甘蓝型油菜Fad2基因RNAi载体无选择标记转化研究

利用甘蓝型油菜‘Wester’的cruciferin启动子及NOS终止子构建了无选择标记基因且含有反义结构的油酸脱饱和酶基因(Fad2)的RNAi表达载体.通过农杆菌介导法,获得了无选择标记转基因植株;再生植株的PCR检测表明,外源基因已高频率地整合到油菜基因组中.     

油菜基因BnWRI1的克隆及RNAi对种子含油量的影响

 【目的】阐明油菜基因BnWRI1对其种子含油量的影响。【方法】采用RT-PCR技术从油菜中克隆到BnWRI1基因编码区内384 bp的片段,将该片段正反向插入干扰载体pGΩ4ARi中,构建成RNAi表达载体pGΩ4ARi-WRI1,通过花粉管通道法将其转入油菜受体品种中双9号中,【结果】获得3棵转基因植株,PCR扩增和基因组Southern杂交证实外源片段已整合在受体油菜基因组中。利用半定量RT-PCR和改进的索氏提取法分别检测转基因T1代植株的BnWRI1基因表达量和种子含油量,结果表明：与非转基因对照相比,转基因植株的BnWRI1基因均受抑制,种子含油量有所降低。【结论】采用RNAi技术可使油菜内源基因BnWRI1沉默,表明油菜基因BnWRI1能有效调控种子含油量。     

去除标记基因的水稻转基因研究

以p1300(含潮霉素抗性标记基因)和p13W8(含反义蜡质基因)为供体DNA，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的方法，对水稻品种寒丰B的幼胚愈伤组织进行共转化，获得35份转基因植株。经PCR检测，有5份检测到反义蜡质基因和潮霉素抗性基因共存。在其T1代材料中，通过PCR检测获得24份只带有反义蜡质基因而无潮霉素标记基因的转基因植株。结果证明：在共转化植株后代中，通过筛选可获得无抗性标记基因的水稻转基因植株。     

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。     

农杆菌介导法将fad2基因的ihpRNA表达框转入甘蓝型油菜

为获得转基因高油酸油菜新种质,以甘蓝型油菜品种宁油12号带柄子叶为转基因受体,通过与含有油酸脱饱和酶基因(fad2)ihpRNA表达载体(pCNFIRnos)的农杆菌LBA4404共培养,将油菜fad2基因的反向重复序列表达框转入宁油12号,获得转基因植株。结果表明:4日龄的带柄子叶在含有2,4-D 1 mg/L的共培养基中预培养48 h后,再进入不定芽诱导培养基中进行培养,能显著提高不定芽的诱导频率;在含20 mg/L卡那霉素的诱导培养基中抗性绿芽的频率达到5.04%;PCR检测卡那霉素抗性苗的基因组DNA,均扩增出NPTII基因和目的基因序列表达框的特定条带。初步证明目的基因序列已经整合到了油菜的基因组中。     

根癌农杆菌介导gna基因对水稻的转化

褐飞虱在中国分布很广,近年来已成为南方稻区的主要害虫。大量研究表明,进行抗虫基因分子育种是迅速改良水稻褐飞虱抗性的有效途径。采用农杆菌介导法将来源于大肠杆菌的6-磷酸甘露糖异构酶(PMI)安全选择标记基因和)花莲凝集素(GNA)抗虫基因构建于同一表达载体上进行遗传转化,获得带有安全标记基因的抗褐飞虱转基因植株。通过PCR扩增、Southern印迹和GUS检测分析表明,PMI标记基因和抗虫GNA基因同时被转入部分植株中并得到了表达,其外缘基因主要以单拷贝的方式插入水稻基因组中。对随机选取的8个转基因单株T0代种子经含潮霉素的培养基培养15d后抗感苗数统计分析表明,绝大多数转基因植株后代符合单基因的遗传分离规律。     

Cre／loxp重组系统在转基因植物中删除标记基因的应用

在植物遗传转化中,标记基因是必须的,但标记基因的存在引起人们对转基因食品安全性的关注。Cre／loxp重组系统可用于删除转基因植物中的标记基因,可以通过杂交或二次转化,或瞬时表达、诱导表达、组织特异表达重组酶来获得无标记基因的转基因植株。     

