科研产出
水稻直立短穗突变体esp的转录组研究
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆水稻直立短穗基因Erect and Short Panicle(ESP),分析其参与的基因调控途径,解析ESP控制株型、穗长等农艺性状的分子机理。【方法】以直立短穗突变体esp及其野生型为材料,成熟期进行株高、穗长、粒长等表型测定;构建籼粳杂交F2定位群体,挑选与突变表型一致的F2单株,利用与突变性状连锁的分子标记对目的基因进行定位;对野生型和突变体进行基因组测序,结合定位结果,找到突变位点,克隆ESP;利用生物信息学软件进行进化树和基因表达分析;提取野生型和突变体幼穗中的RNA并建库,GO(gene ontology)聚类分析表达差异基因,同时根据KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库,分析野生型和突变体中植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因的表达变化,并通过qRT-PCR验证。【结果】通过表型观察和农艺性状调查,与野生型相比,直立短穗突变体esp株高降低,穗长变短,穗型由弯曲变为直立,每穗粒数减少,粒长变短,粒宽和千粒重增加;有效穗数无显著差异。利用突变体esp与PA64构建籼粳F2定位群体,将目的基因定位于水稻第7染色体长臂标记C7-11和C7-14之间7.58 Mb区间内,基因组测序发现LOC_Os07g42410第6内含子与第7外显子连接位点由碱基G变异为A,导致第6内含子不能被剪切,蛋白翻译提前终止;该基因与已报道的OsDEP2/OsEP2为等位基因。进化分析显示该基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中;表达分析表明ESP在茎秆、花序、雌蕊、内外稃和子房中高度表达,其表达水平随着子房变大而逐渐降低。利用转录组分析突变体和野生型幼穗中的基因表达,结果表明,与野生型相比,esp突变体中表达差异显著(差异>1.5倍)的基因630个,其中235个表达上调,395个表达下调。GO分析显示植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因受到不同程度地调控,利用qRT-PCR进行验证,结果与转录组数据一致。【结论】直立短穗基因ESP与已报道的直立穗基因OsDEP2/OsEP2为等位基因,其突变导致株高降低、穗长变短等多个表型;ESP可能通过调节植物激素信号转导、内质网蛋白加工过程中的基因表达,进而影响植株的发育。
关键词： 水稻 直立短穗突变体 基因克隆 进化分析 转录组分析
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草鱼(Ctenopharyngodon idellus)FGF21基因克隆及其表达分析
《生物技术通报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：采用RT-PCR技术从草鱼肝脏中克隆了成纤维细胞生长21(FGF21)基因序列,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)技术对该基因在草鱼幼鱼不同组织中表达进行了研究。结果表明,草鱼FGF21基因(Gen Bank登录号为MF_094727)c DNA序列全长615 bp,其中5'端非翻译区51 bp,开放阅读框564 bp,编码187个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,草鱼FGF21基因与斑马鱼同源性最高(78.86%),与犀角金线鲃、鲤、虹鳟、大西洋鲑、罗非鱼和日本青鱂的同源性分别为77.66%、73.94%、53.29%、52.41%、43.71%和35.96%,与人和小鼠同源性较低,分别为31.87%和30.39%。q PCR分析表明:FGF21基因在草鱼幼鱼肝脏、前肠、中肠、后肠、心脏、肌肉、肾脏和全脑中均有表达,在肌肉、前肠和中肠表达量最高,表明该基因可能在草鱼肌肉和肠道等组织发挥重要作用。
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猪CD4基因编码区及其剪接体克隆与表达分析
《农业生物技术学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：白细胞分化抗原4(cluster of differentiation 4,CD4)是一种主要表达在CD4+细胞膜上的共受体和信号转导分子。CD4分子参与识别主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ类分子,在T淋巴细胞亚群的发育、分化以及CD4+细胞抗原识别过程中发挥重要功能。本研究旨在克隆猪(Sus scrofa)CD4基因及其剪接体编码区(coding sequence,CDS),并揭示CD4 m RNA在猪组织中的表达特征。根据猪CD4 m RNA序列(Gen Bank登录号:AY515292),利用反转录PCR(reverse transcriptionPCR,RT-PCR)扩增大白猪CD4基因的编码区,并分析CD4基因选择性剪接在不同组织中的表达情况。同时,用荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,q RT-PCR)分析CD4 m RNA在大白猪不同组织中的表达谱,以及在大白猪、长白猪和松辽黑猪3个免疫组织中的表达量。