农杆菌介导的斑玉蕈遗传转化

【目的】将农杆菌介导的转化应用于重要的工厂化栽培食用菌斑玉蕈中,建立稳定的农杆菌介导的斑玉蕈遗传转化技术。【方法】将构建的双元载体pYN6982转入农杆菌LBA4404菌株中,以斑玉蕈SIEF3133菌株打碎的双核菌丝为受体材料,利用根癌农杆菌介导的转化方法进行斑玉蕈转化试验。【结果】经潮霉素抗性筛选、PCR鉴定以及有丝分裂稳定性试验验证,表明潮霉素磷酸转移酶基因(hph)已经整合到斑玉蕈的基因组中;转基因斑玉蕈菌丝在荧光显微镜下可以观测到绿色荧光,表明增强型绿色荧光蛋白基因(egfp)已经在转基因斑玉蕈菌株中获得了表达;通过PCR检测,随机挑选的8个转基因斑玉蕈菌株中有2个可以扩增出载体转移DNA(T-DNA)边界重复序列外的卡那霉素基因(kan)序列。【结论】获得了稳定遗传和表达的斑玉蕈转基因菌株,建立了农杆菌介导的斑玉蕈遗传转化方法。农杆菌介导的斑玉蕈遗传转化中,存在载体T-DNA边界重复序列之外的DNA序列转移到转基因斑玉蕈中的现象,有待进一步研究。     

胰蛋白酶抑制剂基因siRNA表达体系的构建

以大豆基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)技术克隆了大豆胰蛋白酶抑制剂基因KSTI3的全长DNA片段,并将其构建到pMD18-T vector上。核苷酸序列测定结果表明:该基因片段全长654bp,与已发表的KSTI3基因序列同源性达99%。将反义 正义基因片段插入到pBI121 35S启动子下,构建重组质粒pBIKSTI3。通过冻融法将该重组质粒转入农杆菌EHA105中,获得了siRNA表达体系。利用农杆菌介导法将带有pBIKSTI3的菌株转化大豆,从2棵再生植株中得到2 100bp的特异性扩增条带,而未转化的植株中无该片段的产生。     

应用RNAi技术培育抗2种病毒病的转基因烟草

分别提取烟草普通花叶病(TMV)和烟草黄瓜花叶病（CMV）的病毒RNA。经反转录和外壳蛋白阅读框PCR扩增,获得TMV和CMV外壳蛋白基因cDNA, 分别进行两种病毒已知株系cDNA序列比对获得各自的保守序列,设计干涉序列,将干涉片段扩增产物连接到pMD18-T的相邻酶切位点,制备融合序列,并将其正向和反向序列插入pUCCRNAi载体,再转化到pCAMBIA2300-35S-OCS表达载体中。利用农杆菌LBA4404侵染烟草K326,获得3份含有TMV和CMV外壳蛋白基因干涉序列的转化材料,经分子鉴定证实干涉序列已导入烟草,并采用荧光定量PCR技术对其mRNA表达差异进行分析。抗病性调查表明转化烟株对TMV和CMV抗性都显著增强。     

鸭梨α-法尼烯合成酶基因双链RNAi表达载体的构建

目的：为了在转基因鸭梨植株中有效抑制转录后α-法尼烯合成酶基因（PFS）的表达,研究了α-法尼烯合成酶基因双链RNAi载体的构建。方法：利用RT—PCR技术,从鸭梨的果皮中获得了来源于PFS编码区的2个基因片段,反向连接,构建成RNAi载体。结果：经PCR扩增、限制性内切酶消化和序列测定验证,所构建的载体其序列与设计相一致。结论：克隆质粒pMD-L-S构建成功,为借助农杆菌介导法将PFS基因转化到鸭梨再生植株中奠定了基础。     

马铃薯多酚氧化酶基因克隆及反义表达载体构建

从甘农薯1号马铃薯试管苗叶片中提取总DNA,根据Genebank报道的马铃薯多酚氧化酶基因(PPT32)序列,设计合成了带有BamHⅠ、SacⅠ特定酶切位点的2对特异引物,通过PCR获得l840bP和476bP的扩增产物。测序结果表明,l840bp的扩增产物与Oenebank中发表的序列一致,476bp的扩增产物正是欲扩增的马铃薯多酚氧化酶基因的同源片段。将2个扩增产物反向连接到表达载体PC3中,通过双酶切鉴定后,按直接导入法实现反义基因表达载体质粒向农杆菌EHA105的导人;并经PCR鉴定证明,此质粒已整合到农杆菌Ti上。     

甘蓝型油菜Fad2与Fae1基因双干扰RNAi载体的构建

将来源于甘蓝型油菜XY15的Fad2与Fae1基因编码区,长度分别为349bp和426bp的两个保守序列片段连接成807bp的大片段。然后分别以正反向插入到pFGC5941干扰载体查耳酮合成酶内含子的两端,构建成RNAi载体。以期在菜籽中转录后能有效抑制Fad2与Fae1两个基因的表达。所构建的RNAi载体最终序列全长3kb,经限制性内切酶消化、PCR扩增验证和序列测定,证明目标序列与GenBank数据库中的碱基序列一致,并且为正反向插入到pFGC5941载体上。通过农杆菌介导的油菜转化,已获得油菜抗性再生植株144个。     

