不同花色品种蝴蝶兰花色素苷含量分析及相关基因表达研究

分析红色、黄色、粉紫色和白色蝴蝶兰品种不同开放度的花和叶花色素苷生物合成途径7个结构基因PAL、4CL、CHS、DFR、F3H、F3'5H和ANS基因和3个调节基因的表达.结果显示:10个基因的表达因不同花色、不同发育阶段而异.这10个基因在叶中的表达量相对花较低.黄金甲中PAL、4CL、CHS、F3H、F3'5H基因的表达量均较高,PAL、4CL、CHS和F3'5H在开花期达到峰值,粉色花空港红鹰花DFR、CHS、F3H、F3'5H表达量较高.白色花空港枫叶和黄色花富乐夕阳花中CHS、DFR、F3H、F3'5H和ANS表达量较低.CHS在6个品种花的不同阶段皆有表达.F3H基因在6个品种中表达量较低,与花色素合成不存在直接相关.调节基因b HLH 6个品种各发育阶段的表达量均较高,MYB表达量较低,这些结果表明,蝴蝶兰花色素苷积累是CHS、F3'5H、DFR和ANS等关键结构基因共同表达的结果,编码转录因子b HLH基因的表达可能在花色形成中作用较大.     

马铃薯‘转心乌’F3′5′H的cDNA克隆、原核表达和生物信息学分析

花色苷合成途径中,类黄酮-3'5'-羟基化酶是合成-3'5'-羟基花色素苷的关键酶。从‘转心乌’块茎嫩芽提取总RNA,通过RT-PCR克隆到F3'5'H的cDNA序列(GenBank登录号为HQ860267),SDS-PAGE获得表达蛋白的分子量约为55 k Da。该基因全长1 518 bp,编码区长1 485 bp,共编码494个氨基酸。     

大鼠Neuritin基因启动子区克隆、鉴定及生物信息学分析

目的本研究旨在了解大鼠Neuritin基因启动子区特征,为明确神经受损后的再生中Neuritin基因在体内转录水平的调控提供理论依据。利用比较基因组学获取较为可靠的置信序列并设计上、下游引物克隆大鼠Neuritin基因5'调控区片段。方法采用生物信息学方法分析扩增片段序列特征,并采用多款转录因子预测软件预测大鼠Neuritin基因启动子主要调控区的转录因子结合位点。结果研究结果表明成功克隆出3447 bp大鼠Neuritin 5'调控区序列,大鼠Neuritin 5'调控区序列与小鼠同源率为91. 1%。生物信息学方法分析发现距大鼠Neuritin基因CDS区上游740～1012 bp位置处有一个Cp G岛,224 bp处有一个TATA-Box,初步推测大鼠Neuritin基因CDS区上游1100 bp为主要核心启动子区域。利用生物信息学软件预测主要调控区域含有AP-1,AP-2,AP-4和CREB等八个重要的转录因子结合位点。结论本研究大鼠Neuritin基因启动子的鉴定和相关转录因子结合位点的发现为进一步研究大鼠Neuritin基因的表达调控奠定了数据基础。     

人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MTERF3基因5'侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体p GL6-TA,构建人MTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与Gen Bank报道的一致,且插入方向正确。含人MTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高(P0.05),约为对照组(空载体p GL6-TA)的9.8倍。本研究通过对人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。     

厚叶旋蒴苣苔BcWRKY2基因5′端调控区的克隆及功能元件分析

在克隆厚叶悬蒴苣苔干旱诱导表达转录因子BcWRKY2基因的基础上,利用接头介导的PCR(LM-PCR)技术,从基因组DNA中克隆了908bp的BcWRKY2基因的上游调控区序列。序列分析显示,该启动子中存在多种非生物胁迫反应元件,如ABA反应元件ABRE、干旱反应元件DRE/C-repeat以及MYB结合位点MBS(MYB binding site involved in drought-inducibility)等。     

厚叶旋蒴苣苔BcWRKY2基因5''端调控区的克隆及功能元件分析

在克隆厚叶悬蒴苣苔干旱诱导表达转录因子BcWRKY2基因的基础上,利用接头介导的PCR(LM-PCR)技术,从基因组DNA中克隆了908bp的BcWRKY2基因的上游调控区序列.序列分析显示,该启动子中存在多种非生物胁迫反应元件,如ABA反应元件ABRE、干旱反应元件DRE/C-repeat以及MYB结合位点MBS(MYB binding site involvedin drought-inducibility)等.     

