串联的人胸腺素α1基因在番茄中的高效表达

 【目的】提高免疫活性多肽人胸腺素α1（Tα1）在番茄中的表达量。【方法】根据植物偏爱密码子对Tα1基因进行优化，并将其顺式串联成四联体，同时在单体基因间插入肠激酶剪切位点基因序列，以便表达的融合蛋白可以被肠激酶切割成单体。利用农杆菌介导法将单体Tα1基因和四联体Tα1基因分别转化进入番茄。【结果】两个基因转化番茄后分别得到卡那霉素抗性再生植株19株和10株，PCR和Southern杂交检测证明，部分番茄基因组中整合了外源基因。经过Western和ELISA分析，串联的Tα1基因已经在番茄果实中表达，表达量最高相当于20.2 μg Tα1?g-1果实鲜重，高于单体基因的表达量。【结论】基因串联的方式提高了Tα1基因在番茄中的表达量。     

番茄OFP基因家族生物信息学分析

为了解番茄OFP基因家族的功能特征,通过生物信息学手段对番茄OFP基因家族成员进行全面的生物信息学分析,包括染色体定位、基因结构、蛋白质理化性质、二级结构、三维构象、启动子分析、亲缘关系及组织特异性分析.结果表明,番茄中的31个OFP基因在12条染色体上呈不均匀分布;除SlOFP6、SlOFP7、SlOFP12、SlOFP13基因以外,其余27个OFP基因均不含有内含子结构.蛋白质理化性质分析结果表明,大部分OFP蛋白为不稳定性蛋白,并且54.8％的OFP蛋白分布于细胞核中.蛋白质二级结构和三维构象显示,番茄OFP蛋白以α-螺旋和无规则卷曲为主要组成成分,表明番茄OFP蛋白之间存在保守性.启动子顺式作用元件分析结果表明,番茄OFP基因启动子上主要存在3类元件:光响应、激素响应应答以及逆境胁迫响应元件.而组织特异性分析结果表明,番茄OFP基因在各组织中的表达量差异较大,预示着番茄OFP基因生物学功能的多样性.分析结果将为后续研究番茄OFP基因家族成员的生物学功能提供参考.     

牦牛2个α-珠蛋白基因在染色体上排列顺序的确定

本试验扩增并克隆测定了牦牛2个α-珠蛋白基因间区域的序列.根据所测结果及人、鼠、山羊、马和黄牛的α-珠蛋白基因序列比对中的保守区设计了2对特异性引物,扩增并克隆测定了牦牛α-珠蛋白的上、下游基因序列.将测定的牦牛α-珠蛋白基因间区域序列进行同源性搜索,发现没有任何一个基因与它同源.上、下游基因的测序结果表明,上游基因为牦牛α1-珠蛋白基因,下游基因为α2-珠蛋白基因.这表明牦牛的2个α-珠蛋白基因在染色体上紧密排列,其中α1-珠蛋白基因在前,α2-珠蛋白基因在后.     

烟草LEA3基因的克隆及序列分析

为从烟草中克隆到与植物抗逆相关的胚胎晚期丰富蛋白(LEA)基因,以番茄LEA3基因为探针,通过电子克隆的方法从烟草栽培品种K326中克隆到2个第3组LEA基因(NtLEA3-1和NtLEA3-2),并对其进行了序列分析.结果表明:2个LEA3基因的cDNA序列均包含完整的开放读码框,分别编码167和166个氨基酸,具有8个LEA3基元序列.亲水性分析表明NtLEA3-1和NtLEA3-2蛋白富含亲水氨基酸,是一种高度亲水性的蛋白,其蛋白二级结构中均以α-螺旋构象为主.NtLEA3-1和NtLEA3-2的氨基酸序列与番茄的一致性最高为79％,与其他已经发现的LEA3蛋白的一致性在42％～62％之间,表明NtLEA3-1和NtLEA3-2是2个新的烟草LEA3基因.     

TMV 和 PVX 胁迫下云烟和番茄实时荧光定量内参基因筛选

合适的内参基因是采用实时荧光定量PCR研究基因表达获得可信数据的基础.为了获得合适的内参基因,更好地研究烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)和马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)与烟草和番茄2种寄主的互作,本项研究根据已报道的云烟和番茄看家基因设计引物,使用geNormPlus软件分别对其在TMV和PVX侵染下的云烟97和番茄中表达量的稳定性进行了评估.结果表明:2种寄主植物中供试看家基因中各有4对引物满足qPCR的要求,分别是云烟tub,CYP,GAPDH,β-tub,番茄18S,UK,ACT,EFl-α.在2种病毒侵染后的云烟内参基因中表达最稳定的为CYP,番茄中内参基因为ACT.最终确定这2个看家基因分别作为实时荧光定量PCR研究烟草和番茄在TMV和PVX胁迫下寄主体内基因表达变化的内参基因.该结果为进一步探讨2种病毒共同侵染时,它们与烟草和番茄2种寄主互作生物学效应研究奠定了基础.     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C(Vc)含量新品种, 克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因, 并转入了番茄. 通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现: GalUR 基因在转GalUR 基因番茄中得到了过量表达; 在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%; 在耐贮藏转基因番茄F3、 F2、 F1中也均高于对照, 其中F3的表达量最高, 是对照的2～3倍; 在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍; 所有供试GalUR 基因表达量均为红果最多、粉红果次之, 青果最少. 转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律. 转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上. GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、 CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C（Vc）含量新品种,克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因,并转入了番茄.通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现：GalUR基因在转GalUR基因番茄中得到了过量表达;在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%;在耐贮藏转基因番茄F3、F2、F1中也均高于对照,其中F3的表达量最高,是对照的2～3倍;在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍;所有供试GalUR基因表达量均为红果最多、粉红果次之,青果最少.转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律.转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上.GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

