PCR检测转基因大豆

［目的］定性检测转基因大豆。［方法］以非转基因大豆和CP4-EPSPS转基因大豆为材料,以大豆内源基因Lectin和外源基因5-莽草酸-3-磷酸合成酶基因（CP4-EPSPS）为检测的目的片段,建立PCR反应体系。采用改进CTAB法提取大豆基因组DNA,并对所提DNA进行PCR扩增和电泳检测,确定转基因大豆的PCR检测限。［结果］改进CTAB法提取的大豆基因组DNA电泳条带清晰完整,转基因大豆和非转基因大豆基因组DNA均可扩增出约409 bp的条带即Lectin基因,而只在转基因大豆中检测出CP4-EPSPS特异性片段;当转基因大豆的含量为100%～0.2%时,均可扩增出特异性条带。［结论］该研究建立了转基因大豆的PCR检测方法。     

河豚4SNc-Tudor蛋白的鉴定及生物信息分析

［目的］对河豚4SNc Tudor蛋白（SN4TDR）进行序列与结构相关的生物信息分析,为认识该蛋白结构与功能提供借鉴。［方法］应用双向电泳及基质辅助激光解吸离子化-飞行时间质谱（MALDI TOF MS）技术,从河豚肝脏总蛋白中鉴定到河豚的4SNc Tudor结构域蛋白。并对其进行生物信息学分析。［结果］首次从河豚肝脏总蛋白中鉴定到河豚的4SNc Tudor结构域蛋白SN4TDR。河豚SN4TDR定位于细胞质,无信号肽,为非分泌蛋白,有多个磷酸化位点。蛋白SN4TDR存在α 螺旋、β 折叠和无规则卷曲结构,有一个可能形成跨膜结构的片段。并用同源建模的方法,预测了河豚SN4TDR的三维结构模型。［结论］分析河豚SN4TDR基因及蛋白结构,有助于进一步研究该蛋白及其基因的分子和生物学功能。     

藏獒血液蛋白多态性研究

［目的］了解藏獒血液蛋白基因座的遗传变异状况,为藏獒品种资源保护及合理开发利用提供理论依据。［方法］采用不连续垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对河曲藏獒、青海藏獒、青海藏狮犬和青海土种犬共4个群体103只犬的7个血液蛋白基因座（Tf、Po、Sα2、Hb、Alb、Pr、Amy）的多态性进行研究,并分析不同群体的群体内遗传变异。［结果］ 4个犬群中,Tf、Po和Sα2 3个基因座上存在多态性,其中Tf和Po分别由3个等位基因控制,Sα2 由2个等位基因控制,Hb、Alb、Pr和Amy基因座均呈现单态;藏獒群体的有效等位基因数（Ne）和Nei氏平均预期基因杂合度（H）分别为1.532 4和0.230 3,均高于其他犬群。［结论］ 藏獒群体内在血液蛋白位点上存在丰富的遗传变异。     

转基因抗病毒烟草的田间抗病性试验

烟草花叶病是烟草的重要病害之一，利用黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）和烟草花叶病毒（ＴＭＶ）的外壳蛋白（ＣＰ）基因培育抗病转基因烟草已获得成功，并已在生产上应用，而利用病毒编码的运动蛋白（ＭＰ）基因，构建转基因植物，则是一种新的抗病毒策略。我们与中国农业大学等...     

花粉育性基因MS2的克隆与RNAi载体构建

［目的］研究MS2基因的功能。［方法］采用RT-PCR克隆棉花花粉育性（MS2）基因cDNA片段,将MS2反义基因、与陆地棉chinase基因第一个内含子和MS2正义基因3个片段串联在一起,经鉴定后,插入到植物表达载体中PBI121中。［结果］成功构建了MS2基因的RNAi载体p35S12MSIn。［结论］该载体的构建为棉花不育材料的遗传转化创造了条件。     

