拟南芥中影响基因对胁迫响应模式的顺式元件的挖掘

启动子中关键元件的数量、碱基变化等影响着所调控基因的表达模式。本文基于TAIR数据库的基因组序列和表达谱数据,首先通过BLAST比对和表达模式相关性分析,在拟南芥基因组范围内获得一批启动子序列相似程度很高而下游基因表达模式相反的启动子对,进而借助于PLACE顺式元件库,运用PatSearch软件找到这些启动子对中所含顺式元件种类与数量,并通过Culster聚类,GeneDoc和ContigExpress软件分析,获得了15个能影响胁迫条件下基因表达模式的关键顺式元件,这一发现暗示了生物系统利用较少的调控元件构建稳健与复杂的转录调控系统的方式。     

转HSSP基因大豆的分子检测和遗传稳定性分析

HSSP是用大豆密码子改造的10 kD玉米醇溶蛋白基因。在前期研究中,从获得的转基因大豆中筛选到1份单拷贝转基因材料GSDH5。该研究采用染色体步移法获取转基因大豆GSDH5的T-DNA插入位点的左边界旁侧序列,对获得的左边界旁侧序列进行分析,设计特异性引物,建立转基因大豆GSDH5特异性检测方法;采用Real-time PCR检测外源基因在转基因大豆不同组织部位(根、茎、叶、花和种子)中的表达量,采用RT-PCR和Western blot检测外源基因在转录和翻译水平上的遗传稳定性,并对转基因大豆GSDH5中的粗蛋白、含硫氨基酸含量及主要农艺性状进行测定分析,为培育高含硫氨基酸转基因大豆新品种奠定基础。结果表明:(1)分子鉴定显示,外源基因HSSP和筛选标记基因Bar成功整合到受体大豆‘东农50’基因组中,且以单拷贝的形式整合到大豆基因组中。(2)HSSP基因成功插入到大豆基因组1号染色体非编码区52 873 883 bp处。(3)HSSP基因在转基因大豆GSDH5的种子中特异性表达,且在T_2～T_4代转基因大豆中能够稳定遗传并表达。(4)‘东农50’粗蛋白含量在41.53%～43.32%之间,GSDH5粗蛋白含量在40.18%～43.03%之间,两者相比无显著差异;GSDH5种子中硫氨基酸占种子干样的比例为1.35%,占种子蛋白的比例为3.14%,与转基因受体品种‘东农50’相比,占比显著升高,分别增加了11%和16%。(5)转基因大豆GSDH5植株与受体品种‘东农50’在单株荚数、百粒重、株高、结荚习性、花色、叶形等方面均无显著差异,证明HSSP基因的插入对大豆植株的生长发育无不良影响。研究认为,转基因大豆GSDH5材料具备进一步培育成高含硫氨基酸大豆新品种的潜力。     

基于Linux的cDNA文库序列分析平台的构建与应用

本研究构建了基于Linux的cDNA文库序列分析平台,该分析平台可大批量自动处理测序后的序列,包括载体序列的去除、序列格式的转换、序列的自动拼接、序列对数据库的相似性搜索及全长ORF的预测等,可加速对大规模测序数据的分析和利用。用该平台对构建的野生大豆盐胁迫全长cDNA文库部分测序结果进行分析和利用。用该平台对构建的野生大豆盐胁迫全长cDNA文库部分测序结果进行分析,获得了较好的结果,已得到多个具有潜在价值的新基因序列。     

转OsMAPK4基因烟草的抗旱性研究与遗传分析

以低温处理的水稻辽盐241植株叶片总RNA为模板, 用OsMAPK4基因特异引物通过RT-PCR扩增出OsMAPK4基因, 构建了由E12启动子调控的OsMAPK4基因植物表达载体pBME12。通过农杆菌介导法将OsMAPK4基因导入烟草, 筛选获得25株转基因植株。抗旱性研究结果表明, OsMAPK4基因的超量表达提高了T1代转基因植株的抗旱性。卡那霉素抗性在T1代转基因植株中的分离情况表明, 大多数转基因株系符合单基因遗传规律。     

