水稻遗传转化甘露糖安全筛选体系的建立

根据genebank中公布的pmi基因序列设计引物,通过PCR扩增从大肠杆菌中分离出6-磷酸甘露糖异构酶基因。将该基因替换植物表达载体pCAMBIA1300中的潮霉素抗性基因hpt,构建了以pmi为选择标记基因的植物表达载体pPMI。对水稻进行了基因枪转化和农杆菌转化,研究了筛选培养基中甘露糖浓度对抗性愈伤组织频率的影响。部分抗性愈伤组织已获得再生植株,PCR检测初步证明外源基因已转入植物细胞。     

水稻WRKY16基因分析及其转化拟南芥研究

通过酵母单杂交方法从水稻中获得编码转录因子的WRKY16基因.序列分析表明,WRKY16蛋白属于WRKY转录因子家族第二类别.利用根癌农杆菌进行WRKY16基因的拟南芥转化,GUS组织化学染色和PCR检测证明WRKY16基因已经转入拟南芥中,RT-PCR检测进一步证明该基因已在转基因植株得到表达.     

大肠杆菌6-磷酸甘露糖异构酶基因的克隆与表达

通过PCR克隆了大肠杆菌6-磷酸甘露糖异构酶基因manA,分别构建了含manA基因的原核和真核生物表达载体。在大肠杆菌中经IPTG诱导表达的GST-PMI融合蛋白,经亲和层析纯化和PreScission蛋白酶酶切,SDS-PAGE分析证实PMI蛋白为42 ku。对转manA基因的拟南芥进行PCR分析表明,manA基因已稳定整合到拟南芥基因组中。氯酚红显色反应证实,整合到拟南芥基因组中的manA基因能表达具有6-磷酸甘露糖异构酶活性的PMI蛋白。这些结果说明,克隆的manA基因可在细菌和高等植物中高效表达。     

百合花特异启动子PchsA表达载体的构建及功能分析

【目的】分析从百合中克隆获得的查耳酮合成酶基因(chsA)启动子的组织表达特性。【方法】将chsA启动子片段插入到双元表达载体pCAMBIA 1381中,成功构建了植物表达载体pCAMBIA-CHS,通过根癌农杆菌EHA 105转化拟南芥,用50 mg/L潮霉素对转化植株进行筛选,对阳性植株进行PCR检测和GUS组织化学分析。【结果】PCR检测表明,chsA启动子片段已经整合到拟南芥基因组中,GUS组织化学分析显示,在拟南芥花序中有很强的GUS活性,叶腋处有微量表达,其他组织中不表达。【结论】初步证明百合chsA启动子为花特异表达启动子。     

腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体的构建

[目的】构建以甘露糖为筛选剂的抗旱、抗盐碱植物表达载体,进一步选育无标记的抗逆作物品种。[方法]利用腊梅花水通道蛋白CpTIP cDNA和大肠杆菌pmi基因构建植物表达载体,将抗逆基凶与甘露糖正向选择系统结合。pmi基因植物表达载体（pPMI）的构建：用XhoI酶切植物表达载体pCAMBIA2301,切除Kan基因,并用CIP酶进行去磷酸化,然后与XhoI酶切后PCR产物连接转化。腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体（pPMI：：CpTIP）的构建：用和nI和Xbal酶切pPMI植物表达载体和克隆载体,并将酶切后pmi植物表达载体与腊梅花水通道蛋白CpTIP基因连接转化。转化鉴定均按Sambrook等的方法进行。[结果]成功构建了腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体pPMI：：CpTIP。[结论]所构建的载体结合了抗逆基凶和忖露糖正向选择系统的优点,将抗逆基因与环境友好型筛选体系很好的结合起来。     

