玉米淀粉分支酶sbe Ⅱ b基因启动子的克隆与特异表达

[目的]构建玉米淀粉分支酶sbeⅡb基因种子特异表达启动子。[方法]LA-PCR扩增了玉米淀粉分支酶sbeⅡb基因启动子序列,并克隆到pMD18-TVector上。再将启动子克隆到pBI121载体上,构建植物表达载体pBI121-sbeⅡb。把GUS基因连到pBI121-sbeⅡb上构建pSBE-GUS后利用农杆菌介导法转化烟草。分别进行PCR和Southern杂交检测,并对经基因枪轰击和农杆菌介导的烟草种子、根、茎及叶进行GUS组织化学分析和荧光检测。[结果]测序结果与GenBank中发表的玉米sbeⅡb基因启动子同源性达98.52%。共培养和筛选培养后获得4株转pSBE-GUS植株,叶片仅有少量蓝斑出现,而根和茎部未见蓝斑,但烟草种子有大量蓝斑显出,初步推断sbeⅡb基因启动子能启动GUS在种子中特异表达。[结论]成功构建了玉米淀粉分支酶sbeⅡb基因种子特异表达启动子。     

玉米根部特异性启动子的克隆及功能分析

【目的】从玉米幼根基因组DNA中克隆β-葡萄糖苷酶基因根部特异性启动子序列ZmGLU1P,并对其功能进行分析。【方法】利用PCR技术从玉米品种P138幼根基因组DNA中克隆玉米根部特异性启动子片段ZmGLU1P,将其与GUS基因融合,构建植物表达载体pCAMBIA121-ZmGLU1P,转化到EHA105根癌农杆菌中,通过根癌农杆菌介导法转化烟草NC89,对转化烟草植株进行PCR和Southern杂交检测。采集PCR和Southern杂交检测为阳性的转基因烟草的根、茎、叶,进行GUS活性的组织染色检测。【结果】克隆获得了ZmGLU1P片段,其长度为1 846 bp,与已报道的序列同源性达99%以上。转基因烟草植株的PCR和Southern杂交结果显示,成功地获得了转基因阳性植株;GUS活性检测表明,根中GUS活性最强,而在茎和叶等组织中GUS活性甚微,表明ZmGLU1P片段具有根部特异性启动子功能。【结论】玉米β-葡萄糖苷酶基因上游1 846 bp的片段ZmGLU1P具有根部特异性启动子功能,为根部特异性启动子。     

玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的克隆与过表达载体的构建

【研究目的】克隆玉米分支酶基因SBEⅡb并构建该基因的过表达载体pCASBEⅡb。【研究方法】从糯玉米（Waxycorn）新鲜胚乳中提取总RNA,利用RT-PCR方法克隆玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的全长cDNA。【结果】克隆得到了玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的全长cDNA,用BLAST软件作同源序列比对的结果显示,该片段的核苷酸序列与GenBank上报道的序列具有99%的同源性,全长2719bp,编码799个氨基酸。【结论】将该基因连接到携带GUS报告基因的植物表达载体pCAMBIA1303中,并通过了GUS活性检测,说明已成功构建了玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的过表达载体pCASBEⅡb。     

马铃薯prp1-1启动子的克隆及转基因研究

采用PCR技术，从云南马铃薯叶片DNA中分离克隆到了马铃薯病程相关蛋白（prpl-1)基因启动子，与国外文献报道序列完全一致。将这一启动子亚克隆到中间载体pUC18中，再构建到植物表达载体pBI121上，以取代其原有的CaMV35S启动子，得到重组植物表达载体pBI121M；用电脉冲法将pBI121M转入农杆菌LBA4404。应用农杆菌介导法，将携带有pBI121M重组质粒的农杆菌转化烟草，经卡那霉素筛选，得到了一批转基因植株。转基因植株的PCR鉴定表明，启动子整合到了烟草植株基因组中。本研究为下一步通过X－Glu染色法检测启动子下GUS基因的表达情况，研究该启动子的病原菌特异性诱导活性，并建立新的植物转基因系统奠定了基础。     

