鸭梨ACC氧化酶基因cDNA片段的克隆及农杆菌介导的反义遗传转化

研究根据ACC氧化酶基因的保守序列设计一对特异性引物。以鸭梨果实为试材,借助RT,PCR方法扩增得到一条长度为831bp的鸭梨ACC氧化酶基因eDNA片段,该片段编码276个氨基酸残基,与其它梨品种ACC氧化酶基因序列同源性均在94％以上。将此片段反向插入真核表达载体pBI121的CaMV35S启动子和NOS终止子之间,构建了鸭梨ACC氧化酶基因的反义表达载体．并在农杆菌LBA4404的介导下实现对鸭梨组培苗的遗传转化。经PCR鉴定证实共有4株鸭梨组培苗中外源基因得到成功转化,Southern杂交显示在这4株转基因鸭梨中除有1株外源基因呈双拷贝外,其余3株中外源基因均以单拷贝形式存在。     

鸭梨多酚氧化酶基因反义表达载体的构建及农杆菌介导的遗传转化

根据鸭梨多酚氧化酶基因序列设计引物,PCR扩增该基因3′端450bp的片段,并将该片段反向插入真核表达载体pB I121的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,首次构建了鸭梨PPO基因的反义表达载体;其后,在农杆菌EHA105的介导下,成功实现了PPO反义基因对鸭梨组培苗的遗传转化。经Northern杂交和酶活检测证实,转基因鸭梨植株体内的多酚氧化酶基因转录和翻译水平均得到明显抑制,从而为耐褐化梨新品种的培育奠定了基础。     

鸭梨PAL基因的反义遗传转化及表达分析

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL,EC4.3.1.5)是植物通过苯丙烷代谢途径合成木质素的关键酶和限速酶,其通过影响木质素的合成而与果实中石细胞的分化、发育及果实品质密切相关。为了降低鸭梨中苯丙氨酸解氨酶的含量,该研究利用反义PAL基因遗传转化鸭梨、降低鸭梨内源PAL基因的表达。结果表明:(1)采用RT-PCR技术,利用根据Gen Bank中西洋梨PAL基因序列设计特异性引物,扩增得到496 bp的鸭梨PAL基因片段。(2)将扩增片段反向插入载体p BI121的MCS区域,构建植物PAL基因反义表达载体p BI121-As PAL。接着采用电转化法将反义表达载体转入农杆菌EHA105中,并制备出农杆菌工程菌液。(3)利用农杆菌介导法对鸭梨组培苗叶片外植体进行遗传转化,得到23株转基因鸭梨苗。PCR检测证实PAL反义基因片段转入鸭梨中,实时定量PCR检测表明转基因鸭梨苗体内PAL基因表达量均有所降低,为非转基因苗的65%~75%。该研究结果表明利用反义RNA技术获得了抑制内源性PAL基因表达的转基因鸭梨植株,为改善鸭梨果实品质、改良品种奠定了基础。     

ACC氧化酶和ACC合成酶反义RNA融合基因导入番茄和乙烯合成的抑制

从番茄品种强力米寿的总DNA中克隆番茄果实特异启动子2A11,以番茄成熟果实的RNA为模板,进行RT-PCR扩增,克隆番茄全长的ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因片段。完成两个基因的克隆和测序后,将888bp的番茄ACC氧化酶基因和943bp的ACC合成酶基因片段串联,构成全长1837bp的融合基因。将该融合基因以反义的方向插入植物双元载体pYPX145中番茄果实表达特异启动子下游,获得ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因融合的植物双元载体pOSACC。该载体外源基因表达单元的两端含两个烟草SAR序列,利于转基因的稳定遗传。以番茄栽培品种合作903子叶和下胚轴为外植体,利用根癌农杆菌进行基因转化,通过200mg/L卡那霉素选择和GUS检测,获得了105株番茄GUS阳性植株,转基因番茄果实在当代表现明显耐贮特点。经过4代的耐贮和果实农艺性状的综合选择,获得了两个表现良好的株系DR-1和DR-2,两株系果实乙烯释放量显著下降,是未转基因材料的9.5%,番茄的贮存期在50天以上。     

