水稻启动子OsN1p的克隆与功能分析

将OsN1基因上游881 bp启动子(OsN1p)序列取代pBI121中gus基因上游的35S启动子,构建植物表达载体pBIN1p,经农杆菌介导转化水稻品种‘日本晴’,获得转基因植株。GUS组织化学染色结果表明,由该启动子驱动的gus基因能在愈伤组织中较低水平地表达;稻瘟病菌接种转基因植株24 h后,GUS活性为未接种前的4.2倍;5 mmol.L-1水杨酸(SA)和0.5 mmol.L-1茉莉酸甲酯(MeJA)分别喷施转基因植株叶面6 h后,GUS活性分别为处理前的5.9和2.4倍。表明,OsN1p启动子具有启动活性,同时明显具有受稻瘟病菌、SA和MeJA诱导表达的特性。     

水稻OsN1基因5’端启动子不同区域序列分析

为了研究水稻OsN1基因启动子(OsN1p)的表达调控机理,用OsN1基因ATG(ATG中的A为0)上游-1 089 bp、-881 bp、-489 bp和-245 bp的启动子序列分别取代pBI121中的35S启动子,构建植物表达载体pBIN1.1p、pBIN0.9p、pBIN0.5p和pBIN0.2p。将这些表达载体经农杆菌介导转化水稻日本晴,获得转基因植株。对启动子的表达特点和启动活性进行了分析,结果表明,由-1 089 bp启动子、-881 bp启动子和-489 bp启动子驱动的gus基因能在愈伤组织中表达,-245 bp启动子不能驱动gus基因在愈伤组织中表达,说明启动子OsN1p具有启动活性的最小启动序列为ATG上游的-489 bp;-489 bp启动子驱动的gus基因在转基因植株根中表达,在根冠不表达;用5 mmol/L水杨酸(SA)喷施转基因植株叶片后,GUS定量分析结果表明转基因植株的GUS活性增高,转-881bp启动子植株的GUS活性比转-1 089 bp启动子植株的活性高。可见,启动子OsN1p具有组织特异性表达和受SA诱导表达的特性。     

以基因枪法转化日本结缕草获得转基因植株

将含有DREB1A和gus基因的双基因载体质粒包裹在金粉上,以基因枪轰击日本结缕草胚性愈伤组织,以gus基因的瞬时表达研究日本结缕草基因枪转化参数.结果表明, 在1 100 psi压力下6 cm的轰击距离、每皿轰击2次的转化效果最好,而金粉和质粒用量对转化效率影响不显著;经过筛选和再生培养,检测到gus基因的稳定表达,并获得日本结缕草潮霉素抗性株系,PCR-Southern杂交证实外源DREB1A基因已整合到日本结缕草基因组中.      

大豆rbcS基因启动子的克隆及在转基因烟草中的功能缺失分析

【目的】进一步验证栽培大豆rbcS基因启动子功能,为植物基因工程相关研究提供启动子资源。【方法】从栽培大豆中克隆了rbcS基因5′端上游1 538bp的DNA序列,根据光诱导表达调控元件及顺式作用功能元件所在的位置,设计含1 089,712和190bp 3个5′端缺失体,并将rbcS基因启动子(1 538bp)及3个5′端系列缺失体序列分别与gus基因融合,构建植物表达载体并命名为pGmrbcS、pA、pB和pC,用农杆菌介导法转化烟草,通过gus基因活性变化检测不同缺失体的表达特性。【结果】克隆了1 538bp的大豆rbcS基因启动子序列及1 089,712和190bp的5′端缺失体启动子片段。GUS活性检测表明,在pGmrbcS转基因烟草的叶中GUS活性最高,且与pCAMBIA1301转基因烟草叶片中CaMV35S启动子驱使gus基因的表达量相当,而茎、根中GUS活性较低。GUS定量分析表明,T1代转基因烟草光下培养时,3种缺失体启动子叶片中的GUS表达活性均与CaMV35S启动子相当,其中pB活性最高,是CaMV35S启动子活性的1.4倍,pA、pC活性低于pB,分别为pB活性的84%和71%;含pA的转基因烟草于黑暗中萌发的幼苗叶片gus基因不表达,光下萌发幼苗叶片有gus基因表达,而含有pB、pC的转基因烟草,在黑暗和光下萌发的幼苗叶片中均有gus基因表达,且表达量以pB最高。【结论】含有长度为1 089bp(pA)光诱导元件的rbcS基因缺失体启动子具有光诱导和组织特异表达特性,长度为712bp(pB)的缺失体启动子的启动活性最高。     

