反义技术及其在植物基因工程中的应用

反义技术是根据核酸杂交原理设计反义核酸来人为控制基因表达的方法,现已成为基因工程中的常用技术。文中就反义技术的作用机制、在植物基因工程中的应用及其前景作简要综述。     

RNAi技术在植物遗传育种中的应用

RNAi技术（RNAinterference）即RNA干扰技术．是由一个双链RNA（dsRNA）来代替传统的反义核酸进行转录而产生的基因沉默现象。其特异性强、稳定性高、高效快捷,已在生物学研究领域得到广泛而有效地应用。本文主要介绍RNAi的作用机理以及RNAi技术在植物育种中的应用现状和前景。     

反义技术及其在植物中的应用

反义技术是最近20年来发展的一门全新的基因工程技术，它是从反向遗传学的角度来认识结构基因的功能和基因表达的调控。文中主要综述了反义技术的种类、机制及其在植物领域中的应用。     

水稻OsGL1-2基因反义表达载体的构建

应用聚合酶链式反应技术（PCR）扩增水稻OsGL1-2基因反义片段及基因自身的启动子,并分别克隆到pUC19克隆载体上,得到含有OsGL1-2启动子＋OsGL1-2反义片段的中间载体.对重组子进行PCR检测和酶切分析并测序,结果表明,长度分别为417和2 199bp.将OsGL1-2启动子＋OsGL1-2反义片段克隆到植物表达载体pCambia1380多克隆位点,构建了该基因的植物反义表达栽体pCamGL1-2.     

草莓PLDα基因cDNA克隆及反义植物表达载体构建

【目的】获得草莓磷脂酶Dα(PLDα)的HKD2功能区基因序列构建反义植物表达载体。研究PLDα基因对草莓果实耐贮性的影响。【方法】以草莓完熟果实为材料提取总RNA,利用RT-PCR技术扩增得到PLDα基因的cDNA片段,将其T-A克隆至pMD19-T simple vector上,测序正确后克隆载体经双酶切消化,目的片断反向插入到植物表达载体pBI121中。【结果】构建草莓PLDα基因的反义植物表达载体pBI121-PLD。【结论】通过冻融法将携带反义cDNA的植物表达载体质粒导入根癌农杆菌LBA44404,为进一步通过反义技术延长草莓果实贮藏的寿命奠定了基础。     

反义核酸技术在神经生物学上的应用(综述)

反义脱氧寡聚核苷酸是短的、单链DNA序列,可以与目标RNA或DNA以碱基互补方式结合,起抑制目的基因表达的作用,它的应用为人类提供了认识神经系统某些特殊蛋白质功能的新方法.近来反义核酸技术的发展的也暗示着它们可能作为一种新的方式应用于神经系统疾病的治疗.本文就反义脱氧寡聚核苷酸作为神经生物学研究的工具以及治疗的手段两方面作一简要综述.     

反义抑制MnSOD转基因拟南芥构建及其抑制效果的分析

为阐明植物的线粒体MnSOD在逆境适应性反应中的作用,本研究利用分子生物学技术,以拟南芥Mn-SOD基因上游序列构建其反义序列表达载体,转化拟南芥获得转基因植株。经Northern b lot鉴定发现转基因拟南芥MnSOD mRNA水平降低,NBT法检测转基因拟南芥MnSOD活性下降,表明该反义DNA序列对MnSOD基因表达具有明显的抑制效果。     

植物抗病毒病基因工程的研究现状

本文简要讨论了植物正链ＲＮＡ病毒的侵染循环、分子生物学以及据此所设计的抗病毒基因工程的策略和研究现状。这些策略包括利用病毒衣壳蛋白基因、卫星ＲＮＡ基因、病毒复制酶基因、反义链ＲＮＡ以及核酸裂解酶基因等为外源基因所进行的植物抗病毒基因工程。并对各种策略在农业生产上的应用前景进行了讨论。     

