一种安全高效大豆转化筛选体系的建立

以灭草烟作为筛选剂,利用基因枪法建立一种安全高效的大豆遗传转化体系.比较不同筛选剂对大豆胚尖外植体丛生芽诱导数目的影响.与卡那霉素、潮霉素和草胺膦等传统筛选剂相比,以灭草烟作为筛选剂可使丛生芽的数目增加1倍以上.克隆了拟南芥突变体csrl-2中突变的乙酰羟基酸合成酶基因(ahas),以其作为筛选标记基因,构建可利用灭草烟作为筛选剂的植物表达载体.利用基因枪法将该载体转化大豆,获得6棵灭草烟抗性植株,分子检测证明外源ahas基因整合到5棵转基因大豆植株的基因组中.     

转基因烟草率先打入欧洲市场

抗除草剂烟草已获欧洲联盟批准,将率先打入欧洲市场。法国官方公司SEITA定会将这种植物用于烟草生产。因导入了分离自(?)鼻克雷伯氏菌的腈水解酶基因(将(?)草腈转化为非植物毒性的3.5-二(?)-4-羟-苯甲酸),烟草对(?)草腈具有了抗性。田间试验表明,转基因烟草对比有效防治杂草所需剂量高16倍以上的(?)草腈具有完全的抗性。研究表明,处理过的转基因烟草植株在产量和烟草质量上均与未经处理的相似。田间试验持续了6年。SEITA打算在销售这种烟草前,再进行5年的培养和试验。     

中国木薯醇腈酶在汉逊酵母中的表达

α-醇腈酶(α-hydroxynitrilelyase, HNL)是手性醇腈化合物生物合成十分有用的工具, 能够催化羰基化合物和HCN立体选择性的加工形成手性醇腈化合物。应用PCR扩增得到HNL基因, 连接到pMD18-T 中进行测序, 然后通过EcoRⅠ和NotⅠ将其连接到汉逊酵母表达载体pHMOXGαA中。通过在含有4 mg/mL的G418的YPD培养基上进行筛选获得阳性重组子, 用0.5%的甲醇诱导96 h。酶活测定和SDS-PAGE分析显示HNL在汉逊酵母NCYC495(leu1.1)中得到正确表达, 每毫升发酵液中获得2.015 U的醇腈酶。     

腈水解酶克隆表达、固定化及分子改造的研究进展

随着基因工程技术的快速发展,通过对不同菌株腈水解酶基因的分析,将其克隆到表达菌株内,可以构建高效并且稳定的基因工程菌。对腈水解酶进行分子改造可以明显提高酶的活性、稳定性、底物耐受性和底物特异性等性能,为腈水解酶的工业化应用提供了可能。综述了腈水解酶的来源、结构、催化机制、克隆表达、固定化及分子改造等方面的研究进展。同时对腈水解酶的研究进行了展望,具有重要的指导意义。     

新型玉米种子生产技术表达载体的构建及遗传转化

本研究在GenBank中找到花粉育性恢复基因MS45、花粉致死基因ZmAA1、颜色筛选标记基因DsRed2及其特异性启动子和终止子序列,并在目的基因和植物表达载体pCAMBIA3300设计带有限制性内切酶位点的特异性引物,扩增基因片段,双酶切目的片段及载体,回收后连接,构建表达载体pCAMBIA3300-MS45-DsRed2-ZmAAI,通过农杆菌介导的萌动胚遗传转化法将构建的表达载体转化到优良玉米自交系吉A001中,通过喷洒含5mg/L除草剂筛选得到397株草胺膦抗性植株,用PCR检测得到119株含有目的基因的阳性植株。结果表明,MS45-DsRed2-ZmAAI基因在玉米中得到表达。     

蒙古冰草抗旱相关amo-miR5靶基因预测及表达载体构建

microRNA是植物体内普遍存在的非编码RNA,参与调控干旱、盐害、寒冷等多种逆境胁迫响应,是mRNA表达的关键调控因子之一。为研究蒙古冰草抗旱相关非保守amo-miR5的功能,本试验通过Target Finder软件和在线PMTED数据库进行靶基因预测,用DNAStar MegAlign软件对预测得到的靶基因进行同源性分析,并构建amo-miR5表达载体。分析研究表明,预测到amo-miR5靶基因21个,有一部分靶基因功能与植物干旱胁迫有关,但大多功能未知;蒙古冰草的2个amo-miR5靶基因与小麦(Triticum aestivum)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)中预测的靶基因间相似性指数在19.3%～53%之间,同源性较低,推测与amo-miR5的非保守特异性有关。利用双酶切手段,切除pBI121载体中GUS基因,连入amo-miR5前体,成功构建了以GaMV35S为启动子的表达载体pBI121-amo-miR5,为下一步遗传转化研究amo-miR5抗旱调控机理提供依据。     