ACC氧化酶和ACC合成酶反义RNA融合基因导入番茄和乙烯合成的抑制

从番茄品种强力米寿的总DNA中克隆番茄果实特异启动子2A11,以番茄成熟果实的RNA为模板,进行RT-PCR扩增,克隆番茄全长的ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因片段。完成两个基因的克隆和测序后,将888bp的番茄ACC氧化酶基因和943bp的ACC合成酶基因片段串联,构成全长1837bp的融合基因。将该融合基因以反义的方向插入植物双元载体pYPX145中番茄果实表达特异启动子下游,获得ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因融合的植物双元载体pOSACC。该载体外源基因表达单元的两端含两个烟草SAR序列,利于转基因的稳定遗传。以番茄栽培品种合作903子叶和下胚轴为外植体,利用根癌农杆菌进行基因转化,通过200mg／L卡那霉素选择和GUS检测,获得了105株番茄GUS阳性植株,转基因番茄果实在当代表现明显耐贮特点。经过4代的耐贮和果实农艺性状的综合选择,获得了两个表现良好的株系DR-1和DR-2,两株系果实乙烯释放量显著下降,是未转基因材料的9．5％,番茄的贮存期在50天以上。     

特异性启动子调控甜瓜ACC氧化酶反义基因载体构建及对烟草的转化

以甜瓜ACC氧化酶反义基因抑制水果成熟过程中内源乙烯的合成为基础,建立甜瓜特异性启动子调控下ACC氧化酶反义基因表达载体。以pCB-ACO1载体为基础,进行平末端连接加入特异性启动子pCAM-ACO1-promoter,对转基因甜瓜表达载体的构建进行特异性启动子的研究,通过叶盘法转化的烟草经过PCR检测已转入含有特异性启动子promoter调控下ACC氧化酶反义基因表达载体,为下一阶段用该反义基因载体转化甜瓜栽培品种奠定基础。     

ACS和ACO基因克隆及植物转化

根据已知序列设计PCR引物,分别扩增氨基环丙烷羧酸合酶（ACS）和氨基环丙烷羧酸氧化酶（ACO）基因并克隆到中间载体,经限制性内切酶酶切图谱分析、部分序列分析以及Southern印迹鉴定后,将两个基因单个或相互串联后反向亚克隆至植物表达载体pBI121。经农杆菌LBA4404转化番茄子叶,在抗性培养基上得到8株ACS基因反义转化的生根小苗以ACS基因的酶切小片段作为探针,经Southern印迹分析,证明获得了两株阳性转化株。     

大肠杆菌\%otsA\%基因的克隆和表达

用PCR方法扩增了15kb的otsA基因片段,将该片段连接到多拷贝克隆载体后转化otsBA缺失和otsA缺陷的大肠杆菌菌株,使转化株重新获得otsA基因功能。生长曲线表明转化株在高渗培养基中生长良好,薄层层析法(TLC)检测海藻糖实验说明转化株细胞经诱导后合成海藻糖,otsA基因的克隆和表达为赋予转基因植物抗高渗、耐干旱能力提供了实验依据和材料。     

加工番茄SlAGO4A基因过表达及干扰载体构建与遗传转化北大核心

[目的]构建加工番茄SlAGO4A基因过表达及干扰载体,获得相应的转基因番茄植株。[方法]利用PCR技术从番茄c DNA文库中获得2 727 bp的加工番茄SlAGO4A基因。构建SlAGO4A基因的过量表达载体35S:SlAGO4A。以获得的SlAGO4A基因为模板,获得了SlAGO4A PIWI的220 bp的片段,构建SlAGO4A基因的RNAi干扰载体RNAi-PIWI,通过农杆菌介导的遗传转化,获得SlAGO4A过表达及干扰转基因番茄阳性植株,并利用实时荧光定量PCR(QRTPCR)技术检测过表达番茄阳性植株中的SlAGO4A基因的表达水平。[结果]经PCR鉴定获得5株独立转化的里格87-5干扰转基因加工番茄株系,获得6株独立转化的里格87-5过量表达转基因加工番茄株系,其6株SlAGO4A基因过表达的阳性植株的表达量均有不同程度的上调。[结论]为阐明SlAGO4A基因在加工番茄抗病毒信号通路中的功能奠定基础。     

