简介：干旱应答元件结合蛋白(dehydrationresponsiveelementbindingprotein,DREB),在植物应对干旱、盐碱和低温胁迫的反应中起非常重要的调控作用。利用已知的甘蔗栽培种DREB2转录因子序列,设计引物,按照同源克隆的方法,获得了2个割手密DREB2基因组DNA序列,分别命名为SsDREB2-a和SsDREB2-f(GenBank登录号分别为:KU963272和KU963277)。序列分析结果表明,SsDREB2-a基因序列全长为1578bp,SsDREB2-f基因序列全长为1729bp,2个基因均包含1个内含子和2个外显子。SsDREB2-a和SsDREB2-f基因的cDNA序列全长分别为824bp和971bp,均编码262个氨基酸。序列比对分析显示,2个基因的序列相似性为96.6%,编码的蛋白相似性为98.9%,存在3个氨基酸变异位点。系统进化分析结果显示,割手密DREB2转录因子与高粱、牛鞭草、斑茅、玉米等植物的DREB2转录因子的同源关系最近。基因的获得为下一步了解DREB2基因表达与割手密抵御非生物胁迫能力之间的关系奠定了基础。

简介：为研究黄金茶出芽早的分子机制，本研究采用SMART-RACE技术，获得了与解除休眠相关的转录因子CsDAM2基因的全长eDNA序列，并进一步对该氨基酸序列进行了生物信息学分析。研究发现CsDAM2基因全长为1386bp，序列分析表明，该序列含有一个完整的编码区，大小为657bp，编码区GC含量为50．45％。此编码区可以编码分子量为24．86kD的亲水性蛋白，该蛋白由218个氨基酸组成，理论等电点（pI）为8．96。黄金茶CsDAM2蛋白有11个磷酸化位点，属跨膜蛋白，与毛白杨DAM3的相似性为71％，与已登录茶树MADS．box蛋白的一致性为35％。本研究为进一步揭示黄金茶春芽萌发早的分子机制提供了理论依据。

简介：西红花总苷是栀子果实中的次生代谢产物,具有重要的药理作用,也是国际流行的天然色素＂栀子黄＂的主要成分。番茄红素β-环化酶b（lycopeneβ-cyclase,LCYb）催化合成了西红花总苷代谢途径的前体化合物-β-胡萝卜素。本研究利用RACE技术,从栀子果实中克隆了一条长1672bp的序列,含有一个1500bp的开放阅读框,编码499个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白具有番茄红素β-环化酶的结构域,分子量为56.39kD,N端有一个40个氨基酸组成的质体定位的信号肽,属于LCYb亚家族,因此命名为GjLCYb2。进行密码子优化后,利用两种原核表达系统诱导GjLCYb2融合蛋白表达,pSYNO-1系统可以在大肠杆菌中表达出可溶蛋白,pET-28a（＋）系统表达的蛋白以包涵体形式存在。荧光绝对定量qPCR检测结果表明,在栀子果实发育成熟的过程中,GjLCYb2基因的表达量变化与西红花总苷的合成量变化趋势一致,表明GjLCYb2基因可以作为遗传操作的靶点,进行栀子果实中西红花总苷生物合成途径的调控。

简介：利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性。结果表明：外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3：1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象。田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用。外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘。

简介：CRISPR/Cas9（Clusteredregulatoryinterspacedshortpalindromicrepeat/Cas9）基因编辑技术在生命科学领域掀起了一场重大的技术革命,它比锌指核酸酶（ZFNs）和转录激活因子效应物核酸酶（TALENs）技术更易于操作,而且更高效。CRISPR/Cas9系统已经被广泛应用到植物科学研究领域中。本实验选取拟南芥MS2为目的基因,构建植物基因编辑系统的表达载体,并通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,从而利用CRISPR/Cas9系统靶向敲除拟南芥MS2基因。对转基因后代的MS2测序结果分析表明,在获得的12个阳性转化植株中,发现了5个阳性植株存在基因序列上的新碱基插入,由此形成CRISPR/Cas9介导的拟南芥MS2突变体。这一工作为后续分析其他物种中MS2同源基因的功能研究提供参考依据。

