梅PGIP基因超表达载体的构建及遗传转化

运用已克隆的梅PGIP基因构建植物超表达载体,将PGIP插入带有启动子super-promoter和终止子nos的中间载体P-Super1300 中,酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入载体中.用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得25株潮霉素抗性苗,对其中的13株进行PCR检测,有12株扩增出了目的条带;进一步对其中的7株进行Southern杂交检测和RT-PCR检测,发现7个株系均有杂交带出现,且均发生了基因转录,说明已成功获得了能够表达PGIP基因的转基因烟草.     

梅PGIP基因的启动子克隆及生物信息学分析

根据梅PGIP基因(GenBank登录号:DQ364056.1)5′端序列设计特异反向引物,利用染色体步行法获得了该基因上游1 037 bp的启动子序列.启动子结构分析表明,梅PGIP基因启动子序列与中国李PGIP基因启动子显著相似,相似度达89%~96%,较中国李PGIP基因启动子多一个100 bp的区段,与水稻和豆的启动子序列均无Blast比对结果.转录调控元件预测结果表明,克隆序列与豆相应序列的保守区存在着能调控抗病基因转录的GT1结合位点.     

转番茄几丁质酶基因西瓜植株的获得及其抗病性研究

构建了以CaMV35s启动子驱动的含有番茄几丁质酶基因（Chi3）的植物表达载体,通过冻融法导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）菌株EHAl05中。用叶盘法转化西瓜（Citrullus lanatus）栽培种“中育1号”,通过PCR、Southern blot和RT-PCR鉴定,表明外源基因已成功整合到西瓜基闪组中,并获得表达。利用尖孢镰刀菌西瓜专化型进行的转基因植株叶片粗提液抑菌效果检测,表明转基因植株的抗病性均有一定程度的增强。     

几丁质酶基因导入西瓜植株及其抗病性鉴定研究

利用西瓜有性生殖过程 ,将携带有外源几丁质酶基因的质粒DNA涂抹在授粉后的柱头上 ,使其沿花粉管通道进入到生殖细胞 ,得到转化处理种子。转化T1代植株经除草剂Basta筛选和PCR扩增获得转化植株。对T3 代株系进行田间自然发病和人工接种鉴定获得 3个抗枯萎病的株系。结果表明 :几丁质酶对镰刀菌引起的西瓜枯萎病有一定的抑制作用 ,利用花粉管通道法直接导入西瓜活体植株的技术是可行的。     

转水稻NibT基因玉米植株的获得及抗病性研究

以玉米(Zea mays L.)自交系'金黄96B'为受体材料,供体为质粒pWM101并携带有水稻矮缩病病毒复制酶基因Nib的提前终止突变体基因NibT,采用超声波处理花粉介导植物基因转化方法将NibT基因导入受体,经PCR检测和Southern杂交分析证实获得转基因植株,进而对T1～T3代转基因植株(株系)进行分子分析、田间抗病鉴定和农艺性状调查.逐代分子检测分析结果证明,目的基因可稳定遗传.抗病鉴定结果证明转基因植株(株系)各代抗病水平基本一致,抗病性比对照提高3级.农艺性状调查分析表明,与对照比较,转基因植株株高增加7～18 cm、穗位高增高0～13 cm、穗长增加0.7～2.1 cm、穗粒数多8～35粒、百粒重增加1.1～2.6 g,转基因株系与阴性对照间、各代转基因株系相互间都差异显著(P＜0.05);调查还发现转基因植株的株高和穗位高随着世代的增加,与对照间的差异逐代减少.研究也说明,超声波处理花粉介导植物基因转化方法是一种简捷、快速和有效的植物转化工具.     

