应用RNAi技术培育抗2种病毒病的转基因烟草

分别提取烟草普通花叶病(TMV)和烟草黄瓜花叶病（CMV）的病毒RNA。经反转录和外壳蛋白阅读框PCR扩增,获得TMV和CMV外壳蛋白基因cDNA, 分别进行两种病毒已知株系cDNA序列比对获得各自的保守序列,设计干涉序列,将干涉片段扩增产物连接到pMD18-T的相邻酶切位点,制备融合序列,并将其正向和反向序列插入pUCCRNAi载体,再转化到pCAMBIA2300-35S-OCS表达载体中。利用农杆菌LBA4404侵染烟草K326,获得3份含有TMV和CMV外壳蛋白基因干涉序列的转化材料,经分子鉴定证实干涉序列已导入烟草,并采用荧光定量PCR技术对其mRNA表达差异进行分析。抗病性调查表明转化烟株对TMV和CMV抗性都显著增强。     

棉蚜Catb5基因RNAi载体的构建及其对烟草的转化

依据细胞色素氧化酶亚基Ⅰ序列的多态性设计特异性引物,通过PCR技术扩增出的特异性条带鉴定为棉蚜。提取棉蚜总RNA,利用RT-PCR技术从棉蚜中扩增出大小为515 bp的Catb5目的基因,进一步将两段Catb5基因分别正向和反向连接到植物表达载体pBi35SG12上,构建了pBi35SC5 RNAi表达载体,并通过农杆菌介导法导入烟草中,PCR检测表明已得到转基因烟草再生苗。     

梅PGIP基因超表达载体的构建及遗传转化

运用已克隆的梅PGIP基因构建植物超表达载体,将PGIP插入带有启动子super-promoter和终止子nos的中间载体P-Super1300 中,酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入载体中.用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得25株潮霉素抗性苗,对其中的13株进行PCR检测,有12株扩增出了目的条带;进一步对其中的7株进行Southern杂交检测和RT-PCR检测,发现7个株系均有杂交带出现,且均发生了基因转录,说明已成功获得了能够表达PGIP基因的转基因烟草.     

烟草化学诱导表达系统的建立

化学诱导表达系统对植物功能基因的研究及植物基因工程应用有重要意义。XVE是以雌激素为基础的用于诱导转基因植物中目的基因表达的一种系统,能够在可调控方式下诱导基因的表达。目前,以烟草为遗传转化材料进行XVE系统研究的详细报道还未见发表。本文以烟草作为研究对象,利用PCR技术从本实验保存的质粒pROKII-GFP中扩增出GFP基因。构建雌激素诱导型植物表达载体(p ER8-GFP)并利用农杆菌介导的叶盘法将外源基因导入野生型烟草中;经潮霉素抗性筛选出转化植株后,用PCR鉴定出阳性转化植株,将阳性转化植株利用不同浓度和不同时间的雌激素进行处理,并结合定量PCR和Night SHADE植物活体成像系统对转基因植株的表达水平进行检测。结果表明诱导p ER8-GFP载体在烟草中表达的最适雌激素浓度为25μmol·L~(-1),最适时间为48 h;同时在烟草胚轴与根尖细胞中检测到荧光信号,表明XVE化学诱导系统在烟草中也可以高效、严格的依赖雌激素的诱导来控制目的基因表达。本研究将为烟草相关的化学诱导表达研究提供技术支持与解决方案。     

巴西橡胶树HbWRKY1基因的克隆及转化烟草的初步研究

利用RACE结合RT-PCR技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)总RNA中扩增得到长度为1234 bp的WRKY基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,该序列推导的氨基酸序列与蓖麻、白杨的WRKY同源性分别为79%和73%,表明分离的cDNA序列为橡胶树WRKY基因,命名为HbWRKY1。通过构建pCAMBIA1304-HbWRKY1植物表达载体,经农杆菌GV3101介导,将HbWRKY1基因导入烟草(Nicotiana tabacum)中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR鉴定。结果表明,HbWRKY1基因已整合到65株转基因植株中。干旱胁迫试验表明,HbWRKY1的过量表达可以明显提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受能力。这说明WRKY基因与橡胶树抗旱能力之间存在一定的关系。     

