甘蓝型油菜BnbHLH122基因的克隆、表达模式及胁迫响应分析

为了进一步探究甘蓝型油菜bHLH转录因子的生物学功能,本实验采用同源克隆技术从甘蓝型油菜中克隆了2个bHLH122转录因子基因全长cDNA序列,分别命名为:BnbHLH122-1(GenBank登录号为MT795160)和BnbHLH122-2(GenBank登录号为MT795161).生物信息学分析表明,BnbHLH122-1和BnbHLH122-2蛋白为不稳定的亲水性蛋白,都含有bHLH保守结构域,分别与白菜和甘蓝中预测的bHLH122蛋白的亲缘关系最近.亚细胞定位和转录激活活性验证实验结果表明两个BnbHLH122蛋白均定位在细胞核且具备转录激活活性.qRT-PCR实验结果表明BnbHLH122-1基因主要在花期的根中表达,BnbHLH122-2基因主要在苗期的根和花期的花中表达.此外,高温、低温、干旱、高盐、渗透、核盘菌胁迫以及ABA、SA、MeJA激素处理均能显著影响BnbHLH122基因的表达,由此说明甘蓝型油菜BnbHLH122基因可能在维持植株正常的生长发育和抵御逆境胁迫过程中发挥重要调节作用.     

甘蓝型油菜BnDHAR基因的克隆及表达分析

在甘蓝型油菜矮化突变体与其高秆亲本构建的消减杂交文库中,得到一长约230bp与编码脱氢抗坏血酸还原酶的DHAR基因核苷酸序列相似的DNA片段.采用同源克隆技术,在甘蓝型油菜中获得该基因的全长cDNA序列,命名为BnDHAR.BnDHAR与已公布的甘蓝型油菜基因组中的该基因核苷酸序列完全一致.对BnDHAR基因不同发育时期组织的表达分析的结果显示,BnDHAR基因在高秆油菜苗期的叶中表达量最高,是矮化突变体的5倍,在根、茎中表达极低,具有组织特异性.非生物胁迫显著影响BnDHAR表达,高温胁迫使其表达升高,盐胁迫处理9h时达最高,而干旱胁迫时表达量在处理12h时才达最高.     

甘蓝型油菜BnBRI1基因的克隆及表达分析

以拟南芥油菜素内酯受体BRI1基因序列设计同源简并引物,利用同源克隆技术,克隆了甘蓝型油菜中编码油菜素内酯受体基因全长cDNA序列,命名为BnBRI1(GenBank:JX871217),该基因开放阅读框(ORF)大小为3591bp,与拟南芥中BRI1基因(GenBank:NM_120100)相似性为94.21%,编码1196个氨基酸,与拟南芥中BRI编码的氨基酸相似性为89.23%.采用实时定量PCR分析表明,BnBRI1基因在根、茎、叶中都有表达,但表达量存在显著差异.在两叶一心期和花期的根中表达量最高,四叶一心期和抽薹期的叶中表达量最高.     

干旱胁迫下甘蓝型油菜相关抗旱基因的表达分析

以抗旱性较强的甘蓝型油菜Holiday为材料,在开花初期对油菜进行干旱胁迫处理,采用RT-qPCR技术分析ABA2、BnSOS2、BnCS、CAM、CBF4、PIP1这6个油菜抗旱相关基因在干旱胁迫第1天、3天、5天、7天在根、茎、叶、花和青荚中的表达量.结果表明,干旱胁迫下,6个抗旱相关基因在油菜的不同器官中均出现了上调表达;在不同干旱胁迫下,各基因表达量呈现不同的变化趋势;在相同的器官中,各基因的表达量存在明显的不同,累积表达量表现为根中ABA2最大、CBF4最小,茎中CAM最大、CBF4最小,叶中PIP1最大、ABA2最小,花中CBF4最大、BnSOS2最小,青荚中BnCS最大,CBF4最小.说明植物在受到干旱胁迫时,不同的抗旱途径对干旱胁迫的响应程度是不同的;不同器官中各抗旱相关基因与胁迫时间的相关性分析表明,CAM基因在茎中的表达量、CBF4基因在花中的表达量与胁迫时间呈显著正相关.     

