利用gfp报告基因优化农杆菌介导的水稻遗传转化

为提高农杆菌介导的水稻遗传转化效率,以晚粳97为转化材料,绿色荧光蛋白gfp基因为报告基因,采用正交试验L9(33)对影响农杆菌介导水稻的遗传转化因子进行优化。通过观察愈伤组织荧光表达情况,分析菌液浓度、共培养温度与共培养时间对农杆菌转化水稻的影响。结果表明,在OD660值为0.1、共培养21℃～23℃黑暗条件下,农杆菌与水稻愈伤共培养72 h,最有利于水稻的遗传转化,该条件下晚粳97愈伤组织荧光表达率达到70.9%。     

根癌农杆菌介导的水稻转基因技术体系的优化

对根癌农杆菌介导水稻遗传转化的各重要因素逐一分析,比较不同基因型、培养基成份、光照、继代次数、菌液浓度、侵染时间、干燥情况等因素对遗传转化的影响。通过培养条件的优化,建立了一个高效的水稻转化技术体系。研究结果表明,相比较于暗培养,光照培养进行愈伤诱导可以使诱导天数缩短4~5d;诱导培养基中加入适量的激素可以使籼稻愈伤诱导提高25%~30%;分化培养基中加入适量的氨基酸和甘露醇可以使植株再生频率提高15%~20%。     

重组人TNFR-Fc基因水稻种子特异表达载体构建

重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白(TNFR-Fc)在治疗系统性自身免疫疾病中有很好的功效。目前TNFR-Fc主要通过动物细胞系生产,高昂的成本限制了其大规模应用。使用水稻种子作为生物反应器有望大幅度降低TNFR-Fc的生产成本,提供优质足量的目标产品。为使TNFR-Fc基因能够在水稻中高效表达,该研究拟构建经水稻偏好密码优化的TNFR-Fc基因的种子特异表达载体。通过对水稻和人全基因组密码子使用偏好性进行比较分析并按照水稻最优密码对TNFR-Fc氨基酸序列进行逐一优化,命名为Rf TNFRFc,通过全基因合成法制备该基因片段;同时采用PCR法扩增水稻种子特异表达启动子Glu-4,构建种子特异表达启动子驱动的Rf TNFR-Fc基因表达载体。结果表明:水稻与人多数氨基酸中密码子使用偏好性较为一致,但在L、S、P、R这4种氨基酸的密码子使用偏好性差异较大,优化时对这些密码子进行逐一替换,优化后30.8%的氨基酸密码子发生了变化;PCR扩增获得种子特异启动子,并连接至p CAMBIA1381载体,同时将全基因合成法制备的Rf TNFR-Fc基因连入该载体,PCR、双酶切验证及测序分析表明载体成功构建。该研究构建的Rf TNFR-Fc基因种子特异表达载体,为在水稻种子中大规模生产TNFR-Fc奠定了基础。