不同激素处理下番茄实时荧光定量聚合酶链反应内参基因的筛选

为筛选出在不同激素诱导下番茄中较为稳定的内参基因，本研究以脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、水杨酸(salicylic acid,SA)3种外源激素分别诱导处理0、24、48、120 h的感病番茄品种‘Moneymaker’(MM)和抗病番茄自交系62579叶片为试验材料，通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)进行扩增，利用geNorm、NormFinder和BestKeeper 3个软件分析EF1α、L33、Act、Ubi、GAPDH、UK、CAC、TIP41这8个番茄候选内参基因的表达稳定性。结果表明，8个候选内参基因的平均C_T值为26～34。综合3个软件的分析结果发现，在ABA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和Ubi；在MeJA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和EF1α；在SA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为EF1α和L33。综上所述，L...     

番茄果重性状的主基因+多基因混合模型分析

利用番茄材料860、HYT及其F1、F2共4个群体,采用主基因+多基因混合遗传模型对番茄果实重量进行遗传分析,按一步法计算求出最大似然函数值和AIC值.结果表明,在所有模型中,E_5模型的AIC值最低,为最优模型,即番茄果实重量由两对完全显性主基因+加性-显性多基因共同控制.     

樱桃番茄闭药雄性不育基因的RAPD标记

为了获得与樱桃番茄闭药不育基因紧密连锁的RAPD(random amplified polymorphic DNA,即随机扩增多态性DNA)标记,以大果型闭药雄性不育系(94-205)为父本,以樱桃番茄自交系(02-281)为母本,构建了 132个F2分离群体.采用RAPD分子标记技术,通过BSA法筛选230条RAPD引物,获得了 1个可用于樱桃番茄闭药不育的标记CCPA931-031225 (序列为TGCGTGCTTG),RAPD标记CCPA931-031225与闭药不育基因遗传图距为5.6cM,为紧密连锁.这个标记的获得,可用于标记辅助选育,加速番茄闭药雄性不育的转育和制种应用.     

番茄生长素应答因子ARF1基因RNA干涉载体的构建及其对番茄的转化

将番茄生长素应答因子家族成员之一ARF1中的500bp左右的特异片段导入到植物载体pBI121中,构建成RNAi表达载体(pBI121-ARF1),通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养和抗性筛选获得再生植株.PCR检测再生植株,初步鉴定为阳性植株,为后续进一步鉴定该基因功能奠定了基础.     

LeJA2基因沉默表达载体导入番茄转化系统的建立

试验设侵染时间、菌液浓度和侵染温度3个因素，利用根癌农杆菌将LeJA2基因按L9（3^4）正交表转化番茄。结果表明，当菌液浓度为OD260=0．6、侵染温度40℃、侵染10min时的转化效果较好，从而建立了较优的LeJA2基因沉默表达载体导入番茄的转化体系，并已得到14株转化再生的番茄植株，经卡那抗性筛选和PCR检测，证明LeJA2-RNAi基因已导入番茄并表达。     

番茄双抗TMV和CMV基因工程的研究

在ＴＭＶ外壳蛋白（ＣＰ）基因的５′和３′端分别合成寡聚核苷酸引物Ｐ１和Ｐ２，并分别引入ＣｌａＩ和ＢａｍＨＩ位点，采用ＰＣＲ技术扩增ＴＭＶＣＰ基因，用ＣｌａＩＢａｍＨＩ消化后重组到ｐＢｌｕｅ ｓｃｒｉｐｔＫＳ＋中，并将该基因与ＣＭＶＣＰ基因重组在同一个表达载体ｐＥ３上获得双价ＣＰ基因表达载体ｐＥＴＣ２，转化番茄，获得再生植株。通过点杂交、ＰＣＲ检测和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交，证实２、１２和１３号为转ＴＭＶ和ＣＭＶＣＰ基因的工程植株。工程植株在温室中表现正常，比对照植株表现出明显的抗性。     

