莱茵衣藻细胞核转化体系研究进展

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一种三套基因组都可以进行遗传转化的模式生物,具有培养条件简单、生长速度快、光合效率高等优点,细胞核转化体系相对更为成熟,将其开发为生物反应器具有广阔的应用前景。该文对衣藻核基因组特点及转化机理、转基因衣藻的筛选方法、外源基因的表达以及影响因素等方面进行了综述。     

衣藻叶绿体遗传转化的研究

叶绿体遗传转人是近几年发展起来的新领域。本文主要介绍了叶绿体遗传转化的特点、基本原理和衣藻叶绿体遗传转化的方法与技术;     

农杆菌介导转化莱茵衣藻体系的优化

为建立根癌农杆菌介导的莱茵衣藻快速简便高效的遗传转化体系,本研究以模式生物莱茵衣藻为受体材料,从转化方法和转化子快速鉴定两个方面进行了优化。[方法]比较了固体培养基共培养转化方法和液体培养基共培养转化方法对根癌农杆菌LBA 4404介导的莱茵衣藻CC425转化效率的影响;研究并比较了(1)首先经过TE裂解再进行PCR(两步法)和(2)不经TE裂解直接进行PCR(一步法)的两种转化子鉴定方法的最佳反应条件和扩增效率。[结果]农杆菌LBA 4404和莱茵衣藻CC425液体培养基共培养5 d后的转化效果最好,转化率达43.33±1.67个转化子/10⁶个藻细胞。PCR最佳反应条件为:使用高保真DNA聚合酶Taq 1进行扩增;参加PCR反应的细胞密度为5×10³-5×10⁶个/mL;TE裂解缓冲液沸水浴20 min(两步直接PCR方法),或者预变性15 min(一步直接PCR方法)。两步法直接PCR的扩增效率优于一步法,但后者反应步骤更简洁。[结论]本研究建立并优化了农杆菌液体介导莱茵衣藻遗传转化体系,该体系可快速获得遗传转化子,减少转化工作量。     

莱茵衣藻血红素加氧酶1过表达载体的构建和遗传转化

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardti)是一种3套基因组都能进行遗传转化的真核生物,作为一种模式生物,它被用于生物学研究的各个领域。目前,发现血红素加氧酶具有多种功能活性,但关于它的作用机理还不是很清楚。本研究利用分子生物学技术,构建了莱茵衣藻HO-1过表达载体,用SpeI和BglII双酶切,DNA测序,GUS染色,PCR检测证明表达载体构建成功。将此构建通过农杆菌介导法导入莱茵衣藻细胞中,获得了能够稳定遗传的转化子。上述结果为后续进一步的功能研究奠定基础。     

衣藻(Chlamydomonas sp)中间纤维及核纤层存在的证实(简报)

衣藻(Chlamydomonas sp)是属于绿藻门的最低等单细胞植物,为典型的真核生物。迄今以衣藻为材料所作的有关细胞骨架方面的研究多集中在微管蛋白(tubulin)。C.J.Miller等曾以衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)全蛋白与几种中间纤维抗体进行免疫印迹实验有阳性反应,但是衣藻中是否存在中间纤维与核纤层是不清楚的问题。衣藻中间纤维与核纤层的形态研究更未见报道。目前认为中间纤维-核纤     

拟衣藻系统分类新证据

拟衣藻 (Chloromonas)与衣藻属 (Chlamydomonas)的亲缘关系及分类学位置在藻类学界一直没有定论。其重要原因是单细胞鞭毛类是否具有蛋白核这一特征在系统分类学上具有重要意义 ,而光镜形态与色素体上具 1到多个蛋白核的衣藻极其相似的拟衣藻 ,其不具蛋白核这一特征的稳定性受到许多学者的怀疑。本文观察并报道了中华拟衣藻 (ChloromonasSinica)的超微结构 ,通过对拟衣藻与衣藻超微结构的探究和比对 ,发现除了从孢子时期开始的整个生活史中 ,中华拟衣藻都不具蛋白核外 ,无论显微还是超微结构 ,拟衣藻与衣藻都显示出高度的相似性。从而提出在尚未获得更多资料之前 ,将拟衣藻从衣藻属分离出来成为独立的属较为合适     

小球藻和莱茵衣藻原生质体的电转化研究

以小球藻及莱茵衣藻原生质体为受体细胞,利用电击法将质粒p CAMBIA1301转入小球藻和莱茵衣藻,摸索电击转化条件并进行分子检测。结果表明:两类藻都对潮霉素敏感,小球藻及莱茵衣藻分别在含25 mg/L和100 mg/L潮霉素的固体培养基上的生长被完全抑制;小球藻和莱茵衣藻原生质体电击转化的最佳电击场强分别为0.8 k V/cm和0.6 k V/cm,最佳脉冲时间均为10 ms;制备原生质体和通过2-脱氧-D-葡萄糖处理可明显提高转化效率;分子检测说明GUS报告基因成功转入两种藻并可稳定遗传。     

莱茵衣藻叶绿体生物反应器研究进展

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinharditi)是一种遗传机制已研究比较清楚的模式植物。近年来,生物反应器是当今世界上各国生物技术研究的一个热点,随着生物技术的发展,已成功实现衣藻作为生物反应器生产重组蛋白及抗体,生产的部分产品已经实现了商品化,与其他生物反应器相比,其在外源基因表达水平和转基因植物安全性等方面有明显的优势,尤其是在控制转基因沉默和遗传稳定性方面展示了极大的优越性。因此,莱茵衣藻是一种具有很好发展前景的生物反应器,必将在未来的药用蛋白生物技术领域发挥重要作用。主要对提高基因在莱茵衣藻叶绿体中表达的策略,转化技术的特点及其未来的发展前景等方面进行了简单评述。     

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因在衣藻叶绿体中的表达

来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶是一种重要的酒精工业用酶,在植物中表达耐高温α-淀粉酶可以大大降低用植物秸秆生产酒精的成本。选择衣藻叶绿体基因组同源片段clpP-trnL-petB-chlL-rpl23-rpl2和壮观霉素抗性基因,构建了来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶基因的衣藻叶绿体表达载体p64A。通过基因枪将其导入衣藻叶绿体中,经壮观霉素抗性(100mg/L)筛选,获得了9个抗性衣藻转化子。转化子经过抗性继代筛选后,经PCR、Southernblot检测分析及暗培养,证实耐高温α-淀粉酶基因已整合到衣藻叶绿体基因组中并得到表达。酶活性检测表明,转基因衣藻表达产物具有耐高温α-淀粉酶活性,每克鲜重衣藻最高达77.5u。实验结果证明在植物叶绿体中表达工业酶制剂是可行的。     

高等植物的叶绿体转化系统及研究进展

在高等植物的细胞中 ,细胞核、叶绿体和线粒体都含有ＤＮＡ ,它们构成了既相对独立又相互联系的遗传系统。以细胞核为外源基因受体的植物基因工程已被广泛地应用于重要农作物的改良。但核基因转化仍存在一系列难以解决的问题 ,如细胞核基因组大、背景复杂 ;外源基因的表达效率低 ,后代不稳定 ;环境安全难以保证等。为克服核基因转化存在的不足 ,1 988年 ,Ｂｏｙｎｔｏｎ等[1] 以衣藻为材料用基因枪进行外源基因对叶绿体的转化 ,首次证实了叶绿体转化的可行性。这项工作使人们意识到植物的叶绿体不仅是光合作用的重要场所 ,也可以作为植物基…