甘蓝型油菜BnHY5基因的表达模式及非生物胁迫响应分析

为探究甘蓝型油菜中HY5的表达情况,首先通过甘蓝型油菜基因组数据分析预测HY5及其同源基因HYH(HY5-Homologous),克隆获得了四个HY5(命名为BnHY5)以及三个HYH(命名为BnHYH)重复基因全长cDNA序列.其次,对BnHY5进行了蛋白结构预测、理化性质分析,研究结果表明:BnHY5蛋白为不稳定、亲水性蛋白,主要结构域为亮氨酸拉链.最后,探究了甘蓝型油菜中该基因的表达情况,用荧光定量PCR分析了BnHY5重复基因表达模式和响应非生物胁迫的情况,BnHY5四个基因中,BnHY5-2的表达水平最高,BnHY5-1、BnHY5-2不存在组织表达差异且表达水平高于BnHY5-3、BnHY5-4.BnHY5基因不仅响应高温、低温、镉、高盐非生物胁迫,而且参与ABA和GA_3激素信号响应,说明BnHY5在逆境胁迫中有重要作用.此外BnHY5重复基因在非生物胁迫下的表达模式发生改变,BnHY5四个基因的表达占比与不同类型胁迫处理相关,存在表达差异.     

甘蓝型油菜独脚金内酯相关基因的克隆与表达分析

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新鉴定的植物激素,参与抑制茎分枝.采用同源克隆技术自甘蓝型油菜中得到了三个SLs相关基因,分别命名为BnMAX4,BnMAX1和BnD14,其CDS各长1707,1593,804bp,推测编码的蛋白质功能分别为β-类胡萝卜素加氧酶,细胞色素P450,α/β水解酶.RT-qPCR表达分析显示在野生型甘蓝型油菜二叶及四叶一心期的各组织器官中,BnMAX4主要在二叶一心期的根中表达;BnMAX1无明显表达优势组织;BnD14在二叶一心期的叶中高表达.旱胁迫及盐胁迫处理时BnMAX4的表达趋势为骤降;BnMAX1旱胁迫处理时表达量降低,盐胁迫处理时先下降后上升,9h后又下降;BnD14旱胁迫处理时在3h与12h各有两个表达高点,盐胁迫处理时在3h表达量最高.     

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.     

甘蓝型油菜矮化突变体的茎秆发育转录组分析

甘蓝型油菜矮化突变体"NDF-1"是从高秆油菜"3529"理化诱变群体中分离的矮化突变体,它的株高只有高秆亲本的1/3,是一个优良的甘蓝型油菜矮化资源.本文应用RNA-Seq测序技术分析了"NDF-1"茎开始伸长的抽薹期和花期转录组,为深入了解油菜茎秆发育机理提供基因组层面的参考.抽薹期和花期的测序数据通过筛选得到了4.55亿条质量合格的clean reads.经过对高质量序列的组装注释,筛选得到"NDF-1"和"3529"间的2147条差异表达基因(DEGs).选择其中的20个差异表达基因进行了荧光定量PCR验证.通过GO和KEGG分析,发现"NDF-1"的矮化与赤霉素、生长素和油菜素内酯相关,细胞伸长异常和细胞壁的不正常形成也影响"NDF-1"的茎秆发育.从差异基因中筛选出与植物矮化性状相关的基因,为利用矮化基因改善性状和矮化机理的研究和提供了更多信息.     

转IrrE基因甘蓝型油菜对NaCl胁迫的耐受性应答

以转IrrE基因甘蓝型油菜为材料,研究了转IrrE基因甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的耐受性应答情况.在200mmol/L NaCl胁迫下,随着胁迫时间的延长,转IrrE基因和野生型油菜的POD、SOD和CAT三种抗氧化酶活性均增加,其中野生型油菜的三种抗氧化酶在24h后达到峰值,随后逐渐下降,而转IrrE基因油菜的三种...     