中国李PGIP基因的克隆及序列分析

以中国李叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列为引物,扩增到1条全长1 192 bp的目的片段(Genbank登录号:DQ200847).序列分析表明:该片段与杏、桃、马哈利樱桃、梅的PGIP基因序列一致度达96%~99%,包含有1个完整的开放阅读框和1个内含子,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列;分子进化分析表明,在分子进化树中,该序列与杏、桃、马哈利樱桃、梅的PGIP序列位于同一类.为植物分子抗病育种提供了1条基因资源.     

九台晚李PGIP基因的克隆及生物信息学分析

以九台晚李叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长1192bp的目的片段(GenBank登录号:GU068978)。该基因包含有1个完整的开放阅读框,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长990bp,编码330个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列分析表明:该基因与中国李、杏、桃、马哈利樱桃、梅等李属植物的PGIP基因序列一致度达95%~99%。系统进化分析显示出属内亲缘关系较近、属间亲缘关系较远的特点。该序列为植物分子抗病育种提供了1条新的基因资源。     

菊花转抗虫基因植株的PCR快速鉴定

华中农业大学园艺与林学学院蒋细旺和包满球教授用PCR法快速鉴定了菊花转抗虫基因植株。他们对经过卡那霉素抗性筛选所得的菊花转苏云金芽孢杆菌蛋白Bt基因和转雪花莲外源凝集素GNA基因所得的抗性植株,利用改良SDS法提取菊花DNA,然后利用NPTII引物对6个菊花品种的抗性植株所得出的DNA进行PCR扩增,发现了符合NPTII基因片段大小的亮带,初步证实获得了转Bt基因和转GNA基因的菊花植株。     

用PCR法快速鉴定菊花转抗虫基因的植株

在生产实际中,菊花受害虫的危害很严重,用化学农药防虫,会使害虫产生耐药性、农药残留、次要害虫上升等恶性循环。为解决这个问题国外有少数人做了研究,我国也已开始。华中农业大学园林学院和江汉大学医学与生命科学学院蒋细旺、包满珠先生对此课题做了研究,他们对曾经过卡那霉素抗性筛选所得的菊花转苏云金芽胞杆菌毒蛋白Bt基因和转雪花莲外源凝集素GNA基因所得的抗性植株,利用改良SDS法提取菊花DNA,再用引物NPTII对6个菊花品种的抗性植株所提出的DNA进行PCR扩增,发现了符合NPTII基因片段的大小条带,这可在我国第一次证实已获得了转Bt基因和转GNA基因的菊花新植株。     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

转拟南芥ICE1基因增强烟草抗寒性的研究

ICE1是CBF冷响应通道的上游转录调控因子,通过与CBF启动子中MYC顺式作用元件的结合激活CBF3基因表达.采用RT-PCR方法,从拟南芥获得AtICE1基因,将AtICE1导入pCAMBIA1301构建35S:AtICE1植物表达载体.通过根癌农杆菌GV3101,将AtICE1基因导人烟草,T1代植株经潮霉素抗性筛选,PCR、RT-PCR检测,结果表明AtICE1基因已经整合到烟草基因组中,并在转录水平表达;在正常生长条件下,转基因烟草与对照烟草的生长未见明显区别,而在瞬时低温冻害下,转基因烟草存活率明显高于对照烟草植株,说明Atl-CEI基因可以提高低温敏感作物的耐寒性.     

甘菊DlNAC1转录因子基因提高烟草耐高温能力

研究针对从甘菊中克隆获得的DlNAC1基因（GenBank登录号为EF602305）进行生物信息学分析,并利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法将该基因在烟草中进行过表达研究。结果发现DlNAC1蛋白具有较高亲水性,二级结构中占比最高的为无规则卷曲,并具有N糖基化位点等6类潜在的模体结构和典型的由一个扭曲的反平行β片层和α螺旋组成的NAC结构域。将DlNAC1基因在烟草中过表达后,通过PCR方法从55株转化植株中鉴定出36株为阳性植株,并且转基因烟草T₀代植株在45℃高温胁迫后,转35S：DlNAC1基因阳性植株生长状况良好,而对照植株发生萎蔫,并且转基因植株叶片含水量显著高于对照植株。然而,在4℃低温胁迫后,发现转基因烟草T₁代植株没有提高耐低温能力。甘菊DlNAC1基因能够提高烟草植株耐高温能力,为今后菊花抗逆育种提供了科学依据。     

