核黄素合酶基因RNAi表达载体的构建

根据拟南芥RS基因的编码序列设计引物,利用PCR技术从pGADT7-RS重组质粒上扩增到RS基因编码区476 bp片段。利用双链RNA介导的基因沉默技术,构建RS基因沉默表达载体,为进一步研究该基因在植物与蛋白激发子HpaGXoo互作中的功能及其作用机制奠定基础。首先将RS基因片段连接到pUCm-T载体上,用Pst I/BamH I和Pst I/Xho I分别对pUCm-RS重组载体进行酶切,得到2个RS基因片段;先后将其连接到用相应限制酶酶切的pBSSK-in载体上,构建成pBSSK-RS-in-RS重组载体,该重组载体中的2个RS片段大小一致,反向重复;最后用Sac I/Kpn I酶切pBSSK-RS-in-RS载体得到RS-intron-RS片段,连入表达载体pCAMBIA1301中,构建成该基因的沉默表达载体。     

笋瓜韧皮部特异性启动子的克隆分析及新型植物表达载体构建

根据已报道具韧皮部组织特异性的笋瓜韧皮部蛋白2（PP2）基因序列设计引物,以山西本地种笋瓜叶片基因组DNA为模板,用PCR法扩增得到了长度为966bp的PP2基因启动子片段,克隆入pUCm—T载体后,经鉴定获得了新的重组质粒pUCm—PSP,测序和序列分析表明与两个已报道的片段分别有95％和99％的同源性,推测具有相似的启动子功能。分别用限制性内切酶PstⅠ和BglfⅡ双酶切重组质粒pUCm—PSP和由CaMV35S组成型启动子驱动GFP报告基因的双元植物表达载体pCAMBIA1302,分别回收pUCm—PSP重组质粒中的PSP小片段和pCAMBIA1302植物表达载体中去掉GFP报告基因上游CaMV35S组成型启动子的大片段,经连接、转化和鉴定后,构建了由PSP驱动报告基因GFP的新型植物表达载体pHZ03。利用细胞感受态法将新植物表达载体分别导入根癌农杆菌EHA105、GV3101、LBA4404和发根农杆菌Ri15834中,为进一步研究其表达功能奠定了基础。     

韧皮部特异性启动子的克隆及含绿色荧光蛋白报告基因新植物表达载体的构建

用PCR方法扩增得到了长度为966bp的笋瓜韧皮部蛋白2基因启动子片段,克隆人pUCm—T载体后,获得了新的重组质粒pUCm—PSP．分别用限制性内切酶酶切重组质粒和pCAMBIA1302植物表达载体,经回收、连接、转化和鉴定后,构建了由PSP驱动绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的新型植物表达载体pHZ03．利用细胞感受态法将新植物表达载体分别导入根癌农杆菌EHA105、GV3101、LBA4404和发根农杆菌Ri15834中．     

降低木质素、提高抗逆性的无标记植物表达载体的构建

采用高保真酶用PCR方法从pM018-BADH载体上扩增出目的基因BADH,替换pBI121质粒中的gus基因,构建pBI121-BADH植物表达载体。经过2对引物检测,证明pBI121-BADH载体构建正确。又从pBI121-BADH质粒中扩增出35s—BADH-nos片段,所用引物加上了Nhe I和Cla I接头,扩增片段经回收后插入到pUCm—T载体中测序。测序表明,所扩增的35s—BADH—nos片段与模版同源性为100％。将测序正确的质粒pUCm-35s—BADH-nos用Nhe I和Cla I酶切后连接到进行了相同酶切的pBI121-xylA载体上,用35s—BADH—nos片段取代pBI121-xylA载体上的npt Ⅱ基因片段,构建pBI121-xflA-BADH双元植物表达载体,该载体经PCR检测和酶切检测,与预期结果相同。最后,用Pme I、Cla I从pBI121-xylA—BADH上切出片段35s—BADH—nos,将其连接到进行了相同酶切的pt4CL1-P载体上,使35s—BADH-nos片段取代pt4CL1-P载体上的npt Ⅱ基因片段,构建了无选择标记的反义4CL—BADH植物双元表达载体。     

