染色体重组对转基因大麦中gfp基因表达的作用

利用5种转绿色荧光蛋白基因(gfp)大麦不同株系及野生型大麦为材料,对不同转基因株系间以及转基因株系与野生型植株间进行杂交,分别对不同世代植株的根尖、花粉中gfp基因的表达量进行测定.结果表明,不同转基因株系间的根尖、花粉的gfp基因在表达量上存在差异,同一转基因材料的gfp基因表达存在组织差异;gfp基因在杂交后代中作为一个显性基因以孟德尔方式稳定遗传,不同染色体上的gfp基因重组有利于提高持基因表达.     

转基因大麦中gfp基因的染色体位置及其表达

通过对大麦小孢子进行基因枪轰击获得4株转绿色荧光蛋白基因(gfp)的植株(A、C、D、E),以gfp基因为探针进行荧光原位杂交(FISH)研究转化植株中转基因插入位置和基因表达。4个株系在染色体7L(5HL)的不同位置都有一个插入点,而E株系在染色体5S(7HS)还有第2个插入点。所有的转基因T0代植株都是半合子并在T1、T2代发生分离。D株系GFP未表达,但FISH和PCR分析表明gfp基因已成功插入其染色体。各株系在根尖和花粉中的GFP表达水平不同：C株系在花粉表达强而在根尖表达中等;A株系在花粉中等表达而在根尖表达较淡;E株系则在根尖高表达,花粉中等表达。A和C株系在根尖和花粉的GFP分离都表现单位点特性,而E株系的根尖分离表现重叠作用(15：1)特征,但在花粉中表达GFP的频率低。PCR结果和3个分离株系的根尖表达结果一致。D和E株系的GFP表达不正常可能和加基因插入位置或基因的结构有关。     

含gfp植物转基因表达载体的构建及在矮牵牛转基因不定根中的高效表达

利用pBIN19、pGFP和pCHS质粒, 成功构建了CaMV 35S启动子驱动的gfp基因的植物转基因表达载体pBIN-35S-GFP, 并导入野生型发根农杆菌K599。矮牵牛的转化实验表明, 矮牵牛离体叶片被发根农杆菌K599(带pBIN-35S-GFP质粒)感染生根率达45%。对诱导的不定根基因组DNA的PCR检测表明, 不定根基因组中含有发根农杆菌K599 Ri质粒中的rolB基因和外源gfp基因;转基因不定根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光, 表明构建的转基因载体pBIN-35S-GFP能实现gfp基因的高效表达。该载体在CaMV 35S启动子的两端各有一个多克隆位点, 可以方便地进行启动子替换, 用于研究不同启动子的功能。此外, 该载体在gfp基因的5'端含有多克隆位点, 在3'端含有EcoRⅠ和BsmⅠ两个单一酶切位点, 可以方便地在5'端连接上目标基因, 表达含GFP的融合蛋白, 进行目标基因编码蛋白的亚细胞定位; 也可以方便地切除gfp基因, 连上需要的目的基因进行转化。     

crylA基因在转基因玉米中的遗传与表达

通过Southern杂交、ELISA分析等方法,研究了crylA基因在转基因玉米中的遗传与表达。结果表明,crylA基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传。crylA杀虫基因在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同,在叶片,苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花粉等非绿色组织中的表达量;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势,在研究的3个转基因工程株系中,crylA杀虫蛋白的表达量在R2、R3、R4代之间无显著差异。     

脱水应答转录因子CBF1的克隆与转基因小麦的分子检测

根据已发表的小麦(T.aestivum)转录因子CBF1基因序列(GenBank Accession No.AF376136),设计引物从小麦品种‘京花1号’叶片中克隆出该基因,用拟南芥RD29B基因为启动子构建含CBF1基因的逆境诱导表达载体pBAC127F(6 967 bp),以‘99-92’、‘5-98’、‘104’和‘轮选987’等冬小麦品种(系)的幼穗和幼胚为材料,基因枪转化该表达载体。经筛选与植株再生,共获得14株转基因植株及其后代株系。这14个株系经PCR分析和点杂交检测,最终确认了5-98-40、5-98-41这2个株系为转基因株系,结果表明拟南芥RD29B启动子调控下的转录因子CBF1基因已稳定整合到转基因植株中。     