编码腈水解酶的大豆疫霉基因PsNIA的克隆与转录分析

包括大豆在内的许多植物都可以产生氰化物,对侵染的病原菌产生毒害作用而阻碍其进一步扩展。采用抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,筛选到一个在大豆疫霉侵染早期上调表达的、编码腈水解酶的cDNA片段;克隆了该基因的全长序列,命名为PsNIA。Southern杂交结果显示,PsNIA在大豆疫霉基因组中只有1个拷贝。系统发育分析表明,PsNIA与绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa的腈水解酶的序列同源性最高,且该基因编码的氨基酸序列具有腈水解酶的保守结构域。RT-PCR分析表明,该基因在大豆疫霉侵染大豆12h时可以检测到转录。     

编码腈水解酶的大豆疫霉基因PsNIA的克隆与转录分析

包括大豆在内的许多植物都可以产生氰化物,对侵染的病原菌产生毒害作用而阻碍其进一步扩展。采用抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,筛选到一个在大豆疫霉侵染早期上调表达的、编码腈水解酶的cDNA片段;克隆了该基因的全长序列,命名为PsNIA。Southern杂交结果显示,PsNIA在大豆疫霉基因组中只有1个拷贝。系统发育分析表明,PsNIA与绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa的腈水解酶的序列同源性最高,且该基因编码的氨基酸序列具有腈水解酶的保守结构域。RT-PCR分析表明,该基因在大豆疫霉侵染大豆12h时可以检测到转录。     

编码腈水解酶的大豆疫霉基因PsNIA的克隆与转录分析

包括大豆在内的许多植物都可以产生氰化物,对侵染的病原菌产生毒害作用而阻碍其进一步扩展。采用抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,筛选到一个在大豆疫霉侵染早期上调表达的、编码腈水解酶的cDNA片段;克隆了该基因的全长序列,命名为PsNIA。Southern杂交结果显示,PsNIA在大豆疫霉基因组中只有1个拷贝。系统发育分析表明,PsNIA与绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa的腈水解酶的序列同源性最高,且该基因编码的氨基酸序列具有腈水解酶的保守结构域。RT-PCR分析表明,该基因在大豆疫霉侵染大豆12h时可以检测到转录。     

编码腈水解酶的大豆疫霉基因PsNIA的克隆与转录分析

包括大豆在内的许多植物都可以产生氰化物,对侵染的病原菌产生毒害作用而阻碍其进一步扩展。采用抑制性差减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）的方法,筛选到一个在大豆疫霉侵染早期上调表达的、编码腈水解酶的cDNA片段;克隆了该基因的全长序列,命名为PsNIA。Southern杂交结果显示,PsNIA在大豆疫霉基因组中只有1个拷贝。系统发育分析表明,PsNIA与绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa的腈水解酶的序列同源性最高,且该基因编码的氨基酸序列具有腈水解酶的保守结构域。RT-PCR分析表明,该基因在大豆疫霉侵染大豆12h时可以检测到转录。     

滨海适生植物草海桐Actin基因片段的克隆及序列分析

[目的]本文为研究草海桐功能基因的表达模式提供可供参考的内参基因。[方法]根据Actin基因的保守区设计简并性引物,采用RT-PCR扩增草海桐Actin基因的片段。将获得的片段连接于T载体并进行测序,运用分子生物学软件对该序列进行分析。[结果]获得一段大小为554 bp的基因片段,编码184个氨基酸;该序列与其它Actin基因核苷酸序列的同源性均在82%以上,与氨基酸序列的同源性达96%以上。[结论]克隆的基因为Actin基因片段,将其命名为Ss Actin1,并登录在Gen Bank,登录号为KU564628。     

油菜的遗传转化及抗溴苯腈转基因油菜的获得

以油菜(Brassica napus L.)的下胚轴和子叶为转化受体,建立了油菜的高效转化系统。在此基础上,将抗除草剂溴苯腈基因(bxn基因)导入油菜,获得了抗溴苯腈转基因油菜。分子检测实验证明,转基因油菜中含有bxn基因。转基因油菜可抗高达10~(-3)mol/L的溴苯腈。     