利用酵母双杂交技术筛选与AtbZIP1相互作用的蛋白质

碱性亮氨酸拉链bZIP类转录因子在植物的生长发育、光形态建成、光信号传导及非生物胁迫反应中发挥重要的作用.为研究AtbZIP1基因的作用机理,本研究首先验证了该基因的自激活转录活性,通过缺失突变确定了该转录因子的转录激活结构域;以AtbZIP1缺失突变体AtbZ3为诱饵蛋白,采用Matchmaker Gold Yeast Two-Hybrid System(Clonetch),共筛选获得5个与诱饵蛋白相互作用的蛋白质;并通过AbA(Aureobasidin A)抗生素标记基因,His营养缺陷和LacZ蓝白斑检测验证了阳性克隆.亚细胞定位分析发现,AtbZIP1蛋白除了定位于细胞核外,还定位于叶绿体细胞.通过分析这些靶蛋白的已知功能,为研究AtbZIP1蛋白的未知生物学功能提供重要信息.     

2012年第2期《遗传》封面说明

盐碱胁迫是影响植物生长、发育的重要环境限制因素,严重影响作物的产量和品质。应用分子生物学和基因工程技术手段培育耐盐碱的作物品种,为开发利用盐碱地资源、增加耕地面积,展示了美好的前景。而挖掘盐碱胁迫相关的新基因,阐明其调控植物耐盐碱的分子机理,是实现上述目标的重要前提条件。本研究从前期的野生大豆(Glycine soja     

马铃薯密码子用法分析及其在t-PA基因密码子改造上的应用

采用bioperl-1.0 工具在红旗LINUX系统下自编了密码子分析软件;通过对马铃薯98个蛋白质编码基因序列（codon DNA sequence）的分析,计算出了马铃薯的密码子用法,并确定出了马铃薯的4个高表达优越密码子;依据马铃薯密码子用法和高表达优越密码子分析结果,对t-PA基因序列进行了密码子的改造,得到了具有马铃薯密码子使用特点的t-PA基因序列,从而为以马铃薯为生物反应器高效生产t-PA奠定了分子基础。 Abstract:Bioperl-1.0 was used under Hongqi LINUX system to programm the codon analysis software.According to the analysis of 98 codon DNA sequences with this software,the codon usage in potato was calculated and 4 codons have been inferred to the optimal codons.The codons of tissue plasminogen activator (t-PA) gene sequence have been reconstructed according to the results.The t-PA gene sequence containing the optimal codons of potato will be used for t-PA production by potato bioreactor.     

转OsCDPK7基因水稻的培育与耐盐性分析

以4℃处理的水稻品种辽盐241植株叶片总RNA为模板, 用基因特异引物通过RT-PCR扩增出1 700 bp的OsCDPK7基因。该基因序列比已报道的基因序列(GenBank登录号：AB042550)缺失了26个氨基酸, 而丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性中心和钙结合结构域完整, 具备钙依赖的蛋白激酶活性。构建了由组成型启动子E12调控的OsCDPK7基因植物表达载体, 利用农杆菌介导法转化水稻, 经Km筛选及Southern杂交验证, 获得10株转基因植株。耐盐性分析表明：OsCDPK7基因的组成型表达提高了T₂代转基因植株的耐盐性, 部分转基因水稻在0.2 mol/L NaCl培养基中能够萌发; 幼苗期水稻经0.4 mol/L NaCl浇灌10 d, 去除胁迫后能恢复正常生长; 而对照在以上情况下均不能萌发和恢复。结果表明, 利用植物信号转导过程中的调控因子能够提高转基因作物的耐盐性。然而, 在不同耐性的转基因植株中, OsCDPK7基因的表达有一定的差异。     

酵母双杂交筛选与GsCBRLK相互作用的蛋白质

GsCBRLK(calcium/calmodulin-binding receptor-like kinase from Glycine soja)在ABA及盐胁迫诱导的钙离子信号通路中起到关键的调节作用。为深入研究GsCBRLK蛋白的作用机制, 文章采用膜酵母双杂交系统, 以GsCBRLK为诱饵蛋白, 筛选与其相互作用的蛋白质。通过构建野生大豆盐胁迫条件下的cDNA文库、膜酵母双杂交系统筛选、复筛、回转验证、生物信息学分析以及酵母体内互作验证等手段, 最终获得2个(SNARE 和 14-3-3 蛋白)与GsCBRLK诱饵蛋白相互作用的蛋白质。