二酰基甘油转移酶对三角褐指藻油脂积累及相关环境因子响应的研究

本文应用RT-PCR和RACE方法扩增出三角褐指藻二酰基甘油转移酶(Ptdgat)全长cDNA,其完整编码框(ORF)为1587 bp,编码528个氨基酸.基于克隆所得Ptdgat的ORF构建了反向互补RNA干扰载体,并用基因枪PDS-1000/He转化野生型三角褐指藻,筛选到了所需的阳性转基因藻.实时荧光定量PCR(qPCR)结果揭示:含Ptdgat RNA干扰结构的转基因藻的二酰基甘油转移酶的表达水平比野生型三角褐指藻该酶的表达水平有显著降低;野生型藻和转基因藻的油脂含量定量分析结果揭示:含RNAi干扰结构的转基因三角褐指藻油脂含量也明显低于野生型三角褐指藻.另外本文也揭示了适当浓度的外源培养因子铁、硅和脱落酸(ABA)提高了三角褐指藻Ptdgat基因的表达水平及其油脂含量.     

三角褐指藻甘油兼养条件下甘油激酶的功能研究

本研究利用RT-PCR结合 RACE 方法扩增出了三角褐指藻甘油激酶(PtrGK)基因全长 cDNA序列,其完整 ORF为2079 bp,编码692个氨基酸。基于上述序列构建了甘油激酶原核表达载体。构建反向互补RNA干扰载体并转化野生型三角褐指藻,得到含有甘油激酶反向互补干扰结构的转基因藻。研究表明：其甘油激酶表达水平、利用某油速率和细胞分裂速度都较野生型藻有了较大程度的下降。说明甘油激酶对三角褐指藻甘油兼养生长的重要作用。     

甘油激酶基因对三角褐指藻理化性质的影响

为了探索甘油激酶(glycerol kinase,GK)基因对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长的影响,以GK基因过表达藻株、干扰藻株和野生型藻株为研究对象,测定了其生长情况、GK基因转录水平、GK活性、脂质含量和金藻昆布多糖等参数.结果显示:转基因藻株的比生长速率与野生型藻株无显著差异;过表达藻株GKOE1-8、GKOE7-1的转录水平显著上调,GK活性增强了3.55倍和2.58倍,中性油脂含量增加64.95%和18.49%,金藻昆布多糖含量增加50.89%和42.11%;而干扰藻株GKRNAi3-1、GKRNAi4-1的转录水平则显著下调,伴随着GK活性降低52.34%和6.64%,中性油脂含量减少26.88%和16.98%,金藻昆布多糖含量减少16.99%和10.62%.研究结果表明:在三角褐指藻中,过表达甘油激酶基因可以促进中性油脂和金藻昆布多糖等生物活性物质的积累,这为通过基因工程的手段获得产油率高的转基因藻株提供了参考.     

番茄紫外损伤DNA结合蛋白2(UV-DDB2)全长cDNA克隆及RNAi载体的构建和转化

人类紫外损伤DNA结合蛋白复合体(UV-DDB)由127 kDa 的DDB1蛋白和48 kDa的DDB2蛋白组成.DDB复合体在核酸损伤修复(NER)过程中起到重要作用.本研究通过RACE技术,获得番茄DDB2的全长cDNA序列(1945 bp),具有一个完整的开放阅读框(160bp),编码的氨基酸序列与拟南芥和水稻的DDB2蛋白分别有65.5%和56.1%同源性.利用半定量RT-PCR技术分析表明,DDB2在番茄根、花、嫩叶和幼嫩的果实等分裂旺盛的组织中表达量较高.同时构建了DDB2基因RNA干扰(RNA interference)载体,并利用根瘤农杆菌介导的番茄转化技术获得转基因植株.     

