提高转基因植物外源基因表达效率的途径

目前,外源基因在转基因植物中表达效率低是一个普遍存在而又亟待解决的问题。现结合当前国内外在植物基因工程中取得的进展,初步探讨实现外源基因高效表达的种种途径,包括:启动子的选择和改造;目的基因的改造;构建含有核基质结合区的表达载体;建立位点特异重组体系;利用细胞器定位信号和采用叶绿体进行转化等。同时对这些方法在实际应用中存在的问题和前景提出了一些看法。     

转基因植物中标记基因的剔除

在目前的植物转化系统中,要求在关注基因或目的基因转入细胞时,同时有标记基因存在.标记基因主要是抗生素或除草剂的抗性基因.借标记基因的表达可以将转化细胞从大量的未转化细胞中筛选出来,但标记基因的继续存在,特别是在转基因食品中,是人们广泛关注的问题.培育无标记基因的转基因植株已成为植物生物工程研究中的新课题.该文介绍了剔除标记基因的两种方法:分离剔除和重组剔除,并对近年来这两种方法在培育无标记基因的转基因植物中的应用和进展作了介绍.     

外源基因在植物病毒表达载体中表达策略的研究进展

利用植物病毒表达载体表达外源蛋白是近年来发展起来的具有表达量大,速度快和廉价等优势的生产系统,其有4种构建策略;基因取代,基因插入,融合抗原和基因互补,此外还从病毒表达载体的基础性研究和商业应用方面进行了详细讨论。     

植物基因的人工调控表达

通过增加或减少特定诱导物，可精确调节目的的基因上游构建的“基因开关”，实现外源目的基因的准确调控，使外源基因在植物体内适时、适量、有效地表达。因此构建一个拥有“基因开关”的人工调控表达系统是势在必行的，该系统的成功构建也将有利于提高转基因植物广泛应用的可能性。     

植物根特异性基因表达研究

植物根中基因表达的调控近几年渐始受到注意,一些分离自植物病原的外源基因启劝子能在植物根中特异性地启动编码基因表达。部分植物基因组基因查明存在根特异表达调控元件和反式作用因子,已分离和克隆了部分未知功能的根特异性表达基因。     

骨骼肌基因靶向转移研究进展

近年来,骨骼肌靶向基因转移主要有两条途径;一是间接体外基因修饰成肌细胞后将植入骨骼肌组织;二是直接体内骨骼肌内注射,原位转染成熟的非分裂肌细胞。间接体外实验周期长,临床适用性较差,但易获得较高水平和较长期的外源性基因的体内表达;直接体内法直接简便,接近临床应用的实际情况,本文对两条途径进行的基因免疫,基因治疗及外源性基因在骨骼肌中表达的调控有关进展进行了一综述。     

转基因植物中标记基因的安全性新策略

转基因植物中的除草剂和抗生素抗性标记基因潜在的生态环境和食用安全性令人担忧。解决转基因植物中抗性标记基因安全性问题有两种途径：一是转化时仍使用抗性标记基因,转基因植物再生成功后,在释放大田前将标记基因剔除;二是发展安全性标记基因用于植物遗传转化。本文综述了三种标记基因剔除系统和几种安全性标记基因在植物转化中的应用进展。     

早花基因在植物教学及遗传育种中的应用

不同植物在开花时间上总是存在一定的差异,这种差异有其本身的遗传基础,也与温度和(或)光周期有密切关系,这些性状可能以数学遗传或质量遗传方式遗传下去。深入研究表明植物均不同程度地存在早花基因,Gottschal和Wellensic报道了豆类中的早花基因,报道认为早花基因是隐性等位基因;Murfet报道了在豆类中的早花基因为一个显性一个隐性组成;Bernard报道了大豆的早花基因为两个隐性等位基因;Coyne和Mattson鉴别出了菜豆的三种开花时间基因;Pinihus报道了春小麦中的一个显性早花基因;Ttai讨论了水稻上的复杂开花基因,其早花基因是由在不同位点上的4     

外源基因在转基因植物中的表达与稳定性

外源基因能否在转基因植物中稳定表达对转基因植物的应用前景有重要的影响。影响外源基因稳定表达的因素有多种,其中包括遗传和环境因素。在某些转基因植物中,外源基因表达是受发育调控,本文主要讨论了转基因沉默及发育时期和环境条件对源基因的表达及稳定性的影响,并进一步探讨了对策。     

