番茄SlmiR393基因超表达载体的构建及其靶基因鉴定

为研究番茄(Lycopersicum esculentum)的SlmiR393基因功能,采用生物信息学方法从番茄基因组数据库中获得SlmiR393的前体序列及其潜在的靶基因。以基因组DNA为模板,克隆了番茄SlmiR393前体基因并整合到pLP35S-100植物表达载体;采用5′ RACE RT-PCR技术验证SlmiR393对预测靶基因mRNA的剪切作用,采用定量PCR技术检测SlmiR393及其靶标基因在番茄不同组织的表达。结果表明,SlmiR393的前体序列含有完整的茎环结构;成熟miR393与3个生长素受体同源基因(SlTIR1、SlTIR1-like1和SlAFB)之间具有识别作用位点。SlmiR393可对番茄3个靶基因的转录本进行剪切降解;SlmiR393与3个不同靶基因(SlTIR1、SlTIR1-like1和SlAFB)的表达模式在叶和茎、花蕾、花中存在一定的互补关系。因此,推断番茄中的SlmiR393可能在特定的组织或发育时期介导特定的靶基因mRNA的剪切降解, 初步证实生长素受体同源基因为SlmiR393的靶基因。此外,成功构建以CaMV 35S为启动子的植物表达载体pLP35S-pre-SlmiR393, 为深入研究SlmiR393在番茄生长素信号转导中的功能奠定了基础。     

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。     

番茄LeDREB1转录因子基因RNAi载体的构建和鉴定

利用rd29A基因启动子的DRE元件从番茄(丽春)cDNA文库中通过酵母单杂交技术筛选得到转录因子基因LeDREB1。核苷酸序列测定结果表明,该基因片段全长1 782 bp,具有900 bp的cDNA开放阅读框序列,编码300个氨基酸。该基因属于AP2/EREBP家族[1],可能调控许多逆境应答基因的表达。运用RNA干扰的思路,设计特异性引物,扩增正向和反向基因片段。将LeDREB1正向+反向基因片段插入到pCAMBIA2300-OCS的35s启动子下游,构建干扰载体pCAM-RNAi-LeDREB1,通过酶切和测序鉴定证明目的片段与载体片段连接正确。这一载体的成功构建为进一步研究LeDREB1的功能和调控作用机制提供有效的材料与技术支撑。     

双抗(抗病毒及抗虫)植物表达载体的构建及番茄的转化鉴定

将抗病毒的ＣＭＶ－ｃｐ 基因和抗虫的Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ 基因依次插入到植物表达载体ｐＥ３ 的ＨｉｎｄⅢ和ＫｐｎⅠ位点,通过菌落原位杂交筛选和酶切鉴定,然后以土壤农杆菌ＧＶ３１１－ＳＥ介导转化番茄,胭脂碱检测,染色体ＤＮＡ 的点杂交及ＰＣＲ扩增证明ＣＭＶ－ｃｐ 基因和Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ 基因已同时导入转化再生的番茄植株。ＲＮＡ 点杂交证明ＣＭＶ－ｃｐ 基因和Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ 基因已在转基因番茄植株中同时获得表达。     

双抗（抗病毒及抗虫）植物表达载体的构建及番茄的化鉴定

将抗病毒的ＣＭＶ－ｃｐ基因和抗虫的Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ基因依次插入到植物表达载体ＰＥ３的ＨｉｎｄⅢ和ＫｐｎⅠ位点,通过菌落原位杂交筛选和酶切鉴定,然后以土壤农杆菌ＧＶ３１１－ＳＥ介导转化番茄,胭脂碱检测,染色体ＤＮＡ的点杂交及ＰＣＲ扩增证明ＣＭＶ－ｃｐ基因和Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ基因已同时导入转化再生的番茄植株。ＲＮＡ点杂交证明ＣＭＶ－ｃｐ基因和Ｂｔ－ｔｏｘｉｎ基因已在转基因番茄植株中同时获得表达。     

