棉花DELLA蛋白基因GhGAI3和GhGAI4启动子的克隆及序列分析

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海岛棉DELLA蛋白编码基因GbGAI的克隆与功能初步分析

海岛棉DELLA蛋⽩编码基因GbGAI的克隆与功能初步分析0引⾔海岛棉（长绒棉）（Gossiypium barbadense L.）的纤维具有长、细、强等突出特点，在棉花栽培种中品质最优。

长绒棉⽣产对于提⾼中国纺织产品档次、增强⾏业竞争⼒发挥了重要作⽤[1]。

20世纪90年代以后，中国选育出了纤维品质性状相对优异的海岛棉新品种，如新海l3号、新海l5号、新海l7号等。

这些品种的主要纤维物理指标，已经能够与世界上品质最优的超级长绒棉品种相媲美，只是麦克隆值偏⼤，对纺优质⾼档纱来说纤维较粗。

因此，中国选育的长绒棉品种的综合品质性状尚需进⼀步改良[2]。

⾚霉素（gibberellin ，GAs ）是⼀类重要的植物激基⾦项⽬：国家⾃然科学基⾦（307600991）；兵团博⼠资⾦（2007JC08）；⽯河⼦⼤学博⼠基⾦（RCZ200620）。

第⼀作者简介：曲廷云，男，1984年出⽣，⼭东德州⼈，在读硕⼠⽣，主要从事植物基因⼯程研究。

E-mail ：qty1385@/doc/b62940039.html。

通讯作者：郑银英，⼥，1975年出⽣，硕⼠⽣导师，博⼠，从事植物⽣理⽣化与分⼦⽣物学研究。

通信地址：832003新疆⽯河⼦市北四路⽯河⼦⼤学农业⽣物技术重点实验室，E-mail ：zhengyinying@/doc/b62940039.html。

收稿⽇期：2010-02-04，修回⽇期：2010-03-08。

海岛棉DELLA 蛋⽩编码基因GbGAI 的克隆与功能初步分析曲廷云1，王拴锁2，彭明1,3，崔百明1，郑银英1（1⽯河⼦⼤学农业⽣物技术重点实验室⁄⽯河⼦⼤学⽣命科学院，新疆⽯河⼦832003；2中国科学院遗传与发育⽣物学研究所植物细胞与染⾊体⼯程国家重点实验室，北京100101；3中国热带农业科学院热带⽣物技术研究所，海⼝571101）摘要：⾚霉素在棉花纤维发育过程中起着重要作⽤。

DELLA 蛋⽩是⾚霉素信号传导通路中的⼀类重要负调节因⼦。

棉花GhManA2基因纤维特异表达启动子的克隆与功能初步分析的开题报告

棉花GhManA2基因纤维特异表达启动子的克隆与功能初步分析的开题报告一、研究背景及意义棉花是世界上最重要的农作物之一，棉花纤维是人类最早使用的纺织原材料之一。

GhManA2基因编码的酵母甘露醇结合蛋白在棉花纤维合成过程中具有重要作用，因此对该基因的研究具有重要意义。

GhManA2基因表达模式的研究和启动子的克隆对于解析棉花纤维发生、发育及合成机制，以及开发新的棉花品种具有重要的参考意义。

二、研究目的本研究旨在克隆棉花GhManA2基因的启动子区域，并对其进行初步的功能分析，为深入研究该基因的表达调控机制提供基础。

三、研究内容1.克隆GhManA2基因的启动子区域。

采用PCR技术依据基因序列信息，设计引物克隆GhManA2基因的启动子区域，利用测序技术对其进行验证。

2.构建转录报告载体并进行表达分析。

利用启动子区域克隆的结果构建转录报告载体，利用荧光素酶检测系统对其进行表达分析，并评估其在棉花中的表达活性和特异性。

3.初步分析GhManA2基因启动子的功能。

使用转录报告载体在棉花中构建瞬时表达系统，分析GhManA2基因启动子的启动活性、响应外界刺激的能力以及不同部位的表达模式。

四、研究方法1.克隆GhManA2基因启动子区域利用PCR技术克隆GhManA2基因启动子区域，并对其进行测序验证。

2.构建转录报告载体并进行表达分析将克隆得到的启动子片段克隆至转录报告载体中，通过荧光素酶检测系统对其进行表达分析，检测载体在棉花细胞中的表达活性和特异性。

3.初步分析GhManA2基因启动子的功能利用转录报告载体在棉花中构建瞬时表达系统，通过检测荧光素酶活性、定量PCR等技术方法，分析GhManA2基因启动子的启动活性、响应外界刺激的能力以及不同部位的表达模式。

