摘要：目的获得牛樟芝聚酮合酶基因(Ac PKS1)全长,对其进行生物学分析并分析该基因在不同培养基上的表达差异。方法通过对牛樟芝基因组分析获得牛樟芝聚酮合酶基因,通过设计含有起始密码子和终止密码子的特异引物并以牛樟芝c DNA为模板克隆得到Ac PKS1基因全长,并对该基因进行生物信息学分析及在不同培养基上的表达谱分析。结果 Ac PKS1全长6 348 bp,含有6个内含子和7个外显子,外显子编码2 115个氨基酸;通过生物信息学分析,推测该基因为真菌I型非还原型PKS,结构域为SAT-KS-PT-ACP-ACP-TE,系统树分析显示Ac PKS1与其他未知功能的聚酮合酶(PKS)聚为一支,说明Ac PKS1可能是一种新的聚酮化合物环化方式;表达谱分析表明,葡萄糖为Ac PKS1基因表达的必要条件,且葡萄糖含量与Ac PKS基因表达量呈正相关。结论本研究为Ac PKS1功能鉴定以及牛樟芝基因资源利用奠定基础。

摘要：二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是植物花色素苷合成途径中的关键酶,在植物花色的形成过程中起重要作用。依据七彩红竹转录组数据设计特异引物,采用RT-PCR技术从七彩红竹中克隆获得了一个新的DFR基因cDNA全长,命名为IhDFR1(登录号为KF728205)。序列分析结果表明,IhDFR1基因cDNA全长945 bp,编码314个氨基酸。生物信息学预测显示,该基因编码的蛋白具有典型的DFR蛋白功能结构域,存在2个特异结合位点,属于非Asn/Asp型DFR酶,与禾本科植物中的DFR具有较高的相似性。对不同发育时期七彩红竹的IhDFR1基因进行时空表达的结果显示,只有在竹秆颜色呈现红紫色时,IhDFR1基因才有表达。以上结果初步显示IhDFR1蛋白可能作为一个重要的酶参与竹秆花色素苷的代谢调控,同时为进一步研究七彩红竹花色素苷产生的分子机理和综合开发利用奠定了基础。

摘要：肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)在木质素生物合成途径中起着关键作用。本研究依据转录组数据设计特异性引物,采用RT-PCR方法从竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)中克隆得到一个全新的CCR基因的全长c DNA序列,命名为ZaCCR。序列分析结果表明,ZaCCR包含完整的cDNA开放阅读框(OFR),由990 bp组成,编码329个氨基酸。Blast比对结果显示该蛋白质属于CCR家族蛋白;系统进化树结果显示竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)与芸香科植物甜橙(Sweet orange,Citrus sinensis)、蜜柑(Satsuma mandarin,Citrus unshiu)等亲缘关系较近。荧光定量PCR检测显示,ZaCCR在竹叶花椒中的表达量从大到小分别为:嫁接树的茎、实生树的茎、嫁接树的叶、实生树的叶。

摘要：为了研究牛樟芝中PKS基因与化合物之间的关系,该研究通过对牛樟芝基因组分析获得牛樟芝聚酮合酶基因,以此序列为模板设计含有起始密码子和终止密码子的特异引物并以牛樟芝c DNA为模板克隆获得一个高度还原型PKS(HR-PKS)基因全长,命名为AcPKS2;对AcPKS2基因进行生物信息学分析,并比较该基因在不同培养基上的表达量。结果表明:AcPKS2全长7 842 bp,有24个内含子,其外显子共编码2 613个氨基酸,该蛋白的相对分子质量为293.5 kDa,理论等电点pI为5.78。用CDD分析其结构域显示,该基因属于HR-PKS,其结构域组织排列为KS-AT-DH-MT-ER-KR-ACP-TE,8个结构域其活性位点分别为β-酮基合成酶(DTACSSSL)、酰基转移酶(GHSIGETA)、脱水酶(RNDGSTSPL)、甲基转移酶(SFDIITAFDV)、烯酰还原酶(HAGVSSPAA)、酮基还原酶(GSPGQANYTAA)、酰基转移酶(YGLDSLTSVRL)、硫酯酶(KQPNGPY)。系统发育树显示AcPKS2与其他化合物未知的HR-PKS蛋白聚为一支,结构域和系统进化树分析显示该基因可能编码一种新的含TE结构域高度还原型聚酮合酶;表达分析结果显示葡萄糖和果糖能够诱导该基因的表达。

摘要：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS),作为MEP途径的第一个关键酶,在植物萜类合成中起着重要作用。为了克隆得到滇牡丹DXS基因,我们根据滇牡丹根皮转录组数据分析结果,首先获得滇牡丹DXS基因片段。之后根据获得的该片段设计特异引物,再利用RACE和RT-PCR技术从滇牡丹根皮中获得完整的DXS基因(Pd DXS)。Pd DXS基因全长为3 137 bp,全长基因中含有一个长度为2 151 bp的开放阅读框(ORF),该开放阅读框编码了717个氨基酸,根据开放阅读框序列推导所得蛋白序列绘制分子进化树,分子进化树将该基因推断所得蛋白与葡萄DXS蛋白聚为一类,因此,两者的DXS蛋白有较高相似性。经过氨基酸序列比对后,推断滇牡丹DXS具有叶绿体转运肽,二磷酸硫胺结合位点以及转酮醇酶结构域。半定量RT-PCR结果显示Pd DXS在根、茎、叶、花芽及花瓣中均有表达。本研究为确定滇牡丹中DXS的基因功能以及揭示滇牡丹中萜类化合物的生物合成提供了理论基础。

