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大豆吡哆醇生物合成蛋白基因(PDX)的电子克隆和进化分析 总被引：3，自引：0，他引：3
电子克隆(In silicocloning)是随着基因组计划和EST计划实施而发展起来的利用生物信息学手段进行基因克隆的新方法。根据物种间同源基因相对保守的特点,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)吡哆醇生物合成蛋白cDNA序列为信息探针,对大豆(Glycine max)EST数据库进行同源搜索和序列拼接,获得了1 280 bp长的大豆吡哆醇生物合成蛋白的基因序列(GenBank登陆号为DQ139265)。经过RT-PCR扩增、基因组PCR扩增、分子克隆和序列分析验证,结果表明与电子克隆序列完全一致。该基因具有完整的开放阅读框架(ORF,20~955 bp),编码311个氨基酸。通过与水稻、日本百脉根、烟草、截形苜蓿等物种的吡哆醇生物合成蛋白序列比对,发现该基因具有高度的保守性。表明根据物种间同源基因序列,对跨物种间EST数据库进行同源检索、筛选、拼接,是克隆基因的有效途径。 相似文献
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杨树(Populus L.)是世界上分布最广、适应性最强的树种之一,其天然种众多,长期被作为造林树种广泛应用。物种特有基因的全基因组分析对探明物种在长期进化过程中的适应性进化机制及筛选重要功能性状的基因具有重要意义。本试验通过序列同源性比对的方法,在杨树基因组中鉴定了物种特有基因。在此基础上,统计了杨树特有基因在染色体分布、长度、外显子个数等方面的序列结构特征,并分析了杨树特有基因的功能和扩增机制。与杨树全基因组序列比较后发现,杨树特有基因具有序列长度短、内含子个数少等特点。功能预测的结果表明,杨树特有基因显著富集于翻译和能量代谢的功能中。在进化研究中,鉴定出91.76%的杨树特有基因在共线性区域中,表明杨树特有基因可能是通过全基因组复制产生的。本研究工作深入挖掘了物种特有基因在序列特征、功能和进化上的规律,为探明杨树适应性进化的分子机制提供理论指导。 相似文献
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植物基因分离的图位克隆技术 总被引：2，自引：0，他引：2
传统的基因功能克隆、表型克隆方法具有基因表达产物不清楚,难以进行相关基因分离等缺点。目前,图位克隆技术日渐成熟,已成为分离基因的有效方法,并在分离不同的植物基因中得到了广泛的应用。本文简要介绍图位克隆技术原理,并详细阐述图位克隆操作的4个重要技术环节：筛选与目的基因紧密连锁的分子标记、目的基因的定位、构建高质量容易操作的大片段基因组文库和目的基因的筛选和鉴定。本文还概述了近年来利用图位克隆技术分离植物基因的研究成果以及最新研究进展,并对图位技术的应用前景作出展望：在不久的将来,在比较基因组学中统一遗传系统理论的指导下,在具有高多态性水平的以PCR为基础的分子标记日趋饱和的背景下,应用图位克隆技术在植物基因克隆研究中必将取得更加辉煌的成果。 相似文献
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在杨树全基因组序列信息的基础上,根据拟南芥渗透胁迫诱导基因SRK2C的全长cDNA序列,在杨树基因组上定位并克隆获得了3个SRK2C同源基因全长cDNA序列.运用Gateway定向克隆技术构建了杨树SRK2C基因的过量表达载体,并进行了T89杨遗传转化研究,获得了一批转SRK2C基因T89杨植株,PCR检测表明目的基因已经整合到了杨树基因组中,实时定量荧光RT-PCR结果也进一步证实,目的基因在T89杨转基因植株中有较高水平的表达丰度.为进一步分析杨树PtSRK2C基因功能奠定了基础,也为进一步开展林木的抗逆机制和林木抗逆遗传改良研究提供了依据. 相似文献
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杨树作为世界上重要的速生栽培树种和林木基因工程的模式树种,对其花发育分子机理的深入研究既是进行杨树开花调控的前提和基础,也为研究其它多年生木本植物花发育的研究提供借鉴.与其他开花植物相似,杨树的花发育也分为开花诱导、花的发端和花器官发育三个阶段,并且每个阶段都有多种基因的参与和调控.依据拟南芥等植物中花发育基因的信息,在杨树中也克隆了一大批与其花发育相关的基因,这些基因在表达方式、基因功能、调控等方面与其在拟南芥等植物中既有相似性,又具有杨树自身的特点.在杨树花发育相关基因的研究基础上,已经获得了提早开花及不育的转基因杨树.随着杨树花发育研究的不断深入以及实验技术的不断更新,杨树遗传改良必将发生历史性的变革. 相似文献
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甜杨抗冻转录因子ICE1基因的in silico克隆及其分析 总被引：3，自引：0，他引：3
ICEl基因编码类似MYC的bHLH转录因子,可特异地结合到CBF3启动子的MYC作用元件并诱导CBF/DREB1下游基因的转录表达.本文采用电子克隆的方法,以拟南芥ICE1蛋白序列为信息探针,利用杨树EST数据库和毛果杨基因组序列拼接的结果,设计引物并通过RT-PCR从甜杨克隆了杨树的第一个ICE1基因.其cDNA长1 706 bp,含有完整的开放阅读框,可编码543个氨基酸的MYC类蛋白.编码蛋白序列含有bHLH区,核定位信号(NLS)区,富S区和转膜区各1个.Blast分析表明,cDNA序列及其推导的氨基酸序列均与拟南芥和芥菜的ICE1存在着较高的同源性,说明所获得的cDNA可能是甜杨ICE1基因(PsICE1,DQ481236).通过网络服务器平台进行PsICE1的功能预测,结果显示PsICE1含有bHLH保守功能域,具有多个磷酸化位点和跨膜区域.另外,ICE1的电子表达谱分析结果发现,ICE1几乎可在植物中整株表达,在多种组织和不同发育过程均表达,这也在一定程度上说明了ICE1是组成型表达,以及ICE1可能在植物的生长发育中也起着重要作用. 相似文献
