黄瓜花叶病毒cDNA载体在烟草细胞中表达外源基因

为了探讨利用黄瓜花叶病毒(CMV)构建表达载体的可行性,分离了山东株(SD) CMV RNA 3的全长cDNA。测定其全序列后,采用定点突变的方法在衣壳蛋白(CP)基因起始密码子处改造出一个NsiⅠ位点,可将外源基因引入NsiⅠ位点和CP基因终止密码子上游附近的XhoⅠ或SalⅠ位点而置换掉CP基因。分别用绿色荧光蛋白(GFP)基因、β-葡糖醛酸酶(GUS)基因以及小鼠二氢叶酸还原酶(DHFR)基因3种报告基因置换CP基因。将Fny株CMV RNA 1、RNA 2和SDCMV嵌合RNA 3的cDNA分别插入pCass载体的35S启动子和终止子之间,将构建的置换型载体直接以质粒的方式转染烟草原生质体,表达了3种报告基因。     

CMV抑制PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性

以前曾报道用RNA介导的抗病毒策略,获得了高度抗病的表达马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)的转基因烟草,并对T1、T2代转基因植株进行了遗传和抗病性分析。此次以T,代转基因植株为试验材料,在筛选高度抗病植株并证明其抗病性是基于转基因沉默的基础上,采用Northern杂交的方法,证明CMV侵染抑制了转基因植株中PVY^N CP基因的沉默,而且CMV对PVY^N CP基因沉默的抑制部位是发生在接种后的新生叶上,接种叶及其下部叶片中PVY^N CP基因沉默则未受到影响。采用ELISA方法对CMV PVY^N复合接种的转基因植株进行PVY^N检测,结果表明,接种叶及下部叶没有检测到PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为抗病。而在CMV接种后植株新生叶中则检测出了高滴度的PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为感病。该文报道了在表达PVY^N CP基因的RNA介导抗性转基因植株中,异源病毒侵染抑制了转基因的沉默,并导致转基因植株的抗病性丧失。     

二氢黄酮还原酶基因的克隆与转基因烟草的获得

以蒺藜苜蓿(Medicagotrunctulacv.5160)幼果总RNA为模板,采用RT-PCR技术克隆到二氢黄酮还原酶(DFR)基因的cDNA序列,所获得的cDNA序列全长1018 bp,具有完整的ORF,编码337个氨基酸。Blast分析表明,该片段与GenBank中注册的DFR基因同源性为99.80%。以植物表达载体pBI121为基础,构建了Ca MV35S启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR;采用直接转化法将pBIDFR导入根癌农杆菌EHA105,用该菌株对普通烟草进行遗传转化获得6株转基因植株。     

表达黄瓜花叶病毒外壳蛋白的转基因番茄抗黄瓜花叶病毒侵染

通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导将黄瓜花叶病毒外壳蛋白(CMV CP)的cDNA成功地引入番茄(Lycopersicon esculentum)植株中,并得到转基因植株。用强致病力CMV株系接种后,表达CMV外壳蛋白的转基因植株表现出对CMV侵染的抗性。转基因植株RI代的抗性基因以接近3:1比例分离。对R_1代接种CMV后,表达CMV CP的植株病症减轻,发病率、病情指数及病毒积累量明显低于对照。病症出现推迟1个多月。     

苎麻CCoAOMT基因cDNA反义转化模式烟草'WS38'

苎麻咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶(CCoAOMT)是其木质素合成过程的一种关键酶,运用克隆的该酶基因cDNA及植物表达载体pBI121、pWM101,分别构建了35S启动子控制的苎麻CCoAOMT基因反义cDNA基因质粒(pBI121-antiBnCCoAOMT)和cDNA全长表达质粒(pWM101-BnCCoAOMT),并通过根癌农杆菌介导法将其转化至模式烟草WS38,获得了转基因烟草.对转基因植株进行分子分析和组织学初步研究表明,转反义RNA基因植株叶柄木质素含量较野生烟草或转正义基因烟草叶柄木质素含量降低.说明运用反义RNA技术对CCoAOMT基因的表达进行基因工程调控,一定程度上可以对木质素的合成产生干扰,为获得低木质素或木质素组分改良的苎麻基因工程奠定基础.     

