小麦叶绿体基因组定点整合表达载体的构建

从小麦中分别克隆了包括rbcL基因3′端部分和完整的psaI、ycf4基因的DNA片段.利用克隆到的DNA片段作为同源重组片段、烟草叶绿体16S rRNA基因的启动子Prrn和PsbA基因的终止子PsbA3′控制筛选标记基因aadA和报告基因gfp的转录,构建了小麦叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGY. 用该载体转化大肠杆菌,在激光扫描共聚焦显微镜下,检测到了gfp基因成功表达的产物被激发出的强烈的绿色荧光.     

甘薯叶绿体表达载体构建及其融合基因在叶绿体中的瞬间表达

利用叶绿体基因组进化中高度保守的特点,根据烟草叶绿体基因组全序列设计引物,从甘薯(Ipomoea batatas)叶绿体基因组中克隆了2个相邻的功能基因rbcL(GenBank登录号为AY942199)和accD(GenBank登录号为AY942200),并以此作为定点整合外源基因的同源重组片段.以来自叶绿体基因组的强启动子Prrn和RpsbA-pro分别驱动选择标记基因aadA及phaC-gfp融合基因,构建成表达盒prrn-aadA-TpsbA-ter与RpsbA-pro-phaC-gfp-RpsbA-ter,然后将这2个表达盒串联在一起克隆进甘薯叶绿体同源片段中,获得甘薯叶绿体定点整合表达载体pSC-GFP.酶切分析证明,所构建的载体符合预期设计;采用该载体对甘薯叶片进行基因枪转化,结果显示,phaC-gfp融合基因可在叶绿体特异启动子和终止子的调控下在甘薯幼嫩叶片中瞬间表达,证明构建的载体pSC-GFP可用于甘薯叶绿体转化.     

水稻叶绿体转化载体pBS的构建及融合基因功能的初步鉴定

利用PCR方法分别从载体pchN-CAT-Bar和Psk51中分离得到编码膦丝菌素乙酰转移酶基因bar和绿色荧光蛋白基因sgfp,并在bar基因前段连接T7 leader sequence/5′-UTR和T7 10 N-terminus的8个氨基酸序列.运用融合PCR技术,得到bar和sgfp的融合基因片段BS.以水稻叶绿体基因组中的trnI和trnA为同源重组片段,来自烟草叶绿体16S rRNA的Prrn为启动子,psbA基因的TpsbA为终止子,融合片段作为双效筛选标记,构建水稻叶绿体转化载体pBS.大肠杆菌原核表达检测到明显荧光,基因枪轰击TP309愈伤,筛选抗性愈伤.     

油菜叶绿体多顺反子定点整合表达载体的构建

根据拟南芥叶绿体基因组序列设计PCR引物,从我国甘蓝型油菜栽培品种F4叶绿体基因组中克隆了长度为1.5kb的trnI和trnA2个基因序列,核酸序列分析表明它们与拟南芥基因的同源性高达94%和99%,这两个克隆的油菜叶绿体基因组序列trnI和trnA被用于构建叶绿体定点整合表达载体。利用烟草叶绿体基因强启动子Prrn和终止子TpsbA,以及筛选标记基因aadA和目的基因HSA,构建了多顺反子表达盒Prrn-aadA-HSA-TpsbA,将表达盒置于油菜叶绿体trnI和trnA序列之间,最后构建成油菜叶绿体多顺反子定点整合表达载体pIPaHTA。酶切鉴定及序列分析证实,构建的表达载体具有预期的调控元件及结构,这为后期油菜叶绿体转化体系的建立奠定了基础。     

水稻叶绿体16S启动子克隆改造、载体构建及转化研究

利用PCR方法从水稻叶绿体基因组DNA中分离16S启动子,并在其下游加入rbcL基因SD序列,以增强该启动子的翻译能力;序列分析表明,除加入的SD序列外,扩增片段与水稻(Oryza sativa)叶绿体基因组DNA序列16S启动子相应区域同源性为100％。将16S启动子与bar基因和gfp基因的融合基因连接,以psbA基因的3′序列为终止子,并以烟草叶绿体trnH—psbA和trnK为同源片段构建了烟草叶绿体表达载体pRl6S。用基因枪转化烟草,转化植株经Southern、Northern检测及后代遗传学分析,发现：16S启动子具有启动活性,融合基因已在烟草叶绿体中稳定整合并遵循母系遗传规律。     

