根癌农杆菌介导的转新城疫病毒融合蛋白基因水稻植株的获得

利用转基因植物作为生物反应器可以表达重组蛋白、生产外源蛋白质,也可以成为动物疫苗的廉价生产系统。以编码新城疫病毒融合蛋白(NDV-F)的基因为外源基因,以玉米泛素蛋白(Ubi)启动子为启动子,以潮霉素磷酸转移酶(HPT)基因作为选择标记基因,β-半乳糖苷酸酶(GUS)基因作为报告基因构建了适宜于农杆菌介导转化水稻的表达质粒pUNDV,并通过农杆菌介导转化水稻,获得了多株转基因植株。通过PCR分析和GUS活性检测,证实含有NDV-F基因的T-DNA已整合到水稻核基因组中,为研制廉价安全的转基因水稻新城疫基因工程疫苗奠定了基础。     

GUS基因表达的简易快速鉴定法

GUS基因是目前遗传操作中常用的报道基因。该基因的DNA片断已克隆到许多农杆菌遗传工程菌种中,用于多种植物的外源基因导入研究。由于几乎在所有的高等植物中并没有该基因所编码的葡糖苷酸酶的活性或几乎测不出来,因此,葡糖苷酸酶在高等植物的外源基因导入研究中可以作为一种极其     

烟草花粉发育过程及不同组织中的内源GUS活性

以 X- gluc作为葡糖苷酸酶 ( GUS)酶反应底物 ,用酶组织化学方法检测了烟草 ( Nicotianatabacum L.)不同组织细胞的内源 GUS。在幼苗的根、茎、叶不同发育时期的花药壁、柱头、胚珠分离的生殖细胞和胚囊中 ,均未检测到内源 GUS活性。不同发育时期的烟草花粉内源GUS活性存在差异 ,在小孢子分裂前后和成熟花粉萌发前后有两个活性高峰。检测花粉内源GUS活性的适宜 p H为 5 .0 ;p H7.0的条件下未检测到内源 GUS。用 2 0 %甲醇或 0 .2mmol/L葡糖二酸内酯处理不能完全抑制内源 GUS活性     

玉米Ubi-1启动子在可育转基因玉米植株中的表达活性

本工作将玉米泛素基因-1启动子(Ubi-1)与大肠杆菌β-葡糖苷酸酶基因(gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自玉米未成熟胚盾片组织的I-型愈伤组织,经PPT选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启动子驱动的gus基因在不同组织、细胞中的表达活性,发现gus基因在除花药壁以外的其它所试组织中均可以有效表达.UbiGUS在花粉、卵细胞和T1代转基因植株未成熟胚中的表达显示该启动子在植株发育的早期阶段即具有活性.对T0代转基因植株的花粉进行GUS组织化学染色,gus基因呈11分离,显示外源基因在转基因植株中以孟德尔方式遗传.同时发现,使用玉米本身的启动子Ubi-1可以降低外源基因在转基因玉米中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生.目前已得到第二代转基因种子.     

花粉介导的遗传工程方法的最初步骤

CIBA-GEIGY Agricultural Biotechnology的I.Dupuis和G.M.Pace报道,用单倍体的雄配子体作为外源DNA载体,可获得能直接发育成成熟转化植株的非嵌合性转化合子胚。作为这种花粉介导的遗传工程的最初步骤,Dupuis和Pace用微弹法将葡糖苷酸酶(GUS)基因和花色素苷标记基因导入     

马铃薯Sgt1基因启动子的结构及功能分析

糖苷生物碱(steroidal glycoalkaloids,SGAs)是一类存在于茄科和某些百合科植物的重要次生代谢物,与植物的抗逆性和产品品质有密切关系．茄啶半乳糖基转移酶（solanidine galactosyltransferases,SGT1）是SGAs合成代谢途径的末端关键酶之一,研究其编码基因的启动子序列对于SGAs生物合成代谢调控有重要的作用和意义．研究采用染色体步移技术(Genome walking),首次克隆到马铃薯Sgt1基因起始密码子上游2 183 bp的启动子序列,已注册到GenBank（注册号：KC759163）．构建该启动子驱动融合报告基因gfp::gus的植物双元表达载体p1304Sgt1p,转化野生型烟草获得Sgt1p::gfp::gus转基因植株,通过GUS组织化学染色分析Sgt1p::gfp::gus转基因植株中Sgt1p启动子的活性．结果表明,gus基因在转基因烟草的根、茎和叶中均表达,在叶中Sgt1p启动子的活性低于CaMV35S启动子,而在根和茎中二者基本相同;光诱导结果显示,光照处理明显增强了Sgt1p::gfp::gus转基因烟草叶片中Sgt1p启动子的活性,表明庄薯3号马铃薯 Sgt1p启动子是一种光诱导型启动子．     

