中国多年生野生大豆Glycine亚属rbcS基因的结构和系统发 …

用ＰＣＲ法从我国多年生野生大豆Ｇｌｙｃｉｎｅ亚属的烟豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｔａｂａｃｉｎａ Ｂｅｎｔｈ．）和多毛豆（短绒野大豆Ｇｌｙｃｉｎｅ ｔｏｍｅｎｔｅｌｌａ Ｈａｙａｔａ）的总ＤＮＡ中扩增到Ｒｕｂｉｓｃｏ小亚基基因（ｒｂｃＳ）,２个基因的顺序分析结果表明它们包含了５３７ｂｐ长的编码区,其编码的１７８肽的Ｒｕｂｉｓｃｏ小亚基前体由５５个氨基酸组成的前导肽和１２３个氨基酸组成的成熟肽组成。基因内有     

我国2种多年生野生大豆的染色体研究

对我国大豆属Glycine亚属2种多年生野生大豆进行了细胞染色体观察，结果表明：多年生野生在豆-G.tomentella（短绒野大豆、多毛豆）和G.tabacina（烟豆）的染色体均较小，着丝粒很难分辨，染色体间的形态差异不显著；自不同产地的2种多年生野生大豆的染色体组成均为2n=80，无明显变异，与我国一年生野生大豆G.soja的染色体数（2n=40)相比，二者呈整倍关系。     

大豆属遗传多样性和进化关系

对大豆属中11个种的进化关系进行了研究.结果表明,Glycine亚属和Soja亚属的细胞质限制性酶切片段长度多态性(RFLP)指纹图谱差异较大,特别是HindⅢ的酶切指纹图谱,Soja亚属的大多数材料的等位基因数比Glycine亚属的多.利用30对简单重复序列(SSR)引物分析种间多样性表明,不同位点在种间的等位基因数目不同,为6～29,平均每个位点15.9个,Glycine亚属中种间的指纹图谱差异比Soja亚属中种间的大.用10对扩增片段长度多态性(AFLP)引物组合检测的AFLP指纹图谱表明,AFLP多态性为97.6%.不同引物组合揭示多态的能力不同,Glycine亚属特异带344条,Soja亚属特异条带仅为61条.对于不同种来说,除了G.clandestina和G.soja外,其他种都有种的特异带.根据RFLP,SSR和AFLP分析的数据,用UPGMA法构建了大豆属相关种的分子系统树,并确立了半野生种G.gracilis的分类地位,这对于栽培大豆种(G.max)的起源、进化和改良具有重要意义.     

马铃薯天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆和结构分析

以马铃薯基因组ＤＮＡ为模板并基于天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因的ｃＤＮＡ序列所设计的两个引物，通过ＰＣＲ扩增得到６６６ｂｐ的天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因编码区，并将此片段克隆到ｐＵＣ１８的ＳｍａＩ位点．序列分析结果表明该基因除去末端一终止密码子外其可译框架编码２２１个氨基酸残基，前导肽包括３２个氨基酸残基，故该抑制剂的成熟蛋白由１８９个氨基酸组成，第６７位的精氨酸为抑制胰蛋白酶的活性中心．与ｃＤＮＡ相比核苷酸的同源性为９４．３％，氨基酸的同源性为９０％．基因ＤＮＡ无内含子．     

糠椴核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶基因生物信息学分析

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是植物光合作用的关键酶.利用生物信息学对糠椴Rubisco基因进行开放阅读框、氨基酸组成、跨膜结构域、亚细胞定位和结合区分析,预测糠椴Rubisco的亲/疏水性和二级结构,通过同源建模构建糠椴Rubisco的三维结构.结果表明:糠椴Rubisco基因共有5个开放阅读框,其中最长的开放阅读框为1 454 bp;糠椴Rubisco为亲水蛋白,共有12个蛋白结合区,含有20种氨基酸,由34.92%的α螺旋、11.36%的β折叠和53.72%的无规则卷曲组成.该结果可为研究糠椴Rubisco基因结构和功能提供参考.     

