2012220162410_水稻钾离子通道基因OsKAT1.1 的克隆、表达载体的构建及其电生理功能
水稻耐盐基因SKC1定位与克隆
conclusion
在盐胁迫时，SKC1 主动将木质部中的 Na+吸收转 运到薄壁细胞中，并经过其它钠离子转运蛋白的 运输将Na+从韧皮部运回到根部并排出体外，从 而使地上部的 Na+含量降低，减轻钠离子毒害； 而植物体内 K+与 Na+的运输有竞争作用，高浓度 的 Na+会抑制 K+的吸收，当木质部的 Na+浓度降 低时 K+的运输增加，使因盐胁迫而降低的 K+浓度 部分恢复。也就是说，降低木质部 Na+含量是主 动的过程，而 K+的浓度增加是被动运输的过程。
NATURE GENETICS
A rice quantitative trait locus for salt tolerance encodes a sodium transporter
Zhong-Hai Ren1,2,6, Ji-Ping Gao1,2,6, Le-Gong Li3,6, Xiu-Ling Cai1, Wei Huang1,2, Dai-Yin Chao1,2, Mei-Zhen Zhu1, Zong-Yang Wang1, Sheng Luan3,4 & Hong-Xuan Lin1,4,5
(b,c) Expression of SKC1 analyzed using RT-PCR in shoots (b) and roots (c). The number of days (0, 1, 3, 7 and 10 d) elapsed after growing plants under control orsalt stress (140 mM NaCl) condition is indicated. K, Koshihikari;N, NIL(SKC1). Actin was used as a loading control.
水稻基因克隆技术及其应用
水稻基因克隆技术及其应用一、概述水稻是世界上最重要的粮食作物之一，其基因克隆技术的发展为水稻的育种和生产提供了重要支持。
本文将介绍水稻基因克隆技术及其应用。
二、水稻基因克隆技术1. 基本原理基因克隆是指将一个DNA分子从一个生物体中剪切出来并插入到另一个生物体中。
在水稻中，基因克隆可以通过PCR扩增、限制性内切酶切割和连接等步骤完成。
这些步骤需要特定的试剂和设备，如PCR仪、电泳仪等。
2. 具体操作具体操作包括以下几个步骤：（1）DNA提取：从水稻中提取DNA，一般采用CTAB法。
（2）PCR扩增：利用特定引物扩增目标基因序列。
（3）限制性内切酶切割：将PCR产物和载体进行限制性内切酶切割，以便于连接。
（4）连接：将PCR产物和载体连接起来形成重组DNA分子。
（5）转化：将重组DNA分子转化到大肠杆菌或农杆菌等载体中，以便于其在细胞中表达。
3. 技术优势水稻基因克隆技术具有如下优势：（1）可以精准地克隆目标基因序列，避免了传统育种方法的不确定性和耗时性。
（2）可以通过基因编辑技术对目标基因进行精准修改，实现快速育种。
（3）可以将外源基因导入到水稻中，使其获得新的特性，如抗病性、耐旱性等。
三、水稻基因克隆技术应用1. 水稻抗病育种利用基因克隆技术，可以将抗病相关基因导入到水稻中，从而提高其抗病能力。
例如，在日本和中国，已经成功利用这一技术培育出多个抗癌瘤菌、白叶枯等重要病害的水稻品种。
2. 水稻耐旱育种水稻作为一种耐旱能力较差的作物，其产量受到干旱的严重限制。
利用基因克隆技术，可以将与水分调节相关的基因导入到水稻中，从而提高其耐旱能力。
例如，美国的一项研究表明，利用基因克隆技术导入抗旱基因后，水稻的产量可以提高50%以上。
3. 水稻品质改良水稻的品质受到多个基因的调控，利用基因克隆技术可以精准地调节这些基因的表达，从而改良水稻的品质。
例如，在日本和韩国等地已经培育出多个高蛋白、高淀粉、高营养价值等优质水稻品种。
水稻TAA1同源基因的克隆及其功能鉴定的开题报告
水稻TAA1同源基因的克隆及其功能鉴定的开题报告一、研究背景和意义：水稻（Oryza sativa L.）是我国的主要粮食作物之一，水稻生长和发育是一个复杂的过程，包括光合作用、光周期反应、激素作用、适应环境等多个方面。
水稻的适应性，发育和生长受植物生长素的影响非常大，其中，TAA1（Tryptophan aminotransferase of Arabidopsis 1）参与了水稻的激素合成途径，是一个十分重要的基因。
现代生物技术的高速发展，使得水稻TAA1同源基因的克隆和功能鉴定成为可能。
通过深入了解TAA1基因，可以更好地研究水稻的生长发育，这对于提高水稻产量、改善农民收益和保障国家粮食安全具有重要的意义。
二、研究内容和方法：1. TAA1基因的克隆和序列分析使用RT-PCR和RACE技术，从水稻的叶片中克隆水稻TAA1同源基因。
对基因序列进行比对和分析，提取其中的保守区域，设计引物，以克隆出完整的TAA1基因。
2. TAA1基因启动子的分离和分析使用基因克隆技术，分离TAA1基因启动子，进行序列分析和比对，确定其中调控水稻生长发育的重要元件，为进一步解析TAA1基因的功能提供必要信息。
3. TAA1基因的功能鉴定通过RNAi技术，构建TAA1基因沉默的水稻株系，研究TAA1基因在水稻的生长发育中的作用，分析其对水稻营养和生长的影响。
同时，运用遗传学和分子生物学的方法，检测TAA1基因在水稻激素合成途径中的作用机制。