康乃馨ACC氧化酶cDNA的克隆及其反义植物表达载体的构建

以康乃馨（Dianthus caryophyllus L.)花瓣为材料,用改进的异硫氰酸胍一步法提取总RNA,根据已报道的康乃馨ACC氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase,CO)基因的序列设计产合成一对引物,通过RT-PCR方法获得一约1.2kb特异片段,把该片段连接pGEM^(R)-Teasy vector上进行测序,其全长共1156bp,编码区915bp。共编码304个氨基酸残基,序列分析结果表明该序列与GenBankL35152中的康乃馨ACC氧化酶基因的cDNA序列完全相符,推断该基因在康乃馨种内可能是完全或高度保守的,随 后将此片段反向插入植物表达载体pBI121的35S启动子和NOS终止子之间,构建了一反义植物表达载体pBO;又把花特异表达启动子PchsA插入pBI121的HindⅢ Xbal位点构建中间载体pGHB,再把康乃馨ACC氧化酶基因反向插入中间载体pCHB的XbaI Satl位点构建成另一反义植物表达载体pCBO。     

花椰菜ACC氧化酶基因的克隆及其RNAi对内源基因表达的抑制作用

根据亲缘关系较近的几种作物ACC氧化酶氨基酸序列,设计一对简并引物,从花椰菜(Brassica oleracea var．botrytis)基因组中获得长1202bp的候选片段。序列分析表明该基因含有3个外显子(Exon)、2个内含子(Intron),编码区序列长756bp,编码252个氨基酸。同源性分析发现其与青花菜(Brassica oleracea var．Italica)上已发表mRNA序列同源率为99％(GenBank序列号：X81629),推断该基因为花椰菜ACC氧化酶基因,命名为BoACO(GenBank登录号：AY676466)。在此基础上,用BP克隆的方法构建BoACO的RNA干涉(RNAi)载体pHBACO,对花椰菜进行遗传转化,获得卡那霉素抗性转化植株5棵,分子检测证实外源片段成功导入其中3棵花椰菜基因组中。Northern杂交分析显示：转基因植株内源ACO基因转录的mRNA被降解。ACC氧化酶活性分析进一步表明,外源基因的导人大大地降低了ACC氧化酶活性。     

马铃薯Y病毒外壳蛋白基因的克隆及序列分析

本文报道应用聚合酶链式反应(PCR)技术,在体外扩增马铃薯 Y 病毒外壳蛋白基因及其克隆和序列分析的结果。病毒 RNA 从马铃薯 Y 病毒感染的烟草叶片中提取,用合成的PCR 3引物及 AMV 逆转录酶合成了单链的 cDNA。利用 PCR 技术,经30个循玎的扩增。得到了一特异的0.8kb 片段。克隆后对此片段进行了限制性内切酶物理图谱分析,并测定了其全序列。实验结果证明,我们克隆到的是完整的马铃薯 Y 病毒的外壳蛋白基因。与国外报道的马铃薯 Y 病毒 N 株相比,其核苷酸序列及推测的氨基酸序列的同源率分别为97.8%和97%。将该基因导入马铃薯以期获得抗 Y 病毒马铃薯的工作正在进行。本文还对 PCR 技术用于扩增植物 RNA 病毒的方法以及用基因工程方法培育抗病毒作物新品种的可行性等进行了讨论。     