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棉属野生种旱地棉苏氨酸醛缩酶基因GarTHA的克隆及功能验证 总被引：1，自引：0，他引：1
盐胁迫是影响作物生长和发育的重要因素之一。一些棉属野生种具有较好的耐盐性, 是开展棉花耐盐性机制研究以及改良陆地棉耐盐性的重要资源。本研究基于cDNA-AFLP技术分离获得的旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫下差异表达片段序列信息, 经电子克隆技术和RT-PCR方法克隆了旱地棉苏氨酸醛缩酶基因cDNA全长, 命名为GarTHA (GenBank登录号为KC167360)。该cDNA全长为1 018 bp, 包含一个822 bp的完整ORF, 编码273个氨基酸残基, 蛋白质分子量为82.57 kD, 等电点为4.89。GarTHA基因与杨树PtTHA基因同源性最高, 为84.6%。为进一步验证其功能, 利用拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体, 将GarTHA基因的完整ORF转入拟南芥中, 获得转基因植株并进行了耐盐性鉴定。结果表明, 在盐胁迫下转基因拟南芥种子的发芽率明显高于野生型, 且转基因植株的根长显著高于野生型。说明GarTHA基因可能参与植物的盐胁迫反应, 从而提高植物抗逆性。 相似文献
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在国际最大公共数据库GenBank的dbEST数据库中收录了大量各种生物的ESTs,这些大量的EST序列对发现、克隆和定位新基因,构建遗传图谱,开发分子标记,研究基因差异表达、功能及基因间互作是非常有价值的资源。为了充分挖掘EST数据资源所蕴含的生物学信息,掌握系统的分析方法对其研究显得尤为重要。参照目前广泛运用的多种EST数据分析软件,系统地简述了EST的序列分析方法,主要包括EST的序列分析前处理、序列的聚类拼接以及注释、功能分类,指出应根据EST数据的特征来选择合适的序列分析软件,并阐释EST技术在植物抗病基因的发现、克隆和定位研究中的应用。 相似文献
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Masaki Hayashi Yuichi Saeki Michiyo Haga Kyuya Harada Hiroshi Kouchi Yosuke Umehara 《Breeding Science》2012,61(5):544-553
It has long been known that formation of symbiotic root nodules in soybean (Glycine max (L.) Merr.) is controlled by several host genes referred to as Rj (rj) genes, but molecular cloning of these genes has been hampered by soybean’s complicated genome structure and large genome size. Progress in molecular identification of legume genes involved in root nodule symbiosis have been mostly achieved by using two model legumes, Lotus japonicus and Medicago truncatula, that have relatively simple and small genomes and are capable of molecular transfection. However, recent development of resources for soybean molecular genetic research, such as genome sequencing, large EST databases, and high-density linkage maps, have enabled us to isolate several Rj genes. This progress has been achieved in connection with systematic utilization of the information obtained from molecular genetics of the model legumes. In this review, we summarize the current status of knowledge of host-controlled nodulation in soybean based on information from recent studies on Rj genes, and discuss the future research prospects. 相似文献
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奶牛乳房炎抗性相关基因Znf313的电子克隆与序列分析 总被引：5，自引：1，他引：4
电子克隆是基因克隆的新策略。利用一个患乳房炎奶牛外周血白细胞中差异表达的EST序列为信息探针进行电子克隆,根据电子克隆序列设计引物,以奶牛外周血白细胞cDNA为模板进行RT-PCR验证,PCR产物克隆入pGEM-T质粒载体,测序得到的序列已被GenBank收录（DQ010409）。该基因被命名为牛锌指蛋白313(Znf313)基因,开放阅读框1~693bp,推测编码230个氨基酸,预测其编码蛋白分子量为25.67kD,等电点6.90。 相似文献
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河北毛白杨巯基蛋白酶抑制剂基因cDNA的克隆及序列分析 总被引：1，自引：0，他引：1