三、论文结构：第一章：引言1.1 研究水稻生长发育的意义1.2 植物生长素与水稻生长发育的关系1.3 水稻TAA1同源基因的克隆和功能研究现状1.4 研究目的和意义第二章：材料与方法2.1 材料2.2 方法2.2.1 TAA1基因的克隆2.2.2 TAA1基因启动子的分离2.2.3 TAA1基因沉默水稻株系的构建2.2.4 检测TAA1基因的功能第三章：TAA1基因的克隆和序列分析3.1 RT-PCR检测TAA1基因表达3.2 TAA1基因序列的比对和分析3.3 TAA1基因的克隆第四章：TAA1基因启动子的分离和分析4.1 TAA1基因的启动子特征4.2 TAA1基因启动子的克隆和序列分析4.3 TAA1基因的启动子元件的功能鉴定第五章：TAA1基因的功能鉴定5.1 TAA1基因沉默水稻株系的构建5.2 TAA1基因沉默对水稻样品的影响5.3 TAA1基因沉默对水稻生长发育的影响5.4 TAA1基因在水稻激素合成途径中的作用机制第六章：总结和展望6.1 研究的主要结果6.2 研究的贡献6.3 未来的研究方向参考文献。
水稻OsbolA1基因克隆与表达研究的开题报告
水稻OsbolA1基因克隆与表达研究的开题报告1. 研究背景与意义水稻 (Oryza sativa L.) 是人类重要的粮食作物之一，为满足世界人口不断增长的需求，提高水稻产量是当今农业面临的重大挑战。
OsBolA1 基因已被证实与水稻开花时间和产量密切相关。
该基因是水稻中一个新的成员，属于膜结合蛋白家族，在水稻成长过程中起着重要的调控作用。
因此，对 OsBolA1 基因进行克隆与表达研究，有助于揭示其在水稻生长发育过程中的具体作用机制，为水稻的培育及品种改良提供依据和基础。
2. 研究内容与方法(1) OsBolA1 基因克隆从水稻基因库中，利用PCR技术克隆得到OsBolA1 基因序列，并进行测序验证。
(2) OsBolA1 基因表达利用相关的蛋白质表达向量，将克隆得到的 OsBolA1 基因插入到表达载体中，将其转化至大肠杆菌 BL21(DE3) 中表达。
采用 SDS-PAGE 和 Western blotting 鉴定重组蛋白的表达及纯化情况。
(3) OsBolA1 基因功能研究利用获得的重组蛋白，进一步开展亲和层析、GST Pull-down 和免疫共沉淀等技术，探究 OsBolA1 基因的功能及作用机制。
3. 预期研究结果通过本次研究，预计可完成 OsBolA1 基因的成功克隆、表达和纯化，进一步探明该基因在水稻生长发育中的作用机理，为水稻产量提高和品种的改良提供理论基础和技术支撑。
4. 研究难点和创新点(1) 难点：OsBolA1 基因在水稻中作用机制尚不清楚，因此需要设计适当的实验方案，以确定其功能及调控机制。
(2) 创新点：通过揭示 OsBolA1 基因在水稻中的作用机制，为水稻产量提高和品种改良提供了更解决方案，并为其它作物的遗传改良提供了新的研究思路。
分子生物学中钾离子通道研究进展
分子生物学中钾离子通道研究进展:钾离子通道是植物钾离子吸收的重要途径之一。
近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种钾离子通道基因,包括内向整流型钾离子通道基因(如OsAKT1,DKT1,Ktrrl,KIll,KZM1,ZMK2等)和外向整流型钾离子通道基因(如CORK,PTORK ,STORK 等)。
文章分别从结构、功能以及相关基因等三方面综述了关于植物钾离子通道的分子生物学研究进展,并对应用生物工程技术改良植物的钾营养性状进行了讨论。
:钾离子通道;结构;基因离子通道(ion channe1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。
一般来讲,离子通道具有两个显着特征:一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。
根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。
二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。
根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassium ion,K )通道、钠离子(natrium ion,Na )通道、钙离子(calcium ion,Ca2 )通道等。
其中,K 通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K 通道分为两类:①内向整流型K 通道(inward rectifier K channel;Kin),② 外向整流型K 通道(outward rectifier Khannel;K out)。
K 是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。
植物中可能存在K 通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patch chmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K 通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K 通过。
水稻OsSAMT1基因的克隆及其遗传转化
