产黄青霉转化载体pPIPKA的构建及青霉素工业生产菌株的转化研究

以腐草霉素(phleomycin)抗性为选择标记,构建了用于青霉素生产菌—产黄青霉Penicillium chrysogenum的转化载体pPIPKA。 以此转化当前的青霉素生产菌株NCPC-10086,建立了高效的工业生产菌株的基因转化体系,转化效率最高达18个转化子/g DNA。对转化子进行了PCR及Southern杂交分析,结果表明,外源基因整合到了宿主的染色体上。     

梅PGIP基因的启动子克隆及生物信息学分析

根据梅PGIP基因(GenBank登录号:DQ364056.1)5′端序列设计特异反向引物,利用染色体步行法获得了该基因上游1 037 bp的启动子序列.启动子结构分析表明,梅PGIP基因启动子序列与中国李PGIP基因启动子显著相似,相似度达89%~96%,较中国李PGIP基因启动子多一个100 bp的区段,与水稻和豆的启动子序列均无Blast比对结果.转录调控元件预测结果表明,克隆序列与豆相应序列的保守区存在着能调控抗病基因转录的GT1结合位点.     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

杆状病毒早期基因启动子载体的构建及报道基因的表达

以ＡｃＮＰＶｐ１０基因为侧翼序列,用ＡｃＮＰＶ的ＩＥ１基因启动子构建了杆状病毒早期基因启动子载体,并将新霉素抗性基因（ｎｅｏ）插入ＩＥ１基因启动子下游,得到转移载体ｐＡｃＰＩｎｅｏ。将它和野生型ＡｃＮＰＶＤＮＡ共转染昆虫细胞Ｓｆ９,由于ｎｅｏ基因的表达,通过Ｇ４１８的选择和富集作用,得到重组病毒ｖＡｃＰＩｎｅｏ的纯培养。用酶切和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹杂交证明,ｎｅｏ基因整合于ＡｃＮＰＶ基因组的ｐ１０基因位相。用重组病毒感染昆虫细胞,不同时间取样提取ＲＮＡ并进行杂交,结果表明ｎｅｏ基因在受染细胞内从早期到晚期都可发生转录。     

粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控。结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节。当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达。而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ：ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍ     

藤稔葡萄花发育相关基因启动子的克隆及功能分析

采用基于热不对称交错式PCR的基因组步移法,从藤稔葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca‘Fujiminori’)的基因组总DNA中扩增花发育相关基因FT、FLC、AP3和AG的启动子上游序列片段,并通过序列分析及PlantCARE在线预测对FT、FLC和AP3启动子片段的序列及顺式调控作用元件和功能进行了分析.扩增结果表明:AG的第1轮扩增产物无明显条带,第2轮扩增产物条带弥散,不能用于序列分析及顺式调控作用元件和功能分析;FT、FLC和AP3基因2轮扩增产物均有特异条带,FT、FLC和AP3启动子序列的实际长度分别为1 470、1 698和1 061 bp,GenBank登录号分别为HM192806、HM192805和HM192804.PlantCARE在线预测结果表明:FT、FLC和AP3启动子片段中均含有TATA-box、CAAT-box等启动子的特异表达元件及光响应元件、真菌刺激响应元件、MYB结合位点等多个顺式调控作用元件,共同受真菌刺激、MYB和光等因素的调控;FT、FLC和AP3均可能在花的分生组织中表达,且FT和AP3还可能在胚乳中表达.根据研究结果推测:FT、FLC和AP3基因的启动子序列片段中均存在多种诱导响应元件,可能均为诱导型启动子.     

准噶尔雅罗鱼β-肌动蛋白基因启动子克隆及序列分析

利用PCR方法克隆了准噶尔雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)的β-actin基因启动子片段SZ21,大小是2398bp。对克隆的启动子序列进行了转录调控元件的生物信息学预测分析,同时,基于启动子中包含的开放阅读框和内含子序列,探讨了准噶尔雅罗鱼与鲤鱼(Cyprinus carpio)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、青鱼(Mylopharyngodon piceus)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)、泥鳅(Misgurnus mizolepis)间的系统进化关系。结果显示,该启动子序列的3个核心启动子转录元件:CAAT-box、CArGmotif和TATA-box分别在转录起始位点(+1)上游的-89、-59、-26处,序列中还含有MEF2、SATB、CHRF、INRE、MTEN、E-box、RU49、ZBPF、CREB、Enhance region、CEBP位点等多种转录调控元件。在剪接体内含子中,剪接位点遵循GT…AG法则。启动子SZ21序列含有3个内含子和155个氨基酸。内含子1、内含子2、内含子3的系统发育分析表明,团头鲂与草鱼和青鱼的亲缘关系要比与准噶尔雅罗鱼的更近一些,这与传统分类中的亲缘关系显示不一致,其原因尚需探讨。     

