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。     

大肠杆菌海藻糖合成酶基因的克隆和表达

利用Ｍｕ转座子细胞内克隆了大肠杆菌海藻糖合成酶 ｏｔｓＢＡ基因,克隆频率为１．４５ ｘ １０(－３)／ Ｋａｎ(ｒ)转导子。经遗传互补、酶切和部分序列分析表明ｏｔｓＢＡ基因位于克隆质粒。亚克隆 ２．８７ｋｂ ＤＮＡ片段至不同拷贝数表达质粒并分别转化大肠杆菌ｏｔｓＢＡ基因缺失株,转化株恢复 在０．５ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ培养基上生长的功能,高渗透压诱导实验表明,转化株能够合成克隆基因 产物海藻糖,但合成量不受克隆质粒拷贝数影响。海藻糖良好的抗高渗能力可能在农作物育 种方面发挥重要作用。为构建含有海藻糖合成酶基因的植物表达载体,并在农杆菌的介导下 转入植物,赋予其抗高渗、耐干旱能力奠定了重要的研究基础。     

酿酒酵母海藻糖合成酶基因的克隆和在大肠村菌中的表达

用PCR方法克隆了1．5kb的酿酒母Sacchromyces cerevisiae海藻糖合成酶基因TPSI,将该片段连接到pUC19载体,通过转化分别引入海藻糖合成酶基因缺失和缺陷的大肠杆菌Escherichia coli FF4169 和FF4050,对转化株的质粒DNA酶切分析表明均含有1．5kb PCR克隆片段,生长曲线实验证明,带有克隆片段的转化株在含0．5mol/L NaCl的高渗透压基础培养基中生长良好;用高效液相色谱（HPLC）结合蒸发散射（ELSD）技术测定细胞内海藻糖实验证明转化株能够合成海藻糖。     

大肠杆菌海藻糖的代谢调控

海藻糖是一种重要的抗逆物质。大肠杆菌中otsBA操纵子编码的两种酶负责海藻糖合成。otsBA基因的表达受渗透压诱导和σs因子的调节。细胞的周质海藻糖酶(treA)将外源海藻糖分解成两个葡萄糖分子。尽管大肠杆菌中渗透压诱导合成的海藻糖并不能保护细胞抗干燥,我们将otsA单个基因通过农杆菌转入烟草时,转基因株提高了耐盐和抗干燥特性,同时在转基因烟草提取物中检测到海藻糖,证明otsA基因在烟草中表达并合成海藻糖。我们认为若将otsA基因转入其它植物,可望改善这些植物的抗干旱、耐盐碱特性和延长采摘后的保鲜期 。     

一种快速筛选海藻糖合成酶突变体体系的建立

利用λRed重组系统对大肠杆茵JM109的6-磷酸海藻糖合成酶基因OtsA和6-磷酸海藻糖酯酶基因otsB进行敲除,获得otsA和otsB基因失活的大肠杆菌突变体,该突变体由于对渗透压变得非常敏感,在舍5%NaCl和0.5%麦芽糖的培养基中生长缓慢,然而当导入有活力的外源海藻糖合成酶基因后,由于能在胞内合成海藻糖,增强了细胞抗高渗透压培养基的能力,因而可让otsA和otsB基因缺失后的JM109得以恢复其生长能力.通过比较它们在高渗透压的培养基中的生长速度,可以筛选出含有不同活力的海藻糖合成酶突变体.     

大肠杆菌海藻糖合成酶基因对提高烟草抗逆性能的研究

编码大肠杆菌海藻糖合成酶的otsA基因由农杆菌介导引入野生型烟草植株并在花椰菜花叶病毒启动子序列 (CaMV35S)控制下获得表达。蒸发光散射高效液相层析法测定海藻糖实验表明 ,转基因烟草能够合成海藻糖 ,合成量达 1 4μg g叶片湿重 ;转基因烟草表现为耐盐性生长、干燥失重缓慢等抗逆表型。说明海藻糖合成酶otsA基因的引入 ,改变了烟草的糖代谢途径 ,同时也提高了植物的耐盐碱、耐干旱特性。     

海藻糖合酶产生菌筛选、鉴定及目的基因克隆

目的:为筛选出一株产海藻糖合酶的菌株,并以此菌的全DNA为模板,克隆出产海藻糖合酶的目的基因片段。方法:实验过程中采用了常规筛选菌种、快速提取细菌全基因、显微镜观察菌种、热启动PCR技术、电泳纯化回收基因片段、EcoRⅠ和HindⅢ双酶切鉴定目的基因片段等方法。结果:在电镜下可观察到有芽孢、杆菌;菌株16S rRNA基因扩增产物共计1490个碱基;PCR方法扩增出阳性克隆大约1700bp的基因片段。结论:通过生理、形态、结构特征分析及16S rRNA基因全序列比较得出结论:筛选到一株短小芽孢杆菌;PCR扩增出阳性克隆片段,全长1722bp,为实验所要的编码海藻糖合酶的基因片段。     