水稻OsSAMT1基因的克隆及其遗传转化胡亚军;刘雄伦;江南;周波;戴良英;王国梁【期刊名称】《湖南农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(035)004【摘要】采用RT-PCR法从水稻中成功克隆了1个水杨酸甲酯转移酶基因(OsSAMT1),构建了该基因的超表达载体,通过农杆菌介导法转化粳稻品种日本晴,获得10个转基因阳性植株.生物信息学分析结果表明,水稻基因组中共有12个OsSAMT1的同源基因,它们分别属于第6和第11号染色体上的2个基因族,而位于第2号染色体上的OsSAMT1基因与第6号染色体上的同源基因具有更高的相似性.【总页数】4页(P362-365)【作者】胡亚军;刘雄伦;江南;周波;戴良英;王国梁【作者单位】湖南农业大学,水稻基因组学实验室,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,水稻基因组学实验室,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,水稻基因组学实验室,湖南,长沙,410128;中国科学院,国家基因研究中心,上海,200233;湖南农业大学,水稻基因组学实验室,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,生物安全科学技术学院,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,水稻基因组学实验室,湖南,长沙,410128【正文语种】中文【中图分类】Q785【相关文献】1.水稻PFP基因的克隆及其遗传转化 [J], 雷东阳2.水稻OsOle1基因的克隆及其遗传转化 [J], 姚清国;李晓芹;李晓兵;段书德3.基于生物信息学分析的水稻无机焦磷酸化酶基因OsIP1的克隆及其遗传转化 [J], 张亚芳;余永旗;左示敏;娄丽娟;陈宗祥;潘学彪4.水稻OSNADK3基因的克隆及其遗传转化 [J], 吴丽丽;周丛义;高永生;丛悦玺;陈坤明;郭万里5.水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)候选基因的克隆及遗传转化 [J], 杨青;王春台;刘学群;谭艳平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水稻中耐盐基因的克隆及其功能研究
水稻中耐盐基因的克隆及其功能研究在全球范围内，水稻是最重要的粮食作物之一。
然而，由于气候变化和人类活动的影响，许多地区的盐碱化问题逐渐加剧，妨碍了水稻的生长和产量。
因此，研究水稻中的耐盐机制和相关基因已经成为许多科学家的研究方向之一。
近年来，许多研究人员已经揭示了水稻耐盐性的分子机制，并克隆了一些重要的耐盐基因。
这些基因包括SOS1、NHX1、HKT1和SKC1等。
在这些基因中，SOS1是最为经典的。
SOS1的启动子区域含有多个响应盐胁迫的开关元件，可以启动特定的信号通路以及胁迫应答基因的表达。
SOS1蛋白主要在根系和次生组织中表达，可以通过运输Na+/H+ 来调节植株的钠离子内外平衡，提高植株对盐分的耐受性。
除了SOS1，NHX1也是一个非常重要的耐盐基因。
NHX1编码一个钠/质子反向转运蛋白，可以利用质子动力学梯度、将细胞内的钠离子转运至细胞质液泡（tonoplast）内。
这种蛋白可以降低细胞原生质内钠离子的浓度，增强植物细胞的耐盐性。
因此，NHX1已经被广泛研究，以期能够在水稻的育成中发挥重要作用。
除了上述两种耐盐基因外，还有一些新的耐盐基因正在被发现。
比如，最近有研究发现了一个名为"SKC1"的耐盐基因，能够帮助水稻种子在含盐环境中萌发和生长。
该基因能够在根系中创造更高的离子梯度，从而保护植物免受盐胁迫的伤害。
水稻中的耐盐基因研究已经取得了很多进展，但还有许多未知领域值得探索。
最近的一些研究表明，与SOS1和NHX1相比，钾（K）是另一个对水稻耐盐性至关重要的离子。
K在许多生理过程中扮演着重要角色，如电解质平衡、蛋白质合成和鞘脂合成等。
因此，研究K在水稻耐盐性中的作用，将会有助于我们更好地理解水稻植物对盐碱性环境的容忍度和调节水平。
在这一领域，接下来的研究可能有以下几个方向。
首先，研究者需要进一步深入挖掘水稻中未知的耐盐基因或耐盐突变体，以实现提高水稻耐盐性的目标。
其次，针对不同环境下的水稻种植条件，研究者需要开发出专用的导入或驱动耐盐基因的技术或方法，以优化水稻的饲养和增产。
水稻转录因子与长穗性状相关基因的克隆及功能鉴定
水稻转录因子与长穗性状相关基因的克隆及功能鉴定水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的经济作物之一，其是许多人口众多的亚洲国家的主要粮食作物。
长穗性状在水稻生长发育中起着重要作用，这是因为长穗可以使水稻生产更多的籽粒，进而提高水稻的产量。
因此，对于长穗性状的研究具有重要的理论意义和应用前景。
本文主要阐述了水稻中与长穗性状相关基因的克隆及功能鉴定。
一、水稻转录因子与长穗性状在水稻中，转录因子（Transcription factor，简称 TF）在调控基因表达方面起着重要作用。
这些因子可以诱导或抑制基因的转录，从而控制诸如生长发育、代谢、胁迫响应等生命过程。
在过去的十几年中，基于水稻基因组数据和遗传学实验研究，已克隆了一系列与水稻长穗有关的转录因子，如OsMADS22、OsMADS55、OsMADS50、OsMADS56、OsMADS61、OsMADS57等。