棉蚜Catb5基因RNAi载体的构建及其对烟草的转化

依据细胞色素氧化酶亚基Ⅰ序列的多态性设计特异性引物,通过PCR技术扩增出的特异性条带鉴定为棉蚜。提取棉蚜总RNA,利用RT-PCR技术从棉蚜中扩增出大小为515 bp的Catb5目的基因,进一步将两段Catb5基因分别正向和反向连接到植物表达载体pBi35SG12上,构建了pBi35SC5 RNAi表达载体,并通过农杆菌介导法导入烟草中,PCR检测表明已得到转基因烟草再生苗。     

根癌农杆菌介导里氏木霉转化体系的建立和条件优化

目的:采用根癌农杆菌介导的转化方法实现丝状真菌里氏木霉的遗传转化,并优化转化条件.方法:构建含潮霉素抗性基因(hph)的双元载体pCAM-hph后,转化根癌农杆菌LBA4404获得转化菌株.将根癌农杆菌的转化菌株和里氏木霉的分生孢子共培养后在含100μg/mL潮霉素的抗性平板上筛选里氏木霉转化子,并采用PCR扩增和序列测定对转化子中的插入片段进行了分析.结果:使用根癌农杆菌介导的转化方法转化里氏木霉,每106个分生孢子可获得25.8个转化子.最佳的转化条件为:农杆菌初始浓度为OD660约为0.8,孢子数为106个,共培养时间为48h,pH为5.0～5.5,培养温度为28℃.结论:建立了根癌农杆菌介导的里氏木霉转化方法,并获得了最佳的转化条件.     

大白菜抗软腐病基因BrWRKY33植物表达载体的构建

利用农杆菌侵染法获得抗软腐病转BrWRKY33基因大白菜,首先要构建植物表达载体。本实验根据BrWRKY33基因的序列及pROK2表达载体的酶切位点设计引物(FN/RN),获得BrWRKY33基因,然后将该基因连接到克隆载体pGEM-TEasy,重新构建了克隆载体T-WRKY。经测序及酶切验证,选取PCR反应中错配率最低的产物,构建了表达载体pROK2-WRKY,并将该表达载体转入到根癌农杆菌EHA105中,并对其转化子进行了鉴定。结果表明,PCR扩增获得目的基因BrWRKY33全长约1443bp,PCR及酶切结果鉴定表明克隆载体T-WRKY已经重新构建成功。表达载体的PCR及BamHⅠ和KpnⅠ双酶切鉴定表明有4个重组子表现阳性,表明目的基因已经插入到pROK2表达载体,表达载体构建成功。PCR鉴定表明表达载体pROK2-WRKY已经转入根癌农杆菌EHA105中。本实验结果将为进一步研究大白菜抗软腐病基因的转化奠定基础。     

TMV复制酶基因靶向的RNA干涉载体构建

以TMV复制酶基因作为RNAi的靶向序列,应用RT－PCR法获得目的DNA序列。依据RNAi机制,以酶切后连接的方法将目的DNA序列正向、反向锚定连接到pUCCRNAi载体质粒,构建含目的序列反向重复结构的RNA干涉中间载体;反向重复结构酶切后插入含超强启动子的pC2300-35s-OCS表达载体,重组的表达载体质粒经冻融法转化到只含辅助质粒的根癌农杆菌中,完成双元载体系统的构建。每步的重组子经特异引物PCR验证和酶切验证有相应的特异条带存在,且测序鉴定序列正确。确认成功构建了TMV复制酶基因靶向的RNAi双元载体,为RNAi技术在植物病毒病害防治中的应用奠定基础。     

人干扰素α-2b基因在烟草中的表达研究

应用PCR的技术从质粒pAIFN中扩增人干扰素α-2b(Human interferon α-2b,HuIFN α-2b)编码基因,将其连接到pBI121双元载体构建植物真核表达载体pBIFN;用冻融法将该载体转染根癌农杆菌LBA4404;并用叶盘浸染法转化烟草叶片,经转化的烟草叶片的组织培养,诱导愈伤获得再生植株。通过应用PCR,RT-PCR,Wes-tern blot和WISH/VSV方法检测获得的烟草再生植株,结果表明HuIFN α-2b基因已成功整合进烟草核基因组并表达出具有活性的HuIFN α-2b蛋白。本文对HuIFN α-2b基因在烟草核系统中的表达进行了研究,为进一步在烟草叶绿体系统中该基因的表达研究奠定了基础。     