植物遗传工程

960297 发夹核酶介导的全长β-葡糖苷酸酶(GUS)mBo- 的裂解[英]/Hisamatsu, S.…∥Biosci. Biote—chnol. Biochem. -1995,59(2).-294～297[译自DBA,1995,14(8);95-04689] 为了在植物细胞中在体内表达发夹核酶,设计了裂解大肠杆菌GUS mRNA的3种发夹核酶HG10、HG10L和HG10L2,并在体外检测其活性。     

鸡α干扰素基因遗传转化烟草研究

利用植物生物反应器生产外源药用蛋白近年来备受关注,本研究通过农杆菌介导法,将人工合成的鸡α干扰素基因（ChIFN-α）转化烟草（Nicotiana tabctcum）无菌苗叶盘。对抗性植株进行的GUS活性鉴定,PCR和RT-PCR检测表明,ChIFN-α基因已整合到烟草基因组中并具有转录活性,ELISA检测和细胞病变（CPE）抑制试验表明转基因烟草表达的干扰素蛋白具有抗病毒活性。     

玉米茎特异启动子克隆及其在转基因烟草中的活性分析

从玉米自交系‘综31’基因组中分离了1个茎特异表达启动子,命名为ZmSSP。用ZmSSP替换植物表达载体pCAMBIA3301的CaMV35S启动子,构建了ZmSSP驱动GUS报告基因的重组表达载体pCAMBIA3301-ZmSSP-GUS,并采用农杆菌介导法转化烟草,对转基因烟草营养器官中GUS表达模式进行了分析。结果表明:在烟草中ZmSSP活性低于CaMV35S启动子;不同转基因株系中ZmSSP活性及模式有显著差异;10个转基因株系统计结果表明,GUS表达量最高的营养器官是叶柄,平均是Actin基因表达量的2.71倍;其次是叶片和茎,在根中的GUS表达量最低,平均是Actin基因表达量的29.6%,是叶柄中活性的10.9%。研究认为,ZmSSP是较好的组织特异性启动子,适用于通过植物基因工程技术驱动目的基因进行地上营养器官的性状改良。     

马铃薯叶特异性启动子驱动的人白细胞介素-12的遗传转化

利用植物生物反应器表达具有应用价值的药用蛋白是近年来生物技术研究的热点之一。本研究利用前期构建的Prbcs驱动的h IL12植物表达载体,导入根瘤农杆菌后侵染马铃薯,通过筛选、分化等过程,获得转基因马铃薯植株。结果显示,获得13个独立的转h IL12基因阳性马铃薯株系,GUS染色分析表明外源基因成功获得表达,且具有良好的遗传稳定性。本研究获得的Prbcs驱动的h IL12转基因马铃薯植株,为下一步利用马铃薯高效表达生产h IL-12蛋白打下了基础。     

氦驱动微弹头转化烟草原生质体

Svab和Weber等人几乎同时报道了高等植物叶绿体的首次遗传转化.康乃尔大学和爱达荷大学的Guang-Ning Ye及同事利用氦驱动微弹头获得了烟草叶绿体的转化,使转移的β-葡糖苷酸酶(GUS)基因得到瞬时表达. 这种氦驱动器有一小室,一端由绝缘击穿塑料膜密封.室里填装高压氦,然后用一螺线     

玉米醇溶贮藏蛋白基因启动子PCR扩增及其驱动GUS基因在转基因烟草种子中的表达

以玉米(Zea mays L.)黄化苗为材料,利用PCR技术扩增了玉米19kDa醇溶贮藏蛋白基因(zein)起始密码子上游启动子片段,序列分析结果表明,克隆的-1～-694片段具有19kDa zein启动子特点,与同一家族中其它基因的对应区段同源性达90％以上。将此启动子插入pPKGT的GUS基因及NOS终止子上游构成表达载体。经农杆菌转化烟草(Nicotiana tabaccum Var.samsum),得到了转化植株。转化的烟草的PCR扩增及Southern杂交证明目的片段已整合到烟草基因组中。转基因植株的GUS活性检测表明,在叶、根中无GUS活性,GUS活性只存在于种子中。转基因植株烟草种子经冷冻切片,GUS底物Xgluc活体组织染色证明GUS活性只存在一层介于种子胚乳与种皮之间的细胞中。     

niaD基因与uidA基因共转化糖化酶高产菌株Aspergillus niger T21

从AspergillusnigerT21分离到自发性的氯酸盐抗性株,再经氮源生长试验获得硝酸盐还原酶缺陷的niaD突变体N44。用含有niaD的质粒pSTA10转化N44,转化频率为5个／μg（转化子／DNA）。转化子的Southern印迹分析表明niaD基因同源整合到N44的染色体DNA中。pSTA10与含葡糖苷酸酶基因（uidA）的质粒pNOM102共转化N44,共转化频率为40％。共转化子的GUS（葡糖苷酸酶）活力测定结果表明uidA基因已在N44中表达。由此可知,以niaD为选择标记,uidA为报告基因,以N44为受体的转化系统可用于丝状真菌启动子功能检测和已知调控序列的功能分析。     