这些转录因子编码的蛋白在不同的生长阶段和组织中有不同的表达模式，并参与了水稻的长穗发育。
二、长穗性状相关基因的克隆和表达谱分析随着生物技术的不断发展，逐渐出现了一些新的高效实验手段，如全基因组测序、基因芯片技术、CRISPR/Cas9基因编辑技术等，这些技术不仅可以检测全局基因组的表达谱，更可以破译单个基因与性状相联系的物质、细胞和生理过程。
通过蛋白质组学、转录组学和代谢组学的手段，研究人员揭示了长穗性状调控中的关键基因以及相关的代谢途径和基因网络。
例如，Wang 等人 [1] 通过转录组学手段分析了长穗水稻品种和短穗水稻品种的基因表达谱，发现了一批与长穗发育相关的基因，这些基因中包括了一些编码转录因子、激素合成酶、代谢相关酶、信号传递器和RNA修饰因子等。
这些基因与长穗性状的形成和发育密切相关。
三、克隆和功能鉴定OsMADS22OsMADS22编码的TF在水稻的生长发育中起着重要作用，特别是在长穗的形成和发育过程中扮演着有重要的角色 [2]。
水稻OsCOI基因表达载体构建及其遗传转化
水稻OsCOI基因表达载体构建及其遗传转化水稻OsCOI基因表达载体构建及其遗传转化引言：水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，已经成为了人类生活不可或缺的一部分。
然而，由于自然环境的限制以及病虫害的侵袭，水稻的产量仍然面临较大的挑战。
因此，通过遗传工程的手段，改良水稻的抗病虫害能力以及提高产量已成为当前研究的热点领域。
本文主要介绍了水稻OsCOI基因表达载体构建及其遗传转化的方法与意义。
一、水稻OsCOI基因表达载体的构建1. 基因序列获取：首先，我们需要获取水稻OsCOI基因的完整序列。
通过生物信息学的分析，我们可以在公共数据库中查询到该基因的序列信息。
2. PCR扩增：利用聚合酶链反应（PCR）技术，我们可以选择适当的引物并将水稻OsCOI基因扩增出来。
在PCR反应体系中，我们还需要加入适当浓度的dNTPs、Taq聚合酶以及缓冲液等试剂。
3. 酶切与连接：将扩增出来的水稻OsCOI基因与表达载体进行酶切，使两者能够具有互补的黏性末端。
然后，我们可以利用DNA连接酶将水稻OsCOI基因与表达载体连接起来。
4. 转化大肠杆菌：将连接好的表达载体转化到大肠杆菌中，通过筛选和培养，可以得到带有水稻OsCOI基因的大肠杆菌。
5. 提取载体：从大肠杆菌中提取出带有水稻OsCOI基因的载体。
可以使用溶解裂解法、玻璃珠破碎法等不同的方法进行载体提取。
二、水稻OsCOI基因的遗传转化1. 感受器准备：在水稻培养基中加入适当浓度的激素，促使水稻愈伤组织的形成。
然后，将愈伤组织与表达载体进行共培养。
2. 培养基筛选：根据表达载体中的抗性标记基因，在培养基中添加相应的抗生素。
只有带有水稻OsCOI基因的愈伤组织可以存活下来。
3. 愈伤组织再生：将带有水稻OsCOI基因的愈伤组织进行再生培养，促使其形成幼苗。
4. 控制培养：在培养条件的控制下，使幼苗正常生长。
5. 地上部移栽：将生长良好的幼苗移栽到含有适宜养分的培养基中。
水稻OsCAS(Calcium-sensing Receptor)基因的克隆及功能分析
水稻OsCAS（Calcium-sensing Receptor）基因的克隆及功能分析Ca<sup>2+</sup>是动植物生长发育过程中主要的营养物质，同时Ca<sup>2+</sup>信号传递又是细胞中重要的信号转导途径之一，参与和调节着生物体的生长、发育、抗逆等生理反应。
胞内Ca<sup>2+</sup>作为重要的第二信使，控制着许多细胞功能，人们对此研究得已经比较深入。
直到1993年，Brown et.al.首次从牛副甲状腺中克隆到了一个G-蛋白耦联的胞外Ca<sup>2+</sup>敏感受体（CaR），使人们认识到Ca<sup>2+</sup>在细胞外也发挥着信使的功能。
2003年Han and Pei在拟南芥叶片中采用表达克隆的方法克隆到一个胞外Ca<sup>2+</sup>敏感受体（CAS），能够感受胞外Ca<sup>2+</sup>浓度的升高，从而引起胞内Ca<sup>2+</sup>浓度的升高。
这个受体的克隆使人们认识到在植物当中Ca<sup>2+</sup>也可以发挥第一信使的作用。
我们利用拟南芥CAS基因序列在GeneBank中比对，发现水稻中存在与之相似性很高的序列，采用同源克隆的策略，在水稻中克隆了OsCAS基因，并对它的序列和功能作了初步的分析和研究。
所得序列在GenBank注册，基因号：AY476807。
序列分析表明，OsCAS包含1164个碱基对，编码387个氨基酸；在水稻基因组中为单拷贝；计算机软件分析该蛋白具有一个跨膜结构域，在30-50氨基酸处有一段导肽序列。
推测OsCAS的C-端位于细胞内，它的作用可能与蛋白质间的相互作用有关，在C端具有一个硫氰酸酶结构域，这个保守区域在磷脂酶和多种蛋白中都有发现，比如在硫氰化酶和一些抗性蛋白中，推测它有可能在一些抗逆反应中具有一定的作用；N-端位于胞外，具有几个酸性氨基酸残基能够结合Ca<sup>2+</sup>，但没有发现其他保守区域，并且与拟南芥CAS的同源性也较差，可能与胞外Ca<sup>2+</sup>的结合方式的多样性有关。
水稻RACK1基因(OsRACK1)的功能研究
Guo等人（2007）认为大部分植物物种 Guo等人（2007）认为大部分植物物种
RACK1基因不止一种，而动物等其他物种则只有