简介：利用生物信息学手段，结合公共大豆基因组数据库和大豆发育表达芯片数据获得大豆GST家族基因序列、蛋白序列和染色体位置等信息并进一步对基因的组织表达等进行分析。结果显示大豆中含94个GST家族基因，根据系统发育分析将这些GST基因分成5个亚家族；定位分析表明，94个GST基因分布于大豆的16条染色体上。表达分析结果表明，14个不同发育阶段，大多成员至少在一个组织中表达，11差异表达的基因中有7在根中表达，另外4在其它部位优势表达，基因表达具有一定特异性。本研究为进一步研究GST家族的功能及其抗逆利用提供基础。

简介：通过增加外源CaCl2和钙离子螯合剂EGTA处理后,研究香蕉幼苗在60mmol/LNaCl人工模拟的盐胁迫0、4h、8h、12h、24h和48h不同时间下,测定其叶片和根的CaM和Ca^2＋-ATPase基因的相对表达量。结果表明,在NaCl胁迫过程中,香蕉幼苗在正常的生长条件下,其根和叶片的CaM基因和Ca^2＋-ATPase基因均有表达。巴西蕉幼苗根在盐胁迫过程中CaM基因没有发生显著变化,但是粉蕉根却发生了显著变化,这可能与粉蕉耐盐性高于巴西有关。随着盐胁迫时间的延长,巴西蕉和粉蕉幼苗根的Ca^2＋-ATPase基因的相对表达量均呈现先上升后下降的趋势。

简介：谷氧还蛋白（glutaredoxin,GRX）是一类小分子氧化还原酶,在植物生长发育调控及逆境胁迫中起着重要调节作用。本研究拟对玉米MS22基因的生物信息及玉米中GRX基因家族的亲缘进化进行分析研究。通过对MS22基因的生物信息分析,发现MS22基因全长881bp,编码159个氨基酸,属于CC型谷氧还蛋白。玉米基因组中共鉴定出22个GRX类基因,其中有6个基因为GRX-subⅠ,7个基因属于GRX-subⅡ,9个基因属于GRX-subⅢ。通过聚类分析发现MS22属于GRX-subⅢ类型,该蛋白与不同来源CC型谷氧还蛋白的氨基酸序列保守性较高,一致率介于61%-87%之间。通过该研究对玉米中该类型基因的进一步研究具有较好的理论指导意义。

简介：本研究对基因枪导入了pBAC128F／R质粒（含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记，以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型——亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREB1B基因的逆境诱导表达类型质粒）的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究。PCR、PCR—Southern和Southern杂交分析表明，外源转录因子DREB1B基因已稳定整合到转基因株系的基因组中。半定量RT—PCR结果表明，部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强。叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150mg／L。叶片脯氨酸含量测定结果表明，有4个株系（编号为1，18，30和76）的脯氨酸含量提高幅度较大，同一株系，干旱与未干旱处理相比，脯氨酸含量提高了3～5倍。干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比，脯氨酸含量高2～3倍。在干旱条件下，T4代田间小区产量统计数据分析结果表明，有4个转基因株系（编号为30，51，70和76）的产量与非转基因植株相比有显著增加。研究表明，利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达，能显著改良小麦的抗旱性。

简介：木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。

简介：水稻粒形相关基因,对于调控作物产量和品质都具有十分重要的作用,但关于其进化缺少一个系统的、全基因组尺度的比较基因组学分析。研究以已鉴定的水稻粒形相关基因为目标序列,在8个禾本科植物中进行比较基因组学分析,旨在全基因组范围揭示不同粒形基因在多个禾本科作物种系中的进化规律。基于同源比对分析发现,不同基因组中粒形相关基因数量不具有明显差异,平均每个基因组中粒长和粒宽相关的基因分别有364和75,其中较多的是谷子,有423粒长、71粒宽调控基因。基因组同源共线分析,发现全基因组加倍和串联重复对于家族基因拷贝数增加具有重要贡献,但是重复基因丢失可能维持了基因数量的稳定。通过粒形基因中旁系同源基因对间的同义核苷酸置换率（Ks）比较,揭示不同的粒形基因具有不同的进化速率,进化最快的是粒长调控相关基因An-1。本研究为认识水稻粒形调控相关基因进化提供了重要的理论基础,对于禾本科粒形相关基因从全局尺度到单基因的进化具有极为重要的意义。