基于CHD基因序列分析的帝企鹅性别鉴定研究

［目的］分析帝企鹅（Aptenodytes forsteri）CHD基因序列,以鉴定性别。［方法］采用苯酚∶氯仿抽提法提取6只未知性别的帝企鹅血液中的基因组DNA,运用P2/P8引物扩增CHD基因片段,将PCR产物克隆到T Vector,利用NCBI的Blast 程序,以短趾鹰（Circaetus gallicus）同源序列为比对参照,将帝企鹅CHD基因片段序列与GenBank 中的基因片段序列进行同源性比较分析,鉴定帝企鹅的性别。［结果］测序结果表明,CHDZ和CHDW基因的PCR产物大小分别为378、387 bp,雌雄结果并不明显,不易区分开来。Blast比对结果表明,帝企鹅LD、EK、ZF为雄性,帝企鹅DG、YA、YY为雌性。［结论］结合PCR扩增和测序分析CHD基因,是单态性鸟类性别鉴定的有效和准确的方法。     

短枝型苹果MdRGL基因的克隆及原核表达分析

【目的】克隆短枝型苹果（Malus domestica Borkh.）的MdRGL基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,为明确短枝型苹果MdRGL基因与短枝芽变特性之间的关系奠定基础。【方法】采用同源克隆法,以短枝型苹果叶片总RNA为模板,通过RT-PCR获得短枝型苹果MdRGL的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定。将克隆到的短枝型苹果MdRGL克隆到表达载体pGEX-4T-1上,构建融合表达载体pGEX-4T-MdRGL,转化到大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达。【结果】从短枝型苹果中克隆到5条MdRGL基因：MdRGL1a/b、MdRGL2a/b和MdRGL3b。序列分析表明,除MdRGL3b外,另外4条序列都具有DELLA和VHYNP结构域。利用所构建的原核表达载体,经IPTG诱导和SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期蛋白大小一致。【结论】短枝型苹果中DELLA蛋白的克隆和原核表达的成功,为进一步纯化和鉴定目的蛋白及研究其功能奠定了试验基础。     

开花调控基因BpMADS4无抗性表达载体的构建

为了构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp,参考已发表的欧洲白桦（Betula pendula）开花调控基因（BpMADS4）序列,利用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）从欧洲白桦的幼嫩花序中克隆得到促进开花的BpMADS4基因。将该基因替换pCAMBIA1302载体中的潮霉素抗性基因,构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAM-BIA1302-GFP-Bp。结果表明：成功构建了无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp。该表达载体在苹果遗传转化中不使用抗生素筛选,可以解决抗生素抗性筛选降低苹果转基因转化效率的问题以及转基因苹果中选择标记基因造成的生物安全性问题,用该载体转化苹果可以缩短苹果童期,有效提高其育种效率。本研究为筛选对环境安全的、具有易成花特性的苹果新种质奠定了基础。     

利用体细胞核移植技术生产表达红色荧光蛋白的猪转基因克隆胚胎研究

[目的]为生产转基因克隆猪奠定基础。[方法]以反转录病毒转染的带有红色荧光蛋白（RFP）基因的猪胎儿成纤维细胞作为核移植的核供体,利用体细胞克隆技术研究红色荧光蛋白克隆胚胎体外发育情况。[结果]RFP转基因细胞的融合率为83.87%,与未转基因细胞（80.56%）相比无显著差异（P〉0.05）;RFP转基因体细胞重构胚体外囊胚率为8.67%,与未转基因细胞组（6.56%）相比无显差异著（P〉0.05）;RFP转基因体细胞重构胚移植于15头受体后,尚无受孕个体。[结论]利用转红色荧光蛋白基因的细胞为供体细胞,能够成功克隆出转基因胚胎,并获得转基因囊胚。     

转基因甘蔗抗黑穗病鉴定研究

用分离得到的甘蔗黑穗病病菌单孢子菌丝体对5个甘蔗转基因株系进行体外抑菌作用鉴定,结果显示,5个转基因株系对甘蔗黑穗病均有不同程度的抗性表现;通过人工接种方法对转基因植株（T1）进行了甘蔗黑穗病病菌的田间接种实验,利用病害流行指标LP、SDD、IPmax、Ymax、AUDPC对其后代（他）进行抗病性鉴定,结果表明,SCG1和SCG2两个株系表现为抗病（R）,而SCG3、SCG4和SCG5三个株系表现为中抗（Ⅰ）;并结合RT-PCR技术鉴定目的基因在转基因甘蔗无性系后代（T2）中的表达,结果显示两个目的基因在转基因甘蔗无性系12中均有表达,此结果与其抗病表现一致。     