三角褐指藻PPDK基因RNAi载体的构建和基因枪转化

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的全基因组序列已经公布,为了把RNAi的技术应用于三角褐指藻的相关研究中,以C4途径关键酶丙酮酸磷酸二激酶基因(PPDK)为试验对象,构建了用于表达与PPDK部分序列同源的发夹RNA(hpRNA)的载体pPPDKi,并用基因枪方法成功将PPDKi和Zeocin抗性基因sh ble共转化到三角褐指藻细胞中.摸索出的较优基因枪转化的条件为:使用50%海水f/2培养基预培养的藻进行微粒轰击,轰击压力10.5 MPa,钨粉直径1.0 μm,轰击距离6.5 cm.PCR 检测结果表明,在Zeocin筛选的阳性藻株中约有60%同时整合了PPDKi序列.将其中6株共转化的转基因藻与野生型藻的生长速率进行比较,发现它们的生长受到4.6%～10.7%的抑制.这可能是PPDKi的表达影响了丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)的活性,从而进一步影响了三角褐指藻的生长,但也有可能是外源片段的插入影响了其他基因的正常表达,导致细胞活动异常.     

草鱼生长激素基因的克隆及原核表达研究

应用RT-PCR技术从草鱼脑垂体总RNA中克隆草鱼生长激素cDNA(cGH)，全长669bp，含开放阅读框633bp，编码210个氨基酸，分子量为23．6kDa，等电点为6．28；与已报道的草鱼GH有12个碱基、3个氨基酸残基的差异，同源性为98％．将草鱼cDNA定向插入原核表达载体pGEX-4T-1，构建了重组草鱼GH基因质粒pGEX-GcGH，经IPTG诱导，pGEX-GcGH在大肠杆菌中可表达49．6kDa的融合蛋白．     

同源重组敲除三角褐指藻基因的研究

为探索应用基因敲除技术研究三角褐指藻基因功能的研究体系,本文以三角褐指藻甘油激酶基因作为靶基因,构建了同源重组基因敲除载体,利用微弹轰击法将该载体成功转化至三角褐指藻中,经100μg/mL Zeocin筛选和PCR验证获得了34个阳性转基因藻株;并进一步对三角褐指藻甘油激酶基因敲除转基因藻株的甘油激酶表达量和生长两方面进行分析,结果显示胞外甘油兼养不影响转基因藻细胞生长,甘油激酶不表达或表达量降低.本文通过构建敲除载体,完成了遗传转化,筛选获得阳性转基因藻,并进一步研究了转基因藻的性状,最终建立了应用同源重组基因敲除技术靶向研究三角褐指藻基因功能的研究体系.     

甘蓝型油菜G蛋白β亚基过量表达载体和RNA干扰载体的构建及遗传转化

构建了含甘蓝型油菜G蛋白β亚基BnGB1基因的过量表达载体pFGC5941-BnGB1和RNA干扰(RNAi)载体pFGC5941-Ri-BnGB1,将构建的两个载体分别经根癌农杆菌介导,转化甘蓝型油菜"R197"下胚轴外植体,经过外植体的预培养、共培养以及选择培养后,获得再生植株24株.经PCR鉴定,其中有1株为BnGB1基因过量表达转基因植株,2株为BnGB1基因RNA干扰转基因植株.RT-PCR结果显示,相对于野生型"R197"油菜,过表达转基因植株中的BnGB1基因的表达量提高,而RNA干扰转基因植株中BnGB1基因的表达量降低.     

野桑蚕serpin2基因的克隆及转录表达分析

以野桑蚕Bombyx mandarina 5龄第3天幼虫为实验材料,利用RT-PCR技术,克隆了野桑蚕Bombyx mandarina serpin2cDNA,并对其转录表达模式进行了分析.结果表明:野桑蚕Bombyx mandarina serpin2基因的完整开放阅读框长1 125bp,有7个内含子,8个外显子,编码374个氨基酸,蛋白质的分子质量为41 760,pI为4.87.氨基酸序列具有与其他昆虫serpin2的共有特征.该基因的mRNA在表皮和马氏管中的表达水平较低,而在脂肪体中的表达水平最高.     

小拟南芥几丁质酶基因cDNA的克隆与序列分析

通过合成1对特异引物，应用RT-PCR技术从小拟南芥总RNA中经反转录克隆出几丁质酶基因，该cDNA基因全长985bp，含有1个963bp的开放阅读框(ORF)，编码321个氨基酸，推测分子量为35．53kD，序列同源性分析表明，该基因与拟南芥几丁质酶基因有93％的同源性。     

中华补血草金属硫蛋白基因的克隆及高盐处理下的表达模式分析

以中华补血草叶片为材料,提取其总RNA并反转录cDNA,并以cDNA为模板,克隆得到包含该基因完整开放阅读框的cDNA序列,序列分析表明,该基因开放阅读框长249 bp,编码82个氨基酸;该蛋白含有14个半胱氨酸,主要分布在蛋白质的N端和C端,呈CC,CX,CXXC形式排列.预测该蛋白分子质量为8 133.1 D;等电...     