黄瓜花叶病毒卫星RNA致弱辅助病毒的机理

分析了卫星RNA致弱的黄瓜花叶病毒 (CMV)侵染的烟草叶绿体内的CP浓度与花叶症状的严重程度成正相关 .用番茄不孕病毒 (TAV)接种表达CMV卫星RNA的转基因烟草叶绿体中 ,TAV- CP含量明显比不含卫星RNA的TAV株系侵染的低 ,而在细胞质中TAV -CP含量无差别 .用完整游离叶绿体进行体外跨膜运输试验 ,CMV- CP能快速进入离体叶绿体 ,CP降低叶绿体动力学荧光光谱 .将CMV的CP基因与 1 ,5 二磷酸核酮糖羧化酶小亚基引导肽基因进行体外拼接 .借助农杆菌转化烟草 .转基因烟草表现出黄化、根系发育受抑制 ,产生类似病毒侵染的症状 .     

马铃薯卷叶病毒基因间隔区转化的马铃薯抗病性研究

将本室合成、克隆的马铃薯卷叶病毒(Potato Leafroll Virus, PLRV)中国分离株的基因间隔区(intergenic sequence, IS)双链cDNA以正、反向两种方式分别构建于转化载体pROK2中,通过致瘤农杆菌介导,以马铃薯叶圆片为转化材料,转化马铃薯栽培品种Desiree,获得了转基因植株.卡那霉素抗性分析和PCR检测目的基因,证明PLRV IS双链cDNA已经整合到转基因马铃薯的染色体基因组中.将转基因植株移栽网棚用蚜虫接种PLRV,观察症状并用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测转基因植株中PLRV含量.结果表明,表达PLRV IS正意和反意RNA的转基因植株,接种病毒后表现无症状或症状轻微,PLRV平均滴度均较未转基因对照植株低.表达正意RNA的转基因植株PLRV滴度降低43%～72%,表达反意RNA的转基因植株PLRV滴度降低72%～86%,由此可见,表达PLRV IS反意RNA的转基因马铃薯对PLRV抗性较强.     

桃蚜MpAChE基因RNAi表达载体构建及转化

通过害虫取食植物表达害虫发育关键基因dsRNA的转基因植株,分析能否通过抑制害虫特定基因的表达来防控害虫。本研究利用RT-PCR技术从桃蚜中克隆乙酰胆碱酯酶基因383 bp cDNA片段,命名为MpAChE。进一步利用该MpAChE基因片段构建植物RNAi表达载体RNAi-MpAChE,并通过浸花法转化野生型拟南芥,通过卡那霉素抗性筛选转化植株,PCR及Southern杂交进一步鉴定转基因植株。结果表明:克隆的cDNA片段与桃蚜中已克隆的乙酰胆碱酯酶(GenBank登录号AY147797)cDNA序列核苷酸一致性为99%。卡那霉素抗性初步筛选和PCR进一步鉴定,获得25株阳性转基因植株。从25株中随机选择的5株阳性植株,Southern杂交均为阳性。经接种桃蚜初步鉴定,转基因植株对蚜虫的抗性效果不显著。     

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。     

野生罂粟COR基因克隆及转化

以野生罂粟幼叶总RNA为模板,采用RT-PCR技术克隆到可待因酮还原酶基因COR的cDNA序列,所获得的cDNA序列全长966 bp,具有完整的ORF,编码321个氨基酸.Blast分析表明,该片段与GenBank中的可待因酮还原酶基因(COR)家族相似性很高,其中与基因COR1.1的一致性最高可达98.96%,该片段命名为COR(GenBank,登录号为FJ624147).以中间载体pHANNIBAL和植物表达载体pART27为基础,构建了CaMV-35S启动子驱动的含可待因酮还原酶基因片段反向重复序列的RNAi双元表达载体pARC,转化烟草获得转基因植株.     