转TPSP融合基因小麦的耐旱相关特性

在获得转TPSP基因小麦纯合株系的基础上,对3个转基因株系的耐旱相关生理特性进行了分析。脯氨酸含量测定显示,干旱胁迫过程中小麦叶片中脯氨酸含量逐渐增加,且3个转基因株系叶片中脯氨酸的积累速度和积累量均显著高于非转基因对照;叶绿素荧光参数测定显示,3个转基因株系的Fv/Fm值在胁迫过程中均略高于非转基因对照,转基因株系4-4-4的Fv/Fo值显著高于非转基因对照,表明转基因株系在水分胁迫条件下光合系统II（PSII）的光合效率有所增强;转基因小麦耐旱性鉴定显示：模拟干旱胁迫100h时对照小麦叶片几乎全部萎蔫,而3个转基因株系均表现出较强的耐旱性;复水24h后转基因株系4-9-1、4-4-4和30-1-2的叶片黄化率分别为25.2%、23.3%和27.6%,显著低于非转基因对照（48.8%）。上述研究结果表明转TPSP基因小麦具有较强的耐旱能力,为转基因材料进一步应用于小麦抗旱育种提供了依据。     

转MhGlu基因烟草灰霉病抗性及光合特性研究

以湖北海棠盆栽及组培苗叶片为材料,经NaCl、PEG-6000及4℃下ABA处理后,通过RT-PCR技术克隆了湖北海棠β-1,3-葡聚糖酶基因MhGlu;构建MhGlu基因的植物表达载体,通过农杆菌介导法将MhGlu基因转入烟草中,并通过PCR和RT-PCR检测,成功获得了4个转基因株系T6、T8、T11和T18;以转基因烟草株系T6及T8和非转基因对照植株为材料,对MhGlu基因的功能进行了进一步分析。结果显示:(1)半定量qRT-PCR显示,NaCl、PEG-6000及4℃下ABA处理均可以诱导湖北海棠盆栽及组培苗叶片MhGlu基因的表达;NaCl和PEG-6000处理48h内MhGlu基因的表达随处理时间延长逐渐增强,4℃下ABA处理的MhGlu基因表达量在4h时开始上调,12h时略降低,48h时又达到最大。(2)半定量RT-PCR检测转基因烟草植株几个病程相关基因PRs的表达量,表明过表达的MhGlu基因诱导并增强了烟草病程相关基因NtPR1、NtPR3和NtPR5的表达。(3)用灰霉病侵染烟草叶片,转基因烟草株系T6、T8均表现出较强的抗灰霉病特性。(4)测定烟草植株光合特性参数,转MhGlu基因烟草株系的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)较对照组均显著提高,且T8的净光合速率和蒸腾速率均显著高于T6,而T8与T6的气孔导度差异不显著。MhGlu基因在烟草中的过量表达能诱导病程相关基因PRs的表达,激活了烟草的光合特性保护机制,提高了转MhGlu基因烟草植株的灰霉病抗性。     

转基因小麦外源优质亚基基因的杂交转育研究

在获得外源品质基因1Dx5和1Ax1超量表达的转基因小麦的基础上,利用小麦转基因品系‘B72-8-11b’和‘B102-1-2’为父本,主要以湖北省栽培品种‘鄂麦12’为母本,配置杂交组合。杂交后代中采用系谱选择法,结合HMW-GS鉴定,研究了转基因小麦外源品质基因在F1、F2、F3、F4代的传递,并筛选出外源1Dx5或1Ax1基因保持超表达的2个新型转基因株系;同时证明了将外源品质基因向栽培品种转育,是提高小麦优质亚基含量和提高HMW-GS总量的有效方法之一。     

