转基因哺乳动物细胞自合成多不饱和脂肪酸

亚油酸、亚麻酸是哺乳动物体内的必需脂肪酸,但哺乳动物由于缺乏△12和ω-3脂肪酸脱氢酶而自身不能合成．△12和ω-3脂肪酸脱氢酶存在于真菌、植物和一些低等动物中．为了实现哺乳动物细胞亚油酸的自身合成,克隆了线虫编码△12脂肪酸脱氢酶的FAT-2基因eDNA序列,通过优化密码子,构建真核表达载体,稳定转染细胞,经抗生素筛选获得稳定整合FAT-2基因的CHO细胞．PCR和RNA印迹（Northern blot）验证了基因的整合和表达．气相色谱分析细胞的脂肪酸含量表明,FAT-2基因的表达显著提高了转基因细胞中亚油酸的含量,亚油酸含量为阴性对照细胞的2．4倍．研究结果表明,低等动物△12脂肪酸脱氢酶可以重建哺乳动物多不饱和脂肪酸合成途径,并利用细胞中的油酸合成亚油酸．上述研究为进一步利用转基因技术促进农业动物合成多不饱和脂肪酸从而提高食品营养价值奠定基础．     

水稻线粒体tRNATrp突变体的克隆和氨酰化活力鉴定

为了研究tRNA^Trp的氨基酸接受茎中除两对半碱基以外的特异性元件,设计并完成了4种水稻线粒体tRNA^Trp向枯草杆菌tRNA^Trp的突变体 (MPB0, G1A和U5G/A68C;MPB1,C2G/G71C;MPB2,C4G/G69C;MPB3,C2G/G71C和C4G/G69C),体外转录并用枯草杆菌和人这两种不同种属来源的色氨酰 tRNA 合成酶(TrpRS)测定了这些 tRNA^Trp 分子的氨酰化活力(K_cat/K_M)．结果表明,这些突变体具有被枯草杆菌TrpRS氨酰化的能力,与野生型水稻线粒体tRNA^Trp相比,MPB0被枯草杆菌TrpRS氨酰化的活力提高了5倍,MPB1和MPB2被枯草杆菌TrpRS氨酰化的活力分别提高了40和53倍,MPB3则提高了140倍,为野生型枯草杆菌tRNA^Trp的34%,而人色氨酰 tRNA合成酶氨酰化这4个突变体的活力都很微弱．揭示了水稻线粒体tRNA^Trp氨基酸接受茎上的2个碱基对C2/G71和C4/G69的突变,对枯草杆菌TrpRS的识别起重要作用,由此推测,接受茎上的2个碱基对C2/G71和C4/G69也是线粒体tRNA^Trp重要的特异性元件．     

条件性缺氧诱导因子-1α RNAi转基因小鼠模型的建立

缺氧诱导因子1a (hypoxia inducible factor-1 a, HIF-1 a)是细胞在缺氧等条件下稳定表达的具有转录活性的蛋白,通过与多种靶基因调控区的缺氧反应元件(hypoxia response element, HRE)结合, 调控靶基因表达, 使机体对缺氧、缺血等病理生理过程产生适应性反应。为从整体动物水平研究HIF-1 a的作用, 需要建立HIF-1 a相关遗传修饰小鼠。分别针对HIF-1 a mRNA序列的两个靶位点合成两对互补的寡核苷酸链, 构建可诱导的RNA干扰真核表达载体HIF-AB和HIF-CD。分别将CRE重组酶真核表达载体CRE-ERT2与HIF-AB或HIF-CD转染入RAW264.7细胞, 筛选得到稳定表达CRE-ERT2与HIF-AB, 或CRE-ERT2与HIF-CD的稳定细胞系。在用4-HT诱导去除上述细胞系中HIF-AB或HIF-CD所含的Neo基因后, 用CoCl2诱导HIF-1 a表达, 采用半定量RT-PCR检测HIF-AB或HIF-CD对HIF-1 a 基因表达的影响。结果发现干扰载体(HIF-AB和HIF-CD)对HIF-1 a mRNA序列的沉默效果分别为85%和72%。选择干扰效率较高的表达载体HIF-AB经显微注射获得HIF-1 a基因敲低小鼠模型, 经PCR以及测序验证获得2个转基因阳性小鼠(Founders, G0代)。G0代雄鼠与FVB/N雌鼠交配后获得2只F1代(first filial generation)转基因阳性小鼠, 经与EIIA-Cre转基因小鼠交配, 得到EIIA-Cre; HIFRNAiflox/+小鼠, RT-PCR结果显示, EIIA-Cre; HIFRNAiflox/+小鼠肝、肺、肾等组织的HIF-1 a mRNA水平明显降低, 分别约为正常对照的44%、38.2%和23.5%。该小鼠模型的建立为进一步研究HIF-1 a的功能及作用机制提供了新的手段。     

水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建

Rab7是一个GTP结合蛋白,隶属于Rab家族,该家族在调控膜泡的运输、结合以及细胞内膜结构的组织中行使重要作用.本实验通过RT-PCR技术从盐敏感水稻品种'日本晴'('Nipponbare')获得了OsRab7基因全长序列,成功构建了原核表达载体pET-32a-OsRab7.在IPTG诱导下,该蛋白高效表达,并明显缓解了高盐环境(4.5%～8.5% NaCl)对大肠杆菌的生长胁迫.为进一步研究该基因的功能,将OsRab7在大肠杆菌中的表达蛋白纯化, 并利用p1301B(pCAMBIA1301改造载体)构建了植物表达载体,成功转化来源于水稻株系'中花11'(盐敏感)的愈伤组织,为探讨其在水稻中的表达模式和功能分析及应用于水稻耐盐品种的改良奠定了一定的基础.     