甜瓜蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因正反义表达载体的构建

为了改善甜瓜果实的品质及研究甜瓜蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因的生物学功能,本试验分别构建了甜瓜果实SPS基因的正义及反义表达载体。用PCR方法将克隆到pMD18-T载体上的甜瓜SPS基因用带有KpnⅠ和XbaⅠ酶切位点的引物扩增,然后将该扩增片段克隆到pMD19-T Simple载体上,再用KpnⅠ和XbaⅠ双酶切,得到该基因编码区3.37 kb的cDNA片段,将其定向插入到植物表达载体pROK2的KpnⅠ/XbaⅠ克隆位点,构建了甜瓜果实SPS基因的正义表达载体。将已克隆到pMD18-T载体上的甜瓜SPS基因用KpnⅠ和HincⅡ双酶切,得到该基因编码区830 bp的cDNA片段,将其定向插入到植物表达载体pROK2的KpnⅠ/SmaⅠ克隆位点,构建了甜瓜果实SPS基因的反义表达载体。     

莱茵衣藻MAPK4基因RNAi载体的构建及鉴定

[目的]构建莱茵衣藻2A38的MAPK4基因的RNAi载体。[方法]提取莱茵衣藻细胞总RNA,利用PCR扩增出编码MAPK4的基因片段,用基因工程技术将MAPK4基因片段连接载体p MD18-T上,经过2次不同的双酶切后,与RNAi中间载体p T282连接,最后连接到干涉载体p Maa7IR/XIR上,用酶切及测序鉴定MAPK4基因RNAi载体并转化莱茵衣藻。[结果]经限制性内切酶酶切及测序鉴定,证实为重组质粒,并且该重组载体可在莱茵衣藻中表达。[结论]构建的MAPK4基因RNAi载体结构正确,为进一步利用RNAi技术使MAPK4基因沉默表达,研究MAPK4在莱茵衣藻中的生物学功能奠定了试验基础。     

无花果ACS1基因RNAi植物表达载体构建

通过构建无花果ACS1基因的RNA干扰植物表达载体,为研究ACS基因的功能及采用生物技术方法培育无花果耐贮新品种奠定基础。本试验根据已克隆的无花果ACS1基因序列及植物表达载体pBI221、pBI121的酶切位点,设计2对带相应酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,进行PCR扩增,获得正、反向扩增片段,分别正、反向插入到pBI221载体中的CaMV35S启动子和gusA基因之间,构建成无花果ACS1基因的RNAi中间表达载体。再将中间载体中的正、反向片段和gusA基因以双酶切方式连接到表达载体pBI121上,构建成pBI121-RNAi-ACS1植物表达载体。通过各种限制性内切酶的酶切鉴定,成功构建了无花果ACS1基因的RNA干扰植物表达载体。     

凋亡抑制蛋白基因dsRNA转基因烟草表达载体的构建

为了利用RNA干扰技术防治烟粉虱,需要构建凋亡抑制蛋白(IAP)基因dsRNA转基因烟草表达载体。利用PCR技术扩增烟粉虱IAP基因,将其连接到pMD18-T载体中,用BglⅡ、XhoⅠ和BamHⅠ、SalⅠ分别酶切,将获得的片段分别反向、正向连接至pUC-RNAi载体,用PstⅠ酶切pUC-RNAi-IAP,回收酶切片段,将其连接到表达载体pCAMBIA-2300-35S中,并进行酶切验证。IAPdsRNA转基因烟草表达载体的成功构建为下一步转基因烟草防治烟粉虱的研究奠定基础。     

草莓乙烯受体Etr1基因RNAi植物表达载体构建

乙烯受体Etr基因在草莓果实成熟阶段表达较多,可能与草莓果实成熟密切相关.本研究利用RNA干扰技术抑制该基因的表达,从而延长草莓贮藏期.根据已克隆的草莓乙烯受体Etr1基因序列及表达载体pBI121上的酶切位点,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以Etr基因的测序质粒为模板,PCR扩增得到2个草莓Etr1基因片段,2个片段及载体经双酶切消化后,将2个片段反向互补插入植物表达载体pBI121的35S和gusA之间,构建该基因的RNA干扰植物表达载体,为利用转基因技术改善草莓的贮运性能奠定基础.     