苹果谷胱甘肽还原酶cDNA片段的克隆及表达分析

从嘎啦苹果叶片中提取分离mRNA,然后根据报道的多种植物谷胱甘肽还原酶保守区设计引物,RT-PCR获得1条长度为594 bp的条带,回收该条带并进行克隆,蓝白斑筛选,得到阳性克隆。经过质粒大小比较和PCR验证序列测定和分析发现,该序列与嘎啦苹果果实序列同源性为97%,与其他植物的相似性也达85%。该片断编码130个氨基酸,推导的氨基酸序列与其他植物同源性高达75%-82%。     

苹果L-半乳糖脱氢酶基因 cDNA全长的克隆与序列分析

L-半乳糖脱氢酶(L-Galactose dehydrogenase,GalDH)是维生素C合成的L-半乳糖途径中,催化L-半乳糖生成L-半乳糖内酯的关键酶。根据GenBank中登录的的GalDH cDNA序列设计1对扩增引物,以嘎拉苹果叶片为材料,采用RT-PCR法扩增出GalDH cDNA全长。将获得的基因片段克隆到pMD18-T载体上,转入大肠杆菌DH5α筛选阳性克隆,经酶切和PCR鉴定,并对插入片段进行序列分析,结果表明,本试验获得的cDNA片段长为1 111 bp,是苹果GalDH cDNA全长。     

苹果山梨醇转运子cDNA的克隆及其序列分析

[目的]为进一步研究糖运输蛋白的功能、作用机理奠定基础。[方法]以嘎啦苹果叶片总RNA为模板,根据报道的山梨醇转运子的保守区设计引物,对山梨醇转运子cDNA片段的PCR扩增,PCR产物的克隆和测序和序列分析。[结果]经RT-PCR获得一条长度为581bp的片段,回收并进行测序,该片断编码181个氨基酸。应用B lastn和B lastx软件,通过与GenBank蛋白数据库比对分析发现其蛋白序列与MdSOT4、MdSOT6、MDSOT1 3种苹果(Malusx domestica)同源性分别为95%、92%、92%;酸樱桃(Prunus cerasus)78%;大豆(Glycinemax)77%;应用SMART软件分析,含有4个AgrB结构域,为一种跨膜蛋白结构。[结论]克隆得到的片段确定为苹果山梨醇转运子基因。     

Molecular cloning and functional characterization of apple U-box E3 ubiquitin ligase gene MdPUB29 reveals its involvement in salt tolerance

An E3 ubiquitin ligase gene(Genbank accession no.: MD01 G1010900) was cloned from the Royal Gala apple genome(Malus×domestica Borkh.). Sequence analysis showed that the length of the MdPUB29 gene was 1 275 bp, encoding 424 amino acids. Phylogenetic tree analysis indicated that the apple E3 ubiquitin ligase exhibited the greatest sequence similarity to Pyrus×bretschneideri. The predicted protein structural domain of MdPUB29 showed that it contained a U-box domain. qRT-PCR analysis showed that Md PUB29 was expressed widely in different tissues of the Royal Gala apple species, and was highly expressed in the root, while the expression of MdPUB29 was significantly inhibited by exogenous NaCl. Immunoblotting assays revealed that MdPUB29 protein abundance in tissue cultures of the Royal Gala apple accumulated under NaC l stress conditions. Three-dimensional protein structure prediction indicated that MdPUB29 was highly homologous with AtPUB29. The growing potential of MdPUB29-expressing apple calli and Arabidopsis were much stronger than that of the control under salt stress conditions, suggesting that MdPUB29 may positively regulate salt tolerance.     

抗坏血酸过氧化物酶基因转化苹果的研究

利用根癌农杆菌介导法对"嘎啦"苹果叶片进行遗传转化,获得"嘎啦"苹果的转基因植株.2 d的预培养,OD600值约为0.6 的工程菌液浓度,侵染时间10 min,3 d的共培养,延迟筛选10 d获得较高的转化效率.PCR检测和Gus染色表明,APX基因已整合到苹果基因组中.     

