枯草芽孢杆菌纤溶酶基因在转基因烟草组织中的分泌表达

克隆枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillussubtilisfibrinolyticenzyme,BSFE)基因及其前导肽序列。通过农杆菌EHA105介导转化,获得转基因烟草植株。其BSFE的表达水平为叶片42.97±28.59U·g-1FW、茎15.14±10.57U·g-1FW和根25.55±14.71U·g-1FW。其内源BSFE信号肽可在转基因烟草中行使蛋白转运功能,使BSFE具有分泌表达特性。这一系统可用于建立利用植物组织分泌表达外源蛋白的系统模型。     

转OsMAPK4基因烟草的抗旱性研究与遗传分析

以低温处理的水稻辽盐241植株叶片总RNA为模板, 用OsMAPK4基因特异引物通过RT-PCR扩增出OsMAPK4基因, 构建了由E12启动子调控的OsMAPK4基因植物表达载体pBME12。通过农杆菌介导法将OsMAPK4基因导入烟草, 筛选获得25株转基因植株。抗旱性研究结果表明, OsMAPK4基因的超量表达提高了T1代转基因植株的抗旱性。卡那霉素抗性在T1代转基因植株中的分离情况表明, 大多数转基因株系符合单基因遗传规律。     

固氮相关的两个植物基因转化烟草及其表达

豆科植物凝集和血红蛋白分别在植物识别其相应的根瘤菌和在根瘤内降低氧分压保护固氮酶的共生固氮作用中起重要作用。将豌豆（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）凝集素基因（ｐｌ）和Ｐａｒａｑｓｐｏｎｉａ ａｎｄｅｒｓｏｎｉｉ血红蛋白基因（ｐｈｂ）构建到同一植物表达载体上,通过根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导法转化烟草（Ｎｉｃｓ     

草酸氧化酶基因转化烟草的研究

为研究草酸氧化酶基因(OxO)对植物抗病的作用,将含有CaMV 35s启动子的植物表达载体以根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘方法,转化了烟草97131。具有卡那霉素抗性的再生植株经PCR检测,得到了与阳性对照一致的470bp的片段,进一步对PCR产物测序表明OxO基因已整合进烟草基因组中。在对草酸的耐受性实验中,转基因烟草对草酸的抗性明显高于未转化烟草。     

转枯草芽孢杆菌植酸酶基因烟草对不同介质中植酸磷的吸收利用

利用转入枯草芽孢杆菌植酸酶基因的不同烟草株系,分别在无菌培养基、砂培和土培试验中研究了转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收和利用.结果表明,在无菌培养基试验中,所有转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用能力均显著高于野生型,其生物量比野生型提高了3.6～10.7倍,总磷吸收量提高了2.2～4.6倍;在沙培和土培中,转植酸酶基因烟草对植酸磷的吸收利用与野生型相比,生物量和总磷吸收量差异不显著.这说明转植酸酶基因在无菌条件下可以提高植物吸收利用植酸磷的能力,但是在自然条件下,由于微生物分解或矿物固定等原因,其作用不稳定,需要进一步研究克服土壤中的限制因素,才能使转基因植物充分发挥作用.     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)碱性脂肪酶基因在毕赤酵母中的表达

将来自枯草芽孢杆菌的碱性脂肪酶基因经密码子优化,全基因合成后克隆到pPICZαA载体,构建了pPICZαA-bsl分泌型重组质粒,该重组质粒经限制性内切酶PmeI线性化后使用LiCl法转化到毕赤酵母X-33,经过筛选获得分泌表达碱性脂肪酶的重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-bsl。摇瓶发酵液上清酶活最高可达4.78 U/mL,初步研究了该脂肪酶的酶学性质,其最适作用温度为40-60℃,最适pH9.0,且具有高度耐碱的特性。该重组脂肪酶对旧新闻纸具备较明显的脱墨能力。     

拟南芥CBF2基因的抗旱性研究

以拟南芥为材料,根据已报道的序列设计引物克隆了CBF2基因及rd29A基因启动子,并构建了植物表达载体pBI-rd-cbf,用以转化烟草。转基因烟草的Northern杂交检测显示,30%PEG诱导条件下CBF2基因在诱导30 min之后持续较高的表达水平,且表达水平受胁迫诱导程度的影响。抗旱生理指标测定显示,干旱条件下转基因烟草植株的脯氨酸含量迅速增高,远超于野生型;而丙二醛含量的增长幅度要比野生型植株小很多,且随着胁迫时间的延长,转基因植株体内的丙二醛含量逐步趋于稳定。试验证明,CBF2基因在提高农作物的抗旱性方面具有极大的利用价值。     

Genetic Transformation of Tobacco with the Trehalose Synthase Gene from Grifola frondosa Fr. Enhances the Resistance to Drought and Salt in Tobacco

