花椰菜花叶病毒及其作为载体的应用

除了Ti质粒以外,植物DNA病毒也是潜在的植物基因工程载体,目前已发现的植物DNA病毒仅十几个,分属子花椰菜花叶病毒组(Caulimovirus)和双联体病毒组(Geminiv irus)花椰菜花叶病毒组由于其DNA为双链,可直接从纯化的病毒粒子中得到,更为分子生物学家所关注。对该组病毒的代表--花梆菜叶病毒(Cauliflower Mosaic Virus CaMV)的病毒学,生理学已有了较深入的研究,近十几年来对其遗传背景研究也有了引人注目的进展。Hohn小组成功地以该病毒为载体,克隆了256bP的二氢叶酸还原酶基因,并在植物中表达成功。CaMV还为植物基因工程提供了强的启动子。     

花椰菜花叶病毒——一个很有希望的植物基因载体

植物基因工程的兴起,使寻找适当的外来基因载体成了一个很迫切的问题。除了Ti质粒外,植物病毒的基因也能很好地在植物体内表达,有可能成为一种很好的基因载体。从七十年代末起,有一些植物病毒学家开始注意花椰菜花叶病毒(CaMV),这是因为:1.该病毒的基因组是一个比较小的双链DNA(约8000bP),便于体外操作;2.克隆的病毒DNA可以通过摩擦接种侵染植物,重组后的DNA便能直接用于     

花椰菜花叶病毒(CaMV)的基因表达调控

花椰菜花叶病毒（CaMV）是一种具有重要经济价值和生物学意义的植物双链DNA病毒,它有7个开放阅读框（ORF）,其中6个呆各自编码一种蛋白产物。35S启动子区域含有3个转录因子专一的结合位点;RNA多腺苷化位点具有AAUAAA特征序列,它和其上游序列对35SRNA的加工和翻译有影响作用;下游ORFI在转录激活因子存在时可被翻译。由此表明,CaMV的表达调控表现在不同调控机制工作的基础之上。     

植物中转基因的整合机制

转基因在植物基因组中的整合分两步:在整合前阶段,转化的完整质粒及转基因片段经重组连接形成转基因串联子(transgenearray),其中不含任何植物基因组序列,连接反应由植物细胞本身的酶催化,仅依赖于游离的DNA末端,CaMV35S启动子和TDNA边界序列中的特定序列可能充当重组热点;在整合阶段,转基因DNA通过微同源介导的异常重组整合到植物基因组中,最初的整合位点作为整合热点,引导随后的转基因分子在该位点附近整合,不同转基因位点可被1～10kb植物DNA隔开,形成转基因簇(transgenecluster)。     

用激光微束法将外源基因导人水稻细胞的研究

将外源基因导入植物细胞是植物基因工程的关键步骤之一。用激光微束技术转化动物细胞已经取得了成功,并证明外源基因已整合到细胞染色体上。最近又证明激光微束可穿透植物细胞壁和细胞膜,将pBR322DNA导入植物细胞和细胞器。本实验在利用激光微束技术将外源基因导入水稻培养细胞上进行了探索。 所用外源DNA是pBI121质粒,该质粒带有CaMV35启动子和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因,用     

抗草甘膦转基因大豆PCR检测及问题探讨

转基因植物的检测具有重要的意义。用抗草甘膦转基因大豆中的外源CaMV35S启动子、CP4 EPSPS和巢式PCR引物,应用PCR方法,从中扩增出预期大小的DNA片段。将扩增产物回收后测序,经同源性分析扩增产物为CaMV35S启动子和CP4 EPSPS的一部分序列。与常规PCR相比,巢式PCR在检测转基因大豆中具有更高的特异性。讨论了PCR检测过程中假阴性和假阳性的原因。     

烟草tga1a基因的表达对外源基因在植物中表达的影响

烟草DNA结合蛋白TGA1a可特异地作用于CaMV35S增强子的激活序列as-1(-83~-63), 并表现为转录激活功能. 为了研究tga1a基因的表达对外源基因在植物中表达的影响, 将它置于维管束特异性启动子rolC下游, 并与CaMV35S启动子控制的报道基因串联成一种反式调控系统, 构建了植物表达载体, 同时, 以CaMV35S和rolC分别控制的报道基因构建植物表达载体为阳性对照. 通过农杆菌介导方法转化烟草和分子鉴定, 证明报道基因存在于转化烟草基因组中, 分别测定了不同转基因单株的GUS活性, 结果表明: rolC控制下的tga1a的表达显著增强了CaMV35S控制下的报道基因表达, 其GUS活性明显高于CaMV35S或rolC单独调控报道基因的转化植株, 单株的最高GUS活性达到两个阳性对照的10倍以上. 组织化学定位证实该串联系统使GUS蛋白主要集中在维管束组织. 这一研究结果为提高外源基因在转基因植株中的表达水平和外源基因的组织特异性表达创立了一个新模式.     