转录因子DREB1A基因的克隆与植物表达载体的构建

根据GenBank中已发表的转录因子DREB1A基因的cDNA序列设计并合成了一对引物,通过RT-PCR的方法从低温处理的拟南芥总RNA中扩增出DREB1A基因的全长cDNA片段。将其克隆到pMD18 T-vector中。经测序证明该片段与GenBank上报道的序列具有99.8%的同源性。2个碱基的置换导致了一处氨基酸的差异,但这一氨基酸并不在基因的功能结构域上,推测其不会影响基因功能。以植物表达载体pBch为基础,构建了由组成型启动子35S调控的DREB1A基因的植物表达载体pBDR35S,为利用DREB1A基因改良植物抗逆性奠定了物质基础。     

大豆GmPDS基因的克隆及VIGS表达载体构建和鉴定

病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术是近年来发展起来的一种反向遗传学快速研究基因功能的方法,对于植物特别是难于转化的大豆而言尤其适用。本研究采用PCR技术从大豆(Glycine max)基因组中克隆了八氢番茄红素去饱和酶(phytoene desaturase,PDS)基因的部分序列,命名为GmPDS(Glycinemax PDS)。该片段长430bp,序列分析表明,该基因与大豆八氢番茄红素去饱和酶(GenBank登录号:M64704)cDNA序列同源性为99%。双酶切GmPDS片段和烟草脆裂病毒载体(pTRV2),构建了重组载体pTRV2-GmPDS,并将该重组载体分别转化农杆菌C58C1/pMP90、GV3101和LBA4404,为分析pTRV载体是否可以浸染大豆奠定了基础。     

烟草NtCBL1基因的克隆、表达载体构建及表达分析

CBL是一类Ca²⁺感受蛋白,在植物适应或抵制逆境胁迫的过程中发挥重要的作用。从烟草品种K326中克隆到了一个CBL1的同源基因,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,预测分子量为24.5 kDa,等电点为5.03。同源性分析结果显示,该基因与林烟草CBL1、甜辣椒CBL1等具有较高的同源性,故命名为NtCBL1。生物信息学分析表明,NtCBL1具有CBL家族保守的EF-hand钙结合结构域。组织表达分析发现该基因在成熟期的根、茎、叶、花中均有表达,在根中的表达量最高。逆境胁迫实验表明,该基因表达受低钾、高盐、干旱、ABA和低温诱导调控,参与烟草生物与非生物逆境胁迫的响应。并成功构建了NtCBL1-pBI121过表达载体。研究结果为解析NtCBL1在响应逆境胁迫的功能奠定一定理论基础。     

嘌呤核苷磷酸化酶基因的克隆及原核表达载体的构建

通过PCR方法从产气肠杆菌、胡萝卜软腐欧文氏菌、大肠杆菌扩增嘌呤核苷磷酸化酶(PNPase)基因,然后将扩增的约720bp的基因片段克隆到pET-28b表达载体上,构建重组PNPase的表达载体。核苷酸及推导的氨基酸序列分析表明,该基因在三个菌株之间有很高的同源性。SDS-PAGE电泳结果显示出明显的特异性蛋白质条带,其分子量约为29.8kDa.该载体的构建为进一步研究核苷及其类似物的生物合成奠定基础。     

线虫Fat-1基因密码子的优化及其真核表达载体构建

目的:为使线虫Fat-1基因能够在牛中高效表达,通过密码子优化及全基因合成方法制备Fat-1基因,并构建其转基因表达载体。方法:通过生物信息学手段,将来源于线虫的Fat-1基因以牛为表达宿主进行密码子优化,将优化后的Fat-1基因命名为bFat-1;通过全基因合成方法获得bFat-1基因,构建pcDNA3.1-bFat-1真核表达载体。结果:通过密码子优化,影响Fat-1基因在牛中表达的密码子适应指数、优势密码子频率及GC含量等各项指标均有显著改善;全基因合成、克隆及测序结果显示已获得bFat-1基因;构建并鉴定了pcDNA3.1-bFat-1载体。结论:获得了适合牛体表达的Fat-1基因并构建了其转基因载体,为获得高效表达Fat-1基因的转基因牛细胞系奠定了基础。     