蚕豆萎蔫病毒中国分离物RNA2全序列及多聚蛋白切割位点

对蚕豆萎蔫病毒2(BBWV2)分离物B935 RNA2全序列进行了测定,全长由3 601个核苷酸组成(不包括3'端Poly(A)).RNA2包含一个长的开读框,该开读框起始于231位,终止于3 428位,编码一个分子量为119 ku的多聚蛋白.对外壳蛋白亚基N端氨基酸序列测定表明外壳蛋白大亚基(LCP)和小亚基(SCP)是由119 ku多聚蛋白中谷酰胺与甘氨酸及谷酰胺与丙氨酸之间的切割产生的,LCP含有402个氨基酸,SCP含有197个氨基酸.与蚕豆病毒属(Fabavirus)病毒基因组核苷酸及编码的蛋白质氨基酸序列比较表明,B935与BBWV2分离物及广藿香轻花叶病毒具有很高的同源性,而与BBWV1分离物的同源性较低.B935与豇豆花叶病毒属(Comovirus)和线虫传多面体病毒属(Nepovirus)的基因组结构相似,但序列同源性很低.B935与豇豆病毒属病毒的LCP和SCP氨基酸具有共同的保守序列.用4株单克隆抗体进行TAS-ELISA测定表明B935与BBWV1分离物(NRS和PH3)抗原上有差异.     

中华按蚊CYP4G17基因的鉴定及生物信息学分析

基于中华按蚊(Anopheles sinensis)转录组,通过同源性搜索鉴定出一条中华按蚊CYP4家族序列,生物信息学分析将该基因命名为AsCYP4G17(GenBank登录号:KP004246),该序列全长1 962bp,其中编码区1 671bp,编码556个氨基酸。同源性分析表明该基因与冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)CYP4G17氨基酸序列相似性最高:一致率为89%,相似率为94%。该基因编码的蛋白质相对分子质量为63.48kD,等电点为7.70。该蛋白第20~39位氨基酸为疏水区,蛋白质亚细胞定位显示该蛋白质位于细胞质中。基因结构分析显示,该基因含有两个相位2型内含子。研究结果为进一步揭示中华按蚊CYP4G17基因的功能奠定了基础,对阐明昆虫杀虫剂抗性机理具有一定的科学意义。     

大熊猫IL-2基因的克隆与序列分析

本实验应用反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）技术，从ConA诱导培养的大熊猫外周血淋巴细胞总RNA中扩增得到大熊猫IL-2基因，并将其克隆到PGEM-T载体中．经菌落PER鉴定、序列测定及序列分析，结果表明，经克隆得到的IL-2基因开放阅读框由465个核苷酸组成，编码一个由155个氮基酸组成的多肽，包括编码20个氨基酸的信号肽和135个氨基酸的成熟肽，该基因（已在Genbank中登录，序列号为：DQ852339）与已知的其他哺乳动物如犬、猫、人、猪、牛、羊、马、兔、鼠等的IL-2核苷酸同源性在66.5％（鼠）～91．5％（犬）之间；IL-2编码氨基酸同源性在54．8％（鼠）-85．2％（犬）之间；进化树构建结果表明大熊猫与犬亲缘关系最近．     

纳豆杆菌纳豆激酶成熟肽基因的克隆与同源性分析

纳豆杆菌 (Bacillusnatto)是从日本传统食品纳豆中筛选出来的 ,它具有较强的溶栓作用 .根据已发表的纳豆激酶基因序列设计一对引物 ,利用聚合酶链式反应 (PCR) ,从纳豆杆菌的基因组DNA中扩增和克隆到纳豆激酶基因 .序列分析表明 ,该纳豆激酶基因成熟肽编码区含有 82 5bp ,编码 2 75个氨基酸残基 ,与文献已报道的序列分别有 93.4 %和 94 .5 %的同源性 ,显示了极高的同源性 .但该基因与该室克隆的豆豉溶栓酶基因的同源性仅为 80 .1%,这表明纳豆激酶与豆豉溶栓酶确实不是同一种酶 .     

菘蓝色氨酸合成酶基因的克隆与生物信息学分析

对菘蓝色氨酸合成酶基因IiTSA进行克隆,并对其进行生物信息学分析.结果表明:菘蓝IiTSA基因全长2 111bp,包含8个外显子和7个内含子;cDNA全长1 035bp,编码311个氨基酸,编码的蛋白定位在叶绿体基质中,是一种无信号肽和跨膜结构域的疏水性蛋白;二级结构主要由α-螺旋、β-转角、延伸链和不规则卷曲组成;序列比对结果显示,菘蓝IiTSA核酸序列和氨基酸序列与其他多种植物的TSA核酸序列和氨基酸序列均具有较高的同源性.     