植物转基因抗性策略研究进展

通过转基因技术使植物获得抗病性是控制植物病毒感染的一种重要技术途径。RNA干扰技术的出现为植物转基因抗性策略的研究提供了新思路。植物转基因抗性产生方法主要是通过表达不同的病毒蛋白(外壳蛋白、复制蛋白、运动蛋白及其他病毒蛋白)、RNAs(反义RNA、卫星RNA、缺陷干扰RNA、发夹RNA及人工微小RNA)、非病毒基因(核酸酶、抗病毒蛋白抑制子及植物体)、宿主来源的抗性基因(显性抗性基因和隐性抗性基因)及各种宿主防御反应因子等。介绍了以上几种抗性策略并分析了目前尚存在的问题,以期为植物转基因抗性策略研究的学者提供参考。     

草莓乙烯受体Ers1基因反义植物表达载体构建

[目的]构建草莓Ers1基因反义植物表达载体,为探明该基因的功能以及采用生物技术方法改良草莓品种奠定基础。[方法]根据已克隆的草莓乙烯受体Ers1基因序列及表达载体pBI121上的酶切位点设计1对带限制性内切酶位点的特异性引物,以Ers1基因的测序质粒为模板,PCR扩增到草莓Ers1基因片段,克隆片段及载体经双酶切消化后,回收产物定向连接,将克隆片段反向补插入到植物表达载体pBI121的35S和gusA之间,构建成该基因的反义植物表达载体。[结果]经酶切鉴定,成功构建了草莓Ers1基因反义植物表达载体。[结论]该研究为进一步探讨Ers1基因功能及利用生物技术方法调控果实成熟衰老进程,从而改善草莓果实的贮运性能奠定基础。     

转录组学在植物响应干旱胁迫中的研究进展

干旱胁迫是植物生长周期中极易遭受的非生物胁迫之一,了解植物如何响应干旱逆境及其调控途径,成为了一个热点问题。随着转录组技术的广泛应用,人们可以从基因层面了解在干旱胁迫下,植物体内的信号转导及其相关的网络调控机制。本文主要查阅近年来RNA-Sep技术在植物干旱胁迫方面的研究进展,介绍了植物受到干旱胁迫后,从膜上信号感受器,到细胞内信号转导,以及主要的植物激素代谢调控途径等方面的调控机制,展望了未来转录组学在植物响应干旱胁迫中的发展方向。     

百脉根花对称性基因LjCYC3转化烟草的研究

根据百脉根花对称性基因LjCYC3构建反义表达载体,经农杆菌介导正、反义LjCYC3基因转化烟草,以获得花型改变的转基因烟草植株,并根据表型选取正、反义各3株转基因植株和1株野生型植株进行Q-PCR分析,观察外源基因在远源植物中的作用和影响.PCR分析结果表明:转基因植株中正义基因和反义基因的转化率分别为62.5%和71%.表型观察显示:30%的正义转基因植株主要表现为花瓣和雄蕊数目减少;而40%的反义转基因植株表现为2朵花有一定程度的融合,花冠萼片有褪色现象,雄蕊端头有花瓣状结构,雌蕊2枚且与雄蕊有合生现象.Q-PCR分析结果表明:在正义转基因再生植株中,外源基因均高效表达,随着表达量的增加,花型变化更加明显;而在反义转基因再生植株中,外源基因也有表达,随着表达量的降低,花型变化更加明显;与正义基因表达量相比,反义基因表达量要小约150倍.本研究结果为下阶段用该基因转化花卉植物以改变花型、改良花卉品种打下了实验基础.     