甘蓝型油菜Tic21基因克隆、表达及拷贝数鉴定

根据拟南芥Tic21基因编码区设计引物,在甘蓝型油菜中扩增并克隆到其cDNA同源基因,命名为BnTic21(GenBank登录号HQ613273),测序结果显示该基因含有5个外显子,4个内含子,cDNA编码区大小为885 bp,编码294个氨基酸,蛋白理论分子量约为31.24kD,等电点11.10.与拟南芥、豌豆等物种氨基酸序列相似性在60.40%～87.75%之间.实时定量PCR对其不同组织特异性表达分析表明:BnTic21在油菜不同部位均有表达,茎尖最高,子叶、真叶、下胚轴次之,根表达量最低.用实时定量PCR检测表明BnTic21在甘蓝型油菜基因组中约有2个拷贝.     

甘蓝型油菜FAE1基因启动子的克隆和瞬时表达载体的构建及功能分析

油菜脂肪酸延长酶基因FAE1是广泛存在于植物中并定位于内质网上的一种能催化脂肪酸碳链延长的酮脂酰CoA合成酶,根据GenBank上已知的植物FAE1基因启动子序列设计引物,以从甘蓝型油菜(Braccica napus.L)叶片中提取的总DNA为模板,进行PCR扩增,获得了1 328 bp的片段.回收该片段,并连接到pMD18-T载体测序.序列在NCBI进行blast比对,同源性为99.78%,说明该片段与植物中已知的FAE1基因的启动子序列有极高的相似性.将该片段替换掉改造后的pBI221上面的35S启动子从而构建了原生质体瞬时表达载体.然后通过PEG介导的方式将含有FAE1启动子驱动的荧光素酶报告基因(LUC)表达载体导入油菜原生质体中,研究报告基因表达量,证明出脱落酸(ABA)影响了报告基因的表达,随着ABA浓度的不断增加,LUC的表达量呈现逐步下降的趋势.     

农杆菌介导外源基因进入油菜的研究

用甘蓝型油菜子叶为外植体，以农杆菌共培养法将苏云金杆菌δ－内毒素基因和ＮＰＴＩ基因导入油菜．所用的农杆菌为ＬＢＡ４４０４－δ（ｄｉｓａｒｍｅｄｐＡＬ４４０４，ｐＧＡ６４３－δ）．ＰＧＡ６４３－δ为表达载体，其中克隆有ＮＰＴＩ基因和δ－内毒素基因．共培养４ｄ后，转化的子叶被转入含有卡那霉素（Ｋｍ）的分化培养基［１］上，分化出芽．被切下的芽在含有Ｋｍ的生根培养基［２］上生根，移栽后成活的小抗Ｋｍ油菜苗生长良好．用ＤＮＡ分子杂交、ＥＬＩＳＡ分析和生物测定等方法证明外源基因被转移到油菜中．     

菠菜种质资源耐抽薹性评价与分析

以487份菠菜材料为研究对象,对5个耐抽薹指标进行相关性分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析,综合评价了菠菜的耐抽薹性. 研究结果表明：各指标的频数分布基本符合正态分布. 菠菜在上海地区抽薹和开花启动的时间为10~13 h,越耐抽薹,抽薹开花启动的时间越长. 相关性分析结果表明：抽薹期、开花期、抽薹昼长和开花昼长存在极显著正相关. 主成分分析将5个指标转化为2个主成分因子,累计贡献率达到99.5%. 用隶属函数法将487份材料划分为5个等级,并筛选出12份极耐抽薹材料. 用聚类分析将487份菠菜材料划分为5个类群,其中第Ⅳ类群为极耐抽薹材料,说明隶属函数法和聚类分析均可以有效地评价菠菜的耐抽薹性. 最后筛选出10份极耐抽薹材料US175,CS105,CS120,CS121,CS175,CS232,CS253,CS256,CS257和S14,可应用于菠菜耐抽薹材料创制或新品种选育.     

AhBG1转基因拟南芥的ABA敏感性和抗旱性研究

为探究花生基因AhBG1对拟南芥ABA敏感性和抗旱性的影响,以过表达AhBG1拟南芥为材料,检测其ABA敏感性及脱水处理下ABA质量分数、叶片失水率、干旱存活率及ABA稳态相关基因表达变化.结果表明:AhBG1是编码花生β-葡萄糖苷酶的家族成员,定位于细胞质;与野生型相比,AhBG1过表达拟南芥植株在干旱条件下体内AB...     

