拟南芥干旱胁迫诱导型启动子RD29B驱动AtCKX1基因植物表达载体的构建

从拟南芥基因组中分别克隆AtCKX1基因和RD29B基因5′-侧翼1705bp启动子区域序列,生物信息学表明,AtCKX1含有黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和细胞分裂素的结合位点;RD29B启动子片段中存在ABA响应元件(ABA response element;ABRE)、Myb结合位点、TATA-盒、CAAT-盒等顺式作用元件。分别将AtCKX1和RD29B插入载体pCAMBIA1390,构建了由RD29B驱动的AtCKX1的植物双元表达载体p1390RD29BAtCKX1。     

番茄果实中乙烯与多聚半乳糖醛酸酶的关系

乙烯与多聚半乳糖醛酸酶(PG)都是果实成熟过程中关键的调节因子.一方面,在有乙烯合成缺陷的转反义ACS番茄和乙烯感受缺陷的Nr突变体番茄果实中PG基因表达量都明显下降,PG酶活性明显降低;用外源乙烯(100 μL/L)处理绿熟期番茄果实使PG基因的表达明显增强,而1-甲基环丙烯(1-MCP,1 μL/L)处理转色期番茄果实明显抑制PG基因表达.另一方面,转反义PG基因番茄果实乙烯释放量在授粉后低于其野生型,番茄乙烯受体基因LeETR4和乙烯反应因子LeERF2基因表达量比野生种低.PG降解果胶的产物D-GA(100 mg/L)促进未熟期番茄果实中的乙烯生成和LeETR4、LeERF2基因的表达.     

天山雪莲SiICE2基因克隆及抗寒性分析

该研究以天山雪莲(Saussurea involucrata)的转录组数据为基础,利用Premier 5.0设计1对特异性引物SiICE2-Up和SiICE2-Down,以天山雪莲cDNA为模板克隆得到天山雪莲SiICE2基因的开放阅读框(ORF),对其进行生物信息学分析;构建植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,利用农杆菌介导法导入番茄(Lycopersicon esculentum),通过PCR和RT-PCR对转化植株进行验证,qRT-PCR分析转SiICE2基因番茄株系SiICE2基因的相对表达量;将转SiICE2基因型和野生型番茄在0℃处理后,进行抗寒性分析。结果表明:(1)成功克隆得到天山雪莲SiICE2基因,其大小为462bp,共编码153个氨基酸,系统进化分析发现SiICE2蛋白与菜蓟(Cynara scolymus L)亲缘关系最近。(2)成功构建了植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,经农杆菌介导法侵染番茄,PCR鉴定表明共有9株为转SiICE2基因番茄植株。(3)膜生理指标测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因型番茄的相对电导率、丙二醛含量均显著低于野生型,在处理时间为24h时,转SiICE2基因型番茄相对电导率比野生型低31.7%,丙二醛含量比野生型低4.2μmol/g。(4)抗氧化酶活性测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因番茄植株的POD、CAT和SOD活性均呈现持续递增趋势,野生型呈先逐渐升高后降低的趋势,且各处理时间内转SiICE2基因番茄的POD、CAT和SOD活性均显著高于野生型。研究发现,天山雪莲SiICE2基因可以显著增强非低温驯化番茄的抗寒性。     

植物多基因干扰载体体系构建与效用分析

多数重要的功能基因属于多基因家族,这些家族成员间存在功能冗余,高效的多基因干扰体系对研究多基因家族成员的生物学功能及其分子调控机制具有重要意义。对pCAMBIA1301载体改造,构建了适用于植物的多基因干扰体系pCAMBIA1301m和pCAMBIA1301s。使用该多基因干扰体系构建了四基因的干扰载体pCAMBIA1301m：35S∷SlPP2C1-2-3-4,4个目标基因为来源于番茄PP2C家族A组的PP2C1、PP2C2、PP2C3和PP2C4,并通过遗传转化导入番茄,用GUS染色和PCR检测转基因阳性植株,再利用RT-qPCR技术检测T₁和T₂代转基因植株中目标基因的干扰效率,用T₂代种子分析转基因番茄对ABA敏感性。结果表明,应用该干扰体系成功获得了四基因干扰的转基因植株35S∷SlPP2C1-2-3-4。在转基因番茄中4个目标基因的表达量显著低于野生型,其干扰效率均高于70%,转基因番茄种子萌发具有强烈的ABA不敏感性。多基因干扰体系能高效地同时沉默多个目标基因。     

ACC合成酶基因及其反义基因对西瓜的遗传转化

以2日龄西瓜(Citrullus lanatus(Thunb.)Mansfeld)无菌苗子叶为外植体,通过与根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)进行叶盘共培养建立了西瓜的遗传转化系统。所用根癌农杆菌中含有改建后分别携带嵌合NPTⅡ基因和番茄的ACC合成酶基因及其反义基因的质粒。外植体在MSA培养基(MS盐类、B_5维生素、1.0mg/L BA、0.2mg/L IAA)上预培养3～4d后,与根癌农杆菌共培养4d,随后转移外植体至附加100mg/L卡那霉素、300mg/L头孢菌素的MSA培养基上筛选转化芽。将带芽外植体移入含有100mg/L卡那霉素、300mg/L头孢菌素的伸长培养基(MS 0.2mg/L KT)上进行芽伸长,切取2～3cm高的伸长芽移入生根培养基(1/2MS 0.1mg/L NAA)生根。Southern blot结果证明获得转基因植株,乙烯释放指标表明转入的正义和反义ACC合成酶基因得到不同程度的表达。     