Genetic variations of glycinin subunit genes among cultivated and wild type soybean species

Glycinin is a predominant storage protein in most soybean accessions. It is a hexamer constituted by five major subunits, which can be classified into two groups. Group I contains G1, G2 and G3, and Group II contains G4 and GS. The genes encoding these subunits have been designated from Gyl to Gy5, respectively. In the present study, Gyl genomic fragments were cloned from wild accessions of subgenera Glycine glycine, Glycine soja and a cultivar of Glycine max. Their sequences and the deduced amino acid sequences were compared. The residues critical for assembling of G1 subunits from the wild perennial accession were conservative. The Gy4 fragments were cloned from two wild perennial accessions and compared with that from subgenus Soja. The intron 3 of Gy4 had abundant variations between the subgenera G. soja and G. glycine as well as within the subgenus G. glycine. Abundant variations existed in the disordered regions 3 and 4 of G4 subunits from two wild perennial accessions. The genomic organization of glycinin genes was analyzed in 19 accessions from subgenera Soja and Glycine. The hybridization patterns were identical among the accessions of subgenus Soja. On the contrary, abundant polymorphisms existed between the accessions from subgenus Glycine. These results indicated that glycinin genes have high degree of conservation within subgenus Soja but more variations within subgenus Glycine.     

栽培和野生大豆核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶的结晶及其大小亚基等电聚焦分析

栽培大豆和野生大豆叶片的蛋白抽提液经硫酸铵盐析、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－５０柱层析以及浓缩透析等步骤,分别得到核酮糖－１,５－二磷酸羟化酶（简称Ｒｕｂｉｓｃｏ）的结晶．经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ酶标抗体技术鉴定证实为Ｒｕｂｉｓｃｏ．用ＩＥＦ－ＰＡＧＥ方法分析这２种不同进化类型大豆的Ｒｕｂｉｓｃｏ 大小亚基,发现其具有高度同源性     

Genetic variations of glycinin subunit genes among cultivated and wild type soybean species

Glycinin is a predominant storage protein in most soybean accessions. It is a hexamer constituted by five major subunits, which can be classified into two groups. Group I contains G1, G2 and G3, and Group II contains G4 and G5. The genes encoding these subunits have been designated from Gy1 to Gy5 , respectively. In the present study, Gy1 genomic fragments were cloned from wild accessions of subgenera Glycine glycine, Glycine soja and a cultivar of Glycine max . Their sequences and the deduced amino acid sequences were compared. The residues critical for assembling of G1 subunits from the wild perennial accession were conservative. The Gy4 fragments were cloned from two wild perennial accessions and compared with that from subgenus Soja . The intron 3 of Gy4 had abundant variations between the subgenera G. soja and G. glycine as well as within the subgenus G. glycine. Abundant variations existed in the disordered regions 3 and 4 of G4 subunits from two wild perennial accessions. The genomic organization of glycinin genes was analyzed in 19 accessions from subgenera Soja and Glycine . The hybridization patterns were identical among the accessions of subgenus Soja. On the contrary, abundant polymorphisms existed between the accessions from subgenus Glycine . These results indicated that glycinin genes have high degree of conservation within subgenus Soja but more variations within subgenus Glycine .     

细茎大豆（G.gracilis）rbcS基因结构与分子进化分析

从细茎大豆的嫩叶中提取总ＤＮＡ，用ＰＣＲ方法扩增得到包含完整编码区的ｒｂｃＳ基因并将其克隆到ｐＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ载体中。完成全基因１０８９个核苷酸测序后，运用ＰＣＧＥＮＥ进行顺序编辑和同源比较，并应用ＭＥＧＡ１．０２１软件中的Ｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ方面画出Ｒｕｂｉｓｃｏ小亚基仓的系统进化树。     

土壤重金属Cd胁迫对大蒜和大豆幼苗生长的影响

研究了Cd污染胁迫对大蒜和大豆生长状况的影响.研究结果表明:中高浓度Cd对两种农作物根系长度影响差异并不显著且根系长度与土壤中Cd处理浓度均呈明显的负对数相关性,表明大蒜和大豆对Cd均具有较高的抗性.从两种农作物的生长高度和根系的干重生物量对Cd胁迫反应来看,大蒜对Cd污染胁迫的反应比大豆要敏感.大蒜叶片干重及大豆根系鲜重对Cd处理浓度的反应进一步证实了这一结论,这可能与两种植物对Cd的抗性机制有所差异有关.     