流感病毒ns1基因的克隆及其原核表达载体的构建

为了解H5N1亚型流感病毒株的ns1基因特性及其规模制备NS1蛋白,首先将病毒在鸡胚中传代,从收获的尿囊液中提取RNA,采用RT-PCR技术扩增流感病毒全长ns基因。测序显示H5N1亚型流感病毒NS1cDNA全长678bp,编码225个氨基酸。BLAST分析表明,Qa/ST/852/01(H5N1)病毒株ns1基因与近年来从华南地区分离的禽H5N1毒株的ns1基因有很高的同源性。之后采用PCR方法扩增ns1基因的cDNA片段,将其克隆到pGEX-4T-3载体中,与谷胱甘肽巯基转移酶(GST)基因融合,构建重组质粒pGEX-4T-3/NS1cDNA,转化大肠杆菌BL21(DE3)并进行诱导表达。SDS-PAGE和凝胶扫描分析,GST-NS1融合蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达,并且以可溶形式存在,重组融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的28.5%,表达产物经亲和层析纯化后蛋白质纯度达96%以上。经免疫印记证实重组融合蛋白可以被GST特异性抗体所识别。该表达载体的构建为获得大量NS1蛋白进行功能研究及抗体制备提供了基础。     

中国人肥胖基因克隆及其原核表达载体的构建

为了探讨人肥胖（obesity,OB）基因的生理和病理意义,利用逆转录-聚合酶链式．反应（RT-PCR）方法,从中国汉族成人腹膜后脂肪组织总RNA中扩增出肥胖基因编码区序列（cDNA）．定向亚克隆pUC19质粒,克隆的OBcDNA不含信号肽序列并加入了新的起始密码子ATG,序列分析表明,与日本报道的人OBcDNA相比,多出一个谷氨酸密码子CAG．将OBcDNA定向克隆至原核表达载体pBV220,构建了重组OB基因表达质粒pBV220-OB．SDS-PAGE证实pBV220-OB在大肠杆菌中可表达分子量为16.7KD的特异蛋白带．     

拟南芥春化相关基因VRN2的克隆及其植物表达载体的构建

本文利用特异性引物,从拟南芥RNA中提取春化相关基因VRN2 cDNA序列,GenBank登录号AY063047。该基因序列大小为1 354 bp,编码区为1 323 bp,编码氨基酸441个。将克隆片段插入中间载体pBPFΩ7,经PstI酶切回收带有P35S启动子和nos终止子片段,连接pBI121载体,构建VRN2基因的植物表达载体。     

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.     

10kD玉米醇溶蛋白基因的克隆与植物表达载体构建

由于紫花苜蓿中的含硫氨基酸水平很低,采用基因工程手段将富硫蛋白基因-10kD玉米醇溶蛋白(zein)基因转入苜蓿中以提高其水平。根据该基因的保守序列设计引物,并在下游引物终止密码子前引入内质网驻留蛋白信号序列(KDEL),通过PCR技术从玉米(Zea mays L.)黄化幼苗基因组中扩增目的基因的开放阅读框(ORF)。序列测序得到全长为465bp的目的片断,该片段编码154个氨基酸,其中甲硫氨酸(M)31个占20.13%,半胱氨酸(C)6个占3.90%,含硫氨基酸共占24.03%。该基因与报道的10kD玉米醇溶蛋基因具有很高的同源性。将该基因构建到植物表达载体pCAMBIA13011上,以转化紫花苜蓿提高其含硫氨基酸的水平。     