人成纤维细胞生长因子-21的拟南芥油体表达系统构建

【目的】利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)油体系统表达人成纤维细胞生长因子-21(Fibroblastgrowth factor-21,FGF21),为利用植物油体表达系统规模化生产FGF21奠定基础。【方法】以磷酸甘露糖异构酶(PMI)基因作为转基因植物的安全筛选标记,将带有组氨酸标签的人源FGF21基因与大豆油体蛋白基因融合,克隆至大豆油体蛋白启动子驱动的表达载体pCAMBIA1390MDo(p1390MDo)上,构建植物双元表达载体p1390MDoFGF21。采用冻融法将植物双元表达载体p1390MDoFGF21转入农杆菌GV3101,花粉管导入法转化拟南芥,采用PCR检测、Southern blot筛选转基因拟南芥阳性植株(T0),并对FGF21蛋白在转基因拟南芥种子(T1)中的表达进行Western blot分析。【结果】成功构建了带PMI安全筛选标记的植物双元表达载体p1390MDoFGF21。PCR扩增和Southern blot分析结果表明,重组FGF21融合基因以单拷贝和多拷贝2种方式已整合到转基因拟南芥基因组中。BandScand 5.0软件和Western blot分析结果显示,FGF21融合蛋白约占转基因拟南芥种子可溶性蛋白的3.76%,并具有良好的免疫原性。【结论】FGF21融合基因已经转入拟南芥中,并在以PMI为选择标记的转基因拟南芥种子中成功高效表达。     

青麻epsps基因在酵母中表达

将青麻epsps基因构建到酵母胞内表达载体pPIC3.5K中,利用电转化法将构建好的表达载体转入巴斯德毕赤酵母中,PCR技术筛选出阳性转化子,证明外源epsps基因已经整合到巴斯德毕赤酵母的基因组上,经诱导表达后SDS-PAGE分析获知外源基因在酵母中获得了表达。并且通过草甘膦压力筛选出耐性较好的重组酵母菌株,证明所获得的epsps基因具有生物学功能。     

百合花药和雌蕊特异启动子功能分析

【目的】从"索邦"百合(Lilium orential"Sorbonne")中克隆查尔酮合成酶基因启动子相似序列PCHS2,并对其进行表达模式分析。【方法】从"索邦"百合中PCR扩增PCHS2启动子序列,与GUS报告基因融合,构建植物表达载体,通过农杆菌介导法转化模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana var.Columbia)和矮牵牛(Petuniahybrida "Dreams Midnight"),抗性筛选和PCR检测鉴定转基因植株,GUS组织化学检测分析启动子在转基因植株中的表达模式。【结果】转基因拟南芥和矮牵牛的抗性筛选和PCR检测结果显示,成功地获得了转基因阳性植株。GUS活性分析表明,在PCHS2的驱动下,仅能在花药和雌蕊中检测到GUS活性,茎、叶和其他花组织中都没有发现GUS活性的表达。【结论】PCHS2启动子具有花药专一性。     

以pmf为筛选标记的水稻转基因研究

[目的]建立一种快速、高效的甘露糖安全筛选体系。[方法]以绿色荧光蛋白（GFP）编码基因为报告基因,用农杆菌介导的方法将磷酸甘露糖异构酶基因（pmi）转入水稻品种皖粳97,并对转化和筛选条件进行优化。[结果]受体品种皖粳97,在32oC光照条件下诱导愈伤的出愈率可达90．3％,且生长较快;培养基中甘露糖筛选压力以5∥L蔗糖＋15g／L甘露糖较为适宜,在该条件下筛选21d,进而分化成苗。转化频率可达20．6％。[结论]该研究确立的甘露糖筛选体系,能明显缩短筛选周期、提高转化效率,有利于转基因水稻的安全生产。     

拟南芥MAPKKK16酵母双杂交诱饵载体的构建及毒性和自激活效应检测

前期研究发现,橡胶树MAPKKK基因与抗寒相关。通过同源比对发现,拟南芥MAPKKK16与橡胶树抗寒基因MAPKKK高度同源,但拟南芥MAPKKK16的功能及其调控机制仍不清楚。为了筛选拟南芥MAPKKK16基因的互作蛋白,利用PCR技术从拟南芥基因组DNA中扩增出拟南芥MAPKKK16基因的目的片段,随后亚克隆到pGBKT7表达载体,通过菌液PCR和测序鉴定序列正确后,将重组质粒pGBKT7-MAPKKK16质粒转化至酵母Y2HGold感受态细胞中,检测到诱饵蛋白无毒性且无自主激活报告基因的功能。本研究为后续筛选MAPKKK16互作蛋白,以及为进一步研究该激酶在植物抗寒机制中的作用打下基础。     

玉米Hd6-like基因植物表达载体的构建及其功能分析

利用已克隆的玉米Hd 6-like基因构建植物过量表达栽体PBI-Hd 6,将Hd 6-like插入带有启动子CaMV 35 S和终止子nos的PBI 121中间载体中,经过酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入该栽体中.利用根癌农杆菌侵染花序法侵染拟南芥,将Hd 6-like基因转入拟南芥,获得转基因Hd 6-ox植株,经PCR检测表明,该基因已整合到拟南芥的基因组中.转基因Hd 6-ox植株的花期推迟了24 d左右.     