结实期相对高温对稻米淀粉粘滞性谱及镁、钾含量的影响

选用武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)两个水稻品种,利用人工气候室在水稻灌浆结实期进行控温试验,设置全结实期相对高温、结实前期相对高温、结实后期相对高温、全结实期适温(对照,日均温23 ℃)对照4个处理,探讨结实期不同时段相对高温(日均温度-30 ℃)对稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量的影响.结果表明：结实期相对高温使武育粳3号和扬稻6号淀粉粘滞性谱特征值发生改变,其中糊化开始温度、冷胶粘度、回复值和消减值升高,最高粘度、热浆粘度和崩解值下降;结实期相对高温促进了米粉中Mg、K、N含量的提高,特别是K含量的大幅提高,使稻米中Mg/K和Mg/(N·AC·K)明显降低;而2个水稻品种的直链淀粉含量（AC）对相对高温的反应截然相反,武育粳3号的AC降低、扬稻6号的AC升高.全结实期相对高温对稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量的影响最大,结实前期其次,结实后期的影响较小,开花后20 d内是稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量受温度影响的关键时期.Mg/K和Mg/(N·AC·K)与淀粉粘滞性谱特征值显著相关,可以作为稻米食味品质评价的参考指标.     

水稻二化螟越冬幼虫耐寒性物质的动态变化

为从生理生化水平上探讨二化螟越冬幼虫耐寒机制,分别对不同时期采集的二化螟越冬幼虫过冷却点及水、灰分、元素、脂肪、脂肪酸、甘油、总糖和蛋白质含量进行了测定.结果表明：越冬期幼虫过冷却点及游离水、游离脂肪、总糖和蛋白质含量变化均呈先减后增,而结合水、灰分、高含量元素（K、Na、Mg、Fe、Ni和Cr）、结合脂肪和甘油含量则呈相反变化;越冬期幼虫脂肪酸组分出现变化,但主要成分均为9-十六碳烯酸、9-十六烷酸和9-十八碳烯酸,其中前二者含量呈先减后增变化而后者则相反.越冬幼虫体内理化成分含量的动态变化可以反映其耐寒性强弱.     

FACE条件下水稻冠层蒸散和水分利用率的模拟

利用开放式CO₂浓度增高（FACE）系统平台,通过在水稻拔节期至成熟期对水稻冠层微气候及相关生理指标的连续观测,并结合能量平衡分析,模拟研究了FACE对水稻冠层蒸散和水分利用率的影响.结果表明：将水稻叶片气孔导度与光合有效辐射、饱和水气压差的定量关系与Penman-Monteith方程相结合,可以较好地模拟FACE和对照条件下的水稻蒸散量;观测期间,CO₂浓度升高使水稻的水分利用比对照减小约10 mm,结合水稻生物量增加12%,FACE条件下水稻水分利用率（WUE）增加约12%.     

近地层高臭氧浓度对水稻生长发育影响研究进展

臭氧（O₃）被认为是最主要的空气污染物之一.目前地球对流层大气中平均O₃浓度已经从工业革命前的38 nl·L^-1（25～45 nl·L^-1,夏季每天8 h平均）上升到2000年的50 nl·L^-1,悲观估计到2100年近地层O₃浓度将上升到80 nl·L^-1.水稻是世界上最重要的粮食作物,准确评估近地层O₃浓度升高对水稻生长发育的影响具有重要意义.本文从叶片伤害特征、光合作用、水分关系、生育期、物质生产与分配、叶片膜保护系统、籽粒产量及产量构成因素等方面,系统收集和整理了气室条件下（包括封闭气室、开放式气室）高O₃浓度对水稻生长发育影响的研究进展,并对该领域有待深入研究的方向进行了展望.     

葡萄糖浓度对转人肿瘤坏死因子-α鱼腥藻IB02培养过程的影响

目的：通过在培养基中添加葡萄糖的方法,提高转基因鱼腥藻的产量和人肿瘤坏死因子（hTNF）-α的表达率。方法：在葡萄糖浓度为0～300mmol／L的范围内,进行了转hTNF-α鱼腥藻IB02的摇瓶混合营养培养,用比浊法和酶联免疫法测定转基因鱼腥藻的生长和hTNF-α的表达。结果：添加葡萄糖的藻液最高生长密度是未添加葡萄糖的3．5倍,且hTNFa的表达率也提高至4倍。结论：在各种葡萄糖浓度下,葡萄糖的利用都不明显。     

慢病毒载体介导的转人ahsp基因的β654地中海贫血小鼠的制备

目的：经慢病毒载体介导,制备转人α血红蛋白稳定蛋白基因（ahsp）的β654地中海贫血小鼠。方法：用巢式PCR从人血DNA中获得人ahsp基因,构建含有人ahsp基因的慢病毒载体,制备假病毒,通过卵周隙显微注射手段将其导入β654地贫小鼠的受精卵,经移植至假孕母鼠输卵管,最终孕育出转人ahsp基因的β654地贫小鼠;分析小鼠体内外源ahsp基因的表达情况及其遗传稳定性。结果：共获得了8只人ahsp阳性小鼠,转基因阳性率为32%（8/25）,其中3只同时具有β654突变基因;人ahsp基因在小鼠体内的表达水平维持在小鼠自身ahsp表达量的1%左右,且可稳定遗传至子代。结论：制备了转人ahsp基因小鼠,并可遗传至子代,为在个体水平上研究α血红蛋白稳定蛋白与β地贫之间的关系提供了工具。