小鼠survivin基因重组真核表达载体的构建及鉴定

目的：应用质粒pEGFP-N1构建含小鼠survivin基因的重组真核载体。方法：采用Oligo核酸软件对Genbank上所发表的小鼠survivin mRNA序列进行分析,自行设计一对分别含有HindⅢ、BamHⅠ酶切位点的survivin基因上下游引物,利用PCR扩增出该基因的全序列cDNA,并将其定向克隆入pEGFP-N1的多克隆位点,构建pEGFP-N1/survivin重组真核表达载体。然后通过卡那霉素抗性筛选、双酶切及PCR鉴定,选取鉴定正确的克隆测序。结果：双酶切与测序结果表明目的基因序列克隆正确,成功构建了含有小鼠survivin基因的重组真核表达载体。结论：重组真核表达载体pEGFP-N1/survivin构建成功,为下一步研究sur-vivin在未成熟树突状细胞中诱导分化与致耐受作用奠定基础。     

生长素结合蛋白cDNA的克隆及其在烟草中的表达

基于拟南芥内质网生长素结合蛋白基因的cDNA序列,设计合成了Ap5和Ap3两个引物,应用RT－PCR技术扩增了拟南芥的ABP基因。将该基因克隆在植物表达载体p35SSIN的35S启动子和Nos3’端之间,得到植物表达载体p35SE。通过农杆菌个导的方法对烟草SR1进行了转化,由分子杂交等检测证明,生长素结合蛋白基因已在烟草中表达,同时转基因烟草后代对生长素的敏感性明显增加。     

金花茶查尔酮合成酶基因CnCHS的克隆及遗传转化研究

根据已发表的金花茶查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因(CnCHS)序列设计全长扩增引物,以金花茶花瓣总cDNA为模板进行PCR扩增,成功获得了该基因cDNA全长。将扩增所得全长产物连接PMD18-T载体后转化大肠杆菌E.coli DH5α,提取质粒后经酶切、测序鉴定后,将其与双元表达载体pCAMBIA1300连接,成功构建了CnCHS基因的正义表达载体pCAM-CnCHS。将该重组表达载体转化农杆菌EHA105后,利用农杆菌介导法将CnCHS基因转入烟草,获得转基因烟草18株。利用PCR法及Southern blotting对所获得的转基因植株进行鉴定,结果显示CnCHS基因成功整合到烟草基因组中,阳性率达67%,并获得了单拷贝转基因植株。这些结果表明本研究成功构建了金花茶CnCHS基因对烟草的遗传转化体系,为深入研究CnCHS基因的功能及其对花色的调控效应奠定了基础。     

牡丹病程相关蛋白1表达载体的构建及遗传转化

为了对牡丹病程相关蛋白1（PsPRI）基因功能进行研究,构建了PsPRI基因超表达载体pBI121-PsPRI,通过农杆菌介导法将PsPR1基因转入普通烟草NC89中。经过抗性筛选和RT-PCR分子检测,获得含风PR1转基因植株。对转化烟草的T0代植株进行抗病性鉴定,发现转APRIJ基因烟草能轻微增强对烟草黑胫病的抗性,说明PsPRI基因具有抗烟草黑胫病原菌（Phytophthoraparasiticavar．nicotianae）的功能。     

霍乱毒素B亚单位基因分泌型表达载体的构建及转化烟草的研究

为了探索利用植物分泌特性来表达重组蛋白的可行性,先构建了含钙网蛋白信号肽的植物双元载体pBIcal,再向该载体中插入霍乱毒素B亚单位编码基因,最后得到表达载体pBIcal—ctb。通过根癌农杆菌介导,该表达载体转化烟草,在卡那霉素抗性培养基上筛选,得到30棵抗性植株。经PCR鉴定,霍乱毒素B亚单位基因已经整合到烟草基因组中。初步表达分析表明,转基因烟草中含有具生物活性的霍乱毒素B亚单位蛋白。     

六棱大麦HVA1基因在烟草中遗传转化的研究

本研究依据HVA1基因序列克隆六棱大麦HVA1基因cDNA片段,构建Ubiquitin启动子驱动下的植物表达载体pCAMBIA1300-HVA1。然后通过三亲杂交法将重组质粒PCAMBIA1300-HVA1转入农杆菌LBA4404,并采用农杆菌介导法转化烟草。经PCR,PCR-Southern blotting和RT-PCR检测表明HVA1基因已整合进烟草基因组,并在转录水平上获得表达。功能验证的结果显示,转基因植株叶片的保水率提高了近1倍,暗示转基因烟草具有一定的抗旱潜力。     

种子特异性启动子（napinB promoter）分离，表达载体构建及转基因植物获得

利用PCR技术从油菜Brassica napus H165基因组DNA中分离了napinB启动子,序列分析表明,扩增片段（nap300)与文献报道的napinB启动子相应区域的同源性为97％,将其与gus连接构建种子特异性表达载体,农杆菌介导转化烟草,PCR,Southern结果显示,nap300已整合到烟草基因组DNA,获得了转基因植株。     