一种RACK1基因。Chen等人（2006）在拟南芥基 基因。Chen等人（2006）在拟南芥基 因组中发现了三种RACK1蛋白编码基因，分别命 因组中发现了三种RACK1蛋白编码基因，分别命 名为RACK1A、RACK1B、RACK1C，认为这三种蛋 名为RACK1A、RACK1B、RACK1C，认为这三种蛋 白均属于WD-40重复蛋白家族，并以Gβ结构为 白均属于WD-40重复蛋白家族，并以Gβ结构为 模板，构建了RACK1A的 叶片β 模板，构建了RACK1A的7叶片β螺旋桨结构模型。
三、RACK1与 三、RACK1与G蛋白的关系
前人的研究也表明，拟南芥G 前人的研究也表明，拟南芥G蛋白可能与植物 的渗透胁迫信号的转导过程有关(Wang 的渗透胁迫信号的转导过程有关(Wang et al., 2001)，本研究组从拟南芥中筛选到的 2001)，本研究组从拟南芥中筛选到的rack1突变 体具有较高的耐逆性，也暗示着RACK1蛋白可能参 体具有较高的耐逆性，也暗示着RACK1蛋白可能参 与渗透胁迫信号转导过程。
水稻RACK1基因 （OsRACK1）的功能研究
姓名：曹丹丹 姓名： 导师：梁建生 导师：
一、本研究目的及意义
水稻是全世界的主要农作物之一，现有120多个 水稻是全世界的主要农作物之一，现有120多个 国家和地区培育种植。仅在亚洲就有20亿人从稻米 国家和地区培育种植。仅在亚洲就有20亿人从稻米 及其副产品中摄取60%-70%的所需能量。我国以占世 及其副产品中摄取60%-70%的所需能量。我国以占世 界7%的耕地养活占世界23%的人口，其中水稻作为我 7%的耕地养活占世界23%的人口，其中水稻作为我 国第一大粮食作物，从事稻作生产的农户接近农户 总数的50%，全国有60%以上的人口以稻米为主食 总数的50%，全国有60%以上的人口以稻米为主食 (Khush GS., 1997)。水稻对我国粮食安全作出了巨 1997)。水稻对我国粮食安全作出了巨 大贡献。
水稻减数分裂相关基因OsDMC1的克隆
水稻减数分裂相关基因OsDMC1的克隆的报告，600字
本报告旨在阐述有关水稻减数分裂相关基因OsDMC1的克隆
过程和结果。
水稻（Oryza sativa）是世界上重要的粮食作物，其不仅是大
量人口的维持之乐，而且还是各项科学研究的应用实验材料。
减数分裂是植物的重要分子生物学过程，而OsDMC1是水稻
减数分裂过程中的重要基因。
因此，正确的克隆和表达OsDMC1将有助于对水稻的生长、发育及对抗逆境的响应机
制有深入的理解。
为此，我们从水稻具有杂种优势的杂交稻早熟系（TKX-35）中，采用克隆套件实现OsDMC1克隆。
首先，我们使用Universal GenomeWalkerTM Kit构建OsDMC1近亲物种水稻
遗传库。
其次，通过PCR扩增这些候选基因，再通过核酸测
序验证。
最后，核酶切位点检测显示，我们获得了一段DNA
片段，它包含了OsDMC1的全部非编码序列。
实验结果表明，此次克隆获得了一段1142个碱基对（bp）的DNA片段，其中编码序列占比达46.8%，编码356个氨基酸。
同时，下载的水稻亚细胞器基因组数据库中OsDMC1的氨基
酸序列与我们克隆的氨基酸序列100%一致。
本次克隆传递了对水稻减数分裂相关基因OsDMC1的充分了解。
这些研究信息将为研究水稻生长发育的分子机制，以及抵抗逆境的响应机制奠定基础。
水稻OsICK1基因克隆及其序列分析
水稻OsICK1基因克隆及其序列分析何艺宾;曾雅明;王蕾;沈明山;陈亮【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(045)0z1【摘要】细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(ICK)是一种能够影响细胞生长和发育的重要调控蛋白.以水稻(9311)为材料,利用RT-PCR技术,扩增获得了1个新的可能为水稻细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的基因,命名为OsICK1.核苷酸序列分析表明,该基因的开放阅读框为585 bp,编码194个氨基酸.与Genbank中预测的水稻ICK 基因序列(NM_196964)比对,两者同源性为79.84%;氨基酸序列分析表明,该基因氨基酸序列3′端附近存在植物ICK所固有的保守序列,与玉米ICK1保守序列的同源性高达95.5%.【总页数】4页(P78-81)【作者】何艺宾;曾雅明;王蕾;沈明山;陈亮【作者单位】厦门大学生命科学学院,细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室,福建,厦门,361005;厦门大学生命科学学院,细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室,福建,厦门,361005;厦门大学生命科学学院,细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室,福建,厦门,361005;厦门大学生命科学学院,细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室,福建,厦门,361005;厦门大学生命科学学院,细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室,福建,厦门,361005【正文语种】中文【中图分类】Q946.2【相关文献】1.南方水稻黑条矮缩病毒江西分离物CP基因克隆及序列分析 [J], 孙晓棠;崔汝强;欧阳林娟;胡丽芳;傅军如;贺晓鹏;边建民;贺浩华;朱昌兰2.水稻OsPIN1d基因克隆与转化及其在水稻根负向光性中的作用 [J], 梁国斌;胥华伟;方群;莫亿伟3.水稻10kD醇溶蛋白基因克隆,序列分析及对植物百脉根的转化 [J], 王广立;潜忠兴4.水稻OsICK1基因克隆及其序列分析 [J], 何艺宾;曾雅明;王蕾;沈明山;陈亮5.广灵驴FTO基因克隆、序列分析及组织差异表达 [J], 邱丽霞;关家伟;李丽;李武峰;杜敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水稻OsSZF1基因的克隆与其功能初步分析的开题报告