含O型FMDVP1-2A、3C基因和EGFP基因表达盒的构建

采用RT-PCR方法分别扩增口蹄疫病毒O/China99毒株的P1-2A和3C基因,将P1-2A基因连接到pUC119载体,3C基因连接到pMD18-T载体,分别得到重组载体pUC119-P1-2A和pMD18-T-3C;将重组载体pUC119-P1-2A用HindⅢ、BamHⅠ酶切,重组载体pMD18-T-3C用BamHⅠ、NheⅠ酶切;利用酶切所得到的基因片段P1-2A、3C有共同的BamHⅠ酶切位点,实现基因P1-2A、3C的连接,构建重组载体pMD18-T-P1-2A-3C.将基因P1-2A-3C与启动EGFP表达的双向串连痘苗病毒启动子P7.5相连,构建载体p-EGFP-N1-P7.5-P1-2A-3C,并进行PCR扩增、酶切鉴定及序列测定.结果表明:试验成功构建了一侧启动表达P1-2A-3C基因,一侧启动表达标记基因EGFP的表达盒p-EGFP-N1-P7.5-P1-2A-3C.     

Programmed gene rearrangements altering gene expression

Programmed gene rearrangements are used in nature to to alter gene copy number (gene amplification and deletion), to create diversity by reassorting gene segments (as in the formation of mammalian immunoglobulin genes), or to control the expression of a set of genes that code for the same function (such as surface antigens). Two major mechanisms for expression control are DNA inversion and DNA transposition. In DNA inversion a DNA segment flips around and is rejoined by site-specific recombination, disconnecting or connecting a gene to sequences required for its expression. In DNA transposition a gene moves into an expression site where it displaces its predecessor by gene conversion. Gene rearrangements altering gene expression have mainly been found in some unicellular organisms. They allow a fraction of the organisms to preadapt to sudden changes in environment, that is, to alter properties such as surface antigens in the absence of an inducing stimulus. The antigenic variation that helps the causative agents of African trypanosomiasis, gonorrhea, and relapsing fever to elude host defense is controlled in this way.     

Using gene expression noise to understand gene regulation

Phenotypic variation is ubiquitous in biology and is often traceable to underlying genetic and environmental variation. However, even genetically identical cells in identical environments display variable phenotypes. Stochastic gene expression, or gene expression "noise," has been suggested as a major source of this variability, and its physiological consequences have been topics of intense research for the last decade. Several recent studies have measured variability in protein and messenger RNA levels, and they have discovered strong connections between noise and gene regulation mechanisms. When integrated with discrete stochastic models, measurements of cell-to-cell variability provide a sensitive "fingerprint" with which to explore fundamental questions of gene regulation. In this review, we highlight several studies that used gene expression variability to develop a quantitative understanding of the mechanisms and dynamics of gene regulation.     

标记基因和报告基因的辨析

标记基因和报告基因是植物基因工程研究和教学中容易混淆的2个概念。本文从标记基因和报告基因的概念。标记基因和报告基因在表达载体中的构建。转基因植物常用的标记基因和报告基因，标记基因和报告基因的用途及导入受体细胞后的命运等方面辨析了两者的区别。     

拟南芥DWF4基因的内含子影响自身表达

为了进一步确定DWF4 基因的内含子是否影响自身表达,构建了35S启动子驱动的带内含子和不带内含子的DWF4基因表达载体,分别转入拟南芥DWF4基因的弱突变体psc1。对T2代幼苗进行表型分析发现,转入带内含子的DWF4基因的转基因株系TgD4能完全恢复突变体的表型,而转入不带内含子的DWF4基因的转基因株系TcD4只能部分恢复突变体的表型。RT–PCR分析显示,TgD4 的DWF4表达水平明显增加,说明内含子对DWF4基因的表达有增强作用。