拟南芥生长素输入载体AUX1研究(综述)

本文综述拟南芥生长素输入载体AUX1的近期研究结果,同时介绍直接测定同源配体亲和力的方法,以及植物输入载体与其激素最初的相互作用。     

拟南芥CYCD2;1基因植物表达载体的构建及在烟草中的遗传转化分析

细胞分裂是生物的基本特征之一,在植物生长发育的过程中,发挥着极其重要的作用,细胞周期蛋白CYCD2;1基因作为一个调控因子,对调节细胞周期具有重要作用。本文以拟南芥细胞周期蛋白(At CYCD2;1基因)作为研究对象,利用PCR技术从拟南芥花序c DNA扩增出At CYCD2;1基因,构建植物表达载体(pROKIIAt CYCD2;1)并利用农杆菌介导的叶盘法转化野生型烟草。转基因植株的PCR检测结果表明,At CYCD2;1基因已经整合到了烟草基因组中。在T2代植株中,通过实时定量荧光PCR检测显示,At CYCD2;1在mRNA水平也均有表达。过量表达CYCD2;1的转基因烟草在花器官中存在明显表型,与野生型相比主要表现为转基因植株花冠宽度变大,花瓣和萼片长度变长,果实变大,上述结果表明At CYCD2;1基因影响花的发育。     

拟南芥AtPI基因植物表达载体的构建及其在烟草中的遗传转化

花是被子植物主要的繁殖器官,在繁育后代的过程中,发挥着极其重要的作用,PISTILLATA(PI)基因作为控制花器官发育的B类功能基因中的一员,在花器官发育中起到重要的作用。为探究PI基因在花瓣和雄蕊发育中的功能,本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的PI基因作为研究对象,利用PCR技术从拟南芥花序c DNA扩增出At PI基因,构建植物表达载体(p ROKⅡ-At PI)并进行烟草(Nicotiana tobacum)转化。转基因植株的PCR检测结果表明,At PI基因已经整合到了烟草基因组中。在T2代植株中,通过实时定量荧光PCR检测显示,At PI在m RNA水平也均有表达。过量表达PI的转基因烟草在花器官中存在明显表型,与野生型相比主要表现为转基因植株花冠变小,雄蕊缩短,果实畸形且子房基部比野生型长5~10 mm,上述结果表明At PI基因是特异性参与雄蕊和花瓣的发育并起着至关重要的作用。     

普通小麦TaNAC1基因的表达及在拟南芥中的遗传转化

NAC类转录因子是植物特有的转录因子家族,在调节植物生长发育及逆境胁迫应答反应中起着重要作用。本文从普通小麦幼叶中获得了一个编码NAC结构域的转录因子基因,命名为Ta NAC1;氨基酸序列分析表明,Ta NAC1具有典型的NAC类转录因子所具有的五个亚结构域,隶属于NAC类转录因子的ATAF亚类;亚细胞定位实验表明,Ta NAC1蛋白在细胞核内表达;转录水平上,Ta NAC1基因的表达受到PEG、ABA、低温及高盐等非生物胁迫条件的诱导;将Ta NAC1转化拟南芥后,与野生型比较发现,Ta NAC1基因的过量表达会使转基因植株出现叶片发育畸形且生长缓慢,植株矮化及茎部融合等表型,表明Ta NAC1基因可能在参与小麦叶片及茎的发育中起着重要的调控作用。     

拟南芥AtCDPK1基因克隆与转化马铃薯的研究

以野生拟南芥生态型(Col-0)为材料,利用PCR和DNA重组技术,克隆了拟南芥钙依赖蛋白激酶基因(AtCDPK1)。AtCDPK1基因全长为2 269bp,碱基序列与已知基因At1g18890完全一致。构建AtCDPK1基因的植物表达载体pCHF3-CDPK1,并利用农杆菌介导法将pCHF3-CDPK1转入马铃薯品种‘费乌瑞它’的脱毒试管微型薯中,经筛选与植株再生,共获得50个抗性再生植株。PCR检测显示,有36个植株基因组中含有AtCDPK1基因。RT-PCR分析证实,AtCDPK1基因在这些马铃薯植株的基因组中均能正常转录表达。这一结果为进一步开展AtCDPK1基因功能分析及转基因抗旱马铃薯新品种选育研究奠定了基础。     