利用Cre/lox重组系统建立番茄基因工程雄性不育恢复系

 【目的】利用Cre/lox重组系统具有的重组删除特性建立番茄工程恢复系,特异删除F1中的雄性不育基因恢复其育性。【方法】将TA29-Barnase雄性不育基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与NPTⅡ基因、Bar基因融合后获得植物表达载体pBinBarloxTABn,转化番茄获得雄性不育转基因植株。Cre基因在 CaMV35S启动子的驱动下转入番茄获得工程恢复系。两者在开花时进行杂交,利用Cre重组酶删除F1中的TA29-Barnase不育基因表达盒使育性恢复。【结果】利用NPTⅡ作为转化筛选标记基因获得了番茄雄性不育转基因植株。转基因植株中的Bar基因能正常表达,真叶叶盘在含PPT 3 mg?L-1（phosphinothricin）分化培养基上能分化愈伤组织及芽;真叶具有抗PPT 20 mg?L-1浓度以上的能力。获得的TA29-Barnase转基因植株表现雄蕊退化、无花粉产生或产生少量形状畸形且无生活力的花粉。雄性不育植株自花授粉不能坐果,用非转基因保持系花粉授粉后,果实正常膨大结籽,杂交后代对除草剂Basta的抗性按1﹕1分离。不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后,果实也正常膨大结籽。对不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后代进行分子检测,结果发现同时含Bar 基因和Cre基因F1植株中的TA29-Barnase雄性不育基因被精确删除。TA29-Barnase基因删除植株育性被恢复,能正常开花结果。【结论】利用Cre/lox重组系统建立的Cre工程恢复系成功将番茄F1代中的不育基因删除,恢复了 F1的育性。该研究结果为植物基因工程雄性不育系的育性恢复提供了一条新的途径。     

番茄多茸毛性状的遗传研究及其利用价值

以含有多茸毛基因和黄化基因(TM-2nv)的亲本与无多茸毛性状的亲本配制的六世代遗传群体为材料,研究番茄多茸毛性状的遗传规律和抗逆性、抗虫性及病毒病发生情况。结果表明,番茄植株的多茸毛性状属于质量性状,且受1个显性基因控制,并存在显性纯合致死反应。多茸毛番茄对蚜虫、烟粉虱和美洲斑潜蝇具有较好的驱避作用,对TMV、CMV和TYLCV表现为高抗、抗和中抗,避虫防病效果好,而且具有较好的耐涝性和耐高温能力。     

番茄下胚轴转化获得转基因植株

通过根癌农杆菌介导转化番茄（Lycopersicon esculentum Mill.)下胚轴，将外源双价基因导入番茄，获得了一批卡那霉素抗性苗，经PCR则证明外源基因已经整合到番茄基因组中。研究表明番茄下胚轴是良好的遗传转化受体，具有操作简便，节省番茄材料和再生速度快的特点。烟草细胞看护培养能够提高外植体的转化效率和减少农杆菌对外植体的污染。     

番茄CKX基因家族生物信息学分析

植物细胞内的细胞分裂素受到细胞分裂素脱氢酶/氧化酶(Cytokinin oxidase/dehydrogenase,CKX)的调节,来维持植物体内细胞分裂素动态平衡。为探究番茄基因组中CKX基因(SlCKX)家族成员的信息,本研究通过现代生物信息学分析,对番茄中CKX基因家族进行鉴定和分析。结果表明,在番茄全基因组中鉴定出9个CKX基因家族成员,蛋白长度在453~553氨基酸之间,编码蛋白分子量在51660.72~52493.64kDa之间,为亲水性蛋白；番茄CKX基因分在4个亚族内,并且SlCKX家族成员中含有3~5的内含子以及4~6外显子；9个番茄CKX家族基因不均匀的分布在5条染色体上,番茄CKX基因家族包含11种顺式作用元件,其中分布最广的为脱落酸响应元件。该研究将为番茄CKX基因家族的功能和应用研究提供一定的理论依据。     

农杆菌介导番茄“美粉一号”遗传转化体系优化研究（英文）

[目的]研究农杆菌介导番茄＂美粉1号＂遗传转化体系的优化。[方法]以番茄美粉1号无菌苗的子叶为外植体,通过农杆菌介导法对其遗传转化效率进行了优化,建立高效番茄子叶农杆菌介导的遗传转化体系。[结果]外植体在MS＋2mg/L6-BA＋0.5mg/LIAA进行2d的预培养后,用农杆菌EHA105（浸染浓度为OD=0.4）浸染5min,转化效率最高;经过PCR检测初步证明nptⅡ基因已整合到番茄再生植株中。[结论]该研究结果为今后优良基因导入番茄品种美粉1号奠定了基础。     

番茄cry1基因果实特异性植物表达-载体的构建及其转化番茄的研究

隐花色素(cryptochrome)是一类对UV-A/蓝光作出应答的光受体.果实特异性植物表达载体是用在番茄果实中特异表达的Lefsm1基因的启动子(fsp)替换质粒pBI121原有的35S启动子构建而成(称为pBI121 fsp).将番茄隐花色素家族成员之一cryptochrome1中465 bp特异片段导入到植物栽体pBI121 fsp构建成果实特异性表达的RNAi植物表达载体(pBlI21fsp-cryI),通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.为后续对CRY1与番茄果实中抗氧化剂番茄红素之间的关系研究提供了材料.