大豆豆荚特异性启动子的克隆及功能分析

【目的】克隆大豆豆荚特异性启动子,并对其进行功能分析,为研究抗病虫基因在大豆荚中的特异性表达奠定基础。【方法】利用PCR技术克隆得到豆荚特异性启动子(Pod Specific Promoter,PSP)的核心序列,用PSP序列取代质粒pBI121中的CaMV 35S启动子,构建与GUS基因融合的豆荚特异性报告载体pPSP-GUS,通过农杆菌介导法转化烟草"NC89",对转基因植株进行分子生物学检测,将鉴定为阳性的植株经GUS组织化学染色,验证PSP片段的功能。【结果】所获得的豆荚特异性启动子PSP大小为1 270bp,与已报道序列的同源性为98%,具有多种典型的启动子表达调控元件,如A/T-rich core、CAATBOX、TATABOX、GATABOX等。将pPSP-GUS质粒转化烟草后,经PCR和Southern blot检测结果显示,成功获得了转基因阳性烟草植株。GUS活性检测结果显示,在转pPSPGUS质粒的烟草根和叶片中均未检测到GUS活性,在萼片中可检测到低水平的GUS活性;而在花荚中可检测到高水平的GUS活性,且明显高于转pBI121质粒的对照植株。【结论】克隆得到的豆荚特异性启动子PSP片段具有启动基因在豆荚中特异性表达的功能。     

Chi和Bar基因双价植物表达载体的构建及转基因烟草的初步检测

构建了单子叶植物双价表达载体pBI121-Ubi-Bar/Chi,其中含有木霉几丁质酶基因Chi和抗除草剂Bar基因,均由玉米Ubi启动子驱动.以烟草无菌苗叶片为受体,用农杆菌介导法将目的基因转入烟草中;以Bar基因作为选择标记,PPT为选择剂进行筛选,获得了一定数量的转基因植株.结果表明:经PCR分析,初步确定目的基因已经整合到烟草基因组中.     

受病原物诱导的植物启动子PPPs在转基因辣椒中的活性

按GenBank中受病原物诱导的植物启动子(PPPs)的碱基序列设计3对引物,从烟草基因组中扩增到3个启动子PPP1,PPP2和PPP3.用PPPs替换pBI121中与uidA基因(编码β-葡萄糖醛酸酶GUS)相连的35S启动子,再将重组质粒导入农杆菌GV3101,构建了PPPs和uidA相连的转化单元.通过农杆菌介导法将受PPPs控制的uidA基因导入辣椒.对转基因辣椒叶片接种青枯菌无致病性菌株(AVRS1),24 h后检测GUS活性.结果表明,接种AVRS1后,PPPs启动了uidA的表达,GUS活性显著增强.     

二氢黄酮还原酶基因植物表达载体构建及对烟草的遗传转化研究

以pBI121为基础载体,通过分步酶切连接分别构建组成型CaMV35S启动子、光合组织特异型PNZIP启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR和pPNDFR;采用直接转化法将pBIDFR和pPNDFR导入根癌农杆菌菌株,采用pPNDFR/EHA105菌株对普通烟草进行了遗传转化研究.在Kanamycin选择压力下获得了烟草转化不定芽和完整植株,经过PCR鉴定,该DFR基因已成功导入烟草基因组中.     

水稻钙依赖型蛋白激酶OsCPK9基因启动子的克隆及在烟草中的瞬时表达分析

植物钙依赖型蛋白激酶(CDPK)调控钙信号途径下游组分,与植物的生长发育及各种逆境生理过程密切相关。通过对本课题组克隆的水稻OsCPK9基因的cDNA序列与NCBI中的水稻基因组数据库进行比对、定位,结合生物信息学的方法,预测到基因上游的一段启动子序列。进而利用PCR的方法从水稻‘日本晴’(Oryza sativa L.cv.Nipponbare)基因组DNA中克隆到了水稻OsCPK9基因5’端上游约2 kb的DNA序列,命名为POsCPK9。PLANTCARE在线分析表明,POsCPK9序列除包含植物启动子所必备的基本元件如TATAbox和CAAT-box外,还含有多个与逆境和信号物质相关的顺式表达元件。将克隆到的POsCPK9取代pBI121中的CaMV 35S启动子,构建成POsCPK9与GUS的融合表达载体POsCPK9-GUS;通过农杆菌介导的方法在烟草的根、茎、叶中进行瞬时表达。结果显示,该启动子驱动的GUS基因在烟草的根、茎、叶中都有不同程度的表达。说明OsCPK9基因上游2 kb具有启动子活性。     

5′UTR序列对DR5GUS基因瞬时表达的影响

利用生长素响应原件(DR5)构建了DR5::GUS报告基因表达载体,并在载体构建时,对GUS的5′UTR序列进行2种设计:一种是利用载体GUS基因原有的5′UTR构建成pBI121-DR5::GUS;另一种采用植物增强表达的常用原件烟草花叶病毒(TMV)的5′端序列(Ω′)替换GUS基因原有的5′UTR序列,构建成pBI121-DR5(Ω′)::GUS。将2种载体转化根癌农杆菌后,采用烟草叶片注射浸染的瞬时表达检测法对2个载体的植物表达效果进行检测,2种载体分别转化烟草叶片2 d后,对浸染的叶盘进行GUS染色分析,pBI121-DR5::GUS的转化叶片有明显的GUS反应,而pBI121-DR5(Ω′)::GUS的转化叶片则无GUS反应。分离注射浸染部位叶盘RNA后,对GUS特异引物进行RT-PCR分析,2种转化的基因都已有效转录出RNA,但前者能翻译出相应的Ω-葡萄糖苷酸酶,后者则不能完成翻译过程,说明Ω′序列的引入并未有效提高GUS基因的表达,反而抑制了mRNA的翻译。     