转双价抗虫基因大白菜新种质的获得及其抗虫性分析

采用超声波辅助花粉介导方法,将双价抗虫基因BmkIT-Chitinase导入早熟型大白菜自交系20-19-3,最终获得了5个转基因大白菜优良自交系纯合株系Z1-5、Z2-7、Z9-6、Z11-6和Z20-13;以转基因大白菜株系和非转基因对照植株为材料,对BmkIT-Chitinase基因在大白菜中的遗传规律、基因表达及抗虫性进行进一步分析。结果显示:(1)转化株后代多代(T_1~T_4)PCR、Southern blotting等分子跟踪检测表明,目的基因已成功导入受体植株,且能够稳定遗传;用该转基因方法对大白菜进行基因转化所获得的转基因植株分析显示,外源基因多数以多拷贝形式整合于核基因组,少部分外源基因以单拷贝形式整合。(2)Elisa分析结果证明,所导入的外源基因可高效表达,T4代株系新鲜叶片中表达产物量最高达到0.069μg·g~(-1)左右。(3)转基因株系田间抗虫性统计分析表明,转化株系与对照在抗虫性方面有显著差异,其对小菜蛾及菜青虫抗性普遍提高2~3级。研究认为,转BmkIT-Chitinase基因大白菜中BmkIT-Chitinase基因的表达可有效提高大白菜的抗虫性。     

反义trxs基因对转基因小麦种子内源trxh基因表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因(anti-trxs)株系01TY70-1-17-5及其对照小麦品种‘豫麦70’为试验材料,以小麦中稳定表达的肌动蛋白基因actin为内标,用半定量反转录聚合酶链式反应(semi-QRT-PCR)方法,对转基因株系及其对照种子中trxh基因时空表达情况进行了检测。检测结果表明,花后15~30d转基因株系trxh基因转录量平均比对照下降了20.1%,花后25d显著低于对照(P<0.05);胚乳trxh基因转录量最低,平均比对照低19.4%;种子吸涨24h时间内,转基因株系trxh基因转录量较对照均略低,但差异不显著。表明,外源trxs基因的导入直接干扰了内源基因的表达。     

沙柳SpsLAS基因超表达对拟南芥营养生长的影响

用沙柳SpsLAS基因构建35S∷SpsLAS超表达载体并转化野生型拟南芥,对转基因拟南芥进行表型观察,利用荧光定量PCR,对分枝、生长素及细胞分裂素相关基因进行表达分析。结果显示:(1)成功构建35S∷SpsLAS超表达载体,并获得9株纯合转基因株系,且转基因株系的萌芽速率快于野生型(对照),生活周期也较长;其中7个株系表现为生长迅速、株高增加、莲座叶叶片增大、分枝增加,2个株系表现为矮化、分枝增加、育性降低等一系列变化。(2)荧光定量PCR显示,与对照相比24h时转基因株系幼苗生长素及细胞分裂素途径关键基因无明显变化,4d时各基因在各转基因株系呈上调趋势;30d时分枝相关基因RAX1、RAX3表达量均上调,而MAX1、MAX3、REV、AXR1无明显变化。研究表明,SpsLAS基因过表达对拟南芥株型、莲座叶有明显影响,该研究结果为进一步研究该基因对分枝调控机制奠定了基础。     

转ZjAPX基因拟南芥对NaCl、干旱胁迫的耐性研究

旨在探讨枣树抗坏血酸过氧化物酶基因ZjAPX在植物渗透胁迫中的作用。将ZjAPX基因转入到模式植物拟南芥,以野生型(WT)、转ZjAPX拟南芥株系T2为试材,进行不同浓度NaCl胁迫和干旱胁迫。结果表明,转基因株系的种子萌发、植株生长均优于野生型株系;荧光定量PCR检测转基因拟南芥植株在干旱和盐胁迫处理10 d后目的基因ZjAPX的表达量显著高于野生拟南芥,表明ZjAPX的高表达明显提高了植株的抗旱和耐盐性。     