Trehalose is a non-reducing disaccharide of glucose that functions as a protectant in the stabilization of biological structures and enhances the tolerance of organisms to abiotic stress. In the present study, we report on the expression of the Grifolafrondosa Fr. trehalose synthase (TSase) gene for manipulating abiotic stress tolerance in tobacco (Nicotiana tabaccum L.). The expression of the transgene was under the control of two tandem copies of the CaMV35S promoter and was transferred into tobacco by Agrobacterium tumefaciens EHA105. Compared with non-transgenic plants, transgenic plants were able to accumulate high levels of products of trehalose, which were increased up to 2.126-2.556 mg/g FW, although levels were undetectable in non-transgenic plants. This level of trehalose in transgenic plants was 400-fold higher than that of transgenic tobacco plants cotransformed with Escherichia coli TPS and TPP on independent expression cassettes, twofold higher than that of transgenic rice plants transformed with a bifunctional fusion gene (TPSP) of the trehalose-6-phosphate (T-6-P) synthase (TPS) and T-6-P phosphatase (TPP) of E. coli, and 12-fold higher than that of transgenic tobacco plants transformed the yeast TPS1 gene.It has been reported that transgenic plants with E. coli TPS and/or TPP were severely stunted and had morphological alterations of their roots. Interestingly, our transgenic plants have obvious morphological changes, including thick and deep-coloured leaves, but show no growth inhibition; moreover, these morphological changes can restore to normal type in T2 progenies. Trehalose accumulation in 35S-35S:TSase plants resulted in increased tolerance to drought and salt, as shown by the results of tests on drought, salt tolerance, and drought physiological indices, such as water content in excised leaves, malondialdehyde content, chlorophyll a and b contents, and the activity of superoxide dismutase and peroxidase in excised leaves. These results suggest that transgenic plants transformed with the TSase gene can accumulate high levels of trehalose and have enhanced tolerance to drought and salt.     

白桦BpBEE2基因的遗传转化及抗逆性分析

Brassinolide Enhanced Expression2（BEE2）基因属于bHLH转录因子家族,是调控油菜素内酯信号转导的上游调控因子。本研究通过RT-PCR技术克隆BpBEE2基因的全长cDNA序列,构建植物过表达及抑制表达载体,并通过农杆菌介导法进行白桦的遗传转化,对获得的转基因株系进行生长量及盐、旱胁迫分析,结果表明：获得了长度为1 080 bp的全长cDNA序列,成功构建了该基因的过表达及抑制表达载体,并获得了过表达和抑制表达的白桦株系。BpBEE2基因过表达白桦株系的苗高高于对照株系,而抑制表达株系的苗高低于对照株系。同时发现BEE2基因对盐、旱胁迫后对植株的鲜重也产生了影响。说明BpBEE2可能参与了植物的生长发育过程,并且改善了植物的抗旱、耐盐性。     

转果聚糖蔗糖转移酶基因( Sac B)美丽胡枝子的获得

采用农杆菌介导的遗传转化方法,将来自枯草杆菌的果聚糖蔗糖转移酶基因(SacB)导入美丽胡枝子,以提高胡枝子抵御干旱胁迫和盐胁迫的能力。以美丽胡枝子子叶节为外植体,通过与含有植物双元表达载体pKP的农杆菌LBA4404共培养,将SacB基因导入美丽胡枝子基因组。经卡那霉素筛选后,共获得62株卡那霉素抗性植株。经PCR特异性扩增和PCR-Southern杂交,证明有5株再生植株基因组DNA中整合了SacB基因。通过RT-PCR分析,结果表明SacB基因均获得表达。经过200mmol/LNaCl和5%PEG模拟胁迫,发现转基因植株美丽胡枝子中,可溶性糖含量在任何时候均高于未转化植株,并比对照拥有更高的抗干旱胁迫和盐胁迫能力。     

羽衣甘蓝胁迫应答基因BoRS1转化烟草的初步研究

将克隆于羽衣甘蓝的胁迫应答基因BoRS1连入中间载体p35S-2300：：gus：：noster相应位点,成功地构建了含BoRS1基因的植物双元表达载体p35S-2300：：BoRS1：：noster,并通过农杆菌介导法对烟草进行了遗传转化。PCR检测结果表明目的基因BoRS1已成功地导入并整合到烟草基因组中。RT-PCR分析显示,在不同的转基因烟草植株中BoRS1表达量存在差异。转BoRS1烟草的耐干性和甘露醇胁迫研究表明,BoRS1基因的表达对提高植物抗干旱胁迫能力有一定的作用。     

巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶基因在枯草杆菌中的高表达

用ＰＣＲ方法从巨大芽孢杆菌的基因组ＤＮＡ中扩增到青霉素Ｇ酰化酶基因,并装载到枯草杆菌质粒ｐＰＺＷ１０３中,将其转化到枯草杆菌ＤＢ１０４中进行了分泌表达,重组菌株产酶无需苯乙酸诱导。在３７℃培养２４ｈ,菌液酶活力可达６ｕ／ｍｌ。１０天的连续传代实验表明重组菌株的稳定性很高。     

aroA-In融合基因载体的构建、表达及对烟草的转化

PCR扩增突变的5’-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(5’-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthetase,EPSPS)cDNA全长序列,插入pLitmus28得到pLEPSPS,进而通过反向PCR在EPSPS235／236aa之间将其打断为无功能的片段。选用人工构建的具有顺式和反式剪接功能的mini型蛋白内含子Ssp DnaB和Rma DnaB,插入被打断的aroA(抗除草剂基因),构建了质粒pLEBC、pLEBT、pLERC和pLERT。将4种重组质粒中的aroA-In(蛋白内含子Intein插入aroA)融合基因插入pET-32得到表达载体pETLEBC、pETLEBT、pETLERC和pETLERT,lPTG诱导后,SDS-PAGE分析显示其能在DE。中有效表达并发生相应的蛋白剪接。将aroA-cis Ssp DnaB和aroA-cis Rma DnaB融合基因分别插入pLYM中进一步构建成植物表达载体,农杆菌叶盘法转化烟草。基因组PCR分析表明融合基因整合入植物核基因组;RT-PCR分析显示其可在高等植物细胞中成功表达。结果说明蛋白内含子基因可以转化高等真核细胞,蛋白剪接技术可应用于高等植物细胞,从而为防止植物转基因扩散提供了一条新的途径。     

枯草杆菌中性蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达

蛋白酶是枯草杆菌(Bacillus subtilis)产生的具有重要工业价值的水解酶。对蛋白酶基因的分离与高效率表达一直是基因工程研究领域的重要内容之一^[1-4]。蛋白酶基因的筛选可采用不同的方法,如“免疫法”、“DNA 杂交法”、“遗传互补法”等。大肠杆菌(Escherichia coli)是基因工程中最常用的宿主菌, 若能以E．Coli作为筛选蛋白酶基因的宿主苗,那么使用E．Coli的常规载体,便可直接获得完整的蛋白 酶基因。枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达．则是实现这一目标的关键。Koide等人^[5]报道过枯草杆菌的胞内丝氨酸蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达。转化细胞在含有脱脂牛奶的平板上可产生十分微弱的水解圈。Ikeraara等人^[6]将Subtilisin E(枯草杆菌蛋白酶E)插人大肠杆菌的表达载体,具有活性的Subtilisin E便可分泌到大肠杆菌的细胞周质中。吴汝平撰文指出^[7]。克隆的枯草杆菌蛋白酶基因不能在大肠杆菌中表达。是因为大肠杆菌不能转录枯草杆菌的促使生长调节基因。Wang等人^[8]则认为,在大肠杆菌中观察不到野生型的中性蛋白酶基因E(nprE)的表达。是因为nprE的表达产物对大肠杆菌有致死作用．除去该基因上的核糖体结合位点,nprE便能在大肠杆菌中低水平表达,并能将表达产 物分泌至胞外。由上可知．枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达以及表达的位置仍然是一个众说纷纭的问题,这一问题也正是能否用大肠杆菌作为宿主菌筛选蛋白酶基因的关键。     

农杆菌侵染玉米芽尖导入psy基因的研究

以玉米自交系天塔五母、7922的芽尖为受体,用农杆菌介导法将psy基因转入玉米中.以植株的转化率为指标,研究了真空处理方式,真空处理时间及共培养时间对转化率的影响.结果表明,当在真空条件下侵染20min,共培养3天时转化率最高.用200mg/L的草胺膦溶液筛选,获得抗性植株经PCR检测有16株表现阳性,其中天塔五母有12株,7922有4株.RT-PCR及高效液相色谱(HPLC)检测结果表明psy基因已经整合进玉米基因组并能正常转录,转基因玉米中总类胡萝卜素含量比野生型玉米提高了25％.     

超声波介导铁蛋白基因转化苹果的研究

以嘎拉苹果的叶片为转化受体,应用超声波法将菜豆铁蛋白基因导入受体中.实验表明,以0.5 W/cm2的声强、25℃、20 min超声波处理的转化效果最佳,抗性愈伤组织的比例高达24%.抗性愈伤组织经诱导获得了16个苹果抗性植株,有11株表现出GUS阳性,阳性比率为2.75%.经PCR检测,11株GUS阳性植株中有6株能扩增出目的条带;而Southern blotting实验表明,菜豆铁蛋白基因仅在2个苹果转基因株系的基因组中实现了完整插入,并且杂交的信号较强;进一步RT-PCR检测实验显示,外源菜豆铁蛋白基因在上述2株转基因植株中并未转录,发生了基因沉默.     

苏云金杆菌抗虫基因cryI Ac 转化辣椒的研究

通过农杆菌介导法将杀虫结晶蛋白基因cryIAc导入到辣椒子叶外植体中,经卡那霉素筛选、组织化学法检测GUS活性以及PCR、southern杂交分析证实cryIAc基因已整合进辣椒核基因组中。