LAT52启动子在甘蓝花药中的表达模式

[目的]验证花药特异性启动子LAT52能否在甘蓝花药中发挥功能。[方法]从番茄中扩增得到LAT52核心序列608 bp,进行序列分析,连接LAT52启动子到双元表达载体p BI121,转化农杆菌GV3101,用农杆菌浸染法侵染甘蓝幼苗下胚轴,获得2株阳性植株,对转基因甘蓝植株的花蕾、花药及花粉进行GUS染色。[结果]LAT52核心序列608 bp具多个与花粉特异性表达相关的元件,浸染的LAT52启动子仅在花药及花粉中表达出蓝色,其他部位未染上蓝色。[结论]LAT52启动子仅在甘蓝花药及花粉中特异性表达。     

PttGA20-氧化酶基因dsRNA抑止载体的构建

[目的]通过基因工程手段抑止赤霉素调控基因PttGA20-氧化酶基因的表达,从而抑制植物高生长和节间伸长,达到培育矮化植株的目的。[方法]依据RNAi原理,设计引物扩增正义及反义PttGA20ox片段插入pBI121载体CaMV35S启动子下游区域,并在正义和反义片段间隔区插入茎环结构GUS基因片段,将npⅡt标记基因替换为抗除草剂基因bar,构建dsRNA抑止载体。[结果]所构建的抑止载体经经不同内切酶酶切鉴定后均可释放出与目的条带大小相同片段,表明已成功构建PttGA20-氧化酶基因dsRNA抑止载体。[结论]该研究为培育矮化植株提供了新的途径。     

蚯蚓纤溶酶基因番茄表达载体的构建

为研究蚯蚓纤溶酶的番茄表达,构建EFE基因的番茄表达载体pF和pEF,并导入农杆菌。采用PCR法在EFE基因DNA序列上添加了表达调控元件和酶切位点后,得到新EFE基因片段,将该片段与切去GUS基因的pBI121载体相连,以构建CaMV35S驱动的EFE组成型表达载体pF;用PCR克隆得到的E8启动子片段替换pF上的35S启动子,以构建番茄成熟果实特异性表达载体pEF;最后,采用三亲交配法用重组质粒转化根癌农杆菌EHA105;结果表明:经过酶切、PCR和测序鉴定,EFE基因、E8启动子序列已重组到表达载体上,植物表达载体构建正确,并且已经转化进农杆菌EHA105中。     

含绿色荧光蛋白(gfp)基因的植物重组表达载体pBI121-GFP-62390和pBI121-GFP-51780的构建

[目的]构建含绿色荧光蛋白(gfp)基因的植物重组表达载体pBI121-GFP-62390和pBI121-GFP-51780。[方法]用PCR方法扩增psmGFP的GFP片段,BamHI和SacI双酶切PCR产物,同时用BamHI和SacI双酶切pBI121。从琼脂糖凝胶中回收纯化pBI121的大片段,经连接、转化、鉴定出改造后的质粒。[结果]用PCR方法扩增得到长度为740 bp的增强型的绿色荧光蛋白基因片段,克隆入pBI121表达载体后,获得了新的重组质粒pBI121-GFP。分别将编码拟南芥BAG7、BAG4蛋白的基因At5g62390和At3g51780通过PCR方法扩增后,克隆入pBI121-GFP,构建了用于超量表达BAG蛋白基因的GFP融合蛋白双元表达载体pBI121-GFP-62390和pBI121-GFP-51780。利用细胞感受态法将该植物表达载体分别导入根癌农杆菌GV3101中。[结论]为进一步研究BAG蛋白在拟南芥抗性胁迫中的功能及其在细胞内的动态分布奠定了基础。     

PttGA20-氧化酶基因dsRNA抑止载体的构建(英文)