结果显示,通过RT-PCR、克隆和测序,获得两种猪CD4编码序列(Gen Bank登录号:KC333253和KC333254),其中完整型(1 375 bp)和剪接型(1 252 bp)CD4分别编码457和397个氨基酸;两种CD4编码序列在猪外周血、胸腺、淋巴结和脾脏中均有表达,其中完整型CD4的表达量要高于剪接型。q RT-PCR结果表明,猪CD4基因在脾脏中的表达量显著高于肝脏、胃、肾脏、心脏和肌肉(P<0.05);同一免疫组织的CD4 m RNA含量在大白猪、长白猪和松辽黑猪之间没有显著差异(P>0.05),而3个猪种都是胸腺中的CD4基因表达量显著高于在脾脏和淋巴结中(P<0.05)。本研究为进一步探究猪CD4基因的结构和功能提供基础资料。
关键词： 猪 白细胞分化抗原4(CD4) 基因克隆 选择性剪接 组织表达
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砀山酥梨肉桂酸4-羟化酶基因的克隆及表达分析
《农业生物技术学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：木质素是梨(Pyrus)石细胞的重要成分之一,木质素合成代谢对石细胞形成发育有着重要影响。肉桂酸4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H,EC 1.14.13.11)是细胞色素单加氧酶超家族中CYP73A亚家族的一员,同时为木质素合成代谢中的一个关键酶。本研究从砀山酥梨(Pyrus bretschneideri cv.Danshan Su)果实中克隆出一条肉桂酸4-羟化酶基因的全长c DNA序列,命名为Pb C4H,Gen Bank登录号为:KF663548。Pb C4H全长1 764 bp,具有1 515 bp的ORF,编码504个氨基酸。Pb C4H与多个物种C4H基因编码的氨基酸序列具有较高的同源性,说明其在进化过程中较为保守。结构域分析表明,Pb C4H具有跨膜结构域和典型的细胞色素P450结构域特征。q RT-PCR分析发现在梨果实发育的不同时期,Pb C4H基因表达量呈现先增加后下降的趋势,其中在花后55 d达到最高。构建了Pb C4H原核表达载体p ET-32aPb C4H,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21菌株中诱导表达出Pb C4H融合蛋白。亚细胞定位表明Pb C4H蛋白定位于细胞膜上。本研究结果为利用分子生物学技术调控梨木质素的合成和石细胞的发育提供了基础资料。
关键词： 砀山酥梨 肉桂酸4-羟化酶 木质素 基因克隆 表达分析
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小麦高分子量麦谷蛋白亚基鉴定及其品质效应研究进展
《植物遗传资源学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS,high molecular weight glutenin subunits)是小麦子粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。
家蚕G蛋白α亚基基因BmGα12的克隆及序列分析与融合表达
《蚕业科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：异三聚体G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到细胞内的重要分子,参与生物体内广泛的信号转导途径。采用生物信息学方法和RT-PCR、RACE技术克隆了家蚕G蛋白α亚基基因BmGα12的全长cDNA序列,该序列全长1374 bp,开放阅读框(ORF)1 128 bp,编码375个氨基酸。将构建的表达载体pET-41b(+)-Gα12转化E.coli BL21宿主菌进行诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测显示,BmGα12可在E.coli BL21中高效表达,GST-BmGα12融合蛋白主要以包涵体形式存在,其分子质量约71 kD。系统进化分析显示BmGα12与大鼠和人Gα12/Gα13的亲缘关系较近,初步推测BmGα12介导的信号传导同样在细胞生长、胚胎发育中起重要作用。
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蓖麻蚕线粒体cox2基因的克隆、序列测定和分子系统学分析
《蚕业科学 》 2004 北大核心 CSCD
摘要：利用兼并性引物克隆出蓖麻蚕线粒体cox2基因、tRNA Leu基因和cox1基因的部分片段。cox2基因编码框包含 6 85个核苷酸 ,编码 2 2 8个氨基酸的蛋白质 ;起始密码子为ATG ,终止密码子仅有 1个T组成 ;蓖麻蚕mtDNA的cox2基因中富含AT ,含量为 75 77% ,GC的含量为 2 4 2 3%。通过同源性比较 ,发现蓖麻蚕的cox2与柞蚕cox2同源性最高 ,核苷酸和氨基酸序列同源性分别是 89 0 %和 96 0 %。根据cox2氨基酸序列进行了 12种昆虫的分子系统学分析探讨。
关键词： 线粒体DNA 蓖麻蚕 cox2基因 基因克隆 序列测定 聚类分析
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