黄山贡菊的挥发油成分

The volatile oil in flowers of Dendranthema morifolium (Ramat) Tzvel. cv. Gongju was extracted with steam distillation, the constituents and contents of volatile oil were analyzed by means of GC-MS-DS techniques. The result shows that the principle constituents of the volatile oil are bicyclo[3.1. 1]hept-2-en-4-ol, 2,6,6-trimethyl-, acetate (39.64%); benzene, 1-( 1,5-dimethyl-4-hexenyl)-4-methyl-,2-heptene (5.24%);n-hexadecanoic acid (4.77%); cis-lanceol (4.73%) ; acetic acid,1,7, 7-trimethyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-ester (3.95%); (-) spathulenol (3.38%) ; 2, 4, 6-trimethyl-3-cyclohexene-1-carboxaldehyde(3.22%) ; caryophyllene oxide (2.88%) ; 1,2,3,4, 5,6,7,8-octahydro-1,4-dimethyl-7-(1-methylethenyl)-,azulene (2. 80%); 3-(1, 5-dimethyl-4-hexenyl)-6-methylene, cyclohexaene (2. 50%); decahydro-1, 4a-dimethyl-7-( 1-methylidene)-,1-naphthalenol(2.39%);1,1,2-trimethyl-3,5-bis(1-methylethenyl)-,cyclohexane(2.23% ), etc.     

Expression of the Bar Gene Confers Herbicide Resistance in Transgenic Lettuce

Resistance to bialaphos, a broad-spectrum herbicide, was introduced into Lactuca sativa cv. Evola by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. A. tumefaciens strains 0310 and 1310, both carrying the bialaphos resistance (bar) and neomycin phosphotransferase (nptII) genes, were used for transformation. Primary transformants were selected on kanamycin sulphate-supplemented shoot regeneration medium. Integration of both transgenes was confirmed by non-radioactive Southern hybridisation. The hypervirulent plasmid ToK47 in A. tumefaciens strain 1310 generated multiple insertions of T-DNA in some transgenic plants; the absence of pToK47 (strain 0310) resulted in single gene inserts in all plants tested. Resistance to glufosinate ammonium was observed in axenic seedlings grown on medium supplemented with the herbicide at 5 mg l–1 and in glasshouse-grown plants sprayed with the compound at 300 mg l–1. Stable expression of the bar gene was observed in R2 generation plants. The kanamycin resistance of R1 seedlings was observed by germinating seeds on medium supplemented with 200 mg l–1 kanamycin sulphate. The presence of NPTII protein and PAT enzyme activity were demonstrated by ELISA and PAT enzyme assay respectively. Transgenes segregated in a Mendelian fashion in some plant lines in the R1 generation; herbicide resistance also segregated in the expected ratio in the R2 generation in most transgenic lines. This study confirmed that an agronomically important transgene can be integrated and stably expressed over several generations in lettuce.     

Increased Tolerance to Mn Deficiency in Transgenic Tobacco Overproducing Superoxide Dismutase