大豆属植物根的初生结构及系统演化

利用光学显微技术对大豆属植物根的初生结构进行了比较解剖学研究。结果表明：内皮层都具有凯氏带，幼根均具有明显的髓，初生木质部均为外始式四原型；根的直径逐渐增粗，皮层细胞层数逐渐增多，野生大豆结构较原始，栽培大豆进化。     

野生大豆抗盐解剖结构研究

采用光学技术的二维结构与扫描电子显微镜技术的三维结构相结合的研究方法，从大豆解剖结构与大豆育种学等交叉学科领域，对野生大豆的抗盐解剖结构及其在大豆育种中的应用进行了研究，培育出了耐盐高蛋白大豆新品种，实验观察结果证明，抗盐野生大豆不但茎、叶表面具有盐腺这一特殊泌盐结构，而且植物体内部也具有抗盐结构．发现抗盐大豆管孔团明显多于普通大豆的管孔团，且其导管分子的管间纹孔式为粗而密的互列式，次生维管射线多列化．野生大豆抗盐结构的研究为筛选抗盐种质提供了可靠的证据。     

水龙骨科附生蕨类Rubisco大亚基的适应性进化:正向选择位点的鉴定

 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco,EC 4.1.1.39）在植物光合作用中起重要作用,既负责碳同化又引发光呼吸。催化固定CO₂的活性位点位于Rubisco大亚基,由叶绿体rbc L基因编码。水龙骨科是现存蕨类中最为衍生的类群,多为附生植物。为验证蕨类植物在白垩纪适应被子植物兴起而发生分化的观点,本研究以水龙骨科附生蕨类为对象,利用位点间可变ω（非同义替换率d_N和同义替换率d_S的比值）模型对其rbc L基因的适应性进化进行分析。通过比较模型M1a/M2a 和模型M7/M8,在氨基酸水平上,共鉴定出7个正向选择位点：133L,251M,262A,265V,282Y,326I和362I。其中位点262A,265V,282Y及326I对维持Rubisco功能的重要性也得到已发表实验数据的支持。这些结果一方面显示了基于ω比值检验DNA编码序列分子适应的有效性,另一方面也提示水龙骨类可借助rbcL等功能基因的适应性进化,应对白垩纪被子植物引发的陆地生态系统改变。     

黄河三角洲地区野大豆根瘤菌生物学特性及其遗传多样性研究

野大豆具有耐盐碱、抗寒、抗病等特点,对于研究大豆遗传基因的变迁、改善大豆品质和产量具有重要作用。为了探明黄河三角洲地区野大豆根瘤菌的生物学特性及其遗传多样性,从黄河三角洲地区的14个乡镇26个采样点采集了227株野大豆,从其根瘤中分离纯化根瘤菌,进行一系列的生理生化实验、抗逆性实验、结瘤能力测定、结瘤广谱性测定、16S rDNA序列测定和RAPD分析,共分离纯化出100 株根瘤菌,其中菌株3D-21,3D-24,3K-8,3K-23VS等对酸、碱、盐、抗生素、高温、低温均有较强耐受性,且结瘤能力也较强;菌株7K-8结瘤能力较强,K-5抗逆性较强。16S rDNA序列测定表明所获菌株分属于3个属7个种,相近菌株的RAPD分析呈现明显的多态性。结果表明黄河三角洲地区野大豆根瘤菌存在着丰富的多样性,部分菌株结瘤能力和/或抗逆能力强,该研究为挖掘、利用优良菌株资源奠定了基础。     

大豆GmNHX3基因克隆及遗传转化载体的构建

利用RACE(rapid amplification of cDNA end)方法, 以大豆叶片提取总的RNA为模板克隆了大豆Na⁺/H⁺逆向转运蛋白（Glycine max Na⁺/H⁺ antiporter, GmNHX）基因, 并将其连接到表达载体PBI121中, 构建重组表达载体PBI121 NHX3. 分析结果表明： 该基因的ORF为1 503 bp, 推测编码501个氨基酸. 与所选取的10种植物同类蛋白氨基酸序列进行对比, 一致性为72%～94%, 并具有真核生物单价阳离子(氢离子)反向转运蛋白典型的结构域, 将该基因命名为GmNHX3, GenBank接收号为JN872904. 通过PCR和酶切鉴定, PBI121 NHX3构建成功.