用于叶绿体遗传转化的表达载体

叶绿体遗传转化是植物基因工程的新方向。本文简要介绍用于叶绿体遗传转化的表达载体的构建方法,涉及同源重组片段、叶绿体特异的启动子和终止子、筛选标记基因,以及目前在叶绿体中已实现表达的外源基因等内容。 Abstract:Chloroplast genetic transformation is a new way of plant genetic engineering.This paper reviews the construction methods of expression vector used in chloroplast genetic transformation.It contains the homologous recombinant fragments,the chloroplast specific promoter and terminater,the selectable marker genes and the interest genes whose expression in chloroplast have been achieved.     

水稻叶绿体16S启动子克隆改造、载体构建及转化研究

利用PCR方法从水稻叶绿体基因组DNA中分离16S启动子, 并在其下游加入rbcL基因SD序列,以增强该启动子的翻译能力;序列分析表明, 除加入的SD序列外, 扩增片段与水稻（Oryza sativa）叶绿体基因组DNA序列16S启动子相应区域同源性为100%。将16S启动子与bar基因和gfp基因的融合基因连接,以psbA基因的3′序列为终止子, 并以烟草叶绿体trnH-psbA和trnK为同源片段构建了烟草叶绿体表达载体pR16S。 用基因枪转化烟草, 转化植株经Southern、Northern检测及后代遗传学分析, 发现16S启动子具有启动活性, 融合基因已在烟草叶绿体中稳定整合并遵循母系遗传规律。     

gfP基因甘蓝质体表达载体构建及原核表达分析

以甘蓝自交系‘03097’为试材,PCR扩增并克隆了甘蓝质体的trnI-trnA基因区段,利用该基因区段作为定点整合外源基因的同源重组片段,构建了甘蓝质体定点转化载体,并进行了原核表达分析。结果表明,所扩增的基因区段大小为2.7 kb。进行序列分析后,经酶切、连接和转化,构建成含Prrn-gfp-aadA-TpsbA表达盒的质体表达载体,酶切鉴定表明,所构建载体符合预期设计;gfp基因能够在质体特异性启动子Prrn及终止子TpsbA的调控下高水平表达,表达量约占总可溶性蛋白的41.0%,包涵体占菌体蛋白的38.0%。该载体的构建为后期甘蓝质体转化体系的建立和其它功能基因导入甘蓝质体进行性状改良奠定了基础。     

油菜叶绿体基因组同源重组片段的克隆及phb基因定点整合载体的构建

利用叶绿体基因组在进化过程中高度保守的特点,根据烟草、水稻和玉米叶绿体基因组全序列资料,设计合成引物,PCR扩增并克隆了油菜叶绿体两个重要的功能基因rbcL和atpB(GenBank登录号分别为AF267640和AF267641）,并以此作为定点整合源基因的同源重组片段。以来自叶绿体的强启动子PpsbA和Prrn等驱动PHB合成途径中3个关键酶基因phbA、phbB和phbC,分别构建表达盒,并将它们按照其在原始菌株中的自然转录顺序phbC-phbA-phbB相串联,最后连同选择标记基因aadA表达盒一起,克隆到油菜叶绿体同源片段中,构建成pgb基因定点整合载体pRCABZ和pRCABF.酶切及Southem杂交结果证明所构建的转化载体符合预期设计。叶绿体转化及后续工作目前正在进行之中。     

