新型白化型除草剂靶标酶对羟苯基丙酮酸双加氧酶及其耐性转基因植物研究进展*

对羟苯基丙酮酸双加氧酶(ρ-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD;EC 1.13.11.27)催化生物体内对羟苯基丙酮酸与O2作用形成尿黑酸的反应,是植物体中质体醌和生育酚生物合成途径的关键酶。当其活性受到抑制时,植物体中作为类胡萝卜素生物合成途径中最终电子受体和光合链电子传递体的质体醌的生物合成受阻,进而导致类胡萝卜素合成减少,光合链电子传递受阻,致使植物体出现白化症状。目前已经开发了多种以HPPD为靶标的除草剂,该类除草剂及抗除草剂转基因植物研究具有广阔的前景。对这一新型白化型除草剂靶标酶以及耐该类除草剂转基因植物的研究进展作了简要综述。     

融合基因gfp-lacZ在克隆载体pGEM3Z-f(+)中高效表达

目的:将gfp基因克隆到pGEM3Z-f( )载体。方法:将PCR扩增得到的gfp基因插入到pGEM3Z-f( )质粒的SmaⅠ位点,构建重组质粒转化大肠杆菌DH5α。结果:含重组质粒的大肠杆菌在自然光下呈现黄绿色,而在涂X-gal的培养基上它不仅发出黄绿色荧光,而且还出现蓝色。结论:gfp基因的插入没有引起载体上lacZ基因的失活,而且形成的gfp-lacZ融合基因在大肠杆菌得到了表达。表达产物不仅具有GFP活性,而且保持了β-半乳糖苷酶的生物学活性。     

矮牵牛花同源异型基因fbp2的克隆及其对烟草花形态的影响

以矮牵牛（Ｐｅｔｕｎｉａ　ｈｙｂｒｉｄａ　Ｌ．）栽培品种为材料,取开放前的花蕾分离ｍＲＮＡ,反转录合成ｃＤＮＡ,以ｃＤＮＡ为模板,通过ＰＣＲ扩增,对获得的目的片段进行序列分析。结果表明,分离的目的片段含有６８６个核苷酸（含有起始密码和终止密码）。核苷酸序列与文献报道相比,同源率为９９．６％,只有３个碱基发生改变,５’端的ＭＡＤＳ盒区域完全相同。将得到的矮牵牛花同源异型基因ｆｂｐ２的ｃＤＮＡ（ｙｆｂｐ２）与ＣａＭＶ３５５启动子和ＮＯＳ３’终止子融合,构建了表达载体ｐＢＢＰ２。表达载体通过农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）ＬＢＡ４４０４（ｐＡＬ４４０４）介导转化烟草（ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ．）叶片,在含有１００ｍｇ／Ｌ卡那霉素的抗性培养基上再生成株。对抗性株进行总ＤＮＡＳｏｕｔｈｅｒｎ杂交和总ＲＮＡ的点杂交,证明目的基因已导入烟草细胞中,整合到烟草基因组上,并且在烟草细胞中转录。同源异型基因ｆｂｐ２导入烟草后导致烟草花型改变,在雄蕊上产生了花瓣。     

玉米花粉特异的非编码RNA基因ZM401 cDNA全长的克隆及其发育表达模式

通过差异筛选法并结合冷噬菌斑筛选,从玉米(Zea mays L.)成熟花粉cDNA文库中克隆到一个玉米花粉特异表达的cDNA片段ZM401(663bp).Northern杂交表明ZM401是一个玉米花粉特异表达的基因.本文采用5'RACE,3'RACE及重叠PCR技术获得了ZM401 cDNA的全长(1 149 bp).采用生物学软件对ZM401 cDNA的序列和结构进行分析,结果表明,该基因缺乏明显的开放阅读框架,序列中最长的开放阅读框架仅有89个氨基酸,但具有poly(A)尾部结构,符合非编码RNA基因的特点.推断ZM401基因是一个非编码基因.RT-PCR及Northern blot分析表明ZM401基因从玉米花粉小孢子四分体时期、单核期、双核期、成熟花粉开始表达,而且表达量依次增强,证明ZM401可能与玉米花粉的晚期发育过程相关.同时,Northern杂交显示ZM401基因在玉米花粉发育中有两种转录本存在.     

