湖北海棠二价融合表达载体MhT2AC的构建及转化烟草耐盐性分析

 利用口蹄疫病毒2A序列将湖北海棠MhTGA2转录因子和几丁质酶基因（Mhchitl）两个抗病相关基因融合在同一个开放阅读框下，构建二价融合植物双元表达载体，命名为MhT2AC。将该载体转化烟草，获得了8个转基因株系，MhTGA2基因和Mhchitl基因在烟草中共表达，并且转基因株系中NtSOD、NtAPX和NtPPO等抗逆基因的表达量均加强；转基因烟草T₁代植株抗盐性增强。     

红肉苹果(Malus pumila var.niedzwetzkyana)MpMYB30基因的克隆及表达载体的构建

MYB转录因子是植物转录因子中最大的家族之一,在转录调节中起着多方面的重要作用。实验利用RACE技术从野生红肉苹果(Malus pumila var.niedzwetzkyana Schneid.)中获得了MpMYB30的全长序列,利用生物信息学的方法对其蛋白进行了分析和预测并将其连接到pCAMBIA-S1300+植物表达载体中。结果表明,该基因全长为1661bp,推导的氨基酸序列经系统发育分析与葡萄MYB30及蓖麻MYB基因相似性最高,命名为MpMYB30,其N端含有2个约55个氨基酸组成的MYB特征结构域。该基因推导的MpMYB30蛋白的分子式为C1790H2794N538O584S12,相对分子质量为41579.8ku,等电点为6.30,不存在信号肽和跨膜区域,蛋白质结构以α螺旋为主。利用XbalⅠ和SacⅠ对重组质粒进行酶切,并将其连接到pCAMBIA-S1300+载体上,通过抗性筛选和PCR酶切检测,证实了MpMYB30基因已经构建到植物表达载体pCAMBIA-S1300+上。     

韧皮部特异启动子驱动密码子优化的抗菌肽D基因的植物表达载体构建

根据177个GenBank中登录的柑橘编码蛋白密码子用法的分析结果,优化并重新设计和合成了含柑橘偏爱密码子、对柑橘黄龙病有杀灭作用的柞蚕抗菌肽D基因(命名为CAPD),克隆入pUC19克隆载体并经测序验证后,获得了含新抗病基因的重组质粒pUC19-CAPD。用限制性内切酶BamHI和SacI双酶切pUC19-CAPD克隆载体和pBI121植物表达载体的质粒DNA,回收pUC19-CAPD克隆载体中的CAPD基因小片段和pBI121植物表达载体中去掉GUS报告基因的大片段,经连接、转化和鉴定后,构建了由CaMV35S组成型启动子(35SP)驱动CAPD目的基因的新植物表达载体(命名为pHZ05);用限制性内切酶BamHI和HindIII双酶切含笋瓜韧皮部特异启动子(PSP)的pUCm-PSP克隆载体和pHZ05植物表达载体的质粒DNA,分别回收pUCm-PSP克隆载体中的PSP小片段和pHZ05植物表达载体中去掉CAPD目的基因上游35SP的大片段,经连接、转化和鉴定后,构建了由PSP驱动CAPD目的基因的新植物表达载体(命名为pHZ06)。利用细胞感受态法直接将2个由不同启动子驱动的含CAPD目的基因的新重组植物表达载体分别导入根癌农杆菌LBA4404、GV3101、EHA105和发根农杆菌Ri15834等4个农杆菌菌株中,为利用农杆菌介导的遗传转化技术培育抵抗由韧皮部传导的毁灭性和检疫性病害柑橘黄龙病的新种质奠定了基础。     

AmAS1与Am4’CGT基因双价载体构建及在海棠花中的瞬时表达

以黄色金鱼草(Antirrhinum majus)、"雪球"海棠(Malus‘Snow drift’)为试材,采用农杆菌介导法,将构建的金鱼草素合酶基因(aureusidin synthase,AmAS1)和查尔酮4’-O-葡萄糖苷转移酶基因(chalcone 4’-O-glucosyltransferase,Am4’CGT)双价表达载体在"雪球"活体花瓣上进行瞬时表达,并通过高效液相色谱分析和基因表达分析对瞬时表达效果进行鉴定。结果表明:成功构建双价表达载体CGT-AS-pCambia 1302,农杆菌侵染"雪球"花苞后,花苞呈现淡黄色,表明目的基因已在花瓣内转录并表达。高效液相色谱分析发现,侵染后的花苞出现新的吸收峰,进一步确定花瓣内有橙酮物质的合成。     

胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄叶片的转录组学分析北大核心CSCD

【目的】通过转录组测序筛选葡萄由胶孢炭疽菌侵染引起的差异表达基因,以进一步分析葡萄抗炭疽病分子机制。【方法】用胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄的叶片,以清水处理叶片为对照,设置0、24、48、72 h 4个时期取样。采用RNA-seq分析两者间的差异表达基因,挑选出抗病候选基因,并利用qRT-PCR进行验证。【结果】共对42个样品进行转录组测序,每个样品平均数据量为6.65 Gb。KEGG富集分析中差异表达基因主要集中在植物与病原体互作、类黄酮生物合成和MAPK信号途径;转录因子家族分析从MYB、AP2-EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族中筛选出12个在抗病株系中高表达的差异表达基因;WGCNA得到抗病相关模块MEdarkgreen。综合各项分析,挑选出9个差异表达基因进行q RT-PCR验证,其中8个基因的表达趋势同转录组测序结果一致。【结论】获得了葡萄响应胶孢炭疽菌侵染的差异表达基因,显著富集在植物与病原体相互作用、类黄酮生物合成和MAPK信号途径等3个通路,并筛选出8个抗病候选基因,包括MLO蛋白,WRKY、ERF转录因子等。     

黄秋葵盐胁迫下的转录组分析

以黄秋葵(Mesembryanthemum crystallinum L.)品种助农2号为试材,利用Illumina HiSeq TM2500高通量测序技术研究黄秋葵在400 mmol · L~(-1) NaCl胁迫下转录组基因的差异表达。结果表明,黄秋葵幼苗盐胁迫处理和对照24 h后地上部分共获得70.17 Gb有效数据,Q30碱基百分比均在93.21%以上;共获得1?396个差异表达基因(DEGs),包括588个上调基因,808个下调基因,其中功能注释的基因有1?266个。根据Unigene库序列进行GO、KOG和KEGG注释,植物体内抗氧化及活性氧清除相关基因—过氧化物酶55基因、超氧化物歧化酶基因、谷胱甘肽S-转移酶基因、4-羟基肉桂酸基因、黄酮醇合成酶基因、查尔酮合成酶基因,植物生长发育相关基因—WRKY21 转录因子基因、ERF2 转录因子基因、NAC29 转录因子基因、GATA22 转录因子基因、MYB4 转录因子基因、生长素响应蛋白基因,植物渗透调节相关基因—海藻糖-磷酸酶基因、磷酸乙醇胺N-甲基转移酶1基因,均上调表达。     

柿果ACC合成酶基因的克隆与植物表达载体的构建

以柿果组织中分离的总RNA为模板,经RT-PCR扩增到约1.1 kb的富有柿果ACC合成酶(Fuyu-ACS)的 基因片段,将此片段克隆到pGEMR-T easy vector上,经测序分析与Genbank中平核无柿果的DK-ACS1基因核苷酸 序列的同源性为99％。设计了2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增到2个ACS- Fuyu片段。2个片段经双酶切消化后,分别以正反2个方向插入到植物表达载体pBI121的35 S启动子和NOS终止 子之间,构建成Fuyu-ACS基因的植物表达载体。     

一种植物表达载体的构建及其在金柑上的瞬时表达

以植物表达载体pCambia1301的带内含子的GUS(iGUS)基因替换植物表达载体pBI121中的GUS基因,构建了以pBI121为基础载体并含有iGUS的植物表达载体pLZ13。农杆菌染色表明,pCamiba1301和pLZ13两载体中的iGUS基因均不会导致GUS染色反应。以金柑不同组织为材料,通过农杆菌介导开展瞬时表达研究,结果表明,pLZ13和pCambia1301两载体的iGUS在CaMV35S启动子调控下的表达没有差异,证明构建的pLZ13是一种同时适于瞬时表达和转基因研究的植物表达载体。     

甘蓝ARF基因家族的鉴定与生物信息学分析

生长素响应因子(auxin response factor,ARF)基因家族是植物特有的转录因子家族,在调控植物生长发育过程中起重要作用。以公布的甘蓝基因组数据库为基础,采用生物信息学方法鉴定出29个ARF基因,命名为BoARFs,研究分析了其基因结构、染色体分布、蛋白质保守结构域、系统进化树及表达模式,以期为甘蓝ARF基因家族功能的深入研究提供参考依据。结果表明:BoARF家族基因结构相对复杂,含有2~14个外显子;在染色体上呈不均匀分布,除BoARF29基因未定位到染色体上外,其它基因均定位在不同的染色体上;所有BoARF蛋白均具有保守的B3结构域和Auxin_resp结构域,但只有21个BoARF蛋白包含1~2个AUX/IAA结构域;转录组数据表达模式分析表明,ARF基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。     

香蕉凝集素基因双启动子表达

为了获得香蕉果实特异表达的强启动子,利用PCR方法将2个凝集素(BanLec)基因启动子串联在一起,置换植物表达载体pBI121上的35S启动子,构建BanLec基因双启动子携带gus植物表达载体pBIL3,用基因枪转化香蕉叶片、根系和果实薄片,瞬时表达结果显示BanLec基因串连的双启动子依然表现为果实特异性表达,而且表达量明显高于BanLec基因单启动子及35S启动子,证明该串连的双启动子是一个在香蕉果实中特异表达且表达量较高的强启动子。     