水稻OsSZF1基因的克隆与其功能初步分析的开题报告一、选题背景水稻是我国的主要粮食作物之一，其生长与产量受多种环境因素的影响。
逆境胁迫是限制水稻生产的主要因素之一。
逆境胁迫包括高温、低温、干旱、盐碱等多种因素，这些逆境胁迫对水稻的生长和发育产生极大的影响，影响其产量和品质。
SZF家族是一类转录因子，在植物对逆境胁迫的响应过程中起着重要的调控作用。
OsSZF1是水稻中的一个SZF家族成员，其在逆境胁迫下的功能及作用机制尚未完全明确。
因此，本研究旨在克隆水稻OsSZF1基因，进一步探究其在逆境胁迫下的调控作用及作用机制。
二、研究内容和方法1. 克隆水稻OsSZF1基因通过生物信息学方法，设计OsSZF1基因特异引物，PCR扩增OsSZF1基因，并进行酶切和测序验证。
2. 构建OsSZF1基因过表达载体将OsSZF1基因克隆至过表达载体pCAMBIA1300-35S，通过农杆菌介导法将载体导入水稻愈伤组织中，筛选过表达转化体。
3. 评价OsSZF1在逆境胁迫下的调控作用收获过表达转化体后，分别种植在包含逆境胁迫因子（如高温、低温、干旱、盐碱）的培养基上，监测其生长情况与相应的逆境胁迫下的表达变化，以评价OsSZF1在逆境胁迫下的调控作用。
三、预期成果1. 克隆水稻OsSZF1基因并建立可靠的分析系统。
2. 实验分析OsSZF1在逆境胁迫下的调控作用，并初步探究OsSZF1的调控机制。
3. 对水稻抗逆性状形成的分子机制进行一定的探索。
四、研究意义1. 增加对SZF家族在植物抗逆中的作用及机制的认识。
2. 为进一步研究水稻抗逆性状的形成机制提供参考。
3. 为水稻逆境胁迫的栽培管理提供理论基础。
五、研究难点本研究的难点在于，水稻OsSZF1基因在逆境胁迫下的调控作用和机制尚未被充分发掘和研究。
同时，本研究还需要深入考察OsSZF1基因与其他逆境胁迫响应途径的交互作用。
水稻OsYAB6和OsUGE1基因克隆与功能分析的开题报告
水稻OsYAB6和OsUGE1基因克隆与功能分析的开题报告一、研究背景和意义水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是人类主要的食物来源之一。
为了提高水稻产量和抗性，应用基因工程技术对水稻进行基因调控研究，对水稻的遗传进化、稳定性和适应性等方面有很大的推动作用。
OsYAB6和OsUGE1分别是水稻中的一个YABBY家族基因和一个UDP葡萄糖醛酸还原酶基因。
之前的研究表明， OsYAB6和OsUGE1基因在水稻的生长发育和形态发生中可能起到了重要作用。
但是，对于这些基因的具体功能和可能的调节机制尚不明确。
因此，通过克隆和功能分析OsYAB6和OsUGE1基因，可以为揭示水稻生长发育和形态发生的调节机制提供重要的生物学信息，为水稻的遗传改良提供可持续的材料基础。
二、研究内容1. OsYAB6和OsUGE1基因的克隆通过利用PCR技术，从水稻叶片的cDNA模板中扩增OsYAB6和OsUGE1基因的全长序列，然后将其克隆到表达载体中。
2. OsYAB6和OsUGE1基因表达谱分析利用荧光定量PCR技术，研究OsYAB6和OsUGE1基因在不同组织和发育阶段的表达。
3. 构建OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除载体利用细胞转染和Agrobacterium介导转化法，构建OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的载体，并将其转化入水稻中。
4. 鉴定OsYAB6和OsUGE1基因对水稻生长发育的调控作用通过研究OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的水稻的生长发育和形态发生，进一步探究这两个基因对水稻生物学特性的调控作用。
同时，通过比较OsYAB6和OsUGE1基因表达和敲除的水稻的形态、生长和产量，研究这两个基因的相互作用和调节机制。
三、研究意义本研究的意义在于：1. 增进对OsYAB6和OsUGE1基因生物学和分子调控机制的理解；2. 探究这些基因对水稻生长发育和形态发生的影响，加深对水稻生物学特性的了解；3. 为水稻的遗传改良提供潜在的基因资源和思路；4. 对于未来水稻发展和保护生态环境，提供可持续的材料基础。