圆红冬孢酵母磷酸盐饥饿诱导表达载体的构建

摘要:【目的】建立一种适用于圆红冬孢酵母代谢工程的磷酸盐饥饿诱导表达系统。【方法】对圆红冬孢酵母pho89基因5'侧翼序列进行生物信息学分析,设计相应引物,PCR扩增pho89基因启动子(pPHO89)和hsp70基因终止子(tHSP),利用RF克隆方法置换出发载体上的pPGK组成型启动子和tNOS终止子,以潮霉素磷酸转移酶基因hyg为报告基因,得到响应磷酸盐饥饿诱导的单表达盒载体pZPK-pPHO89-hyg-tHSP,利用ATMT方法转化圆红冬孢酵母,通过转化子潮霉素抗性表型鉴定pPHO89和tHSP的启动子和终止子活 性。在此基础上,构建了适合外源基因表达的双表达盒诱导表达载体pZPK-HYG-pPHO89-MCS-tHSP,并利用该载体构建了苹果酸酶重组表达菌株。【结果】成功构建了响应磷酸盐饥饿的圆红冬孢酵母诱导性表达载体,该载体在圆红冬孢酵母中可表现出启动子和终止子活性。【结论】该启动子受磷酸盐浓度的严谨调节,响应度高,操作简单,无需额外诱导剂,经济便捷,为后续圆红冬孢酵母代谢工程研究提供了基本材料。     

hMAM启动子／增强子调控表达载体构建和调控作用

目的构建人乳腺珠蛋白（human mammaglobin,hMAM）启动子／增强子调控报告基因表达载体,探讨hMAM启动子／增强子序列在乳腺癌细胞中的特异性调控作用。方法应用PCR技术,从基因组DNA中扩增出hMAM启动子／增强子DNA序列,构建于PGL3报告基因上游,分别转染体外培养的乳腺癌细胞MDA—MB-415、T47D及胃癌细胞7901,分析启动子和增强子序列对乳腺癌细胞的基因表达调控作用。结果酶切图谱分析、DNA序列测定表明成功构建hMAM启动子／增强子调控的表达载体;荧光素酶报告基因检测结果分析表明,hMAM启动子／增强子能够调控报告基因的表达。结论hMAM启动子／增强子,在MDA—MB-415乳腺癌细胞具有调控基因表达的作用;     

乙型肝炎病毒蛋白和绿色荧光蛋白的共表达研究

目的：构建增强型绿色荧光蛋白（EGFP）标记的乙型肝炎病毒（HBV）真核表达载体,并研究其在真核细胞和小鼠体内的共表达。方法：以质粒pBR322-HBVadr2．0和pCX-EGFP为基础,构建含有双拷贝HBV全基因组DNA和EGFP基因的真核表达载体pCX-EGFP-HBVadr2．0,分别转染真核细胞和小鼠肝组织,建立体外、体内表达系统,研究GFP和HBV基因的表达。结果：构建了真核表达载体pCX-EGFP-HBVadr2．0,EGFP和HBV病毒蛋白在体内和体外均可表达。结论：构建的pCX-EGFP-HBVadr2．0真核表达载体可以GFP作为HBV存在与否的报告基因,提高了培育检测转基因小鼠的效率,为转基因小鼠的制备及后续研究奠定了基础。     

甘蓝型油菜BnGOLS1基因启动子的克隆、序列分析及瞬时表达

以甘蓝型油菜‘德油五号’基因组DNA为模板,通过反向PCR扩增得到肌醇半乳糖苷合成酶基因（BnGOLS1）启动子片段,长度为827bp。PLACE和PlantCARE启动子预测工具分析表明：序列中含有TATA-Box、CAAT-Box等基本转录元件,以及ABRE、DRE、HSE、w-Box等顺式作用元件。将克隆得到的BnGOLS1启动子取代pBI121中的CaMV35S启动子,构建BnGOLS1启动子控制报告基因的GUS表达载体pBI-GS-GUS,通过农杆菌介导的方法在油菜组织中进行瞬时表达。GUS染色结果表明BnGOLS1启动子可以驱动GUS基因在油菜组织中的表达。     