五、研究意义本研究可以为深入探究 cotton GhManA2基因的调控机制和棉纤维发生发育、合成机制提供重要的参考和基础，对促进棉花新品种的培育和棉花产业的发展具有重要意义。

棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析

棉花ERF亚族转录因子基因的克隆与特征分析摘要：ERF转录因子家族在植物的生长发育和逆境胁迫响应中起着重要作用。

本研究以棉花为研究对象，利用PCR技术从棉花基因组中克隆了4个ERF亚族转录因子基因。

通过对这些基因的序列分析和结构预测发现它们均为典型的转录因子，含有AP2/ERF结构域。

通过系统进化分析，发现这些基因在演化上与拟南芥的ERF基因家族有密切关系。

表达模式分析表明，这些ERF亚族转录因子基因在棉花的不同组织和发育阶段中具有差异的表达模式，暗示了它们在棉花的生长发育中可能发挥不同的调控功能。

实时定量PCR结果表明，这些基因在棉花幼苗的逆境胁迫响应中有明显的表达变化，其中在干旱胁迫下的响应最为显著。

通过亚细胞定位实验，发现这些转录因子基因的编码蛋白主要定位在细胞核中。

关键词：ERF亚族转录因子；棉花；克隆；特征分析；逆境胁迫引言ERF亚族转录因子是植物生长发育和逆境胁迫响应中的重要调控因子。

它们可以通过与DNA结合来调控下游基因的转录，从而调节植物的生长发育和逆境胁迫响应。

目前，已经在多种植物中发现了ERF亚族转录因子基因，并对其进行了克隆和特征分析。

然而，尚未对棉花中的ERF亚族转录因子进行深入研究。

因此，本研究以棉花为研究对象，克隆和分析了棉花中的ERF亚族转录因子基因，旨在揭示其在棉花的生长发育和逆境胁迫响应中的功能。

材料与方法1. 棉花品种选择和处理：选取棉花品种为研究材料，并进行不同逆境处理，如干旱、盐碱等。

2. 总RNA提取和cDNA合成：采用RNA提取试剂盒提取不同处理条件下棉花幼苗的总RNA，并利用反转录酶合成cDNA。

3. PCR克隆：设计引物并利用PCR技术从棉花基因组中扩增目的基因，然后通过连接酶切产物与克隆载体进行再组装，转化大肠杆菌并进行蓝白斑筛选。

4. 序列分析和结构预测：对克隆得到的基因进行序列分析，包括生物信息学分析和结构预测。

5. 系统进化分析：将克隆得到的基因与其他植物物种的ERF 基因序列进行比对和系统进化分析。

棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48的克隆及功能初步分析

棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48的克隆及功能初步分析棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48的克隆及功能初步分析引言棉花（Gossypium hirsutum）是重要的经济作物之一，由于其产量和质量都在全球范围内占据主导地位。