外源基因在苹果植株中稳定性研究

以常规离体继代培养的转豇豆胰蛋白酶抑制剂(Cowpea trypsin inhibitor,CpTI)基因苹果(Malus domestica Borkh.)(包括皇家嘎拉、王林、乔纳金和富士等60个株系)组培苗为试材,应用卡那霉素筛选、PCR扩增及RT-PCR扩增对其外源基因的稳定性进行研究.结果表明,在60个常规继...     

苹果树冠不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布的关系

以皇家嘎拉、红嘎拉、新乔纳金、富士苹果为试材,研究了苹果树冠不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布的关系。结果表明：供试品种果实产量和数量均主要分布在树冠1—2、2—2和3—2区位;皇家嘎拉和红嘎拉果形指数较高的区位分别集中在树冠第3、1层和第4、3层,新乔纳金和富士果形指数在树冠内分布较均衡;4个品种单果重较大的区位主要分布在树冠第1、3层;皇家嘎拉、红嘎拉、新乔纳金果实着色程度从上至下、从外至内逐渐变浅;皇家嘎拉、红嘎拉果实胴部锈量和梗洼锈量以第4、1层较多,富士以第2层较多,新乔纳金果实胴部锈量较少,梗洼锈量在第4、3层较多;皇家嘎拉和富士果肉硬度随树冠高度的降低总体呈下降趋势,红嘎拉树冠第2、3层外围和次外围区位以及4-1区位果肉硬度较大,新乔纳金没有明显变化规律;皇家嘎拉果实可溶性固形物含量以1—1和3—1区位较高,红嘎拉、新乔纳金和富士则以第4层较高;相关性分析表明,4个品种树冠不同区位枝叶量与果实数量和产量相关性均达到显著性水平,红嘎拉果肉硬度与枝量和叶量均呈极显著正相关,皇家嘎拉、新乔纳金、富士果实品质和枝叶量的相关性均未达显著性水平。     

苹果近红外光谱采集影响因素研究

[目的]对不同影响因素条件近红外光谱信息的准确性进行研究,优化嘎啦苹果近红外光谱采集试验条件。[方法]以嘎啦苹果为试材,使用ASD公司的FieldSpec3光谱仪在常温条件下进行近红外光谱采集,探索了环境杂散光、仪器稳定性、不同测距、不同色差、不同部位、不同货架期等条件对采集光谱的影响。[结果]杂散光对近红外光谱的可见光区域有明显影响;固定光谱阵列检测器型光谱仪器在9h内重复测量的稳定性高;裸光纤在除0mm外的2.5～12.5mm测距上吸光度保持重复稳定;同一苹果的不同色差对光谱的影响在可接受区间内;苹果赤道面上的光谱稳定性较果柄和果鄂部好;常温条件下,不同货架期对苹果样品的近红外光谱产生显著影响。[结论]该研究可为苹果近红外研究人员和分析工作者提供参考。     