[Objective] Genetic Engineering technology was used to regulate the expression of PttGA20-oxidase gene thus restrained plant height growth and internode elongation for cultivating dwarfed plant.[Method] Based on the RNAi principle,the gene specific sequences of PttGA20-oxidase in the antisense and sense orientations interrupted by a gene sequence from GUS were cloned into a binary vector pBI121.The selection marker gene npt Ⅱ was replaced with bar gene to RNAi plasmid.[Result] After undergone different endonuclease restrictions,the constructed constraint vector released different segments whose sizes were similar to that of target segment,which demonstrated that the RNAi plasmid of PttGA20-oxidase gene was successfully constructed.[Conclusion] The experiment provided a new way for culturing dwarfed plant.     

ubi启动子驱动的花生芪合酶基因表达载体的构建及玉米遗传转化初报

研究克隆了玉米的ubi启动子,以pBI 121为基本载体,构建了含有ubi启动子的中间载体pBI UB及ubi启动子驱动的GFP基因的植物表达载体pBI UG;采用基因枪法将载体pBI UG转入洋葱表皮细胞对启动子活性进行检测,结果表明GFP基因在洋葱表皮细胞中得到了表达。本实验同时采用RT-PCR技术克隆了花生的芪合酶基因(Res),该基因编码的蛋白质的氨基酸序列与已公布的芪合酶的氨基酸序列的同源性为99.49 %,并且164位的活性中心Cys没有发生突变;将该Res基因插入载体pBI UB构建了ubi启动子控制下的花生芪合酶基因植物表达载体pBI UA,并对玉米进行了遗传转化,得到了转化苗。     

紫花苜蓿MsCOL1基因植物表达载体的构建及拟南芥转化

[目的]构建紫花苜蓿MsCOL1基因植物的表达载体。[方法]根据紫花苜蓿CONSTANS类似基因MsCOL1基因(登录号:DQ661682)序列,设计含有酶切位点的一对特异性引物,以紫花苜蓿cDNA为模板,获得MsCOL1基因完整编码区DNA序列,并将目的片段插入表达载体pBI121的相应位置,构建植物表达载体35S∷MsCOL1,再利用农杆菌介导方法将35S∷MsCOL1转化到拟南芥中。[结果]分析测序结果显示,所获得克隆为插入目的片段的阳性克隆。经RT-PCR检测,证明转基因植株中MsCOL1基因能够顺利表达。[结论]该方法成功构建植物表达载体35S∷MsCOL1,并获得了转基因拟南芥植株。     

玉米淀粉合成酶SSⅡa启动子的克隆及功能分析

【目的】克隆玉米Zea mays淀粉合成酶SSⅡa启动子,并分析其功能,为进一步研究和应用SSⅡa启动子奠定基础。【方法】通过NCBI上公布的玉米基因组序列,在网站Maize GDB上BLAST查找到SSⅡa 5'侧翼序列,利用PCR方法从玉米B73中克隆SSⅡa启动子;通过Plant Care在线分析启动子顺式作用元件,用特异性引物分别克隆出长度为1 407、867、633、483和365 bp的片段,与植物表达载体p CAMBIA3301连接,构建5种5'缺失体的植物表达载体,命名为P1、P2、P3、P4和P5。用农杆菌介导法转化拟南芥Arabidopsis thaliana,获得转基因拟南芥。【结果】以玉米B73基因组DNA为模板,用特异性引物SSⅡa F/SSⅡaR进行扩增,得到2 526 bp序列;除草剂筛选的阳性拟南芥植株PCR验证均检测出gus基因;GUS组织化学分析表明,5种类型启动子构建的表达载体在成熟期叶片、果荚中均显蓝色;gus基因定量分析表明,成熟期5种转基因拟南芥叶片中,gus基因表达量P1最高,其他基本一致;种子中gus基因表达量P1和P2相近,且高于P3、P4和P5。【结论】成功克隆玉米SSⅡa启动子;构建的5种SSⅡa启动子缺失体表达载体在转基因拟南芥中均具有活性,长度为1 407 bp(P1)和867 bp(P2)的启动子具有胚乳特异性。     

虾青素合成关键酶基因bkt植物表达载体的构建 及对玉米的遗传转化

虾青素是一种具有极强抗氧化活性的类胡萝卜素,具有广泛的应用价值。β-胡萝卜素酮化酶(Bkt)是由玉米黄素合成虾青素生物合成途径中的关键酶。采用LaTaqDNA聚合酶用PCR的方法从pET-28a( )bkt中扩增得到bkt基因,用bkt基因替换pBI221中的GUS基因形成含有CaMV35S启动子和NOS终止子的bkt基因表达盒,然后插入植物表达载体pCAMBIA1301的多克隆位点,最终获得带有选择标记和报告基因的植物表达载体pCAMBIA1301-bkt。通过农杆菌LBA4404介导将其转化进入玉米自交系齐319,转化后的愈伤经GUS组织化学染色分析表明bkt基因已经转入玉米胚性愈伤组织。