马铃薯3GT基因转化拟南芥引起花色苷大量积累

为了验证马铃薯野生种3GT（UDP?鄄glucose：flavonoid 3?鄄0?鄄glucosyltransferase,类黄酮3?鄄O?鄄葡萄糖基转移酶）基因的功能,构建了携带CaMV 35S启动子的表达载体pG3GT并转化农杆菌GV3101。用菌液浸泡花序法对拟南芥进行遗传转化,在含50 mg/L Kan的培养基上对T0代种子进行筛选,先后得到4个阳性幼苗,转化率为0.13%。对移栽成活的3株抗性植株进行PCR检测为阳性,Southern blot分析有2株表现为阳性并为单拷贝整合,其中一株的叶片和茎杆颜色变成紫红色;经花色苷含量的测定表明其含量比野生型植株高出7.01倍。     

Using the Phosphomannose Isomerase (PMI) Gene from Saccharomyces cerevisiae for Selection in Rice Transformation

The phosphomannose isomerase (PMI) gene from Saccharomyces cerevisiae acted as selectable marker and mannose acted as selective agent for the production of transgenic plants of rice (Oryza sativa L.) via Agrobacterium-mediated transformation. The concentration of mannose during the selection was stepwise increased, 5 g L-1 mannose combined with 15 g L-1 sucrose and 500 mg L-1 cefotaxime was used in the initial selection stage, then the concentration of mannose was increased to 11 g L-1, the highest transformation rate was 20.0%. The integration of PMI gene was confirmed by PCR, and the result of RT-PCR assay proved that the intron of PMI gene can be excised correctly during RNA splicing. β- Glucuronidase (GUS) activity analysis confirmed the expression of GUS gene. All those means the PMI gene from yeast can be used as a selectable marker in rice transformation.     

酵母SAMDC基因表达载体构建以及农杆菌介导转化番茄的研究

SAMDC(腺苷甲硫氨酸脱羧酶)是参与植物多胺合成的一个关键酶.通过GenBank上已经发表的序列,设计两对引物,分别以酵母基因组DNA和番茄基因组DNA为模板克隆出SAMDC基因和E8启动子.构建了以CaMV35S和E8为启动子的两个SAMDC基因植物表达载体,酶切分子鉴定后,经农杆菌介导以叶盘法转入番茄中,获得了转基因植株.经PCR检测和X-Gluc组织化学染色检测,目的基因已经成功转入番茄中.为研究多胺在番茄中代谢活性以及SAMDC基因对番茄抗逆性和番茄果色的影响提供了研究基础.     

基因枪介导转hpa99基因小麦的获得和检测

为了探究来源于水稻细条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)的hpa99基因改良小麦抗赤霉病的可行性,以小麦幼胚诱导的愈伤组织为转化受体,以磷酸甘露糖异构酶(phosphomannose isomerase,PMI)作为选择标记,通过基因枪法将带有hpa99基因的表达质粒AF234296导入普通小麦品种山农15。2～3次PMI筛选后,获得38株再生植株。通过氯酚红(chlorophenol red,CPR)染色以及PMI基因和目的基因hpa99的PCR检测,获得7株阳性植株,转化率为0.108%。结果表明,hpa99已整合到小麦基因组中,获得了无抗生素标记基因的转基因小麦。     

Agrobacterium-Mediated Transfer of Arabidopsis ICE1 Gene into Lemon (Citrus Limon (L.) Burm. F. cv. Eureka)

The Arabidopsis ICE1 (inducer of CBF expression 1) gene was cloned through RT-PCR of Arabidopsis cDNAs and introduced into the lemon (Citrus Limon (L.) Burm. F. cv. Eureka) genome using Agrobacterium-mediated transformation method. Epicotyl segments from in vitro grown lemon seedlings were co-cultivated with A. tumefaciens strain EHA 105 carrying the binary plasmid pMVICE1, whose T-DNA region contain ICE1 gene driven by 35S CaMV promoter. Among 320 epicotyl segments inoculated, 71 explants responded and regenerated 51 elongated shoots. These shoots were subjected to an extra month of kanamycin exposure. In this way, the number of escapes reduced. Thirteen of 31 survived shoots formed roots and 7 were tested positive using PCR technique. Southern blot analyses confirmed PCR results and demonstrated that more than two copies of the ICE1 gene were integrated into the lemon genome.     