华南象草PpCAD基因的亚细胞定位及其在转基因烟草中的异源表达

该研究根据已克隆的华南象草(Pennisetum purpureum cv.Huanan)肉桂醇脱氢酶(CAD)基因PpCAD的cDNA序列,构建亚细胞定位载体pAN580-PpCAD,用PEG介导法转化象草原生质体,以探究PpCAD蛋白在细胞内的定位;同时构建植物过表达载体pBA002-PpCAD,通过农杆菌介导法在烟草中异源表达,以研究PpCAD基因与植物木质素合成的关系。结果显示:(1)PpCAD定位在象草原生质体的细胞质内;(2)过表达载体pBA002-PpCAD转化烟草后获得27株转基因烟草,其中25株PCR鉴定为阳性;(3)半定量RT-PCR检测6株转基因烟草后发现,PpCAD基因在不同植株的表达量存在差异,通过Southern杂交检测后发现该差异与目的基因插入的拷贝数有关;(4)6株转基因烟草和野生型烟草表型上没有明显差异,除目的基因多拷贝插入的植株OEC6外,木质素含量有不同程度的提高,最高比野生型提高了56.50%。研究表明,PpCAD是一个细胞质蛋白,在烟草中过表达PpCAD能够提高植株木质素含量,表明PpCAD基因参与了植物的木质素合成,可用于象草的木质素调控研究。     

毛头鬼伞真菌具有抗烟草花叶病毒活性的y3基因的克隆及对烟草的转化

【目的】蛋白质Y3具有抗烟草花叶病毒(TMV)活性并由y3基因编码。本文的目的是从真菌毛头鬼伞(Coprinus comatus)中克隆y3基因全长并在植物体中展现其对TMV的抑制活性。【方法】我们利用试剂盒5′-Full RACE Core Set(TaKaRa)扩增了y3基因cDNA5′-端未知序列,通过RT-PCR获得了全长序列,并把该全长序列与CaMV 35 S启动子和NOS终止子一起插入多克隆位点(MCS)构建了植物表达载体pCAMBIA1301-y3,用于农杆菌介导的烟草转化。【结果】y3基因全长534碱基对,包含1个开放阅读框(ORF),编码一条含130个氨基酸残基的肽链(GenBank检索号:GQ859168;EMBL:FN546262)。其cDNA序列和由它推到的氨基酸序列均与已发表的y3基因部分片段有高度相似性(94%)。Northern杂交分析证实了y3基因在转基因烟草中得到表达。接种TMV的转基因植株表现出抗TMV的活性。【结论】我们克隆了y3基因全长并得到了转基因植株。在转基因植株中,由于y3基因的表达改善了植株的抗病毒活性。y3基因的克隆和表达无疑为该基因的进一步研究奠定了基础。     

悬浮细胞再生表达外壳蛋白的转基因Indica水稻对水稻条纹病毒的抗病性(英文)

合成、克隆了水稻条纹病毒中国株的外壳蛋白基因并进行了序列分析,由Indica水稻成熟胚的愈伤组织形成胚性运浮细胞。用含有CP基因的pROK2表达载体的DNA包被1.09μm直径钨粉颗粒轰击培养细胞。被轰击的培养物在含有G418（40mg／mL,）的培养基中进行选择培养,由对G418抵抗的愈伤组织中获得10株再生株。用32P－dCTP标记的CP基因作为探针,以Southernblot测定其转化特性。由抗病的和对照的植株抽提基因组DNA用EcoRI和BamHI进行酶切,其中两个植株显示出0.6kh和0.7kb两条条交带．其大小与CP基因相对应。Westernblot和ELISA测定进步证明CP（32kDa）在转基因水稻中表达。16株转基因植株和100株对照植株用带毒的叶蝉接种,接种病毒后24d只有37.5％的CP转基因植株产生病毒症状,而对照植株为96％。进一步证明转基因水稻植株具有对RSV的抗病性。转基因植株T1代CP的表达分离比例为3.6:1。     

黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒在双抗转基因线辣椒内的增殖

本试验以转化CMV CP和TMV CP基因的转基因线辣椒纯合系植株作为研究试材 ,比较了单独或混合接种CMV和TMV后 ,转化线辣椒的抗病性表达特点 ,并测定了两种病毒在植株体内的病毒含量。结果表明 :转化线辣椒不仅能抵抗CMV和TMV的单独侵染 ,而且还能抵抗CMV和TMV的复合侵染。转化线辣椒表现为系统症状延迟出现 7 15d ,显症株率和病害严重度级别大幅度降低 ,CMV和TMV在接种叶、新生叶中的病毒含量明显减低。转基因线辣椒原生质体作为研究试材接种CMV ,测定病毒含量结果表明 :CMV病毒的增殖在转基因线辣椒原生质体内受到明显抑制。在CMV接种浓度为 4 0 μg/mL ,感染原生质体 4 8h后 ,CP(- )植株原生质体内CMV是CP( )的 4 .2倍。这一结果揭示了转基因线辣椒具有抑制病毒增殖的抗病性。     

金花茶查尔酮合成酶基因CnCHS的克隆及遗传转化研究

根据已发表的金花茶查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因(CnCHS)序列设计全长扩增引物,以金花茶花瓣总cDNA为模板进行PCR扩增,成功获得了该基因cDNA全长。将扩增所得全长产物连接PMD18-T载体后转化大肠杆菌E.coli DH5α,提取质粒后经酶切、测序鉴定后,将其与双元表达载体pCAMBIA1300连接,成功构建了CnCHS基因的正义表达载体pCAM-CnCHS。将该重组表达载体转化农杆菌EHA105后,利用农杆菌介导法将CnCHS基因转入烟草,获得转基因烟草18株。利用PCR法及Southern blotting对所获得的转基因植株进行鉴定,结果显示CnCHS基因成功整合到烟草基因组中,阳性率达67%,并获得了单拷贝转基因植株。这些结果表明本研究成功构建了金花茶CnCHS基因对烟草的遗传转化体系,为深入研究CnCHS基因的功能及其对花色的调控效应奠定了基础。     

翻译和非翻译马铃薯Y病毒外壳蛋白基因介导的抗病性比较

利用RT－PCR方法克隆获得马铃薯Y病毒烟草叶脉坏死株系（PVY^N）的可翻译和不可翻译外壳蛋白（CP）基因,并分别插入pROKⅡ质粒中获得重组双元表达载体。通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的基因转化方法,将可翻译和不可翻译的PVY^N-CP基因分别导入烟草栽培品种NC89叶片组织中,得到抗卡那霉素的再生植株,对所得到的抗卡那霉素的再生苗进行PCR检测表明,被导入可翻译和不可翻译CP基因的植株分别占卡那霉素抗性植株的95％和98％。攻毒实验表明,两种类型的转基因烟草对PVY^N的抗病性具有相似性,其表现型为：免疫、抗病和感病。免疫型转基因植株的抗病性不受接种物类型及其剂量的影响。Southern印迹杂交结果显示,目的基因已经整合到烟草基因组中。Northern印迹杂交证明,两种类型的CP基因都已在RNA水平上得到了表达,但细胞内RNA的积累量与转基因植株的抗病强度成负相关。Western印迹杂交表明,在表达不可翻译PVY^N－CP基因的转基因植株内 以CP蛋白,而在导入可翻译的PVY^N-CP基因的植株内检测到了CP蛋白,且CP蛋白含量与抗病性不存在正相关。本研究结果证明,表达可翻译与不可翻译PVY^N-CP基因的转基因烟草对PVY^N的抗病性均为RNA介导的抗病性。     