然而，棉花生产中普遍存在的一个重要问题就是枯萎病的严重影响，该病害导致了严重的棉花减产。

因此，研究和挖掘棉花抗枯萎病相关基因对于提高棉花的抗病能力和产量具有重要意义。

材料与方法本研究选择抗枯萎病性较强的棉花品种进行研究。

通过PCR方法克隆得到了一个与棉花抗枯萎病相关的转录因子GhWRKY48基因的全长cDNA序列。

然后，将该cDNA序列进行亚细胞定位实验，以确定GhWRKY48蛋白在细胞中的定位。

此外，通过过表达GhWRKY48基因构建的转基因拟南芥模型，对其功能进行初步分析。

结果通过PCR扩增得到了一个全长为1029 bp的GhWRKY48基因的全长cDNA序列。

亚细胞定位实验结果显示，GhWRKY48蛋白主要定位于细胞核中。

通过过表达GhWRKY48基因构建的转基因拟南芥模型的分析发现，GhWRKY48蛋白能够显著提高植株对枯萎病的抗性。

转基因拟南芥叶片上的抗枯萎病相关基因的表达分析结果显示，GhWRKY48的过表达能够显著提高这些基因的表达水平。

此外，生理指标分析还显示，过表达GhWRKY48基因的植株在叶片相对电导率和丙二醛含量方面都显著低于野生型拟南芥。

讨论本研究成功克隆了棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48，并初步分析了其功能。

结果表明，GhWRKY48基因在细胞核中定位，并且其过表达能够显著提高转基因拟南芥对枯萎病的抗性。

此外，过表达GhWRKY48还能够显著提高拟南芥中其他抗枯萎病相关基因的表达水平。

这些结果表明GhWRKY48基因在植物的抗病防御中起着重要的调控作用。

结论本研究成功克隆了棉花抗枯萎病相关基因GhWRKY48，并初步分析了其功能。

结果显示过表达GhWRKY48能够显著提高植物对枯萎病的抗性，并促进其他抗枯萎病相关基因的表达。

棉花器官特异病原相关启动子的克隆与分析

ＰｏｔｒｆｏＣｏｔｎ（ｓＹｉｍｉｓｔｍ）ｒｍｏｅｒｍｔｏＧｏｓｐｕｈｒｕｕＬ．
ＺＡＮＧＢａｏｇ，ＹＡＮＧＹｕｗｅＨｏｌｎｎ．ＮＩＷａ — ｈｏＳＥＮＸｉ—ｉｎ．Ｓｎｃａ．ＨｎｌａＨＥＪａ — ｎｉｎｍｉｇ．ＨｅＸｉｏｌｎ。ａ —ａ
ｓｔＩｙＴａｌＣＲ．ＣＡＡＴｂｘｕｕｎｂｉＰｏ。ＴＡＴＡｏｓｗｅｌｓｓｖｒｌａｈｇｎ．Ｓ．ＭｅＡｎｔｙｅｅｒ — ｂｘａｌａｅｅａｔｏｅｐＡＪａｄｅｈｌｎｅ
ｓｎｓｖｌｍｅｓ，ｓｈａｘ，ＧＴｐｏｉｅｅｅｎｔｕｃｓＷｂｏ１，ＭＹＢｎｄＭＹＢＳＴ１ｍｏｉｓｗｅｅｉｅｔｆｅｙＰＩＡＣＥｎｌａｔｆｒｄｎｉｉｄｂａａｙｓｓｗｈｌｏｍｅｒｏｔｓｃｆｃｍｏｉｓｗｅｅａｓｄｅｉｉｄｉｈｉｅｏｉｉｅｓｏｐｅｉｉｔｆｒｌｏｉｎｔｆｅｎｔｓｒｇｉｎ．Ｔｈｒｅｅｈａｃｒｅｅｅｔｎｃｕｅｎｎｅｌｍｎｓｉｌ
ＺＨＡＮＧａｇｇｉＸｉｎ－ｕ，ＸＵｎ —ｕＹｉｇｊｎ，ＹＡ（ｈ）Ｓｕ
（ｎｔｔｔｙＩｓｉｕｅｏＡｇｏｉｌｇｎｔｃａｄｒｂｏｏｙＧｅｅｉ５ｎＰｈｓｏｏ ’ ｙｉｌｇ，ＪｉｎｕＡｃｄｍｙｆＡｇｒｃｌｕａＳｉｎｅｇｓａｅｏａｉｕｔｒｌｃｅｃｓ．

棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析

棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析棉花转录因子GhWRKY31基因的克隆及其功能分析一、引言棉花（Gossypium hirsutum）作为重要的经济作物之一，在农业生产中扮演着重要角色。

棉花的产量和品质受到多种内外因素的调控，其中转录因子在植物生长和发育过程中起到重要调控作用。

WRKY转录因子家族在棉花中广泛存在，参与多个生物学过程的调控。

本研究旨在克隆和分析棉花转录因子GhWRKY31基因的功能。

二、方法1. 取棉花幼苗的幼嫩叶片进行总RNA提取；2. 利用RT-PCR方法合成GhWRKY31基因的cDNA；3. 利用PCR方法扩增GhWRKY31基因全长cDNA序列；4. 将扩增的全长cDNA序列进行测序及验证；5. 利用生物信息学软件进行GhWRKY31基因序列的分析；6. 利用qRT-PCR方法分析GhWRKY31基因在棉花不同组织中的表达模式；7. 分别构建GhWRKY31基因上下游启动子的荧光素酶报告基因表达载体，并转化至棉花中进行表达；8. 对转化后的棉花进行荧光光谱分析和表达模式分析；9. 构建GhWRKY31基因敲除植株，观察植株的表型变化，并分析与野生型植株的差异。

三、结果1. 成功克隆到GhWRKY31基因全长cDNA序列；2. 生物信息学分析显示GhWRKY31基因编码的蛋白质具有典型的WRKY转录因子结构域；3. qRT-PCR结果表明GhWRKY31基因在棉花的根、茎、叶、花和果实等组织中均有表达，且表达模式存在差异；4. GhWRKY31上游启动子的表达载体转化至棉花后显示荧光素酶报告基因活性，表明GhWRKY31基因具有转录调控的功能；5. GhWRKY31敲除植株表现出明显的表型差异，包括植株高度、根系生长等方面。

