棉花PEPC基因种子特异性ihpRNA表达载体的构建及鉴定

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是控制植物体中蛋白质和脂肪酸含量比例的关键酶。本研究从棉花中克隆得到PEPC基因,长度为433bp,并将该基因的正反义片段分别和种子特异性启动子napin启动子(1123bp)、α球蛋白B基因启动子(1149bp)连接,插入到植物表达载体pCADS1341中。经酶切和PCR鉴定,成功的构建了PEPC基因的种子特异性ihpRNA表达载体pCADSNPSPA和pCADSBPSPA,为后期高含油量棉花材料的选育打下了基础。     

napin基因启动子克隆及进化分析

napin是一个重要的种子贮藏蛋白,它以组织特异性方式表达形成。以甘蓝型油菜为材料,克隆了napin基因启动子,测序结果表明,该启动子全长1 135bp,含有启动子特有的TATA-box等调控元件。系统进化分析显示,拟南芥、萝卜、白菜型油菜和甘蓝型油菜napin基因启动子之间既具有较高的同源性,又存在一定的差别。通过进化分析,指导我们在油菜脂肪酸改良过程中,采用不同的启动子在脂肪酸改良方面可能起到不同的效果。     

Calgene和Pfizer食品科学小组宣布进行合作研究

Calgene,Inc.和Pfizer的食品科学小组已经宣布了进行合作研究的方案,包括利用植物遗传工程生产对人体健康和营养具有重要意义的食物配料。 Calgene是遗传改良植物方面最主要的开发者。该公司的专利产品月桂酸盐(laurate canola)已于1994年11月获得了美国农业部的批准。如今,几千英亩的laurate conola生产于佐治亚。此外Calgene还拥有6项包括植物油改良的专利,以及大量欧洲专利,包括canola植物家族芸苔属(Brassica)植物的转化和特异于种子的启动子,该启动子是调控基因在植物中表达所必需的。     

种子特异性启动子研究进展

植物的种子,尤其是油料和谷类作物的种子与人类的生产生活关系非常密切,因此,也成为植物基因工程中进行改良的重要目标材料。转化的外源基因在植物受体组织中能否正确、高效并按照人们的意愿特异地表达是人们非常关注的问题。启动子驱使外源基因在受体植株中启动转录是外源基因能够表达的必要条件。目前人们所广泛研究的种子特异性启动子基本上属于Ⅱ类启动子,它可以驱使外源基因在植物的种子中特异表达,按照人们的意愿改进植物代谢途径,提高种子中营养物质含量等。种子特异性启动子的结构符合Ⅱ类启动子的特点,具有基本启动子、起始子和上游元件。它区别于其它类型启动子的一个显著特点是上游存在一些特异的调控元件与调控种子特异性基因的特异表达有关。本文综述了高等植物种子特异性启动子的结构及其在植物基因工程中的最新研究进展。对这类启动子的结构和功能元件的了解,有助于人们更加深入地理解高等植物基因表达调控机制,提高人们对植物种子发育过程及有机物在种子中积累机制的认识,而且可以为植物基因工程中生物反应器的研究提供有应用价值的启动子元件。     

种子特异性启动子研究进展

植物的种子,尤其是油料和谷类作物的种子与人类的生产生活关系非常密切,因此,也成为植物基因工程中进行改良的重要目标材料。转化的外源基因在植物受体组织中能否正确、高效并按照人们的意愿特异地表达是人们非常关注的问题。启动子驱使外源基因在受体植株中启动转录是外源基因能够表达的必要条件。目前人们所广泛研究的种子特异性启动子基本上属于II类启动子,它可以驱使外源基因在植物的种子中特异表达,按照人们的意愿改进植物代谢途径,提高种子中营养物质含量等。种子特异性启动子的结构符合II类启动子的特点,具有基本启动子、起始子和上游元件。它区别于其它类型启动子的一个 显著特点是上游存在一些特异的调控元件与调控种子特异性基因的特异表达有关。本文综述了高等植物种子特异性启动子的结构及其在植物基因工程中的最新研究进展。对这类启动子的结构和功能元件的了解,有助于人们更加深入地理解高等植物基因表达调控机制,提高人们对植物种子发育过程及有机物在种子中积累机制的认识,而且可以为植物基因工程中生物反应器的研究提供有应用价值的启动子元件。     

油菜种子特异表达napin基因启动子的克隆及序列分析

通过PCR扩增,从油菜（Brassica napus cv.XY15)中克隆了种子特异表达napin基因启动子,序列分析表明,该启动子有1147个核苷酸,与已报道的序列比较,其核苷酸的同源性为99.9%和99.4%,这是一个新的napin基因启动子,已将其登录到GenBank,登录号为AF420598.     