pFGC5941的改造及拟南芥NAC1和SIP1双基因反义表达载体的构建和遗传转化

拟南芥中的SIP1基因编码的蛋白与拟南芥盐胁迫应答中的关键蛋白SOS2存在互作关系,而NACl为拟南芥中介导生长素信号促进其侧根发生的蛋白。本研究中我们将SIPl基因和NAC1正义基因以及SIP1基因和NAC1反义基因分别整合到一个经改造的具有2个35S启动子的可用于双基因表达的载体pF—GC5941S中,构建了两个双基因表达载体pFGC5941S-SIP1-NAC1-sense和pFGC5941S-SIP1-NACl-anti。并将这两个载体通过农杆菌介导的方法转化到野生型拟南芥中,共获得15株转基因植株。对这些转基因植株进行盐胁迫实验发现,在含75mnlol·L-1 NaCl的MS培养基上,相比于野生型,pFGC5941S-SIP1-NAC1-sense转基因植株主根增长,侧根数量明显增多,而pFGC5941S-SIP1-NAC1-anti转基因植株长势与野生型苗相似。由此我们推测可能只有当SIP1和NAC1同时过表达时,才会促进盐胁迫下拟南芥侧根的发育。     

pFGC5941的改造及拟南芥NAC1和SIP1双基因反义表达载体的构建和遗传转化

拟南芥中的SIP1基因编码的蛋白与拟南芥盐胁迫应答中的关键蛋白SOS2存在互作关系,而NAC1为拟南芥中介导生长素信号促进其侧根发生的蛋白。本研究中我们将SIP1基因和NAC1正义基因以及SIP1基因和NAC1反义基因分别整合到一个经改造的具有2个35S启动子的可用于双基因表达的载体pFGC5941S中,构建了两个双基因表达载体pFGC5941S SIP1 NAC1 sense和pFGC5941S SIP1 NAC1 anti。并将这两个载体通过农杆菌介导的方法转化到野生型拟南芥中,共获得15株转基因植株。对这些转基因植株进行盐胁迫实验发现,在含75mmol·L-1 NaCl的MS培养基上,相比于野生型,pFGC5941S SIP1 NAC1 sense转基因植株主根增长,侧根数量明显增多,而pFGC5941S SIP1 NAC1 anti转基因植株长势与野生型苗相似。由此我们推测可能只有当SIP1和NAC1同时过表达时,才会促进盐胁迫下拟南芥侧根的发育。     

棉花GhAC01基因植物表达载体构建及拟南芥遗传转化

乙烯参与植物生长发育等许多生理过程,在许多植物细胞中,AcD基因通过促进乙烯合成调控着植物器官的形成发育。研究通过PCR方法从棉花基因组中克隆得到l-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶1（GhACO1）基因,并将该基因构建到植物表达载体PBI121中,其中GhACO1基因位于CaMV35S启动子和GUS报告基因之间。通过花滴法将GhACO1基因转化拟南芥,利用卡那霉素对转化植株进行初步筛选,对卡那霉素阳性植株进行进一步的PCR检测和GUS组织化学分析。结果表明：GhACO1基因已经整合到拟南芥基因组中;GUS组织化学分析显示,在转基因拟南芥叶、茎和根中都表现出GUS活性。研究结果为进一步探讨GhACO1的生物学功能和基因工程改良棉花纤维品质奠定了基础。     

拟南芥AtCAO和AtHEMA1基因共表达载体的构建及转烟草研究

增加作物的叶绿素含量,尤其是叶绿素b的含量,是增强作物耐弱光性的可能途径.将拟南芥叶绿素合成的关键酶——谷氨酰tRNA还原酶(glutamyl-tRNA reductase,HEMAl)的基因和促进叶绿素b合成的关键酶——叶绿素酸酯a加氧酶(chlorophyllide a oxygenase,CAO)的基因,构建于同一个植物双元表达载体,经农杆菌介导整合进烟草基因组.结果显示,弱光下转基因烟草比野生烟草的叶绿素总量增加不显著,但叶绿素b含量增加16％～17％、叶绿素a/b比值降低9％ ～12％、光合作用增强42％ ～65％,均达到显著水平,而且生长发育比野生烟草快.为今后改良作物的耐弱光性奠定了基础.     