意大利生菜转化体系建立及EV71抗原基因表达初探

以意大利生菜(Lactuca sativa L.var.ramosa Hort.)为试材,农杆菌LBA4404叶盘法转化子叶,通过植物组织培养技术,筛选获得再生体系最佳选择压为Kan 50 mg/L,最佳抑菌剂为Carb 400 mg/L,生菜子叶抗性愈伤组织诱导的最佳植物生长调节剂条件为6-BA 0.4 mg/L+NAA 0.15 mg/L或6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.2 mg/L,其中在6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.2 mg/L的培养基上诱生的抗性愈伤组织后续生芽效果较好。根据GenBank序列,优化设计合成适合植物表达的肠道病毒71型(Human enterovirus 71,EV71)C4亚型P1和3CD基因,运用基因重组技术,同时克隆入植物表达载体pCAMBIA2301,构建共表达植物表达载体pCAMBIA2301-P1-3CD。以农杆菌介导的叶盘法转化意大利生菜子叶,对叶片PCR阳性的抗性株进行蛋白质表达检测,Western-blot实验表明,两株抗性株叶片中表达出具有生物学活性的EV71抗原蛋白质,证明了利用生菜表达EV71抗原的可行性,为利用植物生物反应器生产抗EV71口服疫苗提供了理论和实验依据。     

茶树醇脱氢酶基因的表达特征及番茄遗传转化分析

根据茶树醇脱氢酶基因(CsiADH1)的cDNA序列设计引物,采用RT-PCR方法从茶树品种‘龙井43’中克隆了CsiADH1序列,分析了CsiADH1在生物和非生物胁迫下的诱导表达情况并转化番茄。结果表明:CsiADH1包含一个1 044bp的最大开放阅读框,编码347个氨基酸。qRT-PCR分析显示,CsiADH1的表达受到茶尺蠖取食、机械损伤、茉莉酸和水杨酸的诱导;将CsiADH1基因ORF区域克隆进pCAMBIA1301载体中,构建了由CaMV35S启动子驱动的CsiADH1基因植物表达载体pCAMBIA-ADH,并以农杆菌介导的方法侵染番茄‘中蔬四号’子叶,经PCR鉴定,获得了8个转CsiADH1基因阳性植株。该结果为进一步揭示CsiADH1基因在植物诱导防御反应中的分子机理研究奠定了基础。     

大豆油体与EGF融合基因的克隆及其在红花种子中的表达

目的：旨在建立一种在红花油体中表达EGF的转基因植物的方法。方法：通过PCR技术把大豆油体基因（DDoil）与EGF构建成融合基因,克隆至植物表达载体pCAMBIA1390R中,构建成植物表达载体p1390Do-EGF,然后转化进农杆菌 LBA4404 中用于侵染红花外植体,通过甘露糖筛选培养基培养可获得红花转化苗。通过PCR、实时荧光相对定量RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot分析目的基因的表达情况,通过MTT法检测EGF的促细胞增殖活性。结果：PCR结果显示,红花叶片中能检测到EGF基因;实时荧光相对定量RT-PCR结果显示,在红花种子中EGF能成功实现转录;SDS-PAGE和Western blot检测证明,在转基因红花种子中能有效表达出EGF,并具有其原有的免疫原性,MTT法实验结果表明EGF具有促进balb/c 3T3细胞增殖的生物活性。结论：大豆油体和EGF融合基因已经成功转化进红花细胞的基因组中,并实现了EGF外源蛋白在红花种子油体中的表达,为EGF蛋白的产业化生产探讨了一种新的生产途径。     

番茄果实特异性启动子的克隆与遗传转化研究

为了实现外源基因在番茄果实中的高效和特异表达,克隆了番茄果实特异基因多聚半乳糖醛酸酶基因( Polygalacturonase,PG)的启动子.以中蔬四号番茄为材料,建立并优化了以子叶为外植体的番茄高效再生和遗传转化体系;以GUS为报告基因,构建PG:GUS植物表达载体,转化番茄.结果表明,在1.0 mg/L ZT的MS分化培养中,番茄子叶的发芽率最高,芽的诱导率高达91％,且发生畸态芽和褐化的外植体最少;通过抗生素浓度对农杆菌的抑制效果试验发现,当头孢霉素的浓度为200 mg/L时,抑制农杆菌的效果最好;成功克隆了番茄PG启动子,将PG启动子驱动的GUS基因转入番茄,对转基因后代果实的GUS染色表明,PG启动子驱动的外源基因在果实中特异表达.     

新疆陆地棉组成型表达海岛棉脂质转移酶基因GbLTP1和GbLTP3特性研究

根据LTPs基因保守序列从海岛棉品种新海21中克隆两个脂质转移酶基因GbLTP1和GbLTP3。构建组成型表达载体pCAMBIA2301-GbLTP1和pCAMBIA2301-GbLTP3两个植物表达载体转化陆地棉。通过卡那霉素筛选、PCR和RT-PCR检测,获得转GbLTP1基因棉花和转GbLTP3基因棉花各两个株系。利用SPSS18.0分析转基因后代抗病性、农艺性状和经济性状影响。结果显示,通过将GbLTP3与GbLTP1基因导入新疆陆地棉,棉花抗黄、枯萎病抗性和纤维品质相对于受体显著提高,特别是纤维长度和整齐度达到极显著水平(P<0.05)。外源基因GbLTP3与GbLTP1基因导入不会影响棉花农艺性状、产量性状。