外源一氧化氮调控三角褐指藻响应氮胁迫的作用研究

为探究外源一氧化氮(Nitric Oxide,NO)对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)响应氮胁迫的作用,本研究通过添加外源NO供体硝普钠(Sodium Nitroprusside,SNP)及NO清除剂[2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-teramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,cPTIO],探讨外源NO对氮胁迫条件下的三角褐指藻细胞密度、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、岩藻黄素含量、油脂相对含量等的影响。结果表明,缺氮会抑制三角褐指藻细胞的生长,显著降低叶绿素a (chla)含量与光合效率,降低岩藻黄素含量,增加脂质合成。与氮正常情况下相比,在缺氮条件下添加200 μmol/L SNP可在一定程度上缓解缺氮对三角褐指藻生长、叶绿素含量、光合效率与岩藻黄素积累的抑制,并能显著促进油脂的积累。在缺氮条件下添加50 μmol/L cPTIO对三角褐指藻的生长、叶绿素含量、光合效率及物质积累影响不大。本研究可为探明外源NO调控三角褐指藻响应氮胁迫的作用机制提供基础数据,也为进一步提高逆境条件下三角褐指藻的生物量及促进成分积累量提供参考依据。     

甘蓝型油菜BnBRI1基因过量表达载体和RNA干扰载体的构建及遗传转化

构建了含甘蓝型油菜BnBRI1基因过量表达载体pFGC5941-BnBRI1和RNA干扰载体pFGC5941-BnBRI1-Ri,以根癌农杆菌介导的方法转化甘蓝型油菜"W679"下胚轴外植体,经PCR鉴定,获得18株转基因阳性植株,其中1株为BnBRI1基因过量表达转基因植株,17株为BnBRI1基因RNA干扰转基因植株.经RT-PCR鉴定显示,在过表达转基因植株中BnBRI1基因表达量比野生型甘蓝型油菜高,而在RNA干扰转基因植株中表达量比野生型低,RNA干扰BnBRI1基因的表达导致了植株的矮化,矮化植株将可用于油菜株型的遗传改良,以培育适于机械化生产的中矮秆油菜新品种.     

藏鸡PPARα基因克隆与生物信息学分析

为阐明藏鸡PPARα基因的结构及功能,利用RT-PCR方法对PPARα基因进行克隆,并进行生物信息学分析.结果表明:克隆获得包括完整开放阅读框的藏鸡PPARα基因序列1430 bp,开放阅读框1404 bp,编码468个氨基酸;藏鸡PPARα蛋白分子量为52.23 ku,等电点为5.85,为不稳定酸性蛋白,存在27个磷酸化位点和4个糖基化位点,无信号肽和跨膜螺旋结构.预测其二级结构中α-螺旋占37.61%,β-折叠占16.67%,无规则卷曲比例占45.73%.该研究结果为揭示PPARα在藏鸡脂代谢中的作用奠定了基础.     

三角褐指藻和小球藻营养成分的对比分析

通过检测三角褐指藻和小球藻的蛋白质、糖、色素、游离氨基酸及不饱和脂肪酸的含量,比较了三角褐指藻和小球藻的营养价值.结果发现:在单个细胞中,三角褐指藻的蛋白质、糖、叶绿素a、类胡萝卜素、游离氨基酸的含量高于小球藻;在1个生长周期(12,d)中,三角褐指藻累积的蛋白质、糖、游离氨基酸、棕榈油酸、二十碳五烯酸(EPA)也高于同龄的小球藻,但叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、油酸、亚油酸、亚麻酸及二十碳烯酸的累积量却低于小球藻.综合分析,三角褐指藻的营养价值不比小球藻低,具有潜在的开发前景.     