‘全红’杨PdHY5转录因子基因的克隆及功能分析

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL 5)转录因子在花青素的生物合成方面具有重要的作用。该研究以‘全红’杨叶片为材料,克隆了PdHY5基因,对其进行生物信息学分析;并通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,对其进行功能分析。结果显示：(1)PdHY5基因开放阅读框(ORF)长度为510 bp,共编码169个氨基酸。多序列比对和系统进化分析表明,‘全红’杨PdHY5蛋白具有bZIP家族蛋白的保守结构域,与毛果杨PtHY5蛋白亲缘关系最近。(2)成功构建过表达载体pNP1302 35S PdHY5,经潮霉素筛选获得了4个转基因烟草株系(S1~S4)。(3)qRT PCR结果表明,PdHY5基因在4个过表达株系中的表达量显著高于野生型(WT),且S4株系的表达量最高, S1最低;同时过表达株系的花青素生物合成途径关键基因CHS、F3H及FLS的表达水平较WT均显著上调。(4)叶片花色素苷的相对含量在转基因烟草株系S2、S3、S4中较WT显著上调,分别增加了128.23%、97.36%和134.20%。研究表明,过表达PdHY5基因调控了烟草本身花青素生物合成途径中结构基因的表达,从而促进了花青素的积累。     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达(英文)

通过Southern杂交、ELISA分析等方法 ,研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达。结果表明 ,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传。cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异 ;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同 ,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量 ;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势 ;在研究的 3个转基因玉米株系中 ,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2 、R3 、R4代之间无显著差异。     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达

通过Southern杂交、ELISA分析等方法, 研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达.结果表明,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传.cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势;在研究的3个转基因玉米株系中,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2、R3、R4代之间无显著差异.     

转新型双抗虫基因棉花的遗传分析

首次用含合成的BtCrylAc活性杀虫蛋白嵌合基因及慈菇蛋白酶抑制剂B(API-B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体,通过土壤根癌杆菌介导转化棉花品种冀合321,获得一批抗虫的转化再生棉花植株。利用叶片涂抹卡那霉素、叶片离体养虫和PCR扩增等检测方法对6个不同转双抗虫基因株系的抗虫性进行遗传分析。结果显示,转化株系自交的T1抗虫性状遗传较为复杂;农杆菌介导获得的转基因抗虫棉在早期世代不易选到纯合系,但是随着对抗虫性状进行单向选择,到T4和T5就能获得抗虫纯合系。利用抗虫性稳定的转化后代材料和转化受体进行田间杂交,发现F2抗虫性分离完全符合一对或两对显性基因的分离规律,并证明了DR248和DR193两个材料为外源基因双拷贝插入。转化株系的Southern杂交也证明了上述结果。     

外源脱水应答转录因子DREB基因在转基因小麦中的诱导型表达与抗干旱生理效果研究

以冬小麦品种8901、5-98、99-92和104等品种的幼穗和幼胚为材料,用基因枪转化含逆境诱导转录因子DREB和bar基因的质粒pBAC128F（7024bp）。经筛选与植株再生,共获得70多个转基因小麦植株及其后代株系。转基因株系经PCR分析和RNA点杂交检测,结果表明外源转录因子DREB基因已稳定整合到转基因植株及其后代株系中,并且在部分后代株系中获得了表达。叶片脯氨酸含量测定表明,有16个转基因株系的脯氨酸含量与非转基因对照相比,增加相当显著,其中10个株系的脯氨酸含量在1100μg/g以上,比对照提高了2倍多。室内抗旱模拟实验表明,转基因株系停止浇水15d后,叶片仍然表现绿色,而对照叶片则失绿、枯干;复水10d后,转基因株系恢复活力,对照则死亡。研究表明,利用逆境诱导型启动子（rd29B）来增强外源DREB基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性。     