带内含子卡那霉素抗性基因双元载体构建及烟草转化

农杆菌介导法是植物基因转化的常用方法,然而由于筛选培养基中常用的抗生素头孢霉素和羧苄青霉素具有类植物激素活性,影响外植体的再生和转化频率,将一个植物的内含子插入卡那霉素抗性基因编码区的N端。合成了一个带内含子的卡那霉素抗性基因。构建带该基因的植物双元表达载体pYP1202并转化烟草,受外植体在含卡那霉素50－200mg/L的选择培养基中抗性芽分化频率不受卡那霉素浓度影响,然而具有GUS活性的转化子占分化芽的比例却随着卡那霉素浓度的增加而升高。当培养基中加入500mg/L羧苄青霉素后受侵外植体产生的抗性芽频率比单一的卡那霉素筛选提高近1倍,高达91.4％,然而具GUS活性的转化子占抗性芽的比较仅有26.7％,在200mg/L的卡那霉素筛选下,比例升至93.3％。用带内含子卡那霉素抗性基因构建的植物表达载体转化植物可以减少假抗性芽的产生。     

小黑杨Rubisco小亚基基因启动子的克隆及表达活性分析

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是光合作用中决定碳同化速率的关键酶,其中小亚基（rbcS）是由核基因编码,并且主要在叶片中表达。利用RT-qPCR技术确定了小黑杨（Populus×xiaohei）叶片中高表达的Rubisco小亚基基因PxrbcS1和PxrbcS2基因,并克隆了其上游2 240、2 174 bp的启动子。对其进行启动子元件分析结果表明,PxrbcS1和PxrbcS2的启动子具有多个与光诱导表达相关的元件,例如G-box、MRE和Box 4等元件。构建pBI-121-pPxrbcS1：：GUS和pBI-121-pPxrbcS2：：GUS植物表达载体并遗传转化84K杨（P. alba× P. glandulosa）。GUS组织化学染色以及qPCR表达分析表明PxrbcS1和PxrbcS2的启动子能够驱动GUS基因在84K杨叶片特异性高表达。总之,上述结果表明该研究成功地从小黑杨中克隆了具有叶片高表达活性的PxrbcS1和PxrbcS2的启动子,该启动子可应用到包括杨树在内的植物光合作用相关的基因功能研究以及提高植物光合作用的遗传操作中。     

微囊藻毒素去毒酶转基因模型的构建

根据已克隆的鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)微囊藻毒素去毒酶cDNA全序列设计特异引物,利用PCR方法获得鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因编码区,将该编码区与绿色荧光蛋白连接,分别构建融合表达载体pEGFP-N1-sGST和双顺反子表达载体pIRES2-EGFP-sGST。利用脂质体转染法将融合表达载体pEGFP-N1-sGST转染Hela细胞,60h后检测到绿色荧光基因表达;通过显微注射,将双顺反子表达载体pIRES2-EGFP-sGST注入斑马鱼(Daniorerio)受精卵,获得了转鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因斑马鱼,从而构建了微囊藻毒素去毒酶转基因模型。上述2种转基因模型的成功构建为进一步研究鲢鱼、鳙鱼(Aristichthysnobilis)、罗非鱼(Oreochromisnilotica)等淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因调控元件、去毒分子机理及研发转基因鲢鱼、鳙鱼、罗非鱼等微囊藻毒素高效生物去毒器奠定了基础。     

Similar tissue-specific expression of the Adh genes from different Drosophila species is mediated by distinct arrangements of cis-acting sequences

In Drosophila melanogaster transformants, the alcohol dehydrogenase (Adh) genes from D. affinidisjuncta and D. grimshawi show similar levels of expression except in the adult midgut where the D. affinidisjuncta gene is expressed about 10- to 20-fold more strongly. To study the arrangement of cis-acting sequences responsible for this regulatory difference, homologous restriction sites were used to create a series of chimeric genes that switched fragments from the 5 and 3 flanking regions of these two genes. Chimeric genes were introduced into the germ-line of D. melanogaster, and Adh gene expression was analyzed by measuring RNA levels. Various gene fragments in the promoter region and elsewhere influence expression in the adult midgut and in whole larvae and adults. Comparison of these results with earlier studies involving chimeras between the D. affinidisjuncta and D. hawaiiensis genes indicates that expression in the adult midgut is influenced by multiple regulatory sequences and that distinct arrangements of regulatory sequences can result in similar levels of expression both in the adult midgut and in the whole organism.     