一个在麻疯树根和茎高表达的Kunitz型蛋白酶抑制剂基因JcKTI具有抗虫活性

通过RT-PCR和PCR技术,从麻疯树基因组中克隆得到一个Kunitz型蛋白酶抑制剂基因（JcKTI）的开放阅读框序列。对应开放读码框的基因组序列不含有内含子。该开放阅读框长度为540bp,编码一个含有179个氨基酸残基的成熟多肽,具有典型的Kunitz家族结构特征。组织特异性表达研究显示,JcKTI基因在根和茎中的表达丰度最高,在叶片和种子中表达较低。构建原核表达载体pET32-JcKTI在大肠杆菌BL21中表达,获得纯化的重组蛋白,该蛋白显示出一定的抑制牛胰蛋白酶的活性。将该基因在烟草中过表达,明胶酶法和BAEE法的结果均显示转基因植物的蛋白提取物对胰蛋白酶具有一定抑制作用,进一步的抗虫实验结果表明转基因烟草叶片可使进食后的棉铃虫幼虫生长发育受阻,并减少对叶片的吞食。上述结果暗示JcKTI基因可能在麻疯树根和茎的抗虫应答中扮演着一定的角色。     

蝴蝶兰花发育相关基因pPI9的克隆与表达分析

为研究具有复杂而特异花型的蝴蝶兰花发育的分子机制,利用RT-PCR方法从蝴蝶兰花瓣总RNA中分离出834 bp长的cDNA片断.序列分析表明,该cDNA片断与拟南芥的PI基因有60%的同源性,命名为pPI9.它包含一个开放阅读框,具有编码24.5 ku蛋白质的能力.推导的氨基酸序列中,N端包含一个完整的MADS盒,C端有明显的PI基序.半定量PCR结果表明该基因只在植株的生殖器官中表达,而在营养器官中不表达,推测其可能参与花形态建成过程的调节.     

甘蓝型油菜G蛋白β亚基基因的克隆和表达分析

根据拟南芥等G蛋白β亚基基因的DNA序列,采用RT-PCR技术从甘蓝型油菜中克隆了一个编码G蛋白β亚基基因的全长cDNA,命名为BnAGB1.BnAGB1含有1134 bp的完整开放阅读框,编码378个氨基酸,与其它植物的Gβ亚基氨基酸序列有很高的同源性,且具有保守的Gα、Gγ结合区域及WD-40结构域.对甘蓝型油菜矮化突变体及其野生型中不同组织和不同发育时期的BnAGB1表达进行实时定量PCR分析表明:BnAGB1在矮化突变体和野生型的各个组织中均有表达;在生长旺盛期的子叶期、抽薹期和荚果期有较高的表达,而在两片真叶期、四片真叶期和花期表达较低;而且,在所有分析的不同时期和组织中,矮化突变体中的表达均显著或极显著高于野生型.以上结果表明,BnAGB1参与了甘蓝型油菜的生长发育进程的调控,与油菜矮化突变性状表现可能相关.     

乌塌菜叶绿素降解代谢调控相关基因BcNYE1的克隆和分析

采用电子克隆策略结合RT-PCR从乌塌菜中分离得到了AtNYE1的同源基因BcNYE1完整编码区序列,并对其进行基因组组成和功能研究.BcNYE1的开放阅读框(ORF)长870 bp,编码289个氨基酸残基;基因组序列全长为1 132 bp,有2个内含子和3个外显子.为了验证BcNYE1基因的功能,构建了植物双元表达载体pCHF4-BcNYE1,采用冻融法导入农杆菌GV1301,通过花蕾浸染法转化拟南芥滞绿突变体nye1-1.对所获得的卡那霉素抗性植株进行PCR、RT-PCR检测,结果表明,在得到的转基因株系中,BcNYE1基因已整合到受体植物基因组中,并且可以转录成mRNA.互补实验结果显示,BcNYE1基因不具备互补拟南芥滞绿突变体nye1-1叶绿素降解缺陷的功能.     

大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的cDNA克隆及序列分析

根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列,对其进行了克隆、测序及分析.结果表明:大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列全长为422bp,开放阅读框(ORF)为399bp,编码132个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子质量为1.45×104,PI为6.81,含有1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个N-豆蔻酰化位点和一个核糖体蛋白S12 signature位点.该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物有很高的相似性.