甘蔗根癌农杆菌介导转化海藻糖合酶基因获得抗渗透胁迫能力增强植株

 由双拷贝CaMV35S启动子驱动担子菌灰树花 (Grifolafrondosa)的海藻糖合酶基因 (TSase)构建植物表达载体 pBBBT ,通过三亲交配法将 pBBBT导入根癌农杆菌EHA10 5菌株 ,经根癌农杆菌介导转化甘蔗 (Saccha rumhybrid)栽培品种 ,以增强甘蔗的抗旱能力。结果表明 ,甘蔗胚性愈伤组织对EHA10 5菌株敏感 ,甘蔗外植体开始大量形成胚性愈伤组织时是感染的适宜时期 ,用膦丝菌素 (PPT)筛选 ,抗性植株发生频率平均为 4 .5 %。经PCR及dot Southern检测证明 ,TSase已经整合到甘蔗基因组中。部分转化植株根叶畸形、株型异常、生长缓慢。移栽到含PEG80 0 0 17.4 % (w/v)的MS培养基后 ,观察到转基因植株抗渗透胁迫能力增强     

基因枪法转化粳稻胚性愈伤组织获得转基因植株

用PDS-1000/He型基因枪将抗除草剂基因转入水稻的胚性愈伤组织中，获得了转基因水稻植株。通过报告基因gus的瞬间表达研究，优化了基因枪法转化水稻的各种参数。结果表明：DNA金弹到靶细胞的距离为9cm，每皿轰击2次时，愈伤组织的瞬间表达效率高达90%，经X-Gluc染色，每块愈伤组织的蓝点可达100-200个，转基因植株经gus基因的组织化学分析、BASTA除草剂叶片涂布和PCR检测，初步证明外源基因巳整合达到水稻基因组中，并得以表达。     

口蹄疫病毒VP1基因在胡萝卜中的表达

为了生产一种可以直接口服的口蹄疫疫苗,以胡萝卜(Daucus carota L.var.sativa)无菌幼苗下胚轴诱导的愈伤组织为受体材料,通过农杆菌LBA4404介导的遗传转化,在CaMV双35S启动子的驱动下,将口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)结构蛋白VP1基因的活性肽片段(包括2个141~160位肽和1个200~213位肽的基因片段)导入胡萝卜愈伤组织细胞。经PCR和PCR-Southern杂交等方法鉴定转化苗,确认口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因已整合到胡萝卜染色体中,转化效率达到52%。SDS-PAGE试验结果初步证明,在转化苗总蛋白中有目的基因表达,胡萝卜种子中可溶性蛋白含量最高,达3.57 g/L,而根中可溶性蛋白含量最低,仅有0.17 g/L;靠近心叶的叶片可溶性蛋白含量可达到1.475 g/L,而最外部叶片可溶性蛋白含量仅有0.37 g/L,相差近5倍。Dot-ELISA和ELISA检测结果表明,转化苗中表达的口蹄疫病毒结构蛋白VP1可以与FMDV灭活疫苗免疫动物制备的抗体特异结合。以上试验结果证明,口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因在转基因胡萝卜中表达成功。     

基因枪法导入Bar基因转化小麦幼胚的研究——抗性愈伤组织与再生植株的遗传转化

在前文研究基础上 ,轰击的 2 80 4个幼胚经 L - PPT筛选后共获得 2 5 9个抗性愈伤 ,对其中 2 0 0个抗性愈伤组织和再生的 32个植株 GU S gene的表达进行组织化学检测 ,以及再生植株的 PCR检测。研究结果表明 ,有 4 5个抗性愈伤组织呈 GUS阳性。32株再生植株中获得 4个抗性株系 ,经 X- Gluc染色 ,在花药中检测到 GU S基因表达 ,PCR检测也呈阳性 ,而在对照和其它再生植株中未发现 GU S和 BAR基因表达     

普通小麦基因枪转化高效受体系统的建立

以小麦幼胚愈伤组织为转化受体,以植物表达载体质粒pROK2为外源DNA,以蔗糖和甘露醇为渗透剂,研究了愈伤组织生长状态、渗透剂种类及其处理时间和浓度对基因枪转化效率的影响。结果表明,在采用基因枪轰击法对小麦幼胚愈伤组织进行转化的体系中,受体愈伤的最佳发育阶段为胚性启动前期;高渗处理可以使基因枪转化频率得到明显提高,但处理时间过长对愈伤组织的增殖和分化又有明显的抑制作用,用蔗糖进行高渗处理对愈伤组织生长及再生的抑制作用较用甘露醇弱;用0.6 mol/L蔗糖和0.5 mol/L甘露醇分别在轰击前6 h和轰击后18 h进行高渗处理转化效果均最佳。文章建立了高效蔗糖高渗基因枪转化受体系统。     