NaCl和Na2CO3胁迫下的高粱MAPKs基因家族表达模式

通过在全基因组水平上进行NaCl和Na2CO3胁迫下高粱MAPKs基因表达模式的研究, 探索高粱MAPKs基因在胁迫条件下参与信号传导的机理. 结果
表明, 从高粱基因组中鉴定出16个MAPKs基因, 命名为SbMPKs. 这些SbMPKs在NaCl和Na2CO3胁迫下的表达模式明显不同, 表明中性盐胁迫诱导的信号响应不同于碱性盐. 在NaCl胁迫下, 除了SbMPK13的表达量在12 h时达到最大值外, 所有高粱MAPKs基因在24 h内表达持续上调; 在Na2CO3胁迫下, 只有SbMPK3,SbMPK10和SbMPK13表达上调, 表明这3个基因可能与高粱碱性盐胁迫应答反应有关. 系统发育分析表明, SbMPK13属于C组MAPKs基因, 并且与水稻中受脱落酸（ABA）和盐胁迫诱导表达的OsMAPK2亲缘关系较近, 进一步证实了SbMPK13可能是参与高粱盐胁迫应答的重要调控基因.     

柳树NAC基因的克隆与表达模式分析

【目的】研究柳树重要抗逆转录因子基因家族,为揭示柳树抗逆分子机制提供理论依据。【方法】以‘苏柳2345’的转录组测序数据为基础,克隆了柳树NAC家族,并分析其序列结构、组织表达特异性以及不同胁迫条件下的表达模式。【结果】克隆的两个柳树NAC转录因子基因分别命名为SlNAC1和SlNAC2。生物信息学分析表明:SlNAC1序列全长为1 126 bp,编码产物含343个氨基酸残基,为稳定的亲水蛋白,定位于细胞核;SlNAC2序列全长为1 139 bp,编码产物含291个氨基酸残基,为稳定的亲水蛋白,定位于叶绿体。两个基因均具有典型的NAM结构域及A、B、C、D、E 5个亚结构域,还包括共同的LPPG、YPNG 和DEE保守基序及NAC抑制结构域。系统进化树分析显示, SlNAC1基因与木薯亲缘关系最近,SlNAC2基因与茄子亲缘关系最近。定量PCR结果显示SlNAC1和SlNAC2均在叶片表达,根中没有表达,为叶片特异性转录因子。定量PCR结果显示SlNAC1基因在脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)处理24 h后显著上调,SlNAC2基因在聚乙二醇(PEG)、ABA和GA胁迫后显著上调。【结论】柳树SlNAC1基因在非生物胁迫下表达较为稳定,受ABA和GA胁迫诱导;SlNAC2受干旱、ABA和GA胁迫诱导,受影响明显高于SlNAC1,不受乙烯剂(ETH)胁迫影响。推测SlNAC1和SlNAC2参与GA、ABA信号传导,可能不参与ETH的信号途径。     

Structural and expressional analysis of a cDNA that expresses predominantly in rice stamens

The development of stamen is an important stage during the sexual reproduction in higher plants. Studying the genes that predominantly or even specifically expressed in stamens will aid in undestanding the molecular mechanism of stamen development. The structure of a rice CHS-like gene (D5) which predominantly expressed in anthers has been analysised, showing high structural similarity with two other anther-specific genes (A1 and BA42) fromBrassica napus. Northern analysis also reveals that the three genes share a similar expression pattern and that the expression of D5 may relate to the early development of pollens. It is concluded that D5, A1 and BA42 represent a group of diverged CHS-like genes which are related to stamen development.     

甘蓝型油菜植物防御素基因的克隆与原核表达

根据Genbank上已知的植物防御素基因设计引物,以甘蓝型油菜中的品种”蜀杂九号”种子总RNA反转录成的eDNA为模板,进行PCR扩增,获得了243bp的片段．将该片段回收。连接到pMD18-T载体测序,将测序片段经酶切回收后克隆到GTK表达载体中,在0．1mmol IPTG诱导下表达出与理论值相符的34kD的融合蛋白条带,用GST单克隆抗体做第一抗体进行Western-blot检测,获得阳性结果,这为甘蓝型油菜植物防御素基因功能的进一步研究提供了基础．