拟南芥在新疆干旱地区的室内栽种及遗传转化

目的：结合新疆夏季干燥炎热、干旱少雨,冬季严寒漫长,春秋季节短促的气候特点,栽种满足实验要求的拟南芥植株并建立有效的转基因体系。方法：对拟南芥生长培养基质、光照条件、湿度等方面进行改进,并利用农杆菌介导法对拟南芥进行功能基因的转化。结果：获得拟南芥生长适合的栽种条件：培养基质为蛭石：珍珠岩（3：1）,浇1／2MS营养液;光周期前4周8h光照;4周后16h光照;湿度为40％（60％,并通过基因转化获得了阳性植株。结论：为新疆地区以拟南芥开展转基因植物功能研究奠定了良好的研究基础。     

油菜素内酯基因BAS1根系表达载体的构建及烟草的遗传转化

为使油菜素内酯基因BAS1在根系特异表达。首先构建含有根系启动子Tob RB7的根系表达载体p CAMBIA2301-RB7-rbc。再将获得的油菜素内酯失活基因BAS1与其整合,得到BAS1基因的根系特异表达载体p CAMBIA2301-RB7-BAS1-rbc,通过农杆菌侵染转入烟草。经PCR和RT-PCR验证,目的基因BAS1已成功转入烟草,并在根系表达,转基因植株中根系油菜素内酯受体激酶基因BRI1的表达受到影响。     

插入诱变在拟南芥基因克隆中的应用

随着各种基因克隆方法的建立 ,克隆的拟南芥基因越来越多 ,其中转座子标签和T DNA插入诱变克隆的拟南芥基因的数目最多 ,插入诱变已成为克隆和鉴定很多重要植物基因的方法。     

拟南芥突变体在生长素信号传导中的研究进展

近年来,在植物激素的信号传导研究上已取得突破性进展.生长素的信号传导通路研究除了在生长素结合蛋白(ABP)上有所进展外,在生长素应答基因(Aux IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究上也取得较大进展.对生长素运输通路及PIN1蛋白的功能和其抑制剂的研究也使对生长素信号传导的认识更清楚.生长素应答基因(Aux IAA)是生长素处理后快速诱导的基因.Aux IAA蛋白具有组织特异性(例如SAU蛋白)可以用来研究外源激素对植物生长发育的影响.生长素调节因子(ARF)与生长素应答基因的启动子序列具有特异性结合,Aux IAA蛋白与生长素调节因子(ARF)相互作用,并引发一系列蛋白质降解.使用转基因的拟南芥突变体,能有效地研究生长素在植物体内的特异性分布.借助运输载体抑制剂,可以对生长素的极性运输有更深入的了解.已经证明PIN蛋白参与生长素运输并与肌动蛋白有关.而且生长素参与了赤霉素介导的植物伸长反应.     

纳米基因载体在植物遗传转化中的应用

纳米基因载体已成功地应用于生物医学领域并显示了优越的转染效率、良好的生物相容性和有效的基因保护作用。近年来,纳米颗粒作为基因载体在植物转导中的应用潜力越来越受到关注,也为植物遗传工程提供了新的可能性。在阐述纳米载体的特性、在植物细胞中的转导机制及转导优势的基础上,重点讨论了纳米载体在植物转基因中的应用,并对其前景进行了展望。     

苹果遗传转化的研究进展

苹果的遗传转化技术通过分子手段改良苹果,有助于缩短其育种周期。最近十年,在该领域的研究取得很大进展,涉及到一些重要的苹果基因型及有用的外源基因。迄今,苹果的遗传转化主要采用农杆菌介导法,侵染与转化材料的再生是影响其转化效率的关键过程,了解其影响因素,寻找有利因素以提高转化效率是目前苹果遗传转化研究的重点。     