木糖异构酶基因xylA的克隆及其表达载体的构建

木糖异构酶基因xylA是一种正向选择标记基因,在植物基因工程中使用该标记可以获得安全的转基因植物.构建了以xylA基因为选择标记的植物表达载体.从大肠杆菌Top10中扩增出xylA基因,插入到质粒pCAMBIA2301的Xho Ⅰ位点,通过酶切和PCR检测插入片段的正确性,得到载体pCAMBIA2301-xylA,将pBI121载体上的‘35S-GUS-Nos'表达框插入到pCAMBIA2301-xylA的EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ位点.得到中间载体pCAMBIA2301-xylA-GUS,用Sac Ⅰ和Sma Ⅰ切下克隆载体上的CBF1基因替代pCAMBIA2301-xylA-GUS中的GUS片段,用电转化法将获得的表达载体转化到农杆菌中,为将来获得安全的转基因抗寒植株奠定基础.     

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。     

结缕草胁迫诱导型启动子Rd29A的克隆及功能鉴定

以结缕草基因组DNA为模板,根据已报道Rd29A启动子序列设计了一对特异引物,在优化的PCR反应条件下扩增出了Rd29A启动子的基因片段,通过序列分析与文献报道的基因序列有41.65％的同源性.在GenBank上的登录号为EU346948.利用GFP基因作为报告基因,构建了用于比较鉴定所克隆启动子活性的pBIG (35S-GFP)和pBIRG (Rd29A-GFP)两个植物表达载体,进而采用基因枪法对洋葱表皮细胞进行遗传转化,检测Rd29A启动子在受体细胞中调控基因表达的活性.结果表明,克隆到的Rd29A启动子活性强于组成型的35S启动子,利用GFP瞬时表达的分析方法有效的筛选到用于进行草坪草抗逆育种的启动子.     

慢病毒载体pITA-HBP1的构建及感染效率的测定

慢病毒载体是目前基因治疗中研究较多的载体, 与通常使用的逆转录病毒载体和腺病毒载体比较, 它有感染非分裂期细胞及容纳大片段外源性目的基因等优点.本文应用基因重组的方法,构建了1种新型的慢病毒载体,并将转录因子HBP1基因插入到这一载体上,成为pITA-HBP1.检测其在人的肿瘤细胞和正常细胞中的转染效率,发现转染效率明显增加,Western 印迹证实外源基因得到高效表达.这一结果,对今后实验室提高基因的转染效率、表达水平,以及研究基因的表达调控,都提供了重要的技术方案.     

蒙古冰草MwLEA3基因ihpRNA表达载体的构建

采用RT-PCR方法从蒙古冰草中克隆出MwLEA3基因的特异性cDNA序列,并连入克隆载体pGM-T中.根据植物中ihpRNA原理,成功构建了35S启动子调控的具有MwLEA3基因反向重复结构的ihpRNA表达载体pART27-MwLEA3(HB)-MwLEA3(EX),并通过冻融法转化将MwLEA3基因的ihpRNA表达框架成功导入根癌农杆茵LBA4404中.     

慢病毒载体pITA-HBP1的制备及感染效率的测定

慢病毒载体是目前基因治疗中研究较多的载体,与通常使用的逆转录病毒载体和腺病毒载体比较,它有感染非分裂期细胞及容纳大片段外源性目的基因等优点.本文应用基因重组的方法,构建了1种新型的慢病毒载体,并将转录因子HBP1基因插入到这一载体上,成为pITA-HBP1.检测其在人的肿瘤细胞和正常细胞中的转染效率,发现转染效率明显增加,Western印迹证实外源基因得到高效表达.这一结果,对今后实验室提高基因的转染效率、表达水平,以及研究基因的表达调控,都提供了重要的技术方案.     

CLCrV介导的VIGE体系承载力的研究

探索CLCrV介导的VIGE体系的承载力。通过CLCrV介导的sgRNA投送系统将基因编辑载体注射过表达Cas9的棉花,提取棉花基因组DNA,利用PCR/RE的方法筛选有效的sgRNA。然后利用同样的方法来检测CLCrV介导的VIGE体系的承载力。基于棉花GhBsr-k1基因成功构建了6个基因编辑载体,其中2个基因编辑载体实现了对棉花GhBsr-k1基因的靶向编辑;将完整的基因编辑载体元件构建到CLCrV病毒载体上并没有检测到棉花细胞中发生基因编辑。针对棉花GhBsr-k1基因,筛选到两个有效的sgRNA。但承载整个CRISPR/Cas9系统的CLCrV载体难以在棉花叶片中实现有效的基因编辑。