药用植物研究中的分子标记技术应用进展

通过对近年来常用分子标记技术的原理、技术特点及其在药用植物研究领域中应用现状的总结,以期为药用植物资源开发与评价提供参考,也进一步为药用植物功能基因的筛选和验证提供思路。     

Effect of the Antisense BcMF12 Driven by the BcA9 Promoter on Gene Silencing in Brassica campestris L. ssp. chinensis

The study analyzed the silencing of BcMF12 gene regulated by BcA9 promoter in the transgenic pakchoi and confirmed the effect of antisense BcMF12 gene on the pollen development. A conserved BcMF12 gene fragment was amplified from the cDNA of flower buds in pakchoi (Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis) and was fused to the anther specific BcA9 promoter. The plant antisense expression vector was constructed and then introduced into pakchoi via Agrobacterium-mediated transformation. The transgenic plants were screened by antibiotics and molecular analysis. PCR and Southern blot revealed that the antisense BcMF12-GUS fusion gene regulated by BcA9 promoter was integrated into transgenic plants. Northern blot suggested that the expression of BcMF12 gene was down-regulated significantly. The pollen germination rate of transgenic plants with antisense BcMF12 gene decreased as compared with that of the control plants. The expression of the gene BcMF12 related to the pollen development was inhibited by the antisense BcMF12 driven by BcA9 promoter, which consequently affected the pollen development in pakchoi.     

Bt基因及其在转基因抗虫植物中的研究进展

通过转基因技术人们能最大限度地利用感兴趣的外源基因,使植物育种工作具有更强的针对性。综述了转Bt基因及其在转基因抗虫植物中的研究进展。     

Improvement of Drought Tolerance in Transgenic Tobacco Plants by a Dehydrin-Like Gene Transfer

A full-length cDNA of dehydrin BcDh2 from Boea crassifolia and its antisense nucleotide sequence have been transferred into tobacco (Nicotiana tabacum) NC89 under the control of a caulifower mosaic virus 35S promoter. Under a progressive water stress, photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of the sense and antisense plants reduced, and those of the control reduced much more. Photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of all plants tested increased significantly 24 hours later after recoveried water supply, and those of the sense and antisense plants were higher than control. These indicated that overexpression of a dehydrin gene in tobacco may improve tolerance to water stress for plants, however, antisense BcDh2 gene in transgenic plant did not influence physiological conditions. The results of germination experiment of the transgenic seeds showed that on MS medium with different concentration PEG (8000), sense seed could more endure drought than control, while antisense seed was sensitive to drought. The results suggested that the overexpression of a dehydrin gene in tobacco might improve the tolerance to water stress for plants.     

VIGS基因沉默技术在作物基因功能研究中的应用与展望

随着作物基因组测序工作的陆续完成,大量影响作物重要农艺性状的基因功能等待挖掘.由于缺少高效的遗传转化方法,多种作物的基因功能研究进展缓慢.病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术不依赖遗传转化,通过病毒载体接种即可在当代植物体内实现对靶向基因的沉默.VIGS技术因其起...     

BcA9启动子调控的反义BcMF12对白菜基因沉默的效果

 【目的】探讨花药绒毡层特异启动子BcA9调控的反义BcMF12基因对白菜（Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis）基因沉默的效果,明确其对花粉发育的影响。【方法】在从白菜花蕾cDNA中克隆BcMF12基因的保守区段的基础上,将白菜花药特异表达启动子BcA9与反义BcMF12基因融合,构建反义表达载体,并经农杆菌介导导入到白菜基因组中,利用抗生素筛选和分子检测筛选出转基因植株。【结果】PCR和Southern检测结果表明,BcA9启动子驱动的反义BcMF12-GUS报告基因已整合到白菜基因组中;Northern杂交显示转基因植株花蕾和花中的BcMF12在mRNA水平的表达明显受到抑制,而且花粉萌发率显著下降。【结论】BcA9调控的反义BcMF12基因明显抑制了BcMF12的表达,从而影响白菜花粉的发育。     

RAPD分子标记技术在植物研究上的应用

RAPD分子标记技术是利用随机引物,通过PCR扩增来检测DNA多态性的技术.文中主要介绍了RAPD分子标记技术的概念、基本原理以及优缺点,总结了RAPD分子标记技术在植物研究上的应用现状,并对RAPD分子标记技术在植物遗传多样性分析、基因指纹图谱构建、亲缘关系分析、品种鉴定以及药用植物和珍稀植物等方面的研究前景进行了展望.