苹果遗传转化的研究进展

苹果的遗传转化技术通过分子手段改良苹果,有助于缩短其育种周期.最近十年,在该领域的研究取得很大进展,涉及到一些重要的苹果基因型及有用的外源基因.迄今,苹果的遗传转化主要采用农杆菌介导法,侵染与转化材料的再生是影响其转化效率的关键过程,了解其影响因素,寻找有利因素以提高转化效率是目前苹果遗传转化研究的重点。 Abstract:Techniques of apple genetic transformation can improve apple trees and shorten the breeding cycle by molecular methods.In the last years,great progress has been made in this field,which involves a number of important apple genotypes developed.So far,apple genetic ransformation mainly adopts Agrobacterium-mediated technique,involving infection and transgenic tissue regeneration,which are important steps to affect the transformation efficiency.The initial work to the date is to know and to search for the factors which can increase the efficiency.     

M yb28基因表达载体的构建及拟南芥转化

利用通过RT-PCR扩增到的M yb28(GenBank注册号:HQ270468)基因分别构建正义和反义植物表达载体,采用冻融法转入农杆菌LBA4404菌株,通过花序浸泡法对Myb28基因缺失的拟南芥进行了遗传转化,经RT-PCR和酶切鉴定,结果表明Myb28正义和反义真核表达载体构建成功,经基因组PCR鉴定表明正义表达载体已成功整合到拟南芥基因组中。     

枸杞LbMYB103基因克隆及转化拟南芥的研究

以枸杞品种‘宁杞1号’花药为材料,采用 RT-PCR技术,分离了R2R3类MYB基因LbMYB103包含完整开放阅读框（ORF）的cDNA片段,碱基序列与已知基因HQ415755完全一致。运用Gateway技术构建LbMYB103基因植物过表达载体pMDC83-LbMYB103,利用基因枪法将融合有绿色荧光蛋白（GFP）的过表达载体转入洋葱表皮细胞,将LbMYB103基因定位在细胞核。实时荧光定量PCR分析发现,LbMYB103基因在花药中优势表达,果实中表达量较低,在根、茎和叶中均未检测到其转录本,推测LbMYB103基因可能在花药发育过程中起重要作用。通过根癌农杆菌介导法将pMDC83-LbMYB103转入拟南芥（Col-0）,经筛选获得T₁代抗性再生植株52棵,PCR鉴定有41棵阳性植株,收获T₁代种子,经抗性筛选获得T₂代抗性植株29棵,PCR鉴定有23棵阳性植株。实时荧光定量PCR分析表明,LbMYB103在拟南芥植株的基因组中正常表达。表型观察发现T₁和T₂代拟南芥花药发育异常,花发育迟缓,果荚短小无种子,进一步表明LbMYB103可能与植物的育性有关。该结果为进一步开展枸杞遗传转化,深入研究LbMYB103基因在枸杞花药发育过程中可能发挥的调控功能奠定了基础。     

nptⅡ基因真菌表达载体的构建及在苹果炭疽叶枯病菌遗传转化中的应用

本研究旨在构建1个适用于苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)的遗传转化载体,为系统研究该病原菌基因的功能提供便利。通过基因工程及分子生物学技术,将三磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因启动子Pgap和新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)连结于质粒p Cambia0380中。构建的载体p Gapneo R1导入根癌农杆菌LBA4404后,通过农杆菌介导的转化技术(ATMT),成功将nptⅡ基因盒整合到苹果炭疽叶枯病菌基因组中。Southern blot分析结果表明,随机挑取的转化子T-DNA均以单拷贝插入到苹果炭疽叶枯病菌基因组中,表明该载体适合于苹果炭疽叶枯病菌的遗传转化。此外,该载体也可用于构建苹果炭疽叶枯病菌的目标基因的回补载体、超表达载体和荧光融合蛋白表达载体。     

植物基因转化技术在苹果遗传改良中的应用

近年来,苹果基因转化技术研究取得了较大进展,本文从转化体系,选择标记,报告基因及目的基因的遗传学行为等方面综述了苹果遗传转化研究发展现状,着重论述了其在苹果遗传改良中的应用,并对植物基因转化技术在莱果上的应用前景和应注意的几个问题进行了讨论。