棉花曲叶病毒大基因间区启动子在宿主植物中的表达活性

棉花曲叶病毒(CLCuV)是一种单链DNA病毒,属于双生病毒亚组Ⅲ.为了研究其基因组大基因间区(LIR)的功能,以CLCuV侵染的烟草叶片组织总DNA为模板,通过聚合酶链反应扩增LIR并插入克隆载体.将LIR分别以互补链及病毒链基因转录方向与gus报告基因和nos终止子融合,构建了植物表达载体.通过农杆菌介导的方法转化烟草并测定转化植株的GUS活性,实验结果表明,LIR在互补链基因方向具有强启动子活性,GUS平均活性是CaMV 35S启动子的5～6倍,单株最高的GUS活性达到CaMV 35S启动子的10倍;组织化学定位证实其在叶肉及维管组织均有活性.LIR在病毒链基因方向的启动子活性较低.报道了CLCuV来源的分离的LIR在互补链基因方向可作为一种新型的强启动子元件应用于植物遗传操作.     

用Ti质粒体外转化植物原生质体

进行遗传工程研究需要有一种方法把DNA引入宿主细胞,继而让其整合进宿主基因组并表达其基因功能。虽然,在哺乳动物、酵母和细菌中已有若干媒介DNA转移基因的方法。不过,还没有这样的方法可用于植物细胞。植物细胞吸收DNA的主要障碍是细胞壁,但用植物原生质体时,这一障碍是可所克服的。     

拟南芥AtVQ29基因的克隆与植物表达载体构建

目的:VQ模序蛋白是植物中所特有的一类具有高度保守序列的蛋白质,广泛参与植物的生长发育与逆境反应,本研究拟克隆拟南芥的AtVQ29基因并进一步构建由组成型启动子CaMV 35S驱动的植物表达载体pSN1301-AtVQ29。方法:采用CTAB法提取拟南芥基因组DNA,根据已报道的AtVQ29基因序列设计并合成引物,通过PCR技术扩增获得拟南芥AtVQ29基因,经T载体克隆后测序。利用生物信息学软件对序列进行初步分析,同时基于基因重组技术构建植物表达载体。结果:序列分析表明已成功克隆AtVQ29基因,该基因编码区全长为372bp,共编码123个氨基酸残基,具有保守的VQ模序。并进一步构建了由组成型启动子CaMV 35S驱动的AtVQ29基因植物表达载体pSN1301-AtVQ29。结论:本研究所构建的AtVQ29基因植物表达载体能够在转基因植株中过量表达AtVQ29基因,为后期开展基因功能研究与植物基因改良奠定了基础。     

花椰菜花叶病毒(新疆分离物)基因组DNA的全部核苷酸序列

用Maxam-Gilbert化学切断法,从含全长病毒DNA的克隆pCaMV C17中,测定了CaMV-XJ基因组的全部核苷酸序列。CaMV-XJ DNA含有8,060个碱基对。在不同的译读相位中,CaMV基因组含有6个主要ORF或可能的基因,与其他巳作全序列测定的三个CaMV分离物比较,有三个显著的差别;(1)ORFⅥ编码的氨基酸变化达16％,显著高于其他区域的变化和其他三个分离物之间的差别,(2)在ORFⅣ的近氨基末端有39bp的插入,它与被插入区的序列几乎是直接重复;(3)由于核苷酸置换而引入了终止信号,所以T.Hohn[2]推测,可能存在的ORFⅦ不可能编码有功能的蛋白。     

T_i-质粒与植物基因工程

随着分子生物学的迅速发展,又开拓出新的生物学领域一植物基因工程。近年来有关该领域的研究发展迅猛,突破很多。植物基因工程的基本模式是:分离和制备目的基因,将目的基因嵌入载体,获得重组DNA,将重组DNA引入植物细胞,使其稳定存在并能复制,转录和翻译;重组DNA还可经有性或无性方式传递给植物子代,达到按人类的目的修饰和改造植物细胞的遗传性状。     