四、讨论本研究成功克隆了棉花GhWRKY31基因，并进一步分析了该基因的功能。

结果表明GhWRKY31基因在棉花生长发育过程中起到重要的调控作用。

棉花4个脂肪酸合成相关基因的克隆和表达特征分析

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(12): 2084−2090/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家重大基础研究计划项目(973计划) (2007CB108805)和教育部高等学校学科创新引智计划项目(111计划)(B08025)资助。

*通讯作者(Corresponding author): 郭旺珍, E-mail: moelab@Received(收稿日期): 2010-05-24; Accepted(接受日期): 2010-08-02.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.02084棉花4个脂肪酸合成相关基因的克隆和表达特征分析董佳魏利斌胡艳张天真郭旺珍*南京农业大学 / 作物遗传与种质创新国家重点实验室, 江苏南京 210095摘要: 脂肪酸合成相关代谢在控制油的合成和抗非生物胁迫中均起着重要作用, 其脂肪酸合成相关基因的时空表达水平直接影响油的含量和脂肪酸合成相关酶的活性。

本研究克隆了4个脂肪酸合成相关基因, 分别命名为GhKASII 、GhKASIII 、GhFAD 和GhGPAT , 其中GhKASIII 、GhFAD 和GhGPAT 基因cDNA 全长通过电子克隆和同源克隆得到。

而GhKASII 通过筛库和5′RACE 途径得到。

组织表达分析表明, 上述4个基因在根、茎、叶及纤维发育不同时期均有表达, 属于组成性表达基因。

其中GhKASII 、GhKASIII 在25 DPA 种子中表达量最高, GhGPAT 在0 DPA 胚珠和15 DPA 纤维中表达量很高, GhFAD 在0 DPA 胚珠, 15 DPA 种子, 20 DPA 纤维中表达量均很高。

不同非生物胁迫的诱导表达分析表明, 上述4个基因均不同程度被茉莉酸甲酯, ABA, 创伤和冷害等逆境诱导表达。

棉花GhGGPase基因克隆、序列分析及原核表达

Ｒｓｏｆｂｉｏｉｎｏｒｆｍａｔｉｃｓｓｏｆｔｗａｒｅｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓ；
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖｅｒｓｔｉｙ，ＳｈｉｈｅｚｉＸｉｎｊｉａｎｇ８３２００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏ
利用ＲＴ—ＰＣＲ技术从棉花纤维中克隆棉花ＧｈＧＧＰａｓｅ基因，进行生物信息学分析，构建原核表达载体ｐＥＴ２８ａ
—
果】从陆地棉纤维组织中扩增得到Ｌ一半乳糖磷酸化酶基因的ｅＤＮＡ开放读码框为１３５０ｂｐ，为包含４５０个氨
关。【结论】ＧｈＧＧＰ￣ｅ基因的克隆、序列分析和重组蛋白的诱导表达为深入研究该基因在棉纤维发育中的作
用奠定了基础。关键词：棉花纤维；ＧＤＰ— Ｌ一半乳糖磷酸化酶基因克隆；组织表达特异性；原核表达中图分类号：￥５６２；￥５０３．５２文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ４３３０（２０１３）０６— １００８ — ０８
基酸的蛋白质，理论分子质量为４９ｋＤａ。对氨基酸序列进行生物信息学分析，ＧｈＧＧＰａｓｅ蛋白具有组氨酸三聚体（ＨＩＴ）蛋白超家族的主要特性的结构域。进化树分析的表明棉花ＧｈＧＧＰａｓｅ与柑橘ＣｕＧＧＰａｓｅ在进化上亲缘关系上较近。成功构建了ｐＥＴ２８ａ—ＧｈＧＧＰａｓｅ原核表达载体；获得分子质量约为４９ｋＤａ左右的重组蛋白ＧｈＧＧＰａｓｅ。半定量ＲＴ—ＰＣＲ的组织表达特异性分析表明ＧｈＧＧＰａｓｅ基因与棉纤维的快速伸长发育密切相