植物巯基蛋白酶抑制剂(cysteine proteinase inhibitor,CPI)在林木的抗虫基因工程中发挥着越来越重要的作用,分离和克隆植物CPI基因进而研究该基因的功能是CPI基因工程研究的热点.本文应用PCR技术从我国乡土抗天牛树种河北毛白杨形成层中分离和克隆到了一个710bp大小的cDNA片段,同时对序列进行测定和分析.测序和分析结果表明,该cDNA片段含有一个429 bp的完整开放阅读框,其编码143个氨基酸残基,具有LARFAVDEHN、QXVXG和YEAKVWVKPW三个典型的植物巯基蛋白酶抑制剂基因家族的高保守区段,同时在GenBank中进行了注册,核苷酸注册号为DQ020096,氨基酸注册号为AAY41807.氨基酸序列同源性分析表明,该基因与其他林木中的巯基蛋白酶抑制剂的同源性差异较大,同源性在48%～97%之间,其中与欧洲山杨的同源性最高,达到97%,与猕猴桃的同源性最低为48%.说明河北毛白杨形成层中存在CPI基因并能够有效表达,这为进一步研究该基因的抗虫功能奠定了良好的基础. 相似文献
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SSR标记开发及其在植物中的应用 总被引：8，自引：1，他引：7
本文简要介绍了SSR标记开发方法及SSR标记在通用性、遗传多样性与种质鉴定、遗传连锁图谱构建、基因定位与克隆等研究中的应用,对SSR标记应用存在的问题提出了看法,并对其应用前景作了展望,为今后SSR标记在植物上的应用提供参考。 相似文献
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毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究 总被引：1，自引：0，他引：1
植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。 相似文献
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胡杨核转录因子PeNF-YB1克隆及其干旱响应表达 总被引：2，自引：1，他引：1
为阐明木本植物中核转录Y因子B亚基蛋白(NF-YB)及其编码基因在抗旱转录调控中的机制,运用生物信息学知识和方法,采用PCR克隆技术,以模式树种毛果杨基因组核转录Y因子B亚基蛋白同源序列为参考,从胡杨叶组织基因组材料中反转录获取了核酸长度为543 bp的目标基因PeNF-YB1。该基因编码的蛋白具有螺旋-环-螺旋二级结构,含有NF-YB蛋白保守结构域和功能氨基酸,不含核定位信号肽;GFP亚细胞定位表明该基因在核中表达;PEG6000溶液干旱胁迫下,该基因表达具有早期上调、延后转为下调的响应变化。研究认为克隆的PeNF-YB1是植物NF-YB亚基基因家族成员,并在干旱早期响应过程中起转录表达作用。研究结果不仅说明了NF-YB转录因子在木本植物中的抗旱作用,也为树木抗旱调控机制的阐明提供了重要参考。 相似文献
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大豆尿黑酸叶绿基转移酶基因的克隆与进化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
采用基于EST的电子克隆方法,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)的尿黑酸叶绿基转移酶基因(Homogentisate phytyltransferase,HPT)cDNA序列为信息探针,对大豆的EST数据库进行同源检索筛选,获得了1 777 bp长大豆HPT基因的cDNA序列(GenBank登录号为:AY956421),经RT-PCR扩增、分子克隆和序列分析验证,表明与电子克隆序列一致;该基因具有完整的开放阅读框架(ORF,173～1 408 bp),推测编码411个氨基酸的蛋白。该蛋白与拟南芥(Ara-bidopsis thaliana)、苜蓿(Medicago sativa)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)、光合集胞蓝细菌(Synechocystis)的序列进行了比较,发现该基因具有保守性。 相似文献
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中林美荷杨具有适应性强、雄性不飞絮、速生丰产和耐瘠薄等优良性状,然而受到一些害虫的危害,造成树苗生长不良,严重影响苗木的产量和质量。采用中林美荷杨的叶片和节间组织作为外植体,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法将人工改造后的抗虫基因Bt Cry1Ac 导入杨树基因组中。对所获得的中林美荷杨转基因植株进行PCR、Southern blotting 和Real-time PCR 等分子生物学检测,结果表明Bt Cry1Ac 基因多以单拷贝整合到受体植物基因组中,其中7 个转基因株系显示外源基因有较高的转录表达。经过实验室喂虫鉴定,筛选出2 个抗性效果好的株系。中林美荷杨转抗虫基因株系的获得为该品种绿化造林和推广提供了条件。 相似文献
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利用新型分子标记EST-SSR鉴定湖北省内的主栽黑杨品种 总被引：4，自引：0，他引：4
EST-SSR标记是基于表达序列标签(expressed sequence tags,EST)数据信息,并结合SSR标记特点开发出的一种新型分子标记.本文利用12对EST.SSR标记对湖北省内目前主要栽培的8个黑杨品种进行分子鉴定,同时对不同EST.SSR位点进行相关遗传参数分析.品种鉴定结果表明,仅需4对EST-SSR引物即可将8个亲缘关系较近的黑杨品种完全区别开来.遗传多样性分析显示,多态位点百分比为58.3%,平均有效等位基因数为2.09个,平均Shannon信息指数0.61,平均杂合度为0.35.这些结果表明,杨树EST-SSR标记完全可以应用于品种鉴定及群体遗传多样性分析. 相似文献