低温胁迫下红榄李(Lumnitzera littorea)DEAD-box RNA解旋酶基因的表达分析

转录组分析发现DEAD-box RNA解旋酶家族参与红榄李(Lumnitzera littorea)对低温胁迫的响应。本文对4个低温显著差异表达基因LlDEAD12,LlDEAD32,LlDEAD43和LlDEAD65的生物信息学特性、组织特异性以及在不同温度处理下的红榄李幼苗中的差异表达进行研究。结果表明,LlDEAD12、LlDEAD32、LlDEAD43和LlDEAD65均属于疏水性蛋白,二级结构均由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成,具有多个糖基化位点和磷酸化位点,且不含有跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位分析表明,LlDEAD12和LlDEAD32分别定位于细胞质和细胞核,而LlDEAD43和LlDEAD65则定位于线粒体上。通过蛋白质氨基酸序列的比对分析发现LlDEAD12、LlDEAD32和LlDEAD43分别与马尾松(Pinus massoniana)、巨桉(Eucalyptus grandis)和石榴(Punica granatum)的DEAD-box RNA解旋酶有较近的亲缘关系。荧光定量PCR技术分析发现,LlDEAD12和LlDEAD32在叶中高表达,LlD...     

凡纳滨对虾内脏几丁质酶基因的克隆、序列分析与结构预测

几丁质酶是甲壳动物顺利完成生理性蜕壳的关键功能酶．已有研究表明几丁质酶是一个多基因家族．根据甲壳动物几丁质酶保守序列设计引物,应用反转录PCR方法从凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）内脏中扩增得到部分几丁质酶编码基因片段,进一步结合RACE法,克隆得到该几丁质酶完整编码序列．生物信息学分析表明其含有信号肽序列、几丁质酶催化中心序列、PEST连接区和几丁质底物结合部位序列．序列比对发现其与中国对虾（ABB85237．1）、斑节对虾（AF157503．1）和日本对虾几丁质酶（BAA12287．1）具有很高的相似度．     

小球藻△12脂肪酸去饱和酶基因的克隆与序列分析

利用已报道的△12脂肪酸去饱和酶基因序列的保守区域,设计简并引物,通过RT-PCR的方法获得了小球藻NJ-7的内质网型△12脂肪酸去饱和酶基因(CvFAD2)的部分序列,然后采用RACE的方法分别克隆到5'片段和3'片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA.该基因全长为2 032 bp,ORF为1158 bp,编码385个氨基酸,分子质量约为44 ku.根据已经得到的CvFAD2序列推导成氨基酸序列与一些已知物种的FAD2氨基酸序列相比较,同源性分别为普通小球藻(Chlorella vulgaris)75%,莱菌衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)57%,石榴(Punica granatum)57%,麻疯树(Jatropha curcas)52%.系统发育分析表明,南极小球藻CvFAD2基因与真核微藻(衣藻和普通小球藻)的FAD2基因聚在一起,介于真菌与高等植物之间,并且真核微藻FAD2基因与高等植物的同源性更高,推测其在进化上与高等植物的亲源关系更近.     

雨生红球藻β-胡萝卜素酮化酶基因克隆、分析及叶绿体表达载体构建

β-胡萝卜素酮化酶(BKT)是雨生红球藻虾青素合成途径中的关键酶。根据GenBank中所收录的雨生红球藻BKT的cDNA序列设计特异性引物,以高光照处理的雨生红球藻细胞的总RNA为模板,采用RT-PCR的方法克隆出了β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)。序列测定结果表明,bkt全长960bp编码320个氨基酸。克隆的bkt序列与GenBank收录的BKT的cDNA(AY603347)序列只相差一个碱基。并对其编码的氨基酸进行了二级结构的预测和疏水性分析。同时将所克隆的bkt构建入衣藻叶绿体表达载体p64Dbkt,为基因的进一步表达研究及探索其作用机制奠定了基础。     