苏云金芽孢杆菌以色列亚种P19基因的初步研究

以含有P19和cyt1A基因的以色列亚种72MD质粒的9 7kb HindⅢ片段为模板进行PCR扩增,分别获得Ｐ19基因和cyt1A基因片段。与表达 载体pUHE24连接转化大肠杆菌XL１,获得3个克隆株。LZ19含有P19基因;pLZcyt1A含 有cyt1A基因;LZ19A含有P19和cyt1A两个基因。利用cyt1A蛋白质可使大肠杆菌细胞致 死的特性,在IPTG诱导下,测定了各克隆基因表达对大肠杆菌有致死作用;pLZ19A对大肠杆菌的起始致死作用明显快于pLZcyt1A,这种现象可能是P19基因促进cyt1A基因高表达的结果。     

费氏中华根瘤菌腺嘌呤缺陷突变株的构建与筛选

构建出费氏中华根瘤菌嘌呤合成酶基因purL的基因置换载体pHN701,purL内部NotⅠXhoⅠ片段被luxAB基因取代,造成正常基因的破坏。用该载体对野生型费氏中华根瘤菌HH103进行purL的基因置换,筛选到腺嘌呤缺陷型突变株P825。波动实验和连续转接试验结果表明该突变菌株表型十分稳定。purL表达载体pBBRPG在P825中可恢复其在基本培养基上的生长情况,证明突变株确实为purL单基因破坏。盆栽结瘤实验结果表明,该突变株只能侵染大豆根系形成不固氮的根瘤。     

OsRUS2.1酵母双杂交猎物载体的构建及其细胞毒性和自激活作用检测

采用PCR技术扩增水稻根UV B敏感基因2.1（ROOT UV B SENSITIVE 2.1,RUS2.1）四个不同片段[OsRUS2.1(1 1317),OsRUS2.1(1 138),OsRUS2.1(139 879),OsRUS2.1(880 1317)],连接到T载体pMD18 T Simple上,测序无误后分别亚克隆到猎物表达载体pGADT7上。结果表明：四个OsRUS2.1基因片段的表达载体构建成功,读码框正确;分别转化这四个猎物表达载体于酵母感受态细胞Y187中,用LacZ、MEL1活性检测法和营养缺陷型培养基SD Leu DO培养法进行自激活检测和毒性检测,结果表明构建的四个OsRUS2.1不同片段的猎物表达载体对酵母菌株Y187均没有转录激活活性和毒害作用,可用于后续研究。     

假单胞菌M18rsmA-突变株的构建及其对Plt和PCA合成的区别性调控作用

假单胞菌(Pseudomonas sp.)M18是促进植物生长的根际细菌,能产生吩嗪1羧酸（PCA）和藤黄绿菌素（Plt）两种不同的抗生素抑制植物病原菌,保护植物免受病害。运用PCR方法,从M18基因组中,扩增出rsmA基因部分片段,并以该片段为探针,从M18的基因组柯斯文库中筛出阳性克隆,切取带有rsmA基因及两侧序列的15kb片段,中间插入编码Kmr的DNA片段,获得rsmA-体外突变体。运用同源重组剔除技术,构建了M18菌株的rsmA突变株M18R-。突变株M18R-生物合成Plt的能力比野生型M18提高4倍,但是,PCA产量仅为野生型的20%。研究结果表明,全局性调控基因rsmA可能通过不同的机制区别性地影响Plt和PCA的生物合成。     

Floral-dip转化法将PEPC基因ihpRNA干扰表达载体导入甘蓝型油菜

根据磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)基因控制油菜籽中蛋白质与脂肪酸合成的原理,构建了PEPC基因片段ihpRNA干扰表达载体,该载体包含了一个PEPC基因片段正反向序列的回文结构．表达RNA干扰的载体结构（ihpRNA）,在大肠杆菌体内进行克隆的过程中易被大肠杆菌自身携带的某种酶剪切,剪切位点不确定,可能是一种随机性的剪切．通过反复实验,最终获得了一个与我们设计一致的PEPC基因片段正反向序列结构, RNA干扰表达载体构建获得成功．利用花序浸渍法(floral-dip)转基因将构建的PEPC基因ihpRNA干扰表达载体转移到甘蓝型油菜中,并通过抗性筛选、PCR特异扩增、PCR-Southern杂交和克隆测序,对获得的转基因植株进行了鉴定,转化率达到了069%,说明floral-dip方法有效地实现了ihpRNA干扰表达载体的遗传转化     

