番茄RGA4蛋白与马铃薯Rpi-blb1蛋白的同源比较分析

为获得番茄抗晚疫病广谱性基因信息,采用同源电子克隆法,基于番茄蛋白序列数据库,以马铃薯晚疫病广谱抗性蛋白Rpi-blb1为种子序列,获得番茄疾病抗性蛋白RGA4,并进行基因电子定位和基因结构、模体、二级结构、基因进化及基因电子表达等分析,以证明两者的进化关系。结果表明:番茄RGA4蛋白(XP_004245923.1)序列具有NB-ARC和LRR8两个保守结构域,定位于第8条染色体SL2.40区间,相应基因位于8号染色体序列的57228847-57232935 bp区间,长度为4 089 bp,由2个外显子和1个内含子组成,编码988个氨基酸序列,该蛋白为不稳定分泌球形蛋白;番茄RGA4蛋白和马铃薯Rpi-blb1蛋白在二级结构分布、基因序列组成、基因定位等方面相似性较高,可确定两者为垂直同源关系,但在基因进化和模体组成方面存在差异,可能导致两者功能上的不同。研究结果可为番茄晚疫病广谱抗性基因克隆及其利用提供理论依据。     

转人工miRNA抗玉米粗缩病毒载体玉米的培育及其抗病能力

玉米是重要的粮食作物,水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是玉米粗缩病的病原,由其引起的玉米粗缩病给玉米生产造成重大损失。利用人工mi RNA构建抗病毒植物的技术已经在多种植物中被证明有效,但是在玉米中的尝试未见报道。实验根据玉米zea-mi R159a的前体序列和RBSDV基因组中编码功能蛋白的基因和基因沉默抑制子的序列信息设计引物,构建了用于沉默RBSDV编码基因和基因沉默抑制子的ami RNA(Artificial mi RNA)基因。构建p CAMBIA3301-121-ami RNA植物表达载体,利用农杆菌介导法转化玉米自交系综31(Z31)。对转基因玉米进行分子检测,选择mi RNA表达量高的纯合体株系进行自然发病实验,按0-4的分级标准调查玉米粗缩病的严重度。结果表明,转抗粗缩病毒人工mi RNA载体玉米纯合体株系的抗病表现好于野生型玉米,其中针对基因组6的S6-mi R159转基因玉米抗病情况较好。研究表明利用人工mi RNA技术构建抗病毒病玉米新品种是可行的。     

石菖蒲醇提物对番茄幼苗防御酶影响

为了探讨石菖蒲醇提物作为一种中药杀菌剂对病菌寄主植物本身防御酶体系的影响,该研究以番茄欧粉贝幼苗和川产道地中药石菖蒲为材料,采用冷浸法制备石菖蒲醇提物,经不同浓度石菖蒲醇提物对番茄幼苗进行处理,用比色法测定多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)的活性,并利用GC-MS联用技术,对石菖蒲醇提物的主要化学成分进行定性分析。结果表明:第1天,醇提物浓度在0.04~0.08 g·mL~(-1)时,PAL活性显著高于对照;随后PAL活性随浓度升高降低;当浓度在0.04~0.16 g·mL~(-1)时,POD活性与对照无显著差异;浓度为0.32 g·mL~(-1)时,POD活性显著高于对照;浓度为0.64 g·mL~(-1)时,POD活性显著低于对照;当浓度在0.04~0.32 g·mL~(-1)时,PPO活性显著高于对照;浓度为0.64 g·mL~(-1)时,PPO活性与对照无显著差异;随着时间的延长,三种酶各处理组之间的差异逐步减少。第4天时,各处理组之间PAI,的活性无显著差异;当浓度为0.04 g·mL~(-1)和0.64 g·mL~(-1)时,PPO活性与对照无显著差异,其余范围均显著高于对照;当浓度在0.08~0.32 g·mL~(-1)时,POD活性数值上均高于对照。以上表明在一定浓度范围内醇提物可以增强防御酶活性,未破坏植物的防御酶体系。因此,该醇提物作为一种新型的中药杀菌剂有巨大的开发和利用潜力。利用GC-MS联用技术,可从醇提物中鉴定出30种化学成分,这些物质中多为苯丙素类物质,如β-细辛醚、α-(细辛醚和顺式甲基异丁香油酚等,其中含量最高的物质为β-细辛醚(42.48%)。这提示在后续的研究中,可针对β-细辛醚等醇提物的主要化学成分进行。     

番茄多胁迫诱导型LeMTshsp启动子的分子克隆及其功能分析

根据Southern杂交结果,选取KpnⅠ与EcoRⅠ双酶切番茄中蔬4号基因组DNA,3kb左右的酶切片段连入pBSⅡKS( )载体,构建成含有线粒体小分子热激蛋白基因(LeMTshsp)上游2kb左右调控区的质粒文库。通过巢式PCR方法从构建的质粒文库中克隆出LeMTshsp基因上游1915bp的调控区(GenBank登录号为AB239774)。该序列含有TATA box及CAAT box等启动子基本元件,还具有6组典型的HSE元件及多个AT-rich区,另外还有许多逆境反应元件如ABRE,C-repeat—DRE,AP-1。凝胶阻滞结果表明,纯化的HsfA2蛋白与LeMTshsp启动子的HSE元件在体外具有结合活性,且与近端5组HSE的结合活性比与远端HSE的结合活性强。构建该启动子与GUS基因的融合载体,利用农杆菌介导的叶圆盘法转化番茄,GUS组织化学染色结果表明LeMTshsp启动子对热激、低温、外源ABA及重金属胁迫都有应答。     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛 （英文）

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列(IRES)连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统,用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法(900V/cm,5ms)转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,基因转染细胞在添加G418 (800μg/mL)的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植,重构胚经体外培养至囊胚阶段,选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响,用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5 ?S) ,然后恢复培养(10?S) 10 h使细胞同步化于G1期,以正常培养的细胞作为对照进行核移植。结果表明,转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2 %,P<0.05) ;转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响(23.2% VS 18.9 %,P>0.05)。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛(每头移植2—4枚胚胎)中有一头妊娠,并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应(PCR)检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

精子介导GFP基因在小鼠早期胚胎中的表达

利用DIG末端标记技术和免疫组化技术分析了小鼠精子体外结合内化外源DNA的效率。试验结果表明,不同小鼠个体的精子结合外源DNA的阳性率有明显差异(P<0.01),平均为13%。利用考马斯亮蓝染色评价了小鼠精子顶体反应发生的情况,筛选出TYH培养液为较合适的体外受精液。利用小鼠体外受精技术,将体外转染GFP基因并获能的小鼠精子与成熟卵母细胞进行体外受精,受精卵进行体外培养,表达GFP胚胎的阳性率为4.7%。验证了精子介导制备转基因小鼠胚胎的可行性,并建立了利用精子载体法制备转基因小鼠胚胎的平台。     

转基因植物生物反应器中存在的问题及解决途径

利用转基因植物作为生物反应器,可以大量生产重组药物蛋白质和工业化酶,但是表达量低、下游处理复杂、糖基化结构改变是植物反应器中经常遇到的困难,这些困难限制了转基因植物的商业化发展。针对这些问题,人们分别采用不同的生物技术策略加以解决。     

转人t-PA指形区缺失基因的山羊体细胞核移植及其继代核移植

为了探索转基因体细胞核经连续核移植后的发育潜力,以转人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)指形区缺失基因的山羊胎儿成纤维细胞为核供体,MII期的卵母细胞质为核受体,利用胞质内注射法构建原代核移胚胎(G0),并进行了原代核移植胚胎的继代核移植研究。比较原代和继代核移植胚胎在体外发育能力上的差异;在G1、G2代核移植试验过程中,比较了供体胚胎细胞的发育阶段对核移植胚胎体外发育的影响。结果表明,原代核移植胚胎的卵裂率(76.45%±1.17%)与继代核移植胚胎的卵裂率(72.18%±1.97%,76.05%±2.38%,75.99%±2.84%)无显著性差异(P>0.05)。但原代核移植胚胎的桑葚胚率(47.20%±2.93%)、囊胚率(11.00%±1.42%)显著高于G1、G2、G3代核核移植胚胎的桑葚胚率(34.99%±2.66%,28.23%±2.00%,23.34%±1.99%)、囊胚率(3.87%±0.67%,2.08%±1.66%,0);在G1、G2中,当用16-细胞期核移植胚胎作为核供体时的桑葚胚率(29.57%±1.53%,24.43%±1.87%)、囊胚率(1.96%±1.31%,2.01%±1.34%)低于用32~64-细胞时期的核移植胚胎的桑葚胚率(34.32%±1.31%,29.76%±1.66%)、囊胚率(3.86%±1.03%,3.48%±0.34%),但无显著性差异(P>0.05)。由此得出结论:转基因体细胞核移植胚胎不宜进行多代克隆;胞质内注射法构建核移植胚胎,用32~64-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率高于用16-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率。     

番茄幼苗对接种晚疫病菌的生理响应

以番茄晚疫病抗病品系CLN2037E、感病品系5号自交系及其杂种一代F1为材料,人工接种番茄晚疫病菌生理小种T1、T2、T3,研究番茄苗期抵抗晚疫病的生理响应.结果显示：（1）感病品系的膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）与过氧化氢（H2O2）的含量增加幅度较大,抗病品系的含量则相对稳定,F1代的变化趋势接近感病品系;（2）抗病品系和感病品系的多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性变化都呈先升高后下降,抗病品系的酶活性高峰出现早且峰值小于感病品系.研究发现,抗病番茄品系幼苗的多项生理指标在接种晚疫病菌后变化幅度小而稳定,并能在短时间内基本恢复到原来的正常状态,从而表现出较强的抗病性.     

拟南芥CBF/DREB途径的研究进展及其在植物基因工程中的应用

细胞膜感知低温环境信号,通过信号转导激活以CBF/DREB信号途径为主、兼与其他途径交谈和交叠所构成的信号网络,继而调控下游相应功能蛋白的表达,赋予植物低温抗性。文章重点介绍了拟南芥CBF/DREB信号传导途径的研究进展、CBF基因在高等植物中的保守性,以及构建CBF转基因抗冻植物所取得的成果,包括CBF的表达调控与作用的分子机制、影响CBF途径的一些重要蛋白和环境因子、组成性启动子以及冷诱导特异性启动子驱动CBF基因表达所获得的抗冻转基因植物的研究进展。同时,对该研究领域未来可能的发展方向进行了展望。