植物防卫反应基因的类型、表达、调控和应用

植物防卫反应基因的类型、表达、调控和应用何晨阳,王金生（南京农业大学,２１００１４）防卫反应基因是寄生植物中被诱导表达抗病反应的一类基因。早在７０年代人们就发现寄主植物抗病性表达需要ＲＮＡ和蛋白质的合成,也需要新合成的特殊酶类［１］,同时也注意到植物防卫反应常常受到病原物及其激发子的诱导。从此,在研究植物对病原物防卫反应的生化和分子生物学机制方面取得了很大的进展［２］。     

植物外源凝集素及其在植物基因工程中的应用

植物外源凝集素及其基因研究所近年来发展迅速,尤其是在植物基因工程中,植物外源凝集素越来越受到重视。本文介绍了植物外源凝集素的分类、分布、多样性、基本组成与结构、凝集素基因同源性、表达及生物学功能等。重点讨论了凝集素基因在植物基因工程中的应用。     

植物基因工程中Ri质粒的研究与应用

近几年来,植物基因工程取得了很大进展,基主要原因是人们采取了有效的基因转移方法。例如截体法;以Ｔｉ质粒,Ｒｉ质料 些病毒,脂质体等做为载体;非载体法有显微注射法,电击法,粒子枪法,花粉管通道法等,在以上诸多方法中,以载体Ｔｉ质粒的研究最为广泛,目前国内外对根癌农杆菌Ｔｉ 粒的研究与应用已目趋成熟,而发根农杆菌Ｒｉ质粒是植物基因工程中的一种新的载体,近几年来的研究表明,Ｒｉ质粒与Ｔｉ质粒是植物基因工     

高效Bt抗虫基因表达结构的构建及其在转基因烟草中表达行为的研究

构建了高效植物表达载体pBinMoBc,其携带有超强表达复合启动子OM及Ω因子控制下的CryIA?基因,作为对照,本实验构建了含有CaMV35S启动子控制下的CryIA?基因的植物表达载体pBinoBc。分别使用两个植物表达载体转化烟草,ELISA检测表明,在pBinMoBc转基因烟草中CryIA?基因的平均表达水平是pBinoBc的2.44倍,最高可达可溶蛋白的0.255%。抗虫检测结果表明,pBinMoBc转基因烟草与pBinoBc转基因烟草相比,具有更强的抗棉铃虫效果。上述结果表明,OM启动子比CaMV 35S启动子更具有实际应用价值,此结果在植物抗虫基因工程研究中具有重要意义。     

用绿色荧光蛋白监测转基因植物中选择标记基因的消除

绿色荧光蛋白(GFP)可直接进行活体观察,它的这个优点可被用于监测转基因植物中选择标记基因的消除。为此,构建了植物表达载体pGNG,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和卡那霉素抗性基因表达盒(NosP-nptll-NosT)一起克隆在两个同向的lox位点间,在第一个lox位点上游置有CaMV 35S启动子以驱动GFP表达,第二个lox位点下游置有不含启动子的大肠杆菌β-葡萄糖醛酸酶(GUS)基因。首先在含卡那霉素(Kan)的培养基上筛选出转pGNG的烟草,借助绿色荧光可容易地检出表达GFP的转化体。然后用另一转化载体pCambia1300Cre二次转化表达GFP的转基因植物,利用另一选择标记基因潮霉素抗性基因(hpt)进行筛选,在获得的再生植株中,Cre重组酶的表达消除了转化体中两lox位点间的gfp和nptll。实验结果表明可借助GFP荧光的消失,快速选出nptII被消除的二次转化体,同时GUS(作为目的蛋白) 在CaMV 35S启动子驱动下获得表达。最后利用后代的分离将hpt和cre除去。     

植物抗渗透胁迫的基因调控及基因工程

干旱、盐渍和低温都可产生渗透胁迫。植物感受了这种胁迫后其体内发生一系列的生理、生化变化,诱导有关的基因进行表达,从而对外界胁迫作出相应的反应。关于植物渗透胁迫的研究,已有大最的原始论文、评述和专著。最近对滲透胁迫的基因调控及抗渗透胁迫的植物基因工程的研究又有了许多新的进展。这里作一简要介绍。     