简介：油菜素类固醇参与了植物节间的发育过程，类固醇5α-还原酶基因（GhDET2）是调控该物质生物合成的一个关键基因。为了明确棉花不同株型种质GhDET2在基因组中的异同，本研究依据GenBank中该基因的mRNA序列设计引物，对11份适宜机采紧凑型和1份松散的棉花材料基因组DNA扩增及PCR产物测序，采用GeneiousPro软件对编码区序列进行分析比较。结果显示DET2基因在参试材料间一致性为98．9％，在编码区发现18个碱基易突变位点，其中涉及到编码氨基酸变化的碱基位点6个，其中松散型材料特异位点1个。依据氨基酸序列相似度的聚类结果与果节长度数据符合程度很好，可以推测GhDET2基因碱基序列变化引起的氨基酸的改变，可能影响油菜素类固醇的合成代谢，进而调节棉花果枝上果节的伸长。

简介：在叶片中合成由FLOWERINGLOCUST(FT)编码的成花素蛋白通过韧皮部运输到顶端分生组织(SAM),与bZIP转录因子FD相互作用形成复合物,激活花分生组织身份基因的表达,从而调节植物开花和其他的一些生物学过程。本研究以棉花全基因组数据库为基础,发掘并得到18个棉花FD基因的序列并确定它们在各基因组染色体上的位置。生物信息学分析显示,棉花FD蛋白质分子量在15.69~28.24kD之间,理论等电点在9.24~10.38之间,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位预测显示,棉花FD蛋白分布于细胞核上,是典型的核蛋白;氨基酸序列分析表明,棉花FD是一种亲水性蛋白,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及4个保守基序;进化分析表明,棉花FD1和FD2与葡萄VvFD基因亲缘关系最近。组织表达分析表明,陆地棉10个GhFD基因在不同组织中具有表达特征多样性,GhFD5-D在纤维中的表达量最高,其余GhFD基因均在SAM中的表达量最高,不同的表达特征表明它们可能具有不同的功能。这些结果为进一步解析棉花FD基因的功能和作用机理积累了有价值的资料。

简介：为了解香蕉NBS抗病基因的密码子使用特点,掌握其基因编码规律,以香蕉全基因组NBS基因的74条高置信蛋白编码信息为数据来源,借助CodonW等软件对蛋白质的每个氨基酸编码数据进行了统计分析。结果表明,G＋C含量范围为32.8%~45.4%,共鉴定获得了GUC和UAC等8个最优密码子且全部以G或C结尾。中性绘图分析发现,大部分基因分布在对角线及其附近区域,ENC与GC3的关联分析显示大部分基因落在标准曲线附近,这些都表明密码子偏好性受到碱基突变影响较大。密码子各参数相关性分析表明,ENC和G3s、C3s的大小都呈显著负相关,在基因表达密码子使用时,更倾向于选择第三位碱基是G/C的同义密码子。本研究分析了香蕉全基因组NBS基因的密码子偏好性,为通过密码子优化来提高NBS基因在香蕉中的表达,对香蕉进行抗性改良具有十分重要的指导作用。

简介：葡萄浆果的颜色是由花色素苷的量来决定的,UFGT控制花色素苷的合成,Myb相关基因通过时空表达调节UFGT,从而使花色素苷在葡萄发育的不同阶段和不同部位表达。不同葡萄品种调节花色素苷的合成的强度和模式的差异造成了有色葡萄品种的果皮有多种颜色,白色葡萄品种果皮是由于没有花色素苷的合成。Myb相关基因家族主要有八个成员,其中MybA的三个种类VlmybA1-1,VlmybA1-2和VlmybA2以及MybB的两个种类VlmybB1-1和VlmybB1-2得到了较深入的研究。