摘要：基于思茅松转录组测序数据进行其SSR标记开发,为丰富思茅松SSR数据库提供参考。采用MISA软件对思茅松59 636条Unigene进行SSR搜索,共获得3 745个SSR位点,分布频率为6.28%,平均11.36 kb出现一个SSR位点。SSR重复类型以三核苷酸基序为主,其次是二核苷酸基序,所占比例分别为49%和24%,其主要重复单元分别为AGC/CTG和AT/TA。随机挑选224个位点进行引物设计及合成,琼脂糖凝胶检测发现其中29个位点具有多态性且效果良好,但仅12个位点符合SSR重复类型的倍数大小且扩增效率高于85%。利用这12对荧光标记引物,对2个居群42份样本进行遗传多样性分析,共检测到35个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.093 2-0.480 9,平均为0.306 9。4个位点为低度多态位点(0<PIC<0.25),8个位点为中度多态位点(0.25<PIC<0.5)。这12个标记可用于思茅松遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因定位及克隆等研究,旨为思茅松分子标记辅助育种及变异水平等研究提供技术支持。

摘要：查尔酮合成酶(chalcone synthase, CHS)是植物次生代谢途径中的关键酶。本研究依据转录组数据设计特异性引物,采用RT-PCR方法成功地从竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)中克隆得到一个全新的CHS基因的全长cDNA序列,命名为ZaCHS (NCBI登录号:MK953733)。序列分析结果表明,ZaCHS包含完整的cDNA开放阅读框(OFR),由1 173 bp组成,编码390个氨基酸。Blast比对结果显示该蛋白属于CHS家族蛋白;系统进化树结果显示竹叶花椒ZaCHS与芸香科植物甜橙、克里曼丁桔等的CHS亲缘关系较近。荧光定量PCR检测显示,ZaCHS在竹叶花椒中的表达量从高到低分别为:嫁接树的叶、嫁接树的茎、实生树的茎、实生树的叶。通过对竹叶花椒CHS基因进行克隆与分析,为后续深入研究竹叶花椒类黄酮代谢途径相关基因、CHS基因表达调控以及CHS基因家族进化提供帮助。

摘要：为了解牛樟芝三萜类生物合成、调控机理,以多孔菌科真菌茯苓(Wolfiporia cocos,AFR13032.1)的SQS基因为模板对牛樟芝基因组数据进行本地Blast,分离获得牛樟芝鲨烯合酶(AcSQS)基因.以该序列为模板设计特异引物Ac SQSF0和Ac SQSR0,通过PCR扩增得到Ac SQS c DNA全长,并对其进行生物信息学分析,检测不同碳氮源添加物的培养基上该基因的表达水平.结果显示:克隆得到的基因为牛樟芝鲨烯合酶(Ac SQS),该基因含4个外显子,3个内含子,外显子拼接总长1 803 bp,编码600个氨基酸;其蛋白序列的1~17位为信号肽位点,具两段跨膜结构,可能定位于内质网;位于该蛋白189~204位的CHYVAGLVGEGLTRL和225~238位的MGLMLQKTNIIRDY的保守基序为鲨烯合酶识别位点,DTIEDD和D(Y/F)RED为FPP绑定位点;蛋白网络分析显示其位于三萜类化合物的代谢网络中;聚类分析显示Ac SQS蛋白和茯苓、硫磺多孔菌、拟蜡菌、灵芝、云芝等的SQS蛋白聚为一支;不同碳氮源添加物培养基上的表达分析显示:果糖诱导该基因表达的能力最强,而不同氮源添加物诱导该基因表达的能力无明显差异.

摘要：肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-Co A reductase,CCR)是木质素生物合成途径中关键酶。本研究依据转录组数据设计特异性引物,采用RT-PCR方法成功地从巴拉圭瓜多竹(Guadua paraguayanan)中克隆得到一个全新的CCR基因的全长cDNA序列,命名为GpCCR。序列分析结果表明,GpCCR包含完整的c DNA开放阅读框(ORF),由1065bp组成,编码354个氨基酸。Blast比对结果显示该蛋白质属于CCR家族蛋白;系统进化树结果显示瓜多竹与禾本科植物大麦、水稻等亲缘关系较近。荧光定量PCR检测显示GpCCR在巴拉圭瓜多竹的茎秆中表达量最高,在叶中表达量最低。

摘要：ω-3脂肪酸脱氢酶是多不饱和脂肪酸亚麻酸生物合成途径的关键酶。依据转录组数据设计特异性引物,使用RT-PCR方法从滇牡丹克隆得到1个FAD3基因的c DNA全长序列,命名为Pd FAD3(Gene Bank登录号为KX289610)。生物信息学分析结果表明Pd FAD3基因片段序列全长2 134 bp,包含完整的c DNA开放阅读框,编码含有450个氨基酸残基的蛋白质;Blast比对结果显示该蛋白质属于FAD蛋白质家族;系统进化树分析结果显示与芍药属芍药组植物芍药亲缘关系较近;该蛋白质属于跨膜蛋白质,亲水性较低;RT-PCR结果显示其在种子中的表达随着种子成熟出现双峰型的表达量变化,与目前所报道的其他物种的FAD3表达情况相似。为进一步研究其调控机理提供理论依据及获得含高不饱和脂肪酸转基因滇牡丹品种奠定理论基础。