球茎甘蓝MYB115转录因子的克隆与表达分析

为了深入挖掘MYB115转录因子的生物学功能，本研究以球茎甘蓝为试验材料，采用基因克隆获得球茎甘蓝MYB115转录因子，并对其进行生物信息学和荧光定量分析。生物信息学分析结果显示，BocMYB115转录因子gDNA序列全长742 bp,开放阅读框(ORF)长度为549 bp,编码182个氨基酸，具有一个高度保守的SANT结构域，属于1R-MYB类转录因子，与甘蓝型油菜的MYB115-like亲缘关系最近。荧光定量PCR结果显示，BocMYB115在绿色球茎甘蓝中的表达量显著高于紫色球茎甘蓝。本研究可为后续MYB115转录因子功能鉴定提供理论依据。     

水稻矮化突变体G蛋白α亚基基因的结构和表达

利用γ-Co60辐射诱发水稻特光矮-2(Oryza sativa L.cv.TGA-2)产生变异,获得一种稳定遗传的新型水稻矮化突变体dwarf69.dwarf69和TGA-2及其杂交后代F1、F2、F3成熟期的株高数据表明矮化表型受一对隐性基因控制.进一步研究发现,虽然dwarf69和TGA-2的G蛋白α亚基基因(Rice G protein alpha-subunit,RGA)编码区核苷酸序列只有一个核苷酸的差异,但RGA在野生型TGA-2中的表达量明显高于在突变体dwarf69中的表达量.对矮化突变体dwarf69和野生型TGA-2的RGA基因5＇上游区的序列分析表明,dwarf69 RGA 5＇上游区比TGA-2RGA5＇上游区多出1076bp.首次报道水稻矮化突变体中的RGA5＇上游区序列与其野生种的RGA5＇上游区序列存在显著的差异.     

水稻成花素基因Hd3a在ABA调控种子萌发中的功能研究

Hd3a(Heading date 3a)是拟南芥成花素基因FT(Flowering Locus T)的同源基因，作为水稻开花的强诱导因子，对短日照条件下水稻的开花具有重要的促进作用。Hd3a在水稻发育中是否具有其他功能，目前的认识仍非常有限。在我们的研究中，通过对Hd3a基因组序列进行生物信息学分析，发现Hd3a的启动子序列包含响应脱落酸(Abscisic Acid, ABA)信号的ABRE(ABA-Responsive Element)元件。荧光素酶发光反应和RT-qPCR分析都证实了Hd3a的转录表达随外源ABA增加而减少。通过不同浓度的ABA处理水稻野生型和hd3a缺失突变体种子，结果表明hd3a缺失突变体种子萌发明显被抑制，暗示了Hd3a缺失导致种子萌发中对ABA敏感性增强，同时hd3a突变体中ABA信号途径响应基因ABI5(ABA Insensitive 5)、ABL1(ABI5-Like1)的表达量升高，表明Hd3a可负调控ABA信号。综上所述，Hd3a可以响应ABA信号调控水稻种子萌发，这些研究结果对于深入理解水稻Hd3a基因的生物学功能具有重要意义。     

人IDE基因启动子生物信息学分析

对人IDE基因启动子进行生物信息学分析以获得人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点特征.从UCSC基因组数据库成功获得人IDE基因5’调控区2 000 bp序列.Promoter 2.0、FPROM、NNPP预测人IDE基因分别有3个、2个、6个启动子.Relative profile score threshold选择80%、85%、90%、95%、100%时,JASPAR预测该序列存在5170、1771、454、87和5个可能的转录因子结合位点.Relative profile score threshold选择80%,搜索到6个潜在的TCF7L2转录因子结合位点.采用进化足迹法,LAGAN预测方法获得位于人和小鼠同源IDE基因启动子保守区域相同位置的转录因子结合位点为14个,包含转录因子SPI-1、cap、c-FOS、FREAC-3、c-ETS、Cdxa、HSF2等.发现一个CpG岛,位于1 303～1 705 bp 之间,大小为403 bp.人IDE基因启动子、CpG岛及转录因子结合位点的生物学信息学分析,为下一步基因表达调控实验奠定了基础.     

黄孢原毛平革菌木质素降解相关基因的表达分析

随着培养条件的改变,黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)中很多基因的转录会发生明显的改变.本研究通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)分析了外源O2、H2O2、藜芦醇(veratryl alcohol,VA)对木质素过氧化物酶编码基因lipA、lipD、锰过氧化物酶编码基因mnp3、芳醇氧化酶编码基因aao3的调控作用.结果表明, 在充氧条件下,lipA在整个培养时期都有转录产物,其中4~6 d 的转录水平显著升高;lipD到5 d 时转录水平显著提高,但6 d时转录有所下降,而mnp3和aao3对O2转录应答较弱.H2O2和VA分别都会加强lipA在6 d时的转录,而lipD、mnp3和aao对这两种氧化因子的应答不明显.这些结果暗示上述基因在转录水平上可能存在多种调控机制,而且P.chrysosporium体内和体外的氧化调控及其应答机制均不相同.     