耐高温酸性α-淀粉酶基因部分序列的克隆与分析

利用已报道的α-淀粉酶基因序列的保守区域设计引物,通过聚合酶链式反应(PCR)获得了高温球菌Thermococcus sp. HJ21的耐高温酸性α-淀粉酶基因的部分序列。通过对该序列的同源性比较分析发现,高温球菌Thermococcus sp. HJ21与热水高温球菌Thermococcus hydrothermalis和Thermococcus sp. OGL-20P的亲缘关系最近,序列相似度达到95%以上;利用Swiss Model预测该基因产物的3级结构,显示其具有典型的(β/α)8桶状结构;通过分析密码子的使用情况得知,该α-淀粉酶存在着密码子的兼并性和使用的偏向性问题。     

鳜鱼(Siniperca chuatsi)脂肪酸去饱和酶和延长酶基因全长cDNA序列的克隆与分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到鳜鱼肝脏中控制高不饱和脂肪酸合成的脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)和脂肪酸延长酶(fatty acid elongase,ELO)基因的全长cDNA序列。FAD基因的全长cDNA序列1882bp,编码445个氨基酸,该蛋白序列含有FAD全部的特征结构区,包括3个组氨酸簇、2个跨膜区和1个细胞色素b5结构域,与其它鱼类FAD氨基酸序列的同源性为66.5%-90.1%,系统树分析显示其与欧洲鲈鱼和金头鲷等海水鱼类的亲缘关系最近。获得的ELO基因全长cDNA序列1401bp,编码294个氨基酸,该蛋白序列含有单一的氧化还原中心组氨酸簇、内质网停留信号和多个跨膜区等ELO特征结构,与其它几种鱼类ELO氨基酸序列的同源性为71.8%-86.7%,系统进化分析显示其与南方蓝鳍金枪鱼和金头鲷的亲缘关系较近。鳜鱼FAD和ELO基因全长cDNA序列的获得可为进一步研究其HUFA合成能力及调控机理奠定基础。     

三疣梭子蟹CYP4C基因的cDNA克隆及表达分析

采用RT-PCR及Smart-TM Race技术,首次获得三疣梭子蟹CYP4C基因cDNA全长序列。该基因全长1888bp,编码一个由514个氨基酸组成的多肽,预测分子量大小为59.54kDa,理论等电点为8.08。氨基酸序列中含有CYP基因家族特有的K螺旋保守序列（ExxR）和血红素结合区（FxxGxxxCxG）。同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹CYP4C基因与岸蟹、凡纳滨对虾、日本沼虾、中国对虾、沟虾、红螯螯虾的同源性分别为88%、72%、66%、59%、60%、59%。荧光定量RT-PCR结果表明,CYP4C在肝胰腺、肌肉、眼柄、鳃和心脏中均有分布,在肝胰腺中表达量最高。高盐（45）胁迫后,三疣梭子蟹CYP4C的表达量显著高于对照组,随着胁迫时间的延长出现逐渐降低的趋势,在胁迫48h后表达量达到对照组水平;低盐（11）胁迫条件下,CYP4C的表达水平随着胁迫时间的延长呈现逐渐下降的趋势,且从胁迫6h开始显著低于对照组。研究推测,CYP4C基因参与三疣梭子蟹盐度适应调节,是蜕皮机制的调控因子之一。     

龙须菜UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的克隆及其表达与琼胶产量的关系

对红藻龙须菜(Gracilaria leimanei formis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究.通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列.该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号.利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量.结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能.     

龙须菜UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因的克隆及其表达与琼胶产量的关系

对红藻龙须菜(Gracilarialei maneiformis)UDP葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达与不同藻株中藻体琼胶产量之间的相关性进行研究。通过PCR扩增的方法得到了龙须菜UGPase的基因序列。该基因cDNA序列的全长为2 200 bp,开放阅读框1 485 bp,编码494个氨基酸;龙须菜UGPase基因的氨基酸序列与其它物种的UGPase氨基酸序列相似性较高;该基因是单拷贝的,缺乏内含子;具有特殊的加尾信号。利用荧光实时定量PCR的方法检测UGPase基因相对表达量。结果表明,该基因的表达与琼胶含量存在显著相关性,即在高琼胶组藻株中的表达量显著高于低琼胶组藻株,对琼胶含量高低具有指示作用,显示了在产业化应用中的潜能。     