拟南芥AtSEC14基因反义RNA植株的获得及抗病性检测

为确定拟南芥抗灰霉病相关基因AtSEC14的功能,本试验构建了AtSEC14基因的反义RNA载体;通过农杆菌介导的遗传转化方法,将其转化拟南芥野生型Col-0中;利用潮霉素抗性筛选和PCR检测,获得了阳性转基因植株。利用半定量RT-PCR技术,在转基因株系中未检测到AtSEC14基因的表达,说明该基因反义RNA载体的转入能特异影响AtSEC14基因的表达,表明试验所获得的转基因植株是AtSEC14基因的反义RNA转基因植株。对所获得的反义RNA转基因植株进行抗病性鉴定,发现反义RNA转基因植株对灰葡萄孢的敏感性增强,表明AtSEC14基因在拟南芥抗灰葡萄孢过程中起正调控的作用。     

玉米漆酶ZmLac5基因拟南芥遗转转化

旨在模式生物拟南芥中获得玉米漆酶ZmLac5基因过表达转化体,以研究该基因功能。分离玉米自交系掖478根部总RNA,反转录PCR法获得玉米漆酶基因ZmLac5全长,测序与序列分析表明,ZmLac5 cDNA的开放阅读框为1 758 bp,编码一个由586个氨基酸组成的蛋白质。同源性比对和进化树分析显示该基因与高粱Sb03g039570.1和谷子Si000813m在进化上亲缘关系较近。采用In-Fusion试剂盒构建了过表达载体pCUB-Ubi::ZmLac5,通过电击法将过表达载体导入根癌农杆菌LBA4404中,并成功转化拟南芥(Columbia ecotype),获得PCR阳性T1代植株62株,转化率为1.28%,T2代阳性植株60株。本研究为基于模式生物体过表达分析该基因生物学功能奠定了分析基础。     

BcMF3反义基因植物表达载体的构建及其对拟南芥的遗传转化

根据编码白菜(Brassica rapa L. ssp. chinensis,syn B. campestris ssp. chinensis)果胶甲酯酶的BcMF3 基因cDNA 序列内部第1 343～1 797个碱基之间序列设计引物,从白菜花蕾cDNA中PCR扩增出455 bp的片段,把该片段作为反义基因连接至双元载体pBI12l上,得到了植物表达栽体pBI-B3,并用"三亲杂交"法导入农杆菌LBA4404菌株中,PCR扩增和酶切结果表明所构建的植物表达载体pBI-B3含有BcMF3 反义基因片断,并已导入了根癌农杆菌(Agrobacterinm tumefuciens)中;采用花序浸润法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)后,播种筛选浸润植株的种子获得了5 株卡那霉素抗性植株,PCR 扩增证明BcMF3反义片段成功整合到拟南芥基因组中;转基因拟南芥子代(T2)的抗性分离符合孟德尔分离比例,表明外源基因是单一位点插入.     

柽柳类锌指基因ThZFL的功能分析

为了研究柽柳ThZFL基因的功能,将ThZFL基因过表达转入烟草后,对转基因烟草进行盐胁迫、干旱胁迫,并利用酵母双杂交及染色体步移技术,获得柽柳ThZFL基因的互作蛋白与启动子。结果表明:柽柳ThZ-FL基因能显著提高转基因烟草盐胁迫下种子的发芽率、离体叶片的分化和植株的生长能力;通过酵母双杂交筛选出两个与ThZFL蛋白互作的蛋白;ThZFL基因启动子驱动GUS活性显示,在幼苗的整体、叶脉和毛状体中表达显著,但在幼叶和茎尖处表达微弱。