花青素合成调节基因VlmybA2遗传转化水稻的研究

VlmybA2基因是从巨峰葡萄中分离出来的一个花青素合成调节基因。该基因通过编码myb相关转录因子,调节花青素合成途径中结构基因的表达。本研究采用农杆菌介导法将花青素合成调节基因VlmybA2转化水稻,研究该基因在水稻花青素合成途径中的作用。结果表明,转VlmybA2基因水稻根部出现红褐色条纹,而其他组织器官无明显表型差异。     

利用AmROS1和AmDEL获得高花青素含量的转基因烟草

MYB和bHLH是调控植物中花青素合成代谢的关键基因.本研究将来源于金鱼草的AmROS1和AmDEL基因构建到同一载体中,并通过农杆菌介导的转基因方法使烟草sansum过量表达AmROS1和AmDEL.对获得的转基因苗进行PCR阳性检测后,获得阳性植株16株,其中有8株在根、花、叶片、茎杆中均有明显高花青素的积累.同时RT-PCR检测表明与花青素合成代谢相关基因NtCHI、INbCHS、NtF3H、NtF3′H、NbDFR、NtLAR、NtANS、NtUFGT的表达量明显高于野生型,而与黄酮合成相关基因NtFLS在转基因和野生型中均没有表达.转基因系烟草的叶片中花青素在0.3~1.5%之间,本研究获得了高花青素的烟草转基因系并为花青素代谢工程的研究提供基础.     

蛋白酶结构基因及其克隆

为探明重要毒力因子玫烟色棒束孢几丁质酶基因Ifupr1的表达调控机理,以Ifupr1基因组全长核苷酸序列为基础,采用基因组步移方法,获得Ifupr1的5′-上游区序列(总长为2402bp)。分析其结构基因中无内含子,该序列含有启动子的核心结构序列CAAT框、特异的反应元件和转录因子结合位点。CAAT框是调控转录速率的元件,而其他一些转录因子结合位点则可能具有特异性调节基因转录的功能。     

水稻OsGASR4基因及其启动子的克隆与表达分析

对前期克隆的水稻GAST基因家族新成员OsGASR4开展研究,利用DNAMAN软件分析水稻OsGASR4进化树;检测GA处理野生型和d 18水稻突变体后OsGASR4表达变化;利用RT PCR方法分析该基因的时空表达特性;克隆了该基因上游长约2 082 bp调控序列,并利用网络工具预测启动子顺式作用元件,构建OsGASR4启动子GUS融合表达载体,通过农杆菌介导的水稻遗传转化.结果表明:OsGASR4蛋白具有典型的GASA保守结构域,启动子里含有多个与激素响应元件、光诱导相关元件以及逆境胁迫响应元件;GA_3处理降低了OsGASR4转录水平;RT PCR检测和GUS染色的结果表明,OsGASR4在水稻茎和幼穗的表达量相对较高.表明OsGASR4可能作为GA信号途径的抑制因子参与水稻茎和穗的早期发育.     

植物MYB转录因子研究

转录因子是通过转录水平或转录后水平上调控目的基因的表达来调控植物生长发育及生理代谢的.MYB (v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一,参与了细胞分化、细胞周期的调节,激素和环境因子应答,并对植物次生代谢以及叶片等器官形态建成具有重要的调节作用.文章对MYB的发现及其结构特征和功能研究进展进行综述,为进一步开展MYB基因的克隆、功能研究和利用提供参考.     

植物MYB转录因子研究

转录因子是通过转录水平或转录后水平上调控目的基因的表达来调控植物生长发育及生理代谢的.MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子是最大的植物转录因子家族成员之一,参与了细胞分化、细胞周期的调节,激素和环境因子应答,并对植物次生代谢以及叶片等器官形态建成具有重要的调节作用.文章对MYB的发现及其结构特征和功能研究进展进行综述,为进一步开展MYB基因的克隆、功能研究和利用提供参考.     

Pax5启动子的克隆及其在人淋巴瘤细胞系HL-60中转录因子的确定

克隆Pax5基因的启动子,插入荧光素酶报告基因载体中,并检测其活性;采用PCR技术从人淋巴瘤细胞系HL-60基因组中扩增出Pax5启动子,插入荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中,确定所扩增的DNA序列,在293T细胞中检测其活性;测序结果表明扩增的Pax5启动子序列正确,活性实验表明构建的报告基因具有启动子活性,转录因子SP1和Runx1能以剂量依赖的方式提高Pax5报告基因的转录活性;克隆了Pax5启动子,并发现转录因子SP1和Runx1能够调控Pax5的转录。     

拟南芥bzip19-2/bzip23-1/bzip24-2三突变体植株获取及其PCR鉴定

近年来植物所受非生物胁迫的影响日益严峻,是造成农业减产的主要因素之一。bZIP类转录因子参与多种生物学功能并起着重要调控作用,尤其是对植物生长发育以及逆境胁迫应答的调控。因此文章以拟南芥bZIP19、bZIP23、bZIP24基因的突变体为实验材料,通过遗传杂交技术构建bzip19-2/bzip23-1/bzip24-2三突变体,结合聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)鉴定技术,最终获得纯合三突变体实验材料,为研究bZIP类转录因子的功能及其间相互作用奠定了基础。