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摘
要
棉纤维是纺织行业的重要原材料。赤霉素能够促进棉纤维的生长发育，ＤＥＬ蛋白又是赤霉素而ＬＡ
信号转导通路中的关键调控因子，因此研究棉花ＤＬＡ蛋白基因表达的调控模式，阐明棉纤维生长发育ＥＬ对的分子生物学机理具有重要意义。研究根据两个棉花ＤＬＡ蛋白基因ＧＧ１本ＥＬｈＡ３和ＧＧＩ列设计特异ｈＡ４序引物，以陆地棉新陆早１３号的基因组ＤＡ为模板，基因组步移法克隆了棉花ＤＥＬ蛋白基因ＧＧ１Ｎ用ＬＡｈＡ３和ＧＧ４的启动子。对两个启动子进行序列分析表明，这两个启动子均具有真核生物典型的核心启动子ｈＡ１区，同时也都具有一个或多个光响应元件和赤霉素响应元件，明这两个基因可能受到光信号和赤霉素信号说的调控，这与其它植物中ＤＬＡ蛋白的表达模式是一致的。此外，两个启动子还具有各种转录调控相关ＥＬ这的顺式作用元件，比如其它激素类的响应元件和逆境胁迫响应元件，明棉花中ＤＥＬ蛋白基因可能在响说ＬＡ应其它激素信号以及逆境胁迫中也起到一定的作用。关键词棉花，启动子，ＥＬ蛋白，ＤＬＡ克隆，列分析序
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ＡｂｓｒｃＣｏｔｎｆｂｅＳａｋｉｔａｔｔｏｉｒｉｎｄｏｆｉｍｐｏｔｎｔｒａｎｔｘｉｅｉｄｔｙ．ＧｉｂｒｌｉａｃｅｅａｅｔｅｇｏｈｒａｔｍａｅｉｌｉｅｔｌｎｕｓｒｂｅｅｌｎｃｎａｃｌｒｔｈｒｗｔａｅｅｏｍｅｔｏｏｔｎｆｒａｎｄｄｖｌｐｎｆｃｔｏｂｅｎｄＤＥＬＬＡｒｔｉａｎｉｏｔｎｏｅｉｉｐｏｅｎｓｐｌｙａｍｐｒａｔｒｌｎＧＡｉｎｌｐａｈｙ，ｔｅｅｏｒｓｇａｔｗａｈｒｆｅｔｅｒｓａｃｂｏｔｔｅｕａｉｎａｔｒｆＤＥＬＬＡｅｓｉｏｔｎｉｉｉｃｎｏｃａｉｙｔｅｍｏｌｃａｃ — ｈｅｅｒｈａｕｈｅｒｇｌｔｏｐｔｅｎｏｇｎｅｎｃｔｏｓｓｇｆａｔｔｌｒｆｈｎｉｅｕｌｒｍｅｈａｓｏｏｈａｄｄｖｌｐｅｔｏｏｏｂｅ．Ｉｔｉｐｒｈｒｍｏｅｓｏｎｉｍｆｔｇｗｎｅｅｏｍｎｆｃｔｎｆｒｎｈｓｐａｅ，ｔｅｐｏｔｒｆＤＥＬＬＡｒｔｉｅｅ — ｈｅｒｔｉｐｏｅｎｇｎｓＧｈ
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基因组学与应用生物学，００年，２卷，６期，１５ — ０３页２１第９第第０５１６
ＧｅｍｉｓａｐｉｄＢｉｌｇ２０，ｏ．Ｎｏ．０５ｎｏｃｎｄＡｐｌｅｏｏｙ，０１Ｖ１２９，６，１５—１６３０
Ｄａｚｏ，７７７３Ｃｏｌｇｆ￣Ｓｉｎｅ，ｈｈｚｖｅｓｔ，ｈｈｚ，３００ｎｈｕ５１３；ｌｅｏＬｉｃｅｃｓＳｉｅｉｅＵｎｉｒｉＳｉｅｉ８２０ｙ
Ｃｏｒｓｏｄｎｕｔｏ，ｒｅｐｎｉｇａｈｒｍｍｐｎｅｇ
研究报告
ＡｔｅＬｅｔｒ
棉花ＤＬＡ蛋白基因ＧＧ１ＥＬｈＡ３和ＧＧ１ｈＡ４启动子的克隆及序列分析
温玮１崔百明，于晓玲郑银英孙海彦１黎娟华彭明２，２，２
１中国热带农业科学院热带生物技术研究所，口，７１１２海南大学，州，７７７３新疆石河０；儋５１３；石８２０通讯作者，ｍｍｐｎ２０＠ｙｈｏｃｍｅｇ００ａｏ．ｏ
ＣｌｎｎｎｅｕｎｅＡｎｌｓｓｏｅＰｏｏｅｓｏｔｎＤＥＬＰｏｅｎｏｉｇａｄＳｑｅｃａｙｉｆｈｒｍｔｒｆｔＣｏｔＬＡｒｔｉｏ
ＧｅｅｎｓＧ／ｎ３ａｄＧＧ