植物遗传工程取得新的突破-水稻原生质体再生成植株

对植物基因工程的要求,除外源DNA体外重组及重组DNA分子引入植物受体细胞,并使其正确表达外,受体细胞还应分化成植株,使外源基因遗传至植物的后代,使其获得外源基因的性状。     

用Ti质粒DNA离体转化植物原生质体成功

基因工程包括把DNA引入寄主细胞,并和寄主基因组整合,以及外源基因在寄主中表达。这在植物细胞里尚未被证明。最近新西兰的几位科学家首次在植物细胞里证明了这一点。他们是用烟草原生质体为实验材料,用Ti质粒DNA进行转化取得成功的。可引起冠缨瘤病的根瘤农杆菌是一个把外源DNA引入植物中去的天然的实验体系。这种根瘤农杆菌能把     

DNA直接导入植物细胞

现在已经有一系列体细胞技术和分子技术来补充常规的植物育种技术。外源基因的引入和表达现在被用于:调整植物生理和发育的一些基本过程;向植物引入商业上重要的性状如抗虫、抗除草剂等,插入一些在体细胞杂交时有用的可选择的显性标记基因。一些DNA直接转移的技术已经建立,包括将DNA用化学法或电激法导入分离的原生质体中,及用注射和高速离子将DNA导入整个组织中。DNA直接转移法适用于稳定和瞬间基因表达研究,并且运用了各种各样的载体,包括那些用作基因克隆的载体。虽然用DNA直接转化法时稳定转化的频率相当低,但是它适用于那些对农杆菌转化无效的植物,尤其是单子叶植物。     

新的单子叶作物高效表达载体

微弹导入系统(包括向细胞中射入覆盖DNA的颗粒)是一种成功的转化手段,却在单子叶植物如禾谷类作物上遇到麻烦,这导致人们研究寻找更加有效的启动子。CaMV(花椰菜花叶病毒组)35S RNA启动子和玉米乙醇脱氢酶启动子已被广泛用于植物转化,但在水稻细胞中效果不佳。Cornell大学由Ray Wu牵头的研究小组报导,用肌动蛋白基因启动子可使转化成功。 Act1肌动蛋白基因启动子在所有水稻细胞中均大量表达。初步实验表明,Act1启动子可促进β-葡糖     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<上>

七十年代中期,在生物化学、分子生物学、DNA重组技术及细胞培养技术的发展基础上,出现了一个新的研究领域——植物基因工程。由于传统的农业育种工作对新技术的迫切需要,高等植物之基因工程一开始就发展迅猛。植物基因工程的关键是如何将外源DNA引入具有细胞壁的植物细胞,Chilton等(1977)证明,根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其     

利用热诱导的位点专一性重组系统在烟草中控制基因表达

采用热激启动子Gmhsp17．5C控制Cre定位重组酶介导的DNA删除系统。在这个系统中,在热激启动子控制下的Cre重组酶的表达导致两侧带有相同方向loxp位点的CaMV35S—GUS片段从转基因烟草(Nicotiana tabacum L.cv.W38)的基因组中删除。通过定量PCR的方法鉴定这个转基因系统,显示了这个系统的重组效率。结果显示在两个小时热激处理后转基因烟草中有41％的CaMV35S—Gus片段被删除。由于热激诱导的定点重组系统有容易操作、对热敏感和无背景表达等优点,因此有利于采用这个系统在转基因植物中进行可诱导的基因操作。     

单纯疱疹病毒gG1基因植物表达载体的构建

[目的]提高gG1基因中植物的表达量,研制Ⅰ型单纯疱疹病毒的口服植物疫苗。[方法]PCR扩增植物组成型表达启动子CaMV35S、378 bp的单纯疱疹病毒gG1基因、NOS终止子基因,将这些基因插入植物表达载体pCAMBIA1301的多克隆位点处,将pCAMBIA1301-gG1转化至大肠杆菌DH5α,用双酶切、测序进行鉴定。最后,将其转化至农杆菌EHA105,用PCR进行鉴定。[结果]从转化农杆菌中提取pCAMBIA1301-gG1DNA中得到了预期大小的gG1基因。[结论]成功构建了单纯疱疹病毒gG1基因的植物表达载体,为转化植物奠定了基础。