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基因组学与应用生物学，2011年，第30卷，第4期，第346－351页Genomics and Applied Biology,2011,Vol.30,No.4,346－351研究报告A Letter水稻钾离子通道基因OsKAT1.1的克隆、表达载体的构建及其电生理功能李俊林1高南2刘春生1*苏彦华21山东农业大学资源与环境学院,泰安,271018;2土壤与农业可持续发展国家重点实验室,中国科学院南京土壤研究所,南京,210008*通讯作者,csliu@摘要K +通道是植物高效吸收和体内运输K +的载体，对保证植物的钾素营养和增强抗逆性具有重要意义。
水稻生长在淹水环境中，其K +通道在长期适应物种立地条件的进化过程中可能形成了有别于拟南芥等模式植物的独特功能特征和作用机制。
本研究克隆了一个水稻KAT 型K +通道基因OsKAT1.1，并利用电生理技术探讨其电生理功能。
研究结果表明，通过一系列亚克隆过程，我们成功构建了适用于双电极电压钳和膜片钳电生理研究的表达载体pCI-OsKAT1.1和pTracer-CMV3－OsKAT1.1。
进一步的电生理试验结果验证了构建过程的准确性，并表明水稻OsKAT1.1是一个由膜电位控制的吸收型K +通道。
关键词水稻钾通道OsKAT1.1,克隆,表达载体构建,电生理功能Cloning,Construction of Expression Vectors and Electrophysiological Func-tion of Potassium Channel Gene OsKAT1.1in RiceLi Junlin 1Gao Nan 2Liu Chunsheng 1*Su Yanhua 21College of Resources and Environment of Shandong Agricultural University,Tai'an,271018;2State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agricul-ture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing,210008*Corresponding author,csliu@ DOI:10.3969/gab.030.000346Abstract As one of major mechanisms mediating K +acquisition and redistribution in plants,K +channels are key machineries in supporting potassium nutrition as well as improving stress resistance.Growing in flooding paddy soil,rice K +channels could form preferential functional characteristics and regulatory mechanisms adaptive to the circumstances that are different from their counterparts found in dry land model plants such as Arabidopsis thaliana .However,our knowledge on rice K +channels is not well documented.Therefore,in this report,a KAT-type rice K +channel gene OsKAT1.1was cloned and functionally studied through electrophysiological ap-proaches.Expression vectors pCI-OsKAT1.1and pTracer-CMV3－OsKAT1.1were successfully constructed for downstream studies with two-electrode voltage-clamp or patch-clamp respectively.Pilot electrophysiological mea-surements confirmed correct expression of target channel in both vectors,and proved that OsKAT1.1was a volt-age-gated K +uptake channel.Keywords Rice potassium channel OsKAT1.1,Cloning,Expression vector construction,Electrophysiological functionality基金项目：本研究由国家转基因重大专项课题(2009ZX08009－129B)和国家973项目(2007CB109303)共同资助钾是植物生长发育所必需的营养元素之一，在植物体内以K +形态存在，是植物细胞中含量最丰富的离子。
K +在植物体中移动性很强。
植物细胞通过细胞膜外K +的进入和液泡中K +的流出，使细胞质中的K +浓度严格控制在80~100mmol/L 。
如此巨大的钾库容水平反映了钾的调控功能，在调控细胞内众多过程中扮演着“多面手”的角色。
植物钾库容的动态平衡与调控，主要是由多种高通量的K +通道承担的。
KAT 型K +通道是Shark 型K +通道中的一类，是目前研究最为透彻的气孔调控型通道。