枯草芽孢杆菌耐盐突变株proA基因克隆proBA基因渗透压调节功能研究

利用TaKaRa LA PCRTM试剂盒扩增枯草芽孢杆菌93151耐盐突变株proA基因的未知下游序列。根据测序结果,设计引物,克隆出发菌株和突变株全长proBA基因。将出发菌株和突变株的proBA基因分别转化大肠杆菌JM83（proBA\+-）,均能够与其功能互补。SDSPAGE分析其表达产物,有两条分子量分别约为40kD和45kD的新蛋白带出现。测定4种转化子（分别含有出发菌株和突变株proB基因的大肠杆菌1.1252转化子及proBA基因的大肠杆菌JM83转化子）的耐盐能力。发现含有突变株proB或proBA基因转化子的耐盐能力,均比相应的含有出发菌株proB或proBA基因的转化子高。另外含有出发菌株和突变株的proBA基因转化子的耐盐能力, 也均比相应的仅含proB基因的转化子高, 表明枯草芽孢杆菌的ProA比大肠杆菌的ProA更为有效。测定所有JM83转化子胞内自由脯氨酸,发现其含量随盐浓度的上升而提高,其中含突变菌株proBA基因的转化子提高更为显著。     

苏云金芽孢杆菌分子伴侣串联基因p19-p29的克隆和表达载体的构建

根据已知序列设计一对PCR引物(ORF5S,ORF3N),可从cry2Aa或cry2Ac操纵子中扩增出包含串联分子伴侣基因p19p29的DNA片段,预期大小分别为16kb和20kb。对150株苏云金芽孢杆菌菌株进行PCR检测,从26株中获得了大小为16kb的扩增片段,但未获得20kb的片段。这表明cry2Aa型操纵子p19p29基因存在较广泛,而cry2Ac型较罕见。将来自Y2菌株的16kb片段回收,通过一系列亚克隆,最终构建成一个含有p19p29串联基因的Bt表达载体,为进一步研究p19p29串联基因的功能奠定了基础。     

肌苷和鸟苷生产菌中嘌呤核苷合成途径三段基因序列的分析

为了研究肌苷和鸟苷生产菌中与产苷有关的嘌呤核苷合成途径的遗传背景,选择了pur操纵子的启动子序列、编码SAMP合成酶的purA基因和编码GMP合成酶的guaA基因,设计合适的引物,分别从野生菌、一株肌苷低产菌和肌苷鸟苷高产菌中扩增出相应片段,经克隆和测序后,对它们进行比较和分析。分析结果表明两株生产菌的purA基因发生了1个碱基缺失,导致阅读框发生移码突变;而鸟苷高产菌在pur操纵子的启动子部分和操纵子抑制蛋白结合区域发生了近10％的突变,可能影响整个操纵子的表达调控。     

假单胞菌M18转录调节因子σS基因与无启动子lacZ 基因融合突变株的构建和鉴定

通过菌落原位杂交和Southern 杂交,从假单胞菌M18基因组文库中克隆了rpoS基因及相邻序列。为了深入研究影响rpoS基因表达的调控因素,运用同源重组技术,将无启动子β半乳糖苷酶基因（′lacZ）插入并融合于rpoS基因中,构建了假单胞菌M18 rpoS基因突变株M18SZ。 Miller法测定显示,突变株M18SZ的β-半乳糖苷酶可高达480U,而野生株检测不到β半乳糖苷酶活性。表明,突变株中的rpoS基因与无启动子β-半乳糖苷酶基因已融合并且表达。在KMB培养基中生长量测定（OD600）的结果表明,突变株与野生株生长存在显著差异。     

节杆菌BT801基因文库构建及其乙内酰脲酶基因分离与表达

L-乙内酰脲酶产生菌节杆菌 BT801的染色体DNA经Sau3A I 部分酶切后分离30kb左右的片段,与经HpaI和PstI酶切的黏粒载体Pkc505进行连接,将连接产物用包装蛋白包装,转染大肠杆菌DH5α得到10 000多个转化子,构建成节杆菌BT801的基因组文库。通过薄层层析等方法筛选得到了1个阳性克隆,通过亚克隆得到了乙内酰脲酶的完整基因,该基因能分别利用自身的启动子和T5启动子在大肠杆菌中进行表达产生有活性的蛋白。     

RNA聚合酶σ38亚基缺失对假单胞菌抗生物质合成代谢的影响

设计引物从假单胞菌M18基因组DNA中扩增并获得rpoS基因的378bp保守区段。以此为探针,从假单胞菌基因组文库中克隆了包括rpoS基因全序列及其相邻序列的3.1kb EcoRⅠ_XhoⅠ片段。通过抗性基因（抗庆大霉素基因）的定点插入构建了σ38亚基缺失突变株M18S。HPLC检测结果显示,σ38亚基缺失引起该菌株的抗生物质合成代谢的显著变化。与野生株相比,缺失突变株的吩嗪_1_羧酸在PPM和KMB中2种培养基中合成量由58μg/mL和10.2μg/mL分别减少到20.4μg/mL和0μg/mL;而缺失突变株的藤黄绿脓菌素则相反,在PPM和KMB两种培养基中合成量由0.5μg/mL和20.5μg/mL分别提高到75.4μg/mL和185.6μg/mL。表明σ38亚基可区别性调控假单胞菌M18的抗生物质合成代谢。rpoS基因的互补实验和两种抗生素基因与β_半乳糖苷酶基因的翻译融合表达实验进一步验证了上述的结果: σ38亚基正调控吩嗪_1_羧酸的表达,而负调控藤黄绿脓菌素的表达。     

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。