水稻营养品质的改良

稻米是我国的主要食粮 ,但其蛋白质含量低、营养不够全面 ,满足不了人们对营养的需求。长期以来 ,人们一直采用传统的育种方法来选育高蛋白质的水稻新品种 ,但收效不大。近年来 ,水稻遗传转化技术的飞速发展和不断完善 ,应用生物技术改良水稻营养品质已逐步变为现实 ,并显示出诱人的前景。综述了利用生物技术进行水稻营养品质改良的途径、研究进展 ,并指出在水稻营养品质改良中存在的问题及解决途径。     

水稻10kD富硫醇溶蛋白基因在马铃薯中的表达

将水稻(Oryza sativa L.)10 kD富硫醇溶蛋白基因。cDNA(PLG)分别与Patatin Class I启动子、CaMV35S启动子和NOS 3＇终止子融合,构建了表达载体pBinLG、pBinLGP。表达载体通过直接法转入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404(pAL4404),然后转化马铃薯(Solanum tuberosum L.)薯块,在含有100mg/L卡那霉素的抗性培养基上再生成植株。对抗性植株的NPTⅡ酶活性检测、总DNA的PCR扩增及Southern杂交、总RNA的点杂交、蛋白质Western杂交,证明目的基因已导入马铃薯细胞中,整合到马铃薯基因组上,井能正确地表达。     

花同源异型基因FBP2调节叶片中过氧化物酶的表达

对碧冬茄和烟草的野生型以及FBP2转化植株(transformant)叶片中过氧化物酶 (POD)的特性做了分析 ,结果表明FBP2在花中的表达可以调节叶片特异POD的表达 ,并影响其活性。此外 ,FBP2在花中的表达还影响叶片内源植物生长物质的水平以及多酚氧化酶 (PPO)和过氧化氢酶 (CAT)的活性。结果表明 :花同源异型基因不仅调控花器官的发育 ,而且参与营养器官代谢的调节 ,使之适应于生殖器官的生长发育     

水稻悬浮细胞再生及根癌农杆菌介导转化的影响因素

已经成功报道的农杆菌介导的水稻遗传转化多以活力较高的胚性愈伤为材料,很少以水稻悬浮细胞作为受体．另外,利用农杆菌转化多数都是通过浸泡的方式进行侵染．本实验利用滴加浸染法进行农杆菌介导转化水稻悬浮细胞,探讨影响 DNA 转化效率的因素．研究显示,在转化前,将水稻悬浮细胞在愈伤诱导培养基上培养1～2周,诱导产生直径为2～3 mm的微小愈伤组织对转化非常重要.微小愈伤组织大小不应小于 2 mm;对悬浮细胞短时间培养不但会缩短植株再生时间,而且会提高转化效率．此外,侵染农杆菌的浓度、侵染时间和不同侵染方法也影响 T-DNA 插入基因组的效率．用 1 ml Ａ600值为 0.5 浓度的农杆菌悬液滴加在水稻悬浮细胞诱导的愈伤,培养3 d或直到可见农杆菌菌落,此方法可以得到较高转化效率．将再生的潮霉素抗性的转化植株在含有 50 mg/L 潮霉素的分化和生根培养基中筛选得到,并对转化植株 gus 基因的表达进行 PCR 检测.结果显示,用 Ａ600值为 0.5 浓度的农杆菌浸泡侵染 20 min和滴加浸染法,分别得到PCR阳性植株率为 70% 和92%.     

玉米花粉特异的非编码RNA基因ZM401 cDNA全长的克隆及其发育表达模式

通过差异筛选法并结合冷噬菌斑筛选,从玉米(Zea mays L．)成熟花粉cDNA文库中克隆到一个玉米花粉特异表达的cDNA片段ZM401(663bp)。Northern杂交表明ZM401是一个玉米花粉特异表达的基因。本文采用5′RACE,3′RACE及重叠PCR技术获得了ZM401 cDNA的全长(1149bp)。采用生物学软件对ZM401 cDNA的序列和结构进行分析,结果表明,该基因缺乏明显的开放阅读框架,序列中最长的开放阅读框架仅有89个氨基酸,但具有poly(A)尾部结构,符合非编码RNA基因的特点。推断ZM401基因是一个非编码基因。RT-PCR及Northern blot分析表明ZM401基因从玉米花粉小孢子四分体时期、单核期、双核期、成熟花粉开始表达,而且表达量依次增强,证明ZM401可能与玉米花粉的晚期发育过程相关。同时,Northern杂交显示ZM401基因在玉米花粉发育中有两种转录本存在。