它是一种内向整流型K +通道，主要在叶片中表达，特别是在保卫细胞中，对气孔的调节具有重要的生理意义(Gambale and Uozumi,2006)。
在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana )中业已证明其在促进植物K +运输和抗逆性中有显著功效(Anderson et al.,1992;Pilotet al.,2001)。
同源性仅仅是基因序列和蛋白结构上的类似，虽然某些典型功能也确实相近，但来源不同的同源通道往往表现其独特之处。
玉米(Zea mays L.)ZmK2.1K +通道(Su et al.,2005)，在氨基酸序列上和关键结构元件上都与拟南芥的KAT1通道高度同源，但其功能特征却存在显著差异。
目前动物异源表达系统，如非洲爪蟾蛙卵(Xenopus oocytes )(Frommer and Ninnemann,1995;Dreyer et al.,1999;Miller and Zhou,2000)、哺乳动物细胞(Lacombe et al.,2000;Szab òet al.,2000)以及酵母(Bertl et al.,1995;1997)等是K +通道功能特性研究的重要途径。
目前水稻(Oryza sativa )基因组测序已经完成，其K +通道研究较少，目前仅见Fuchs 等(2005)通过电生理技术研究水稻K +通道，阐述了水稻OsATK1是内向整流型K +通道。
本试验克隆水稻KAT 型K +通道OsKAT1.1，构建异源表达载体，通过电生理技术研究水稻KAT 型K +通道的功能特性奠定基础。
1结果与分析1.1OsKAT1.1的氨基酸序列分析氨基酸序列分析表明，水稻OsKAT1.1与已知的其它植物KAT 型K +通道同源性很高(图1)。
但水稻和拟南芥分别属于单子叶和双子叶植物，序列上同源的基因在这两个差别较大的物种中是否具有相似的功能，还有待验证。
例如，玉米ZmK2.1K +通道(Su et al.,2005)，在氨基酸序列上和关键结构元件上都与拟南芥的KAT1通道高度同源，但其功能特征却存在显著差异。
1.2OsKAT1.1的克隆本试验采用RNAiso TM Plus 试剂提取总RNA ，反转录cDNA 后，进行PCR 扩增，用l%琼脂糖电泳分离目的片段，得到片段大小与预期结果一致(图2)。
将目的条带回收，与pMD18－T (TaKaRa)载体连接，转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞中。
随机挑选菌斑，进行菌落PCR ，提取质粒进行酶切鉴定，筛选出插入目的片段的重组质粒pMD18T-OsKAT1.1(图3)。
1.3异源表达载体的构建提取测序正确的重组质粒pMD18T-OsKAT1.1，用Sma Ⅰ和Not Ⅰ双酶切(图4)，回收目的片段。
将OsKAT1.1片段与用同样酶进行酶切的pCI 表达载体(promega)片段连接，构建pCI-OsKAT1.1异源表达载体。
pMD18－T-OsKAT1.1再用Hin d Ⅲ和Not Ⅰ双酶切(图5)，将pTracer-CMV3载体用同样酶双酶切。
构建pTracer-CMV3－OsKAT1.1表达载体。
将获得的单菌落做菌落PCR 扩增(图6)，均能够扩增出目的片段。
然后将菌落PCR 扩增得到目的片段的单菌落进行图1OsKAT1.1及其它KAT 型K +通道的系统发育树注:OsKAT1.1和OsK2.1来自水稻;KAT1和KAT2来自拟南芥;ZmK2.1和KZM1来自玉米;KPT1来自杨树;SIPK 来自葡萄;KST1来自马铃薯Figure 1Phylogenetic tree of OsKAT1.1and other KAT type potassium channelNote:OsKAT1.1and OsK2.1are from rice;KAT1and KAT2are from Arabidopsis;ZmK2.1and KZM1are from maize;KPT1is from popla;SIPK is from grapevine;KST1is frompotato图2OsKAT1.1基因的RT-PCR 扩增产物的电泳检验注:M:DL2000DNA Marker;1,2:PCR 产物Figure 2Electrophoresis validation of RT-PCR amplification pro-ducts of OsKAT1.1Notes:M:DL2000DNA Marker;1,2:PCRproducts图3重组质粒pMD18－T-OsKAT1.1的菌落PCR 验证注:M:DL2000DNA Marker;1~6:阳性克隆;NC:阴性对照Figure 3Bacterial colony PCR confirmation of recombinant plas-mids pMD18－T-OsKAT1.1Note:M:DL2000DNA Marker;1~6:Positive clones;NC:Nega-tive control水稻钾离子通道基因OsKAT1.1的克隆、表达载体的构建及其电生理功能Cloning,Construction of Expression Vectors and Electrophysiological Function of OsKAT1.1in Rice347基因组学与应用生物学Genomics and Applied Biology培养，提取重组质粒，进一步进行酶切验证(图7)，均能切出目的片段。