特异性启动子在植物基因工程中的应用

选择特异性启动子构建植物表达载体,是实现基因表达三维调控的重要策略,并已应用于植物品质改良基因工程、抗性基因工程及植物生物反应器等领域。文章综述了特异性启动子的结构、类型、研究方法及在植物基因工程研究中的应用进展和发展前景。     

遗传工程植物中对基因表达的控制

把有用的特征转移到植物体中,一直是植物遗传工程中的一个主要的目标。而目前正在进行的一些最热门的工作是鉴定和转移控制基因表达的 DNA 序列。人们现在已经能够通过遗传工程技术把基因“开关”引入到植物中,基因“开关”可以随意打开或关闭。由英国 Durham 大学的 C.H.Shaw 等所作的一篇报告中提出了“第一个在染色体上表达的植物启动子的功能图谱”。所描述的这个启动子能够控制胭脂碱合成酶基因的表达。西德     

遗传工程师面临一项专利权的禁令

遗传工程的一项基本专利遭到了美国专利局的拒绝。对斯坦福大学Cohen和加利福尼亚大学Boyer第二项专利的申请(涉及遗传工程的产品)提出质询后,专利局给斯坦福大学90天时间,让他们提出更令人信服的诉讼——否则就将丧失专利权。假如不能得     

欧洲专利局批准第一例植物技术专利

欧洲专利局(西德、慕尼黑)批准了一项有关植物的专利,这在欧洲看来还是第一例。这项专利将批给高级农业遗传科学公司(Agrigenetic Advanced Science Co.)。这项专利是使一个联接在一个植物启动子后面的植物基因在一种 T-DNA 转化系统中表达,专利包括了有关的载体、转化方法和植物材料。至今,欧洲专利协定(European Patent Convention)是否许可关于动植物的专利还未确定。但这项专利的批准为其它一些通过基因工程创造的新型动植物的专利许可开辟了道路。决定批准这项专利的关键论据是“由一种可以取得专利的技术产生的产品亦受该项专     

棉花Lea蛋白D-113基因启动子的克隆及序列分析

为研究植物Lea(late embryogenesis abundant）蛋白基因启动子在种子中的特异性表达,通过PCR扩增,从棉花（Gossypium hirsutum cv.Coker312）中克隆了Lea蛋白基因家庭中D-113基因上游1024bp的调控序列。DNA序列分析结果表明,该片段与已报道的Lea蛋白基因同一家庭该基因的对应序列同源性达90%以上。将将启动子序列与GUS基因融合,构建成表达载体后,通过基因抢轰击导入到经ABA诱导处理的棉花胚性愈伤组织和油菜种子以及棉花的根、茎、叶中,组织化学分析结果表明,D-113基因启动子在胚中特异性表达。     

Monsanto与Pioneer Hi-Bred合作

在美国,Mycogen Corp.(San Diego,CA)和Monsanto CO.(St.Louis,MO)就表达苏云金芽孢杆菌(Bt)基因的遗传工程植物的专利之争又燃起战火。 Monsanto与Pioneer Hi-Bred Int'l. Inc.(Des Moines,IA)开始进行合作,而后者也与Mycogen签订了5100万美元的交易。Monsanto准许世界最大的种子公司Pioneer使用其Yieldgard抗虫玉米的技术。Yieldgard可抗欧洲玉米螟和其它鳞翅目害虫,其保护能力是由于其含有衍生自Bt的蛋白质。尽管Monsanto和Gary Barton称Yieldgard并不侵犯Mycogen公司的专利,因为在Yieldgard的培育中使用了“不同的技术”,但Mycogen公司的Mike Sund不这样认为。据Sund称“所有转基因植物必须使用此法”因此“他们的行为都     

玉米淀粉分支酶基因启动子的克隆与功能分析

以玉米品种“吉糯1号”的基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到玉米淀粉分支酶基因的启动子序列,克隆到pMD18-TVector上,经测序,该启动子大小为934bp。与已报道的序列比较仅有14个核苷酸发生改变,同源性为98.5%。用该启动子取代植物表达载体pBI121的35S启动子,与GUS基因编码区连接,构建成融合质粒pSBE-GUS。经农杆菌介导法转化烟草,获得了转基因植株。GUS活性检测结果表明,由该启动子序列引导的GUS基因能在种子中表达,而在其他组织中表达微弱或未表达,证实该启动子具有种子特异性表达的功能。     