小麦盐华南象草PpCAD基因的亚细胞定位及其在转基因烟草中的异源表达迫相关基因的克隆与表达分析

该研究根据已克隆的华南象草(Pennisetum purpureum cv.Huanan)肉桂醇脱氢酶(CAD)基因PpCAD的cDNA序列,构建亚细胞定位载体pAN580-PpCAD,用PEG介导法转化象草原生质体,以探究PpCAD蛋白在细胞内的定位;同时构建植物过表达载体pBA002-PpCAD,通过农杆菌介导法在烟草中异源表达,以研究PpCAD基因与植物木质素合成的关系。结果显示:(1)PpCAD定位在象草原生质体的细胞质内;(2)过表达载体pBA002-PpCAD转化烟草后获得27株转基因烟草,其中25株PCR鉴定为阳性;(3)半定量RT-PCR检测6株转基因烟草后发现,PpCAD基因在不同植株的表达量存在差异,通过Southern杂交检测后发现该差异与目的基因插入的拷贝数有关;(4)6株转基因烟草和野生型烟草表型上没有明显差异,除目的基因多拷贝插入的植株OEC6外,木质素含量有不同程度的提高,最高比野生型提高了56.50%。研究表明,PpCAD是一个细胞质蛋白,在烟草中过表达PpCAD能够提高植株木质素含量,表明PpCAD基因参与了植物的木质素合成,可用于象草的木质素调控研究。     

甜菜黑色焦枯病毒外壳蛋白与病毒致病性的关系

利用RT-PCR方法,构建获得了由T7RNA聚合酶启动子驱动的甜菜黑色焦枯病毒(BBSV)全长cDNA克隆pUBF52.摩擦接种苋色藜(Chenopodiumamaranticolor)后,体外转录产物可导致与野生病毒相同的枯斑症状,蛋白质印迹和RNA印迹检测也都证明了转录产物的侵染活性.构建了BBSVp24基因的原核表达载体pECP1,转化大肠杆菌BL21后的诱导表达产物能够与BBSV的抗血清呈现特异性反应,表明该基因编码产生BBSV的外壳蛋白(CP).以pUBF52为模板,分别构建了BBSVCP基因的移码突变体和不同程度的缺失突变体.侵染性检测表明,CP基因的移码突变对BBSV在苋色藜上所导致的枯斑症状及病毒RNA在寄主体内的积累基本没有影响,但CP基因的大部或完全缺失会使体内病毒RNA的积累水平大大降低,其中CP基因完全缺失的突变体转录物接种苋色藜后仅能够产生很轻的枯斑症状.将绿色荧光蛋白(GFP)基因和葡糖苷酸酶(GUS)基因分别与BBSVCP基因的5′端融合,构建了表达载体pBGFP和pBGUS.摩擦接种苋色藜叶片后可观察到GFP或GUS基因的表达,为探索利用BBSV作为外源蛋白的表达载体奠定了基础.     

巴西橡胶树HbWRKY1基因的克隆及转化烟草的初步研究

利用RACE结合RT-PCR技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)总RNA中扩增得到长度为1234 bp的WRKY基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,该序列推导的氨基酸序列与蓖麻、白杨的WRKY同源性分别为79%和73%,表明分离的cDNA序列为橡胶树WRKY基因,命名为HbWRKY1。通过构建pCAMBIA1304-HbWRKY1植物表达载体,经农杆菌GV3101介导,将HbWRKY1基因导入烟草(Nicotiana tabacum)中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR鉴定。结果表明,HbWRKY1基因已整合到65株转基因植株中。干旱胁迫试验表明,HbWRKY1的过量表达可以明显提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受能力。这说明WRKY基因与橡胶树抗旱能力之间存在一定的关系。     

黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒在双抗转基因线辣椒内的增殖

本试验以转化CMV-CP和TMV-CP基因的转基因线辣椒纯合系植株作为研究试材,比较了单独 或混合接种CMV和TMV后,转化线辣椒的抗病性表达特点,并测定了两种病毒在植株体内的病 毒含量.结果表明转化线辣椒不仅能抵抗CMV和TMV的单独侵染,而且还能抵抗CMV和TMV的 复合侵染.转化线辣椒表现为系统症状延迟出现7-15d,显症株率和病害严重度级别大幅度降低, CMV和TMV在接种叶、新生叶中的病毒含量明显减低.转基因线辣椒原生质体作为研究试材接 种CMV,测定病毒含量结果表明CMV病毒的增殖在转基因线辣椒原生质体内受到明显抑制. 在CMV接种浓度为40μg/mL,感染原生质体48h后,CP(-)植株原生质体内CMV是CP(+)的4.2倍 .这一结果揭示了转基因线辣椒具有抑制病毒增殖的抗病性.