高效缺氧诱导表达载体的构建与鉴定

目的：构建缺氧诱导表达载体,以介导报告基因在缺氧环境下的特异、高效表达。方法：通过分子生物学方法,将鼠磷酸甘油酸激酶基因的缺氧应答元件（HRE）和最小CMV（mCMV）启动子重组,构建增强型绿色荧光蛋白（EGFP）或萤光素酶报告基因的可诱导载体;通过酶切鉴定和测序分析,证实载体获得正确的构建;将重组载体转染HeLa细胞,观察EGFP荧光强度并检测萤光素酶活性。结果：HRE／mCMV启动子调控的报告基因载体具有特异和高效的诱导活性。结论：构建了可以进行特异和高效缺氧诱导的报告基因载体,为其进一步的开发和应用奠定了实验基础。     

Bt基因甜菜叶绿体转化载体构建及毒蛋白表达

利用植物叶绿体基因组在进化中高度保守的特点,根据烟草、菠菜、水稻叶绿体基因组全序列资料设计合成引物,PCR扩增并克隆了甜菜叶绿体两个重要功能基因rbcL和atpB(GenBank登录号分别为DQ067450和DQ067451),并以其作为定点整合外源基因的同源重组片段,构建了Bt基因CryIAc甜菜叶绿体定点转化载体pSKARBt,酶切鉴定表明:所构建载体符合预期设计。对克隆菌菌体总蛋白进行了生物杀虫试验,结果表明:Bt基因CryIAc能够在叶绿体特异性启动子及终止子的调控下表达,并对二龄末甘蓝夜蛾有很强的毒杀作用。该载体构建对培育甜菜高抗虫品种具有重要应用价值。叶绿体转化及后续工作正在进行中。     

大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测其在神经元中的表达。方法采用PCR方法获得GluR2基因启动子区目的片段（-298～＋283）,双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体,使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受GluR2启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL—CMV（表达海肾荧光素酶）共转染原代培养皮质神经元,24h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确,该重组表达载体在神经元中特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测到该载体在神经元中的特异性表达。     

单子叶植物表达载体的构建及农杆菌介导的玉米遗传转化的研究

构建了单子叶植物表达载体pCUA-tr-cat-als,其中含有豌豆过氧化氢酶基因cat和突变的乙酰乳酸合成酶基因als,分别由玉米ubi启动子和花椰菜花叶病毒35S启动子启动。以玉米昌7-2种子苗的茎尖分生组织为受体,用农杆菌介导法首次将目的基因定向转入玉米叶绿体中。以als基因作为选择标记,以氯磺隆为选择剂进行筛选获得一定数量的转基因植株。经PCR分析,可初步确定目的基因已经整合到玉米基因组中。     

Heat-inducible expression of FLP gene in maize cells

The soybean heat-shock gene promoter ( Gmhsp 17.5-E ) has been used to direct expression of gusA and FLP genes in maize cells. At inducible temperatures, in transient expression assays, gusA gene expression controlled by the heat-shock promoter is about 10-fold higher than the expression directed by the CaMV 35S promoter. The Gmhsp 17.5-E promoter preserves its regulatory functions in heterologous maize cells after random integration into genomic DNA.
Heat-shock inducible expression of the FLP gene was investigated by co-transformation of the FLP expression vector (pHsFLP) and a recombination test vector (pUFNeo-FmG) into maize protoplasts. Co-transformed protoplasts were incubated at 42°C for 2 h. This treatment induced recombination of 20–25% of the available FRT sites in transient assays. As a result of heat-shock treatment of stably co-transformed maize cells, activation of gusA gene expression and an associated decrease or elimination of NPT-II activity in transgenic maize lines was observed. Molecular evidence was obtained of the expected DNA excision process catalyzed by the FLP protein in maize transgenic cells. Thus, the experiments presented in this paper indicate that the FLP protein can recognize and subsequently recombine the FRT target sites that had integrated into plant genomic DNA, and that regulated expression of the FLP gene is possible in maize cells using the soybean heat-shock promoter.     

叶绿体转化三角褐指藻表达外源蛋白

为建立三角褐指藻(Phaeodacty lum tricornutum)叶绿体表达体系,从其叶绿体基因组中克隆了rnS-trnI、trnAml序列作为遗传转化同源重组序列,并以氯霉素抗性基因(CAT)表达盒作为筛选标记,以及绿色荧光蛋白基因(GFP)表达盒作为报告基因.以TA克隆载体pMD19-T为基础,将CAT表达盒...