流感病毒ns1基因的克隆及其原核表达载体的构建

为了解H5N1亚型流感病毒株的ns1基因特性及其规模制备NS1蛋白,首先将病毒在鸡胚中传代,从收获的尿囊液中提取RNA,采用RT-PCR技术扩增流感病毒全长ns基因.测序显示H5N1亚型流感病毒NS1 cDNA全长678bp,编码225个氨基酸.BLAST分析表明,Qa/ST/852/01(H5N1)病毒株ns1基因与近年来从华南地区分离的禽H5N1毒株的ns1基因有很高的同源性.之后采用PCR方法扩增ns1基因的cDNA片段,将其克隆到pGEX-4T-3载体中,与谷胱甘肽巯基转移酶(GST)基因融合,构建重组质粒pGEX-4T-3/NS1 cDNA,转化大肠杆菌BL21(DE3)并进行诱导表达.SDS-PAGE和凝胶扫描分析,GST-NS1融合蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达,并且以可溶形式存在,重组融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的28.5%,表达产物经亲和层析纯化后蛋白质纯度达96%以上.经免疫印记证实重组融合蛋白可以被GST特异性抗体所识别.该表达载体的构建为获得大量NS1蛋白进行功能研究及抗体制备提供了基础.     

胞红蛋白酵母双杂交载体的构建与表达

胞红蛋白（CGB）是一种新发现的分布于胞浆与胞核的携氧珠蛋白。为探讨CGB在体内的相互作用蛋白,从而促进对其分子调控网络的认识,根据CGB基因的开放阅读框架设计并合成PCR引物,从人胎肝cDNA文库中扩增得到该基因编码区.测序分析正确后将其定向克隆到酵母表达载体pGBKT7中,构建获得CGB的酵母表达载体pGBKT7-CGB,并在酵母菌AH109中表达。提取酵母总蛋白并利用标签蛋白（myc）的抗体进行免疫印迹检测。结果表明所构建的CGB酵母表达载体能够在酵母中高效表达,可用于后续的酵母双杂交文库的筛选工作。     

醇母PHO81基因的克隆和表达

从酵母染色体ＤＮＡ中获得１个约３．０ｋｂ的ＢａｍＨＩ的克隆片段和１个约５．０ｋｂ的ＰｓｔＩ片段,前者包含１７４５ｂｐ的ＰＨＯ８１基因编码序列及１２４４ｂｐ的上游序列,后者包含２２３６ｂｐ的编码序列及约２．８ｋｂ的下游序列,经拼接得到完整的ＰＨＯ８１基因。以ＵＲＡ３基因取代部分ＰＨＯ８１的编码序列,通过体内同源重组,获得ＰＨＯ８１基因缺陷的酵母细胞株。构建ＰＨＯ８１－ＬａｃＺ融合基因,以β－半乳糖苷酶的活力表示ＰＨＯ８１基因的表达水平,研究了它的表达作用。ＰＨＯ８１基因为阻遏型表达,受无机磷浓度的控制,高磷使基因表达阻遏,低磷去阻遏。ＰＨＯ８１对其自身的表达有正调控作用,它与ＰＨＯ５和ＰＨＯ１１基因的调控模式相似,但ＰＨＯ８１上游调控序列和ＰＨＯ５及ＰＨＯ１１的同源性很低。     

拟南芥PR-1基因启动子的克隆与植物表达载体的构建

根据已报道的拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）病程相关蛋白基因（PR-1）序列设计引物,通过PCR技术从拟南芥中扩增得到水杨酸诱导表达的PR-1基因启动子片段,序列分析表明,该启动子含910bp核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸的同源性为99．7％：将该启动子构建到植物表达载体pB1121上,获得病程相关蛋白基因（PR-1）启动子驱动的GUS报告基因的植物表达载体pBI-prlp,将其转入根癌农杆菌GV3101,通过农杆菌介导转化拟南芥,获得转基因拟南芥植株,为深入研究寄主-病原物相互作用的分子机理奠定基础。