苹果果实大小相关的ARF-Aux/IAA互作组合筛选

【目的】通过转录组学和生物信息学,在苹果全基因组中对可能互作的MdARF和MdIAA进行鉴定,为明确相关基因功能和解析生长素调控苹果果实大小的分子机理奠定基础。【方法】对野生大果型‘皇家嘎啦’和miRNA172p过表达的转基因小果型‘皇家嘎啦’进行不同发育时期和不同组织材料的转录组测序,对测序结果进行基因的功能注释及差异表达分析。利用转基因小果和野生型大果的转录组数据,筛选在果实发育中表达的苹果MdARFs和MdIAAs基因家族成员,通过逐一在两个家族间计算基因时空表达的相关系数,筛选可能互作的MdARF-MdIAA组合,将从拟南芥基因组中下载的23个ARFs和34个Aux/IAAs、番茄基因组中下载的21个ARFs和25个Aux/IAAs,分别与互作候选MdARFs和MdIAAs进行比对,并进一步构建系统发育树。使用MEME和TBtools对苹果候选互作对中的MdARFs和MdIAAs蛋白进行Motif分析。利用STRING蛋白互作预测数据库进行同源映射,构建苹果中的蛋白-蛋白互作网络,进一步的确认候选互作对,最终得到苹果中通过互作参与果实发育可能性最高的MdARF-MdIAA组合。【结果】分别对野生型‘皇家嘎啦’和miR172OX转基因‘皇家嘎啦’盛花期后两周的全果和盛花期后4周的果皮、果肉和果核进行转录组测序,共生成178.19 Gb的数据量,各项指标均表明,3个生物学重复在所有组织类型上均具有高度一致性。在转录组数据中,共鉴定到38个MdARFs和27个MdIAAs在至少一个文库中的FPKM值大于2,在苹果果实发育时期表达。通过计算Pearson相关系数对表达的MdARFs和MdIAAs两两进行相关性分析,其中8对MdARF-MdIAA的相关系数大于0.9或小于-0.9,作为初步筛选的候选互作组合。将8对组合中的MdARFs和MdIAAs分别与拟南芥和番茄中的ARFs和IAAs进行序列比对并构建系统进化树后发现,MdARF6和MdARF19与起转录激活作用的AtARFs同属一个分支。而MdARF2、MdARF4和MdARF9则与起转录抑制作用的AtARFs具有较近的亲缘关系。Motif分析结果显示,候选MdARF、MdIAA蛋白中均包含Motif 2和Motif 5。Motif 2和Motif 5分别对应IAA蛋白中的保守结构域Motif IV和Motif III。互作蛋白在拟南芥中进行同源映射校验后,最终得到两对MdARF-MdIAA组合可用于进一步的功能验证。【结论】苹果MdARF和MdIAA家族成员,在果实发育时期,有8对组合在表达量上存在显著的相关性,进一步同源映射确认互作后,最终确定MdARF4-MdIAA17和MdARF4-MdIAA19两对互作组合,极有可能通过互作传递生长素信号参与调控苹果果实发育。     

苹果紫色酸性磷酸酶相关基因MdPAP10的克隆及功能鉴定

【目的】克隆苹果紫色酸性磷酸酶相关基因MdPAP10,研究其组织表达模式和低磷响应,并进一步研究MdPAP10在低磷条件下的功能,为深入研究MdPAP10在果树中参与紫色酸性磷酸酶分泌和影响磷吸收的分子机理奠定基础。【方法】本研究以‘嘎啦’苹果（Malus×domestica‘Royal Gala’）为试材,利用同源序列比对和PCR技术,克隆苹果紫色酸性磷酸酶相关基因MdPAP10。通过NCBI分析MdPAP10的蛋白质结构并获得白梨、桃和草莓等10个物种的PAP10氨基酸序列,利用MEGA5.0构建系统进化树。利用qRT-PCR检测MdPAP10在苹果不同组织的表达情况和对低磷胁迫的响应特性。将MdPAP10连接到植物过表达载体pBI121,转化LBA4404农杆菌,用于侵染苹果愈伤组织。通过在抗性培养基上筛选和PCR鉴定,获得MdPAP10转基因愈伤组织。在低磷培养基上培养MdPAP10转基因愈伤组织检测其酸性磷酸酶积累情况以及对低磷胁迫的耐受性和磷含量。最后利用qRT-PCR检测MdPAP10转基因愈伤组织中磷相关基因的表达量。【结果】克隆获得苹果紫色酸性磷酸酶基因MdPAP10（基因序列号：MDP0000272096）,开放阅读框为1 332 bp,编码含有443个氨基酸的蛋白。蛋白质结构分析显示,MdPAP10包含一个信号肽和一个磷酸酶结构域。基因结构分析显示,MdPAP10含有5个外显子和4个内含子。进化树分析显示,苹果MdPAP10与白梨PbPAP10同源性最高,亲缘关系最近。表达分析显示,MdPAP10在根、茎、叶、花、果中均有表达,并且在根中的表达量最高。MdPAP10对低磷条件有明显响应,在根中表达量逐渐升高,在6 h达到最大后逐渐下降;在叶中的表达量始终低于对照组。MdPAP10转基因愈伤组织在低磷条件下能够明显促进酸性磷酸酶的分泌。在低磷条件下培养转基因愈伤组织20 d发现过表达MdPAP10提高了愈伤组织对低磷胁迫的耐受性,并且提高了对磷的吸收。qRT-PCR结果显示,过表达MdPAP10能够明显促进苹果磷相关基因的表达。【结论】MdPAP10能够对低磷胁迫有明显响应,在低磷条件下能够促进磷吸收和酸性磷酸酶的分泌。MdPAP10在响应低磷胁迫过程中发挥着重要的正调控作用。