简介：水稻P450基因家族成员CYP81A6参与稻瘟病抗性反应,为了深入研究该基因的功能,本研究利用3次克隆的策略构建了该基因的RNAi载体。首先设计带有酶切位点的基因特异性引物,以cDNA为模板扩增3’非翻译区的特异片断,将目的产物连接到T载体上,经菌落PCR和酶切鉴定后进行测序。测序结果表示,目的片断已正确克隆到T载体上。然后利用双酶切通过2次亚克隆将目的片断以反向重复克隆到RNAi载体ds1301,通过分子检测表明,CYP81A6的RNAi载体构建成功,有助于后续的基因功能和作用机理的研究。

简介：为建立高粱转基因再生体系,本研究以XL52、‘三尺三’、M81-E、07-27、BJ-285幼穗和幼胚的愈伤组织及幼胚为材料,利用农杆菌介导法进行高粱转Bar基因转基因体系研究。结果表明：以XL52幼胚、XL52和M81-E幼胚愈伤组织、‘三尺三’幼穗愈伤组织为外植体转化都获得了抗性愈伤组织,通过分化培养只有XL52幼胚转化所获得的愈伤组织获得转基因苗。本研究成功获得了抗性愈伤组织,为以后高粱转基因再生体系建立提供借鉴。

简介：UXS基因参与植物细胞壁的合成过程,在植物生长发育中起着重要作用。本研究采用生物信息学方法鉴定了玉米全基因组中全部UXS结构基因,对其命名和检测相关属性,并对玉米中UXS结构基因家族进行构建进化树和染色体定位。通过对进化树的分析可清晰地看出基因的相似程度和基因之间的亲缘进化关系,染色体定位图的分析可看出基因在染色体上的位置,为进一步了解UXS结构域基因家族的在玉米植株中的作用及功能分析提供了重要依据。

简介：桔小实蝇是重要的柑橘害虫,目前已对多种杀虫剂产生不同程度的抗性,化学防治方法往往效果不理想,近年来植物转基因抗虫育种技术表现出巨大的潜力,这为更好地防治桔小实蝇提供了新思路。本研究为获得桔小实蝇抗性转基因柑橘,对桔小实蝇细胞色素P450基因(cytochromeP450monoxygenases,P450)和电压门控钠离子通道基因(sodiumchannel,SC)进行核苷酸序列比对,分别克隆得到片段大小为590bp和550bp的P450基因和SC基因的正反目标片段,利用植物表达载体pFGC5941,将基因正反向片段与Intron两端连接,成功构建RNA干扰(RNAi)载体"pFGC-P1F1R1/P2F2"和"pFGC-C1R1/C2R2"。本研究利用XhoⅠ-NcoⅠ、XbaⅠ-BamHⅠ酶切位点对质粒和载体进行双酶切分析实验,克隆测序得到大小为590bp和550bp的两个酶切片段,经核苷酸序列比对分析,验证其与插入片段一致,说明RNAi载体构建成功。通过农杆菌遗传转化体系,将外源重组载体整合到柑橘基因组中,经除草剂筛选、PCR检测分别得到12株转P450基因阳性苗和9株转钠离子通道基因阳性苗,这为后期柑橘抗桔小实蝇效果评价提供了实验材料。

简介：根据拟南芥的MIKC型MADS—box蛋白序列构建HMM（hiddenmarkovmodel）模型，在大豆基因组中确定了57个MIKC型MADS-box同源基因。分子进化树分析表明，57个大豆MIKC型MADS-box基因分为14个亚类，而MIKC^＋型基因又分为两个进化支。控制花形态建成的ABCDE同源异型基因（如AP1，AG，AP3和PI等）和重要的控制开花时间的基因（如SVP和SOCl）在大豆基因组中表现出多拷贝的特征。MEME和SMART分析表明，大豆和拟南芥MIKC型MADS—box基因具有保守的MADS和K-box基序，还有一些亚类具有特异的基序。MIKC型MADS—box基因结构较为保守，多数基因具有7～8个外显子。本研究得到的MIKC型MADS—box基因为下一步研究大豆花形态建成和开花时间调控的分子机制提供了重要参考依据。