大蒜植物络合素合酶基因转化对酵母重金属抗性的提高

重金属污染是全球面临的亟待解决的生态问题。利用植物对重金属的富集作用来清除环境重金属污染即植物修复已成为重要的环境生物技术之一。这一技术的长远发展有赖于在重金属富集或耐受中起关键作用的基因的克隆和应用。植物络合素是植物体内一类重要的对重金属起螯合作用的多肽, 其合成受植物络合素合酶的催化。该文取得了如下研究结果:1)通过原子吸收测定表明,在大蒜(Allium sativum)的根部可以积累3 000 mg·kg^-1的重金属镉;2)将克隆的大蒜植物络合素合酶基因(AsPCS)置于酵母表达启动子之下,构建酵母表达载体,并将其分别转入了因CUP1和acr3基因缺失而对重金属镉和砷敏感的酵母突变体菌株后,发现来自大蒜的AsPCS基因的表达使酵母CUP1缺失菌株对镉的耐受性提高了4倍, acr3缺失菌株对砷的耐受性提高了两倍;3)表达AsPCS基因酵母的生长模式证实了AsPCS基因的表达是酵母对重金属耐受性提高的原因。这些结果暗示, 大蒜植物络合素合酶基因在大蒜对重金属的抗性及大蒜根部对镉的积累中起关键作用,可作为重要的基因元件应用到修复污染的植物基因工程中。     

耐盐转基因植物研究进展

高盐是限制作物生长、发育和产量的最严重的非生物胁迫之一。长期以来,改善作物的耐盐性一直是一个伟大的目标。然而,由于耐盐反应是一个极为复杂的过程,过去,通过传统的育种和遗传工程取得的成功有限。近十年来,由于分子生物学的发展,发现了一些与耐盐相关的新基因,对于这些基因的表达方式及其在耐盐反应中的作用已逐步得到了解,这为转基因工程提供了新的材料。通过控制耐盐相关基因在植物体内的表达,已获得了一些提高耐盐性的转基因植物,展示了诱人的前景,但该领域研究仍然存在许多困难和问题,文章重点讨论耐盐转基因植物的进展。     

绿色荧光蛋白基因（G卯）在抗虫转基因植物研究中的应用

用合成的crylAc基因与绿色荧光蛋白基因(GFP)构成融合蛋白基因,然后和改造的GNA基因构建双价抗虫基因植物表达载体pBGbfg,经根癌农杆菌介导转化了烟草。在紫外灯照射下,观察到转基因植株叶片中有较强的绿色荧光;经抗虫试验、PCR、Southern blot和Western blot等检测,表明该重组植物表达载体能够在转基因植物中有效表达外源基因,转基因植株绿色荧光的表型与其抗虫性密切相关。从而成功地建立了以绿色荧光蛋白基因与抗虫基因组成的融合基因转化系统,简化了抗虫转基因植物筛选程序,有助于快速获得双价抗虫转基因植株。     

心脏基因转录潜能的区域化

心脏基因在心肌中的区域化表达是一个非常普遍的现象,通过转基因动物研究心肌中的转录潜能的区域化已取得了重大的进展.房室转录区域化最早是在线状心管形成时开始出现的.之后,在胚胎心脏的各个部分均可以发现转基因区域化表达.对于转基因在心肌中区域化表达的分子机理的研究,现在主要集中在对转基因调控区域的顺式调控元件和反式调控元件的解析,以及在心肌细胞中对于转录很重要的基因或是已被证明会介导位置信息的基因的表达模式和功能的研究上.     

番茄LeNHX1基因植物过量表达载体的构建及表达分析

从番茄幼苗中提取RNA,根据NCBI中番茄LeNHX1基因序列设计引物,通过RT-PCR获得了番茄LeNHX1基因的cDNA序列,包含一个1 605 bp的开放阅读框,编码534个氨基酸。将cDNA序列连接到植物过量表达载体PBI121上,对所获得的重组质粒进行双酶切鉴定,结果表明,植物过量表达载体PBI121-LeNHX1已构建成功。半定量RT-PCR结果表明LeNHX1基因在根、茎和叶中均表达,盐、低温和脱落酸的诱导能提高LeNHX1基因的表达量,推测番茄LeNHX1基因在逆境应答中可能起着重要作用。