雨生红球藻β-胡萝卜素酮化酶基因的cDNA和基因组DNA克隆及序列分析

根据已知的β-胡萝卜素酮化酶(β-carotene ketolase,BKT)的cDNA序列设计引物,利用长距离PCR扩增获得了bkt基因的cDNA完整编码片段及基因组DNA片段,并对这些片断进行了序列测定。cDNA和基因组DNA比对结果表明该基因至少包括5个内含子,它们的剪切位点皆符合GU-AG规律。在比对结果中同时还发现一个19bp的短序列重复,该重复序列在bkt的cDNA和基因组DNA上都发生了多次重复,推测在BKT的表达调控中可能具有一定功能。另外,在序列比对过程中还发现本实验所获得的cDNA和基因组DNA序列与前人报道的cDNA序列之间都存在多处单碱基差异和19bp的短序列差异。     

红海榄幼苗根系呼吸代谢对水淹胁迫的响应

本研究利用人工潮汐系统(每天淹水0、6、12和18h),研究了红海榄幼苗根系呼吸代谢对水淹胁迫的响应。结果表明,每天淹水6h对红海榄幼苗的生长影响不大,但随着水淹时间的延长,红海榄幼苗的生长显著受到抑制。水淹时间的延长同样明显抑制了红海榄幼苗根系的产能效率,且根系三羧酸循环的有氧呼吸速率、三磷酸腺苷含量以及琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性最小值均出现在每天水淹18h处理组中。相反,水淹胁迫下红海榄幼苗根系乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶活性以及乙醇和乳酸含量都呈上升的趋势。综上,尽管无氧呼吸可一定程度上缓解三羧酸循环受阻所导致的产能匮乏,但是过度的水淹胁迫仍会扰乱红海榄幼苗正常的生长和代谢,导致三磷酸腺苷产能效率的降低以及无氧发酵代谢产物的积累。     

海湾扇贝组织蛋白酶L基因编码区的克隆和分析

通过cDNA末端快速扩增技术(RACE),从海湾扇贝(Argopecten irradians)中克隆得到了组织蛋白酶L基因(AiCL)的编码区全长,为1095 bp,推测编码364个氨基酸.经比对与分析发现蛋白序列中存在4个组织蛋白酶L活性位点保守氨基酸:Q164,C170,H309,N329;6个极为保守的半胱氨酸...     

脊尾白虾C-型凝集素基因cDNA全长的克隆和表达分析

本研究利用本实验室构建的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血细胞c DNA文库中的C-型凝集素基因EST序列,采用c DNA末端快速扩增(rapid amplification of c DNA end,RACE)技术克隆获得脊尾白虾C-型凝集素基因c DNA全长,命名为Ec CTL。该基因全长1285 bp,包含1041 bp的开放阅读框,编码346个氨基酸组成的蛋白质,分子量为38.56 k Da,为甘露糖型凝集素。同源性分析表明,脊尾白虾Ec CTL基因氨基酸序列与秀丽白虾(Palaemon modestus)的同源性最高,达到91%。荧光定量PCR分析结果表明,Ec CTL基因在血细胞、肝胰腺、肌肉等组织中均有表达,其中在肝胰腺当中的相对表达量最高。感染鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)后6~12 h,脊尾白虾血细胞和肝胰腺中Ec CTL的表达量较对照组均显著增加(P0.05),且具有明显的时间差异性。本研究证明脊尾白虾C-型凝集素在其免疫反应中起到重要作用,为进一步探索脊尾白虾免疫系统打下基础。     

桐花树多酚氧化酶同源基因片段的克隆及序列分析

以桐花树(Aegiceras corniculatum (L.) Blanco)叶为材料, 采用同源PCR克隆策略, 扩增桐花树多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase, PPO)铜结合区之间的cDNA序列.该序列长度597 bp (Genbank accession No. GQ404509), 编码了一段由199 个氨基酸残基组成的多酚氧化酶保守区片段.桐花树PPO保守区片段具有PPO铜结合区A(CuA)的特征信号序列Hnswl.FFpFHRyyLyffE.同源比对表明, 该序列与GenBank上其他已有的植物多酚氧化酶氨基酸序列的同源性都在65%以上.     