杂交转育植酸酶phyA大豆阳性材料筛选研究北大核心CSCD

植酸及其盐类占土壤非有效态磷30%～40%,利用转基因技术结合常规育种手段培育能够分解利用植酸磷的作物新品种是解决这一问题的最新途径。本研究以农杆菌转化子叶节所获得的JL35-phyA为试材,采用PCR与RT-PCR进行目的基因检测,获得转基因阳性材料;随后将这些阳性材料与38个常规大豆杂交,实现phyA向不同大豆品种的转育。结果表明,利用农杆菌转化技术已将phyA转入吉林35,且基因在大豆根系能够正常转录表达,转基因株系的单株荚数、粒数、粒重及百粒重显著高于野生型,蛋白质和脂肪含量与野生型差异不显著;利用这些转基因株系,通过杂交转育获得F1阳性单株427个,涉及上述38个不同组合,说明目标基因phyA已转移到杂交后代;将F1阳性单株自交后筛选得到部分组合的阳性F2植株及F3子粒,经农艺性状考察,这些后代材料中存在丰富的遗传变异,并在杂交后代中选育出一些转有目标基因的优良株系,为今后培育转phyA大豆新品种(系)提供了一批重要的遗传资源。     

杂交转育植酸酶phyA大豆阳性材料筛选研究

植酸及其盐类占土壤非有效态磷30%～40%,利用转基因技术结合常规育种手段培育能够分解利用植酸磷的作物新品种是解决这一问题的最新途径。本研究以农杆菌转化子叶节所获得的JL35-phyA为试材,采用PCR与RT-PCR进行目的基因检测,获得转基因阳性材料;随后将这些阳性材料与38个常规大豆杂交,实现phyA向不同大豆品种的转育。结果表明,利用农杆菌转化技术已将phyA转入吉林35,且基因在大豆根系能够正常转录表达,转基因株系的单株荚数、粒数、粒重及百粒重显著高于野生型,蛋白质和脂肪含量与野生型差异不显著;利用这些转基因株系,通过杂交转育获得F1阳性单株427个,涉及上述38个不同组合,说明目标基因phyA已转移到杂交后代;将F1阳性单株自交后筛选得到部分组合的阳性F2植株及F3子粒,经农艺性状考察,这些后代材料中存在丰富的遗传变异,并在杂交后代中选育出一些转有目标基因的优良株系,为今后培育转phyA大豆新品种(系)提供了一批重要的遗传资源。     

水稻锌指蛋白基因O_sBBX22响应热胁迫的功能分析

利用RNA干涉技术研究水稻锌指蛋白基因O_sBBX22的生物学功能,为探讨O_sBBX22响应热胁迫的机制、培育抗逆水稻、减轻高温对水稻的损害奠定基础。通过观察转基因突变体植株和野生型植株在热胁迫下的表型差异,分析O_sBBX22生物学功能;采用半定量PCR和荧光定量PCR检测O_sBBX22以及相关的热激转录因子(HSF)、热激蛋白(HSP)基因在转基因突变体株系中的表达水平;通过原位组织化学检测过氧化氢在野生型、转基因突变体株系叶片中的定位和积累情况。结果表明,在0~5 h热胁迫条件下,与野生型株系相比,O_sBBX22的表达在转基因突变体植株中明显下调;而野生型O_sBBX22受热信号诱导,随着热激时间的增加,O_sBBX22的表达量呈先上升后下降的趋势,且在热激1 h时表达量最高。相关的HSF和HSP也受热信号诱导,野生型株系中的HSFA2a、HSFA7、HSP16.9和HSP100表达量均比转基因突变体株系高,且在热激1 h时,HSFA2a、HSP16.9和HSP100表达量最高,而HSFA7在热激3 h时表达最高。热胁迫3 h,经DAB染色,转基因突变体株系叶片上出现的红褐色斑点主要集中于叶脉和受损伤部位,且明显多于野生型。锌指蛋白基因O_sBBX22在水稻苗期热胁迫应答中具有重要的作用,野生型株系抗热能力明显高于O_sBBX22抑制表达转基因株系;HSFA2a、HSFA7、HSP16.9和HSP100可能参与了O_sBBX22介导的水稻耐热调控。