农杆菌介导法将Bt杀虫蛋白基因导入玉米自交系的研究

利用β-葡萄糖苷酸酶(gus)基因的瞬时表达和稳定表达对农杆菌转化玉米愈伤组织的条件进行优化,通过用带有Bt抗虫基因和bar抗除草剂基因的根癌农杆菌LBA4404(ACT)转化玉米自交系7922、H99和P2的胚性愈伤组织,获得了抗性愈伤组织,并分化出植株,PCR检测初步证明Bt杀虫蛋白基因已整合到玉米再生植株中。     

利用gus基因瞬时表达探讨菊花叶盘基因枪转化参数

为了将基因枪转化方法应用于菊花的遗传改良和品种选育,以gus基因为报告基因,利用基因枪方法将其转入菊花外植体内,通过检测gus基因在菊花叶盘中的瞬时表达情况,分析了轰击距离、氦气压力、金粉用量、质粒DNA浓度、轰击后培养时间、轰击次数等参数对gus瞬时表达的影响。结果表明,以幼嫩叶片为受体材料,在射程为6 cm、氦气压力为7.584×106Pa,每枪金粉用量为400μg,质粒DNA用量为3μg,轰击2次的条件下,2 d后可检测gus基因的最佳表达活性和最高瞬时表达率。     

藏红花愈伤组织的诱导及植株再生

以藏红花(Crocus sativus L.)当年新生小球茎为材料,在MS+0.5 mg/L BA+1.0 mg/L NAA+7%CM(椰乳)培养基上进行初代培养,再转入MS+5 mg/L BA+5 mg/L NAA中进行愈伤组织的诱导,黑暗条件下继代1-2次,51 d就可以获得高诱导串的愈伤组织,愈伤诱导率可达65%.将愈伤组织转入分化培养基MS+5 mg/L BA+5 mg/L NAA中分化丛生芽,丛生芽诱导率高达95%,将丛生芽分成单个植株,最终形成完整再生植株.     

棉花GhCCR4基因表达载体构建及GUS基因的瞬时表达

研究以GUS基因为报告基因,构建CCR4基因的瞬时表达载体,首先酶切带有CCR4基因的 pGEM-T-CCR4载体,获得CCR4基因目的片段,然后将其克隆到瞬时表达载体pGUS/NIa中,获得由CaMV35S启动子调控目的基因的pGUS-CCR4融合表达载体,使目的基因能够和GUS基因同时表达.采用基因枪法将pGUS-CCR4转化到洋葱表皮细胞中,暗培养24 h,经GUS组织化学染色,检测到多个洋葱细胞呈现蓝色,表明构建的瞬时表达载体可在植物细胞中高效表达.为进一步在棉花中研究GhCCR4基因的功能奠定了实验基础.     

不同苗态对黄瓜子叶节离体再生及遗传转化效率的影响

研究选用黄瓜品系S52的子叶节作为试验材料,研究了不同苗态对黄瓜子叶节离体再生的影响,筛选出再生率最高的苗态;同时利用gus瞬时表达研究不同苗态对遗传转化效率的影响。结果表明,苗态为子叶刚脱离种壳时诱导率最高,达100%,每块外植体再生芽数可达4.13,且gus表达率比其他处理高,其中经轻伤口处理的外植体遗传转化效率最高,而伤口太重则对转化不利。在筛选出最佳苗态的基础上研究了不同浓度6-BA和ABA对黄瓜子叶节离体再生的影响,获得黄瓜S52品系最优培养基为MS＋1.5mg/L 6-BA＋0.5mg/L ABA＋2.0mg/L AgNO3。     

棉花GhCAD6基因表达载体构建及GUS基因的瞬时表达

[目的]以GUS基因为报告基因,构建GhCAD6基因的瞬时表达载体.[方法]采用PCR方法和基因枪法.[结果]用PCR法,以pGEM-T-CAD6质粒为模板,获得GhCAD6基因目的片段.然后将其克隆到瞬时表达载体pRTL2-GUS/NIa中,获得由CaMV35S启动子调控目的基因的pGUS-CAD6融合表达载体,使目的基因能够和GUS基因同时表达.采用基因枪法将pGUS-CAD6转化到洋葱表皮细胞中,暗培养24 h,经GUS组织化学染色,检测到多个洋葱细胞呈现蓝色.[结论]构建的瞬时表达载体可在植物细胞中高效表达,为进一步研究棉花GhCAD6基因的功能奠定了实验基础.