玉米核基质结合区在烟草中对外源转基因表达水平的影响

为研究核基质结合区(matrix attachment region, MAR)在转基因植物中的功能,将来自玉米基因组的MAR序列构建在植物表达载体T-DNA中, 并将报告基因β-葡糖醛酸酶(β-glucuronidase, GUS)基因(uidA)插入两段MARs序列之间.将此载体与不包含MARs序列的植物表达载体分别转化烟草(Nicotiana tabacum L.).GUS活性检测表明,MARs可以显著提高外源基因uidA在转基因烟草中的表达水平,平均表达水平提高2倍,最高单株活性可达10倍.并且转基因植株GUS活性高低与稳定mRNA的量成正比,表明MARs在转录水平提高基因表达.     

拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列克隆及其活性分析

目的:克隆拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列,并分析其组织器官特异性及对外界刺激的响应.方法:通过PCR从拟南芥基因组中克隆AtNCED2基因5'侧翼2295bp启动子区域序列(AtNCED2p),并进行生物信息学分析.构建AtNCED2p驱动GUS的植物双元表达载体pAtNCED2p::GUS,通过根癌农杆菌介导法将其转化野生型拟南芥,检测转基因植侏中GUS表达的组织器官特异性.结果:该启动子序列中存在TATA-box、CAAT-box、根器官特异性元件、ABA响应元件、低温响应元件、昼夜节律响应元件等顺式作用元件.GUS活性主要集中在转基因拟南芥根尖及侧根发生部位.外源ABA处理的转基因植株根中GUS活性为174.8nmol 4-MU min-1 mg-1蛋白,明显高于对照值91.7nmol 4-MU min-1mg-1蛋白.结论:AtNCED2基因可能在根的生长和发育中起作用,且外源ABA处理增强其在根中的表达.     

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.     

番茄rbcS3A启动子控制的GUS融合基因在转基因水稻中的表达

为研究不同启动子用于转基因水稻,克隆了番茄Rubisco小亚基rbcS3A基因的5′上游调控区,构建了由rbcS3A启动子引导的GUS嵌合基因,并经农杆菌介导导入到水稻中。对转基因水稻植株中GUS活性的定性与定量测定结果表明,rbcS3A启动子可驱动GUS报告基因在转基因水稻植株茎和叶组织中高效表达,而在根和种子等器官中不表达或表达活性极弱,表现出一定的组织特异性。在转基因水稻中,番茄rbcS3A启动子驱动外源基因的表达不受光诱导。     

水稻水孔蛋白RWC3的分布及其受GA和蔗糖的调控

水扎蛋白能介导水分的跨膜运输,在植物的生长发育过程中起重要作用.对RWC3启动子-GUS转基因水稻的组织化学染色表明,水稻(Oryza sativa L.)水孔蛋白RWC3可能在包括营养和生殖器官在内的各部位中广泛表达.同是发现,赤霉素(GA)能提高转基因植物的愈伤组织、悬俘细胞和叶片中的GUS活必性,而GA合成的抑制ancymidol降低了GUS活性.进一步研究发现,蔗糖能抑制GA对GUS活性的提高,说明GA和蔗糖在对RWC3表达调控的信号传递过程中可能存在着相互作用.     

niaD基因与uidA基因共转化糖化酶高产菌株Aspergillus niger T21

从Aspergillu niger T21 分离到自发性的氯酸盐抗性株,再经氮源生长试验获得硝酸盐还原酶缺陷的niaD 突变体N44。用含有niaD的质粒pSTA10转化N44,转化频率为5个／μg(转化子/DNA)。转化子的Southem印迹分析表明niaD基因同源整合到N44的染色体DNA中。pSTA10与含葡糖苷酸酶基因(uidA)的质粒pNOM102共转化N44,共转化频率为40％。共转化子的(GUS(葡糖苷酸酶)活力测定结果表明uidA基因已在N44中表达。由此可知,以niaD为选择标记,uidA为报告基因,以N44为受体的转化系统可用于丝状真菌启动子功能检测和已知调控序列的功能分析。     

Optimization of genetic transformation system of potato and introduction of maize starch branching enzyme gene SBEⅡb into potatoFAN

以马铃薯脱毒试管苗茎段为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系.通过农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶基因(Starch branching enzyme b,SBEⅡb)的过表达载体转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株.经PCR检测获得了4株转基因阳性植株;对转基因植株进一步进行GUS活性组织化学染色,发现转基因植株的茎段与试管薯均被染上蓝色,表明外源SBEⅡb基因已整合到马铃薯基因组,且正常表达.