双价抗虫基因叶绿体共转化植株抗虫性及其后代表型分析

利用基因枪法将含有水稻巯基蛋白酶抑制剂(Oryzacystatin,OC)基因烟草叶绿体表达载体和含有苏云金芽孢杆菌晶体毒蛋白基因(Bt cry IAc)烟草叶绿体表达载体,共转化烟草叶绿体,获得壮观霉素抗性植株。转基因植株抗棉铃虫试验表明,转双价抗虫基因植株比转单一抗虫基因植株具有更强的杀虫活性。转基因植株后代Southern检测及其遗传学分析试验证明,双价抗虫基因可以稳定地遗传给后代,且表现为叶绿体特有的母系遗传规律。Abstract:The Bt gene and OC gene were cotransformed to tobacco chloroplast with particle bombardment method and spectinomycin resistance tobacco seedlings were obtained.Bioassays showed that the transgenic tobacco containing both genes had enhanced toxicity to the larvae of cotton bollworm (helicoverpa zea) by comparison with the plants containing only Bt or OC gene.Southern-blotting analysis and genetic analysis of progenies showed that the Bt and OC gene expressed and was inherited maternally to the progenies.     

人vigilin基因5'端调控区域的研究

在克隆了人基因组全长ｖｉｇｉｌｉｎ基因的基础上,对其５端转录调控区域再克隆,获得Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ克隆,再用限制酶ＡｐａⅠ和ＥｃｏＲⅠ切除３端约４ｋｂ部分,得到Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ３ＡＥ克隆,并对该克隆进行双向测序分析．结果表明：克隆Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ用ＡｐａⅠ酶消化后,用ｃＤＮＡ上游开始的２０个碱基组成的寡聚核苷酸做探针进行分子杂交,可见一条小于０．１ｋｂ杂交带,根据物理图谱分析,位于Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ３ＡＥ克隆的ＡｐａⅠ端,从而推断该克隆含有转录调控元件,５端序列分析得到二个ＴＡＴＡ盒,一个ＣＡＡＴ盒和一个ＧＣ盒以及二个可能的Ａｐ－１和Ａｐ－２结合位点．认为ＧＣ盒可能为人ｖｉｇｉｌｉｎ基因启动子的组成部分     

Expression of a self-processing,pathogen resistance-enhancing gene construct in <Emphasis Type="Italic">Arabidopsis</Emphasis>

A gene cassette, p35S-CNO, was designed to express three gene products driven by a single constitutive CaMV 35S promoter. The individual coding regions were linked in frame to produce a single polyprotein, using spacer sequences encoding a specific heptapeptide cleavage recognition site (ENLYFQS) for the nuclear-inclusion-a (NIa) proteinase of tobacco etch virus (TEV). The protein coding sequences used were: a Trichoderma harzinum endochitinase, a truncated NIa proteinase of TEV, and a wheat oxalate oxidase. When p35S-CNO construct was tested in Arabidopsis thaliana, the polyprotein was properly cleaved after translation and the products exhibited functional enzymatic activity in vivo.Revisions requested 17 January 2005; Revisions received 17 January 2005     

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）cspB基因转化烟草（Nicotiana tabacuum）的研究

细菌冷休克蛋白cspB是原核生物RNA的分子伴侣,含有原始型的冷休克结构域,具有与核酸结合功能,可以防止RNase对mRNA的降解,也能纠正mRNA的折叠错误.为了寻找作物改良的潜在基因资源,从枯草芽孢杆菌XS-01基因组中克隆出cspB基因,并与pBI121构建成pBI121-cspB植物表达载体.利用叶圆盘转化法转化烟草,通过卡那霉素筛选和PCR、Southern杂交鉴定5个转化体株系.除TN010外,其他转基因株系在外观形态与野生亲本的没有差别,但TN001和TN011育性降低,TN010和TN012则完全丧失育性.干旱处理结果表明,转基因植株在土壤水分恢复后10d,其平均单株干物质质量较之野生亲本的显著增加;叶片光合速率测定结果表明,在干旱处理时,转基因植株和对照亲本叶片光合速率均显著下降,在土壤水分恢复后,转基因植株的光合速率能快速恢复,但对照亲本的恢复缓慢.实验结果说明,cspB能够促进植物细胞从逆境伤害中快速恢复功能.