转拟南芥AtKup1基因高含钾量烟草获得

提取拟南芥幼根总RNA,进行RTPCR逆转录,产物测序,将其构建到含Km(带内含子)筛选标记的植物双元表达载体上,根癌农杆菌介导法将AtKup1基因导入烟草,对转化子进行PCR扩增、GUS染色、Southern杂交和AtKup1基因mRNA荧光定量PCR分析,并进行烟叶内在成分化验分析。PCR获得2100bp左右扩增产物,测序结果证实扩增产物序列与拟南芥AtKup1基因(GenbankNo:AF029876)一致;得到GUS染色阳性的AtKup1基因转化烟草材料29株。经PCR扩增、分子杂交检测证实AtKup1基因已整合到转基因烟草的基因组,荧光定量PCR分析可以在幼根中检测到AtKup1基因的mRNA转录。烟叶含钾量化验结果表明导入的AtKup1基因在转化材料中成功表达,使烟叶含钾量提高约45%。     

信号肽序列修饰的PAP cDNA克隆及高频率转基因烟草的获得

通过RT-PCR从美洲商陆叶片中获得PAPN端氨基酸修饰的cDNA克隆PAP-sp1。构建携带PAP-sp1的植物转化载体pBPAP,利用农杆菌介导将PAP-sp1导入烟草品种K326叶片细胞,通过抗性筛选、组织化学和PCR鉴定获得了转基因烟草植株,按形成转基因不定芽的外植体数统计,烟草K326的转化率高达8.1%。攻毒实验表明,与对照植株相比,转基因烟草株系发病推迟,感病程度较低,开花结果提早。     

种子特异性启动子(napinB promoter)分离、表达载体构建及转基因植物获得

利用PCR技术从油菜Brassica napus H165基因组DNA中分离了napinB启动子。序列分析表明,扩增片段(nap300)与文献报道的napinB启动子相应区域的同源性为97%。将其与gus连接构建种子特异性表达载体,农杆菌介导转化烟草。PCR、Southern结果显示,nap300已整合到烟草基因组DNA中,获得了转基因植株。     

大豆fad基因反义表达载体构建及转化烟草研究

使用PCR方法从大豆基因组DNA中扩增出大豆油酸脱饱和酶基因fad2-1,连接到pMD18-T载体中,转化大肠杆菌JM109菌株.测序后,用DNAstar软件进行同源性比对.然后将正确的序列反向克隆到表达载体pBt,并转化农杆菌菌株LBA4404,经双酶切鉴定和PCR扩增检测,获得具有该基因反向序列的农杆菌工程菌,转化...     

Expression of human papillomavirus type 16 L1 protein in transgenic tobacco plants

To develop a plant expression system for the production of the human papillomavirus type 16 (HPV16) vaccine, we investigated whether the HPV16 L1 protein can be expressed in tobacco plants and whether it can be used as the cheapest form of edible vaccine. The HPV16 L1 coding sequence was amplified by PCR using specific primers from the plasmid pGEM-T-HPV16 containing the template sequence, and subcloned into the intermediate vector pUCmT and binary vector pBI121 consecutively to obtain the plant expression plasmid pBI-L1. The T-DNA regions of the pBI-L1 binary vector contained the constitutive Cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and the neomycin phosphotransferase npt Ⅱ gene, which allowed the selection of transformed plants using kanamycin. The tobacco plants were transformed by cocultivating them, using the leaf disc method, with Agrobacterium tumefaciens LBA4404, which harbored the plant expression plasmid. The regenerated transgenic tobacco plants were selected using kanamycin, and confirmed by PCR. The results of the Southern blot assay also showed that the HPV16 L1 gene was integrated stably into the genome of the transformed tobacco plants. The Western blot analysis showed that the transformed tobacco leaves could express the HPV 16 L1 protein. Furthermore, it was demonstrated by ELISA assay that the expressed protein accounted for 0.034%-0.076% of the total soluble leaf protein, was able to form 55nm virus-like particles compatible with HPV virus-like particle (VLP), and induced mouse erythrocyte hemagglutination in vitro. The present results indicate that the HPV 16 L1 protein can be expressed in transgenic tobacco plants and the expressed protein possesses the natural features of the HPV16 L1 protein, implying that the HPV16 L1 transgenic plants can be potentially used as an edible vaccine.