The effect of Mn deficiency on plant growth and activities ofsuperoxide dismutase (SOD) was studied in hydroponically-grownseedlings of transgenic tobacco (Nicotiana tabacum L.) engineeredto overexpress FeSOD in chloroplasts or MnSOD in chloroplastsor mitochondria. In comparison to the non-transgenic parentalline, the activity of MnSOD in the lines overproducing MnSODwas 1.6-fold greater, and the activity of FeSOD in the FeSOD-overproducinglines was 3.2-fold greater, regardless of the Mn treatment (deficientor sufficient). The MnSOD activities decreased due to Mn deficiency,while activities of FeSOD and Cu/ZnSOD remained unaffected 25d after transplanting (DAT). With an increased duration of theMn deficiency stress (45 DAT), FeSOD activity decreased, andthat of MnSOD continued to decrease, while Cu/ZnSOD activitysimultaneously increased. Under Mn sufficiency, non-transgenicparental plants had greater shoot biomass than the transgenics;however, when subjected to Mn deficiency stress, non-transgenicparents suffered a proportionally greater growth reduction thantransgenic lines. Thus, overproduction of MnSOD in chloroplastsmay provide protection from oxidative stress caused by Mn deficiency.Copyright 1999 Annals of Botany Company Manganese deficiency, Nicotiana tabacum, superoxide dismutase (SOD), transgenic tobacco.     

铁蛋白基因表达对烟草耐低铁能力的影响

铁是植物生长发育的必需元素。由于土壤中的三价铁离子不能被植物直接利用。使一些植物经常表现出缺铁症状。为探讨利用铁蛋白基因提高植物耐低铁胁迫的作用,利用农杆菌介导法将大豆铁蛋白基因SoyFer1和内源反义铁蛋白基因NtFer2的cDNA分别导人烟草基因组,采集转基因烟草种子。对T1转基因烟草的卡那霉素抗性分析表明,整合到烟草基因组的外源基因多为单拷贝基因,也有少数为多拷贝基因。对具有卡那霉素抗性的转基因植株进行PCR检测和Northern杂交分析表明,外源基因已整合到烟草基因组中,并且得到了正确表达。将转基因株系移栽到铁离子浓度不同的培养基中生长2个月后进行比较表明,转大豆铁蛋白基因烟草株系的生长量明显高于非转基因烟草株系,而转内源反义铁蛋白基因烟草株系的生长量则明显低于非转基因烟草株系。转大豆铁蛋白基因和转内源反义铁蛋白基因烟草株系的叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活性等生理性状也发生了明显变化,表现为转大豆铁蛋白基因株系的叶绿素含量明显增加,POD活性明显增强,MDA含量明显降低：而转内源反义铁蛋白基因株系的叶绿素含量、POD活性和MDA含量等则表现为与转大豆铁蛋白基因株系的相反。铁蛋白过量表达提高了烟草耐低铁能力,而铁蛋白抑制表达则降低了烟草耐低铁能力。     

铁蛋白基因表达对烟草耐低铁能力的影响

铁是植物生长发育的必需元素。由于土壤中的三价铁离子不能被植物直接利用, 使一些植物经常表现出缺铁症状。为探讨利用铁蛋白基因提高植物耐低铁胁迫的作用, 利用农杆菌介导法将大豆铁蛋白基因SoyFer1和内源反义铁蛋白基因NtFer2的cDNA分别导入烟草基因组, 采集转基因烟草种子。对T1转基因烟草的卡那霉素抗性分析表明, 整合到烟草基因组的外源基因多为单拷贝基因, 也有少数为多拷贝基因。对具有卡那霉素抗性的转基因植株进行PCR检测和Northern杂交分析表明, 外源基因已整合到烟草基因组中, 并且得到了正确表达。将转基因株系移栽到铁离子浓度不同的培养基中生长2个月后进行比较表明, 转大豆铁蛋白基因烟草株系的生长量明显高于非转基因烟草株系, 而转内源反义铁蛋白基因烟草株系的生长量则明显低于非转基因烟草株系。转大豆铁蛋白基因和转内源反义铁蛋白基因烟草株系的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性等生理性状也发生了明显变化, 表现为转大豆铁蛋白基因株系的叶绿素含量明显增加, POD活性明显增强, MDA含量明显降低; 而转内源反义铁蛋白基因株系的叶绿素含量、POD活性和MDA含量等则表现为与转大豆铁蛋白基因株系的相反。铁蛋白过量表达提高了烟草耐低铁能力, 而铁蛋白抑制表达则降低了烟草耐低铁能力。