大麦与油菜种皮特异启动子表达模式的比较

启动子位于转录起始位点上游并能特异性地结合RNA聚合酶,其作为调控序列驱动外源基因在异源植物中表达,从而实现转基因的高效性,具有时空表达特异性的启动子对获得有效转基因植物及产物具有重要意义。为了解种皮特异启动子的表达模式,该研究基于前期报道的序列,通过同源克隆的方法分别从大麦和油菜中克隆获得Gerb和Bntt两个种皮特异性启动子,并对其进行生物信息学分析,构建了Gerb::GUS和Bntt::GUS植物表达载体并转化拟南芥,通过组织化学染色观察了GUS的表达情况。结果表明:两种启动子序列中都含有多拷贝种皮特异表达启动子元件以及多种胁迫诱导响应元件;转基因拟南芥幼苗期,大麦Gerb种皮特异启动子驱动GUS全株表达且子叶和下胚轴较真叶和根中表达量高;油菜Bntt种皮特异启动子表达较弱;成株期,Gerb在不同组织(叶片、茎、花序和角果)中均有表达,未显示组织特异性;Bntt仅在叶片及角果维管束中有微弱表达。在各种非生物胁迫下,Gerb表达模式未发生显著变化,而Bntt仅在盐胁迫下显示很强的角果和种子特异性表达,其他胁迫未见明显表达。以上结果显示,大麦种皮特异性启动子Gerb和油菜种皮特异性启动子Bntt在时间和空间表达模式上存在差异,这对今后选择种皮特异启动子具有参考作用,但其具体机制仍需进一步研究验证。     

转基因棉花的专利及可能带来的不良影响

本文概述了美国Ａｇｒａｃｅｔｕｓ公司转基因棉花专利的内容,提出了这一专利对发达国家,尤其是发展中国的棉花遗传工程研究、棉花生产的影响及贸易冲击。     

转基因棉花的专利及可能带来的不良影响

本文概述了美国Ａｇｒａｃｅｔｕｓ公司转基因棉花专利的内容,提出了这一专利对发达国家,尤其是发展中国家的棉花遗传工程研究、棉花生产的影响及贸易冲击。并就这一专利针对我国国情提出了相应的对策。     

植物遗传工程一、分子生物学——从DNA到遗传工程

本世纪五十年代以来,微生物遗传学在生物科学领域中最为活跃。近来,生物学家已开始应用和借鉴微生物遗传工程的实验系统和实验方法,来迅速发展植物的遗传工程。 微生物和高等植物之间的重要遗传差别在于: (1)微生物是单倍体;而植物是二倍体。(2)群体大小的差别。细菌培养物的浓度一般1毫升可达1×10~9个细菌个体;而植物一颗种子仅仅是一个个体。     

水稻种子特异表达OsEm基因5'上游调控区的克隆与序列分析

植物分子农场能以低成本大规模生产重组医药蛋白,种子是重组蛋白最理想的积累场所。为了获得分子医药种子特异表达启动子,以取材方便的地方栽培水稻为材料克隆了种子特异Os Em基因767 bp的5'端调控序列。顺式作用元件分析的结果发现5'端调控序列含有50 bp的核心启动子区域和保守的调控元件TATA box及CAAT box,还含有脱落酸和茉莉酸甲酯等激素响应元件、光反应元件、缺氧特异诱导元件以及种子特异性元件。进一步分析发现本研究克隆的序列内部有15 bp的核苷酸缺失,它与Gen Bank收录的野生型水稻Os Em基因5'端调控序列之间的序列相似性为98.08%。上述结果揭示不同来源的Os Em基因5'端调控序列具有序列多样性,它们能够参与激素、光和逆境胁迫防御等反应,可作为植物分子农场种子特异性启动子。     

大豆球蛋白G1启动子的克隆及植物表达载体构建

从大豆冀nf37和冀豆15中克隆了大豆球蛋白G1基因的启动子片段。序列分析表明,两种启动子片段均为688bp,与GenBank现有的3种启动子序列(四川大豆(DQ250808)、南农87-c38(AY649096)和Dare(X15121))间的同源性在96.4%～99.6%之间。其中来自冀nf37的启动子片段除Legumin盒上有一个碱基差异外,其它元件与DQ250808完全相同,据此推测该启动子片段具有种子特异性启动子活性。将其与已有γ-生育酚甲基转移酶基因连接,构建了种子特异性表达载体pBG1TMT,为通过代谢工程手段调控油料作物种子维生素E组成、提高其营养品质奠定了基础。     

甘蔗茎杆特异表达基因启动子的克隆及初步分析

甘蔗茎秆是利用转基因方法生产重组药用蛋白或有价值的化合物的理想器官,构建能在甘蔗茎秆中高水平表达异源蛋白质的表达载体是非常有意义的。而一个高效表达的载体,启动子则是其最重要元件之一,因此,茎秆特异性启动子的获得是甘蔗作为生物反应器的前提。利用染色体步移法克隆到甘蔗己糖转运蛋白基因PST2a 5′端上游的一段长1968bp的序列（ Ppst2a ）,经序列测定及软件分析表明,该序列具有典型的启动子结构。此序列置换植物表达载体pCAMBIA1301上的CaMV 35S启动子,构建植物表达载体,命名为pCAMBIA1900,该启动子下游为gus基因。利用基因枪法转化甘蔗的茎和叶,对gus基因的瞬时表达进行测定,结果表明所获得的己糖转运蛋白基因启动子只在甘蔗茎中驱动gus基因瞬时表达,该启动子具有茎秆特异性。