马氏珠母贝水通道蛋白基因AQP4 cDNA克隆和表达分析

水通道蛋白4(aquaporin4, AQP4)是一类被动运输水的通道蛋白。本研究根据转录组测序获得的马氏珠母贝AQP4片段, 采用RACE技术获得了AQP4的全长cDNA, 命名为PfAQP4, 其5′非翻译区(untranslated region, UTR)为114bp, 3′UTR为839bp, 开放阅读框(open reading frame, ORF)为858bp, 编码285个氨基酸。PfAQP4含有6个α螺旋跨膜区、5个环、1个主要内嵌蛋白(major intrinsic protein, MIP)结构域、2个NPA(Asn-Pro-Ala)基序, 属于AQP1-like型。利用qPCR技术分析PfAQP4在不同组织、不同发育时期以及盐度胁迫条件下的mRNA表达模式。结果显示: (1) PfAQP4在所有被检测组织中均表达, 其中在闭壳肌、足和鳃中表达量较高; (2) PfAQP4在不同的发育时期均有表达, 其表达量整体呈现先升高后降低的趋势, 其中在2—4细胞期表达量最高, 在眼点幼虫期表达量最低; (3) 在高盐度组(36‰)盐度胁迫24、72、120h后, PfAQP4表达量显著上升, 在168h降至对照组水平; 在低盐(16‰)组, PfAQP4表达量在24h显著上调, 在72h恢复至对照组水平, 说明盐度影响鳃组织中PfAQP4的表达量, 也表明PfAQP4在马氏珠母贝渗透压调节中起着非常重要的作用。     

Cloning and expression analysis of the chloroplast fructose- 1,6-bisphosphatase gene from Pyropia haitanensis

Fructose-1,6-bisphosphatase(FBPase) is one of the key enzymes in Calvin circle and starch biosynthesis. In this study, the full-length of cpFBPase gene from Pyropia haitanensis was cloned by using rapid amplification of cDNA ends(RACE) technology. The nucleotide sequence of PhcpFBPase consists of 1 400 bp, including a 5′ untranslated region(UTR) of 92 bp, a 3′?UTR of 69 bp, and an open reading frame(ORF) of 1 236 bp, which can be translated into a 412-amino-acid putative peptides with a molecular weight of 44.3 kDa and a theoretical pI of 5.23. Multiple sequence alignment indicated that the protein belonged to the chloroplast FBPase enzyme. Phylogenetic analysis showed that the protein assembled with the cpFBPase of a thermal tolerant unicellular red micro-algae Galdieria sulphuraria. Expression patterns analyzed by qRT-PCR revealed that the expression of PhcpFBPase gene in the thallus phage was 7-fold higher than in the conchocelis phage, which suggested the different mechanisms of inorganic carbon utilization among the different life phages of P. haitanensis. And the different response modes of PhcpFBPase mRNA levels to high temperature and desiccation stress indicated that PhcpFBPase played an important role in responsing to abiotic stress.     

Molecular cloning and expression analysis of Crustin-like gene from Chinese shrimp Fenneropenaeus chinensis

A new member of antimicrobial protein genes of the Crustin family was cloned from haemocytes of the Chinese shrimp Fennero- penaeus chinensis by 3 ′and 5′ RACE. The full-length cDNA of Crustin-like gene contains a 390 bp open reading frame, encoding 130 amino acids. The deduced peptide contains a putative signal peptide of 17 amino acids and mature peptide of 113 amino acids. The molecular mass of the deduced mature peptide is 12. 3 ku. It is highly cationic with a theoretical isoelectric point of 8.5. The deduced amino acids sequence of this Crustin showed high homology with those of Penaeus （ Litopenaeus ） setferus. Northern blotting showed that the cloned Crustin gene was mainly expressed in haemocytes, gill, intestine, and RNA in situ hybridization indicated that the Crustin gene was constitutively expressed exclusively in haemocytes of these tissues. Capillary elec- trophoresis RT-PCR analysis showed that Crustin was up-regulated dramatically from 12 to 48 h after a brief decrease of mRNA during first 6 h in response to microbe infection. The level of Crustin mRNA began to restore at 72 h post-challenge. This indicated that Crustin gene might play an important role when shrimps are infected by bacterial pathogen.     

杜氏盐藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆和分析

为研究杜氏盐藻（Dunaliella salina）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）基因的功能, 根据莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、花生（Arachis hypogae...