蓖麻毒蛋白A链基因RNAi转化研究

通过基因沉默技术调控蓖麻毒蛋白A链基因的表达,以期获得低毒蓖麻新材料.利用基因克隆技术获得蓖麻毒蛋白A链基因762 bp片段,命名为RTA基因.进一步利用该基因构建了植物RNAi表达载体pBI-RTA-S-AS,通过农杆菌介导法转化蓖麻子叶节,用卡那抗性筛选转化再生植株,PCR进一步鉴定转基因植株.结果表明:克隆得到目的基因长762 bp,与预期结果一致;卡那抗性筛选和PCR鉴定结果显示,获得了3株转基因阳性植株.     

植物次生代谢途径的遗传操作

植物次生代谢产物种类极其丰富,是人类的宝贵资源,这些产物及其合成途径相关酶具有空间特异性分布的特征。植物次生代谢途径的调控是个复杂的过程,受代谢产物水平、多酶复合物相互作用等多种因素的影响。通过遗传操作改造代谢过程,调控产物在植物体内的含量,是一条切实可行和具有广阔发展空间的途径。目前,改造植物次生代谢途径可以采取单基因操作和多基因操作两种策略进行。     

延长果实保鲜期的基因工程研究进展

乙烯对果实成熟和衰老具有强烈的促进作用,是造成水果采后腐烂的根本原因。本主要综述了近几年来采用转基因或反义RNA技术,将乙烯生物合成与分解过程中所需酶的基因和细胞壁水解酶基因转化到植物体内,从而延长果实保鲜期的相关研究进展。     

芍药花瓣总RNA的提取

用TRIzol法和改良的热硼酸盐法从芍药幼嫩花瓣中提取总RNA,总RNA的D260nm／D280nm值分别为1．803、1．974。琼脂糖电泳表明,用TRIzol法提取的RNA只有28S、18S2条带,带的亮度差,说明RNA有些降解;而用改良的热硼酸盐法提取的总RNA有28S、18S、5S3条带,带的亮度强,且28S是18S宽度的2倍左右,说明提取的RNA完整、未降解,可用于后续实验。改良的热硼酸盐法更适于从芍药花瓣中提取总RNA。     

抑制性消减杂交在生物基因克隆中的应用

抑制性消减杂交(SSH)是抑制PCR与消减杂交技术相结合,能对未知序列差异表达基因克隆的一种方法。该方法具有速度快、效率高、假阳性率低、目的序列富集程度高、实验结果复杂程度低等特点。本主要介绍其基本原理、操作过程、优缺点、在生物基因克隆中的应用,并对其应用前景进行了分析。     

镉（Cd）胁迫下蓖麻蛋白质组学筛查及RcBSK7抗性功能研究

为揭示蓖麻（Ricinus communis）植株响应重金属镉（Cd）胁迫相关机制,筛选出蓖麻中参与Cd胁迫的抗性基因。本研究通过观察种子发芽及植株生长状态,最终确定以水处理的蓖麻植株为对照,研究其在3种剂量（300、700、1 000 mg·L^-1）Cd胁迫处理下的反应机制,以期为揭示蓖麻响应Cd胁迫的防御和解毒机制提供新思路。利用差异蛋白质组学分析蓖麻在Cd胁迫下的网络调控机制,即随着Cd胁迫浓度的增加,蓖麻植株分别通过阻隔根系对重金属Cd的吸收、提高自身抗氧化能力、抑制Cd²⁺运转以及诱导细胞程序性死亡等防御解毒过程以抵抗Cd胁迫损伤。根据组学分析结果筛选出差异显著基因RcBSK7,通过在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中进行功能验证可知,该基因对提高蓖麻对Cd耐受性具有重要的作用。本研究增强了对蓖麻植株在3种Cd胁迫下多样性和复杂性的认识,为耐Cd基因鉴定和土壤中重金属污染修复提供了有价值的理论依据。     

稻瘟病菌MGG_14095基因克隆、表达及其表达产物的纯化

稻瘟病菌(Magnaporthe oryzoe)是世界上危害性最大的水稻病原菌,也是阐明植物真菌病分子基础的主要模式生物,开展稻瘟病菌生长发育的相关研究,对稻瘟病的防治有重要意义.MGG_14095基因是稻瘟病菌的致病基因,对MGG_14095蛋白进行生物信息学预测,结果显示,MGG_14095蛋白等电点(pI)为5.72,不稳定指数为50.99,属于酸性不稳定蛋白;含角质酶保守结构域,隶属α/β水解酶超家族;有明显跨膜结构和信号肽剪切位点,属于分泌型蛋白质.本研究克隆稻瘟病菌MGG_14095(38-281)基因,构建原核表达系统pETM20-MGG_14095(38-281),采用分步层析纯化MGG_14095(38-281)蛋白,成功获得高纯度可溶目标蛋白.本研究结果为解析MGG_14095(38-281)蛋白质结构、探索稻瘟病菌致病机理及对稻瘟病菌防治提供一定的理论与试验依据.     

CRISPR/Cas9技术在非模式植物中的应用进展

基因组编辑技术的出现对植物遗传育种及作物性状的改良产生了深远意义。CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeat)是由成簇规律间隔短回文重复序列及其关联蛋白组成的免疫系统,其作用是原核生物(40%细菌和90%古细菌)用来抵抗外源遗传物质(噬菌体和病毒)的入侵。该技术实现了对基因组中多个靶基因同时进行编辑,与前两代基因编辑技术:锌指核酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酶(TALENs)相比更加简单、廉价、高效。目前CRISPR/Cas9基因编辑技术已在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana benthamiana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)、番茄(tomato)等模式植物和多数大作物中实现了定点基因组编辑,其应用范围不断地向各类植物扩展。但与模式植物和一些大作物相比,CRISPR/Cas9基因编辑技术在非模式植物,尤其在一些小作物的应用中存在如载体构建、靶点设计、脱靶检测、同源重组等问题有待进一步完善。该文对CRISPR/Cas9技术在非模式植物与小作物研究的最新研究进展进行了总结,讨论了该技术目前在非模式植物、小作物应用的局限性,在此基础上提出了相关改进策略,并对CRISPR/Cas9系统在非模式植物中的研究前景进行了展望。