香石竹ACC氧化酶基因的克隆及其正义反义表达载体的构建

利用在Genebank上已报道的香石竹ACC氧化酶(ACO)基因的CDNA序列设计特异引物,以香石竹品种'MASTER'的eDNA为模板进行PCR扩增,克隆香石竹ACC氧化酶(AC0)基因.测序结果显示,克隆基因的序列与报道序列完全一致.将克隆的ACC氧化酶(AC0)基因分别连接到植物表达载体PBI121启动子CaMV 35S的上游及下游,构建香石竹ACC氧化酶(Aco)基因的正义表达栽体PBI121-ACO及反义表达载体PBI121-anti ACO.经PCR鉴定,基因已成功构建到表达裁体上.为香石竹抗衰老基因工程育种奠定了基础.     

甘蓝Ogura 细胞质雄性不育相关基因BoMF1启动子的克隆及功能分析

 通过TAIL-PCR 染色体步移技术,从甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）基因组中克 隆到胞质雄性不育（OguCMS）相关基因BoMF1 翻译起始位点上游521 bp 的启动子序列。软件分析预测 表明,该启动子序列中存在多个顺式作用元件,包括TATA-box、CAAT-box、MYB 结合位点、植物激 素响应单元等。为了研究该启动子的表达特性,亚克隆了BoMF1 转录起始位点上游521 bp 序列,将其置 换pBI121 中的CaMV35S 启动子,驱动其下游的GUS 基因,构建植物表达载体pBI121-BoMF1P,以pBI121 空载体作为阳性对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法转入拟南芥。结果表明,甘蓝BoMF1 启动子序列 能驱动GUS 基因在拟南芥花药发育晚期的花药和花粉中特异表达,表达具有组织特异性。     

结球甘蓝春化相关基因VIN3反义植物表达载体构建及转化

以pBI121植物表达载体和BoVIN3-1基因片段为基础,构建结球甘蓝春化相关基因VIN3反义植物表达载体。将BoVIN3-1基因片段反向插入355启动子与GUS基因之间的限制性酶切位点XbaⅠ和SmaⅠ中,构建含反义BoVIN3-1基因的工程质粒pBI35S-BoVIN3-1。通过花蕾微量注射法转化结球甘蓝,获得9株转化植株。PCR检测结果表明,其中5株为阳性植株,阳性株率55.6%。经春化处理的转反义基因植株与对照相比,春化一定程度被推迟。半定量RT-PCR检测结果表明,转化植株在进行低温处理后仍有该基因少量表达,并随春化处理时间的延长转录水平升高,在第50天时表达量达到最高。     

莴苣高效瞬时表达体系的建立

 以GUS基因作为报告基因, 利用农杆菌真空渗透法, 采取正交试验设计对莴苣(Lactuca sativa L. sp) 的瞬时表达条件进行研究, 建立了高表达水平的瞬时转化体系(乙酰丁香酮200 μmol /L、菌液密度OD₆₀₀值0.8、真空处理30 min、共培养6 d) 。应用结果表明: 优势组合的表达水平比对照的表达水平提高16.3倍。     

人乳铁蛋白基因在番茄中的优化表达

 采用农杆菌介导法, 将表达载体pB I121LF中的人乳铁蛋白(LF) 基因(根据植物偏好密码子人工合成) 导入番茄, 经卡那霉素筛选, 获得了再生植株。经PCR和Southern鉴定, 证明部分番茄基因组中已经整合了lf基因。Western检测表明, 基因在果实中得到了表达。     

枇杷LFY同源基因植物表达载体构建及其功能分析

为研究枇杷LFY同源基因的功能,构建了含枇杷LFY同源基因ejLFY的植物表达载体pBI121-ejLFY,并转入到农杆菌GV3101中。利用花序侵染法将该基因导入拟南芥,经抗性筛选、PCR检测表明获得了25个转化株系。与对照相比,大部分转基因植株明显早花,成花时间可提早1周左右,莲座叶数目减少2-3片;部分植株侧生花序全部转变成单独的花,从莲座叶中抽出的花枝也全部转变为单独的花;少量转化株系花器官异常,不能形成种子。这表明枇杷LFY同源基因在其成花过程中起重要作用,为了解枇杷的成花分子机制奠定了基础。     

牡丹ACC氧化酶基因的克隆与反义载体的构建

根据报道的牡丹ACC氧化酶基因(DQ337251)cDNA序列,设计一对特异引物,以牡丹品种"洛阳红"基因组DNA为模板,用PCR扩增方法克隆出牡丹ACC氧化酶基因的部分片段,并将其连接到pMD18-T载体上进行测序.结果表明,克隆的序列全长为467 bp,其中包括一个长度为157 bp的序列,推测它可能是一个内含子,其它序列与已报道序列同源性为98.2%;用SacⅠ和XbaⅠ对重组质粒和载体pBI 121酶切、连接,构建牡丹ACC氧化酶基因的反义表达载体.