人干扰素α-2b 基因在烟草中的表达研究

应用PCR的技术从质粒pAIFN中扩增人干扰素α-2b（Human interferon α-2b,HuIFN α-2b）编码基因,将其连接到pBI121双元载体构建植物真核表达载体pBIFN;用冻融法将该载体转染根癌农杆菌LBA4404;并用叶盘浸染法转化烟草叶片,经转化的烟草叶片的组织培养,诱导愈伤获得再生植株。通过应用PCR,RT-PCR,Wes-tern blot和WISH/VSV方法检测获得的烟草再生植株,结果表明HuIFN α-2b基因已成功整合进烟草核基因组并表达出具有活性的HuIFN α-2b蛋白。本文对HuIFN α-2b基因在烟草核系统中的表达进行了研究,为进一步在烟草叶绿体系统中该基因的表达研究奠定了基础。     

利用烟草表达人源性胰岛素样生长因子1

构建了由花椰菜花叶病毒35S启动子引导人源性胰岛素样生长因子1基因(igf-1)的表达载体pCAM-BIA1301-35S promoter-igf-1-nos,并利用根癌农杆菌LAB4404介导,将其导入烟草。经潮霉素抗性筛选、GUS检测和PCR鉴定,获得17棵转基因植株。RT-PCR分析结果显示,igf-1能够在转基因烟草中正常转录。本试验为利用烟草以及其他双子叶植物高效表达便于分离纯化的IGF-1药用蛋白研究奠定了重要的基础。     

六棱大麦HVA1基因在烟草中遗传转化的研究

本研究依据HVA1基因序列克隆六棱大麦HVA1基因cDNA片段,构建Ubiquitin启动子驱动下的植物表达载体pCAMBIA1300-HVA1。然后通过三亲杂交法将重组质粒PCAMBIA1300-HVA1转入农杆菌LBA4404,并采用农杆菌介导法转化烟草。经PCR,PCR-Southern blotting和RT-PCR检测表明HVA1基因已整合进烟草基因组,并在转录水平上获得表达。功能验证的结果显示,转基因植株叶片的保水率提高了近1倍,暗示转基因烟草具有一定的抗旱潜力。     

转人α-乳清白蛋白基因烟草中半胱氨酸含量的提高

将人α-乳清白蛋白基因构建到植物表达载体上,通过农杆菌介导采用叶盘法将人α-乳清白蛋白基因导入到烟草中,经过PCR和Southern blot分析表明:人α-乳清白蛋白基凶已经整合到烟草基因组中;经过RT-PCR葙GUS组织化学染色证明:人α-乳清白蛋白基因得到了表达.测定了9株转基因烟草叶片半胱氨酸含量,大部分植株有着明显的提高,最高幅度达到了318.02%,半胱氨酸含量平均提高了166.40%.     

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。     

M yb28基因表达载体的构建及拟南芥转化

利用通过RT-PCR扩增到的M yb28(GenBank注册号:HQ270468)基因分别构建正义和反义植物表达载体,采用冻融法转入农杆菌LBA4404菌株,通过花序浸泡法对Myb28基因缺失的拟南芥进行了遗传转化,经RT-PCR和酶切鉴定,结果表明Myb28正义和反义真核表达载体构建成功,经基因组PCR鉴定表明正义表达载体已成功整合到拟南芥基因组中。     

ACS和ACO基因克隆及植物转化

根据已知序列设计PCR引物,分别扩增氨基环丙烷羧酸合酶（ACS）和氨基环丙烷羧酸氧化酶（ACO）基因并克隆到中间载体,经限制性内切酶酶切图谱分析、部分序列分析以及Southern印迹鉴定后,将两个基因单个或相互串联后反向亚克隆至植物表达载体pBI121。经农杆菌LBA4404转化番茄子叶,在抗性培养基上得到8株ACS基因反义转化的生根小苗以ACS基因的酶切小片段作为探针,经Southern印迹分析,证明获得了两株阳性转化株。     

NtSKP1基因的反义载体构建及转基因烟草的产生

根据枯斑三生烟SKP1基因(NtSKP1)的序列,设计一对分别含有特定酶切位点的特异引物,以重组质粒pMD18-SKP1为模板,扩增目的基因(约473bp)片段。将反向目的片段插入中间载体pHANNIBAL的内含子右侧,再经NotⅠ酶切回收约3443bp的目的片段,插入到双元载体质粒pART27中,成功构建了含NtSKP1基因片段反向序列的植物表达载体pART27-skp1a,其转录产物能减弱目的基因的表达。将pART27-skp1a质粒导人根癌农杆菌LBA4404中并转化烟草叶片细胞,经选择分化培养,获得转基因烟草。     

根癌农杆菌介导法获得烟草转人骨形成蛋白—3成熟肽基因植株

利用冻融法将质粒pCAMBIA-hBMP-3m直接转入根癌农杆菌LBA4404,以烟草无菌苗叶盘为外植体,通过农杆菌介导法进行遗传转化,获得了在含25mg/L潮霉素（Hy-gromycin,Hyg）的筛选培养基上再生的抗性植株,经PCR检测呈阳性,初步鉴定并筛选整合了人骨形成蛋白－3成熟肽基因的转基因植株。