毛头鬼伞真菌具有抗烟草花叶病毒活性的y3基因的克隆及对烟草的转化

【目的】蛋白质Y3具有抗烟草花叶病毒(TMV)活性并由y3基因编码。本文的目的是从真菌毛头鬼伞(Coprinus comatus)中克隆y3基因全长并在植物体中展现其对TMV的抑制活性。【方法】我们利用试剂盒5′-Full RACE Core Set(TaKaRa)扩增了y3基因cDNA5′-端未知序列,通过RT-PCR获得了全长序列,并把该全长序列与CaMV 35 S启动子和NOS终止子一起插入多克隆位点(MCS)构建了植物表达载体pCAMBIA1301-y3,用于农杆菌介导的烟草转化。【结果】y3基因全长534碱基对,包含1个开放阅读框(ORF),编码一条含130个氨基酸残基的肽链(GenBank检索号:GQ859168;EMBL:FN546262)。其cDNA序列和由它推到的氨基酸序列均与已发表的y3基因部分片段有高度相似性(94%)。Northern杂交分析证实了y3基因在转基因烟草中得到表达。接种TMV的转基因植株表现出抗TMV的活性。【结论】我们克隆了y3基因全长并得到了转基因植株。在转基因植株中,由于y3基因的表达改善了植株的抗病毒活性。y3基因的克隆和表达无疑为该基因的进一步研究奠定了基础。     

萼脊兰ACC氧化酶基因片段的克隆及其反义基因表达载体的构建

根据已报道的几种不同属的兰科植物ACO基因序列,设计并合成了一对特异引物,以萼脊兰的基因组DNA为模板,用PCR扩增方法克隆出萼脊兰ACO基因的部分片段,将其连接到pMD19-T质粒载体上进行测序.结果显示,该片段的长度为333 bp,序列和蝴蝶兰(Phalaenopsis hybrid)、卡特兰(Cattleya intermedia)、两棱蕾丽兰(Laelia anceps)的相应ACO片段的同源性分别达到达到99.7%、92.49%和92.19%;和大花蕙兰(Cymbidium hybrid)、石斛兰(Dendrobium crumenatum)的同源性分别是89.49%和89.19%.将此片段反向插入植物表达载体pBI221的CaMV35S启动子和NOS终止子之间,成功构建了萼脊兰ACO的反义基因植物表达载体pBI-antiACO.     

玉米FAD2基因RNA干涉表达载体的构建及转化

根据已克隆的ZmFAD2基因(GenBank登陆号:DQ496227)设计引物,通过RT-PCR扩增得到120 bp的特异性基因片段作为hpRNA干涉片段。利用pUCCRNA i与pUb i.cas为中间载体,成功构建了含Ub iqu itin启动子和hpRNA i片段的干涉表达载体p1 300 UFIFN。以自主选育的高油玉米自交系幼胚为材料,诱导、继代出胚性愈伤组织,利用携带p1 300 UFIFN质粒的根癌农杆菌LBA4404对其进行遗传转化。对抗性植株进行PCR检测,共获得6株转基因阳性株。     

降低mRNA差异显示技术假阳性率的一种方法

为了探讨降低mRNA差异显示技术假阳性率的方法 ,进一步提高此技术的可靠性 ,提取了手术切除肝癌及非癌肝组织成对标本的总RNA ,逆转录获得cDNA片段 ,以mRNA差异显示方法筛选差异表达基因 ,选取较明显的一条差异表达条带 ,行进一步PCR扩增 .分别对PCR产物及其经TA克隆后随机挑选的 6个单克隆质粒DNA进行序列分析 ,并通过GenBank BLAST数据库进行序列的同源性比较 ,以Northern杂交予以来源确认 .自 72 0余条扩增条带中共选出 2 8条差异条带 .序列分析及同源性比较表明 ,所选择条带的PCR产物为一可能的新基因片段 ;而随机选择的 6个TA克隆质粒DNA中 ,有 4个为同一已知基因片段 ,一个为另一已知基因片段 ,一个为一可能的新基因片段 .同源性比较表明 ,PCR产物直接测序所得序列与TA克隆质粒DNA的 6个片段不具同源性 .结果表明 ,mRNA差异显示条带可能由 1条以上分子量相似的片段构成 ,直接对PCR产物行序列分析并以其为探针进行Northern杂交 ,是导致出现假阳性片段的原因之一 .将PCR产物进行TA克隆 ,对单克隆质粒DNA进行序列分析并以其为探针进行Northern杂交 ,可能是解决此问题的一种较好方法 .