生长素合成关键酶基因iaaM种子特异表达载体的构建及转基因油菜的获得

生长素是重要的植物激素,它对植物的生长发育具有重要的调控作用,它能诱导营养物质向其含量高的部位运输。通过转基因技术提高内源生长素在油菜种子中的含量,诱导营养物质向种子运输,为提高油菜灌浆速度,增加产量提供了新的研究方向。iaaM基因编码的色氨酸单加氧酶是催化色氨酸(Trp)转变为生长素(IAA)的关键酶,将iaaM基因与油菜(Brassica napusL.)种子发育早期特异性表达的储藏蛋白专一性启动子(Napin)融合并插入植物表达载体pCAMBIA3301中,构建iaaM基因的种子特异表达载体,并经农杆菌介导转化甘蓝型油菜。经PPT抗性筛选、GUS组织化学检测、PCR检测,初步证实外源基因已整合进油菜基因组,获得转基因植株。     

油菜FAD2 基因的克隆与功能分析

油酸去饱和酶FAD2基因催化C18∶1脂肪酸脱氢生成C18∶2脂肪酸,直接决定了油料作物的油脂品质,同时对植物的抗冻能力至关重要。通过RT-PCR从甘蓝型油菜品种"中双9号"中克隆了Bn FAD2基因的全长c DNA序列,该基因编码一个长384aa的脂肪酸去饱和酶蛋白,分子量44.2 ku,等电点p I值为8.54,对应的基因组序列无内含子。使用荧光定量RT-PCR发现它在种子发育到25 d时转录水平最高;使用生物信息学手段发现该蛋白具有6个跨膜区,定位在内质网膜上,不含信号肽。将该基因克隆到植物转基因载体p BILP2PTNap中,通过农杆菌LBA4404介导转化了拟南芥fad2基因突变体,使其在种子中超量表达,共获得20株转基因阳性植株。使用气相色谱法比较野生型植株、突变体植株、转基因阳性植株种子中脂肪酸的组成成分,结果发现转基因前后,种子中油酸(C18∶1)的含量从53.8%降低到12.4%~34.1%,亚油酸(C18∶2)含量从2.9%提高到11.5%~62.7%,说明这些转入的Bn FAD2基因在不同植株中均能不同程度地互补fad2突变体的表型,证明克隆得到的油菜Bn FAD2基因具有完整的催化功能。     

以nptⅡ为选择标记基因的转基因小麦高效筛选方法

采用两种方法筛选以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦植株,结果表明,由未成熟种子获得的植株在无菌条件下进行卡那霉素筛选时（A方法）,50 mg/L的卡那霉素能有效抑制非转化小麦幼苗的正常生长;由成熟种子自然发芽获得的植株在滤纸上进行卡那霉素滴注筛选时（常规方法,B方法）,80～100 mg/L的卡那霉素能较好地抑制非转化小麦幼苗的正常生长。相对于B方法的常规筛选方法,A方法具有材料对卡那霉素敏感性高、筛选周期短而且筛选结果可靠性高等优点,是一种高效的以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦的筛选方法。     

‘金二十世纪’梨果实ABA代谢酶基因克隆及其表达分析

为了解ABA对‘金二十世纪’梨果实成熟的调控作用,本研究采用高效液相色谱法(HPLC)分析测定了果实成熟过程中果皮、果肉和种子内源ABA含量变化,采用RT-PCR和RACE技术从该梨果实中克隆得到了2个ABA关键合成酶(NCED)和1个关键降解酶(CYP707A)基因,分别命名为PpNCED1、PpNCED2和PpCYP707A1,并对其进行了表达分析。结果显示:随着果实成熟,果皮中ABA含量持续增加,果肉和种子中ABA含量于采收前10d达到峰值后下降。果皮和果肉中,PpNCED2表达量显著高于PpNCED1,且与ABA含量变化趋势一致,是果皮和果肉中ABA生物合成的主效基因。种子中,PpNCED1和PpNCED2表达量均很高,是种子中ABA生物合成的主效基因。果皮、果肉和种子中PpCYP707A1表达模式与ABA含量变化趋势相反,是ABA含量变化的主要负调控基因。综上,ABA可能调控‘金二十世纪’梨果实成熟进程,而ABA含量水平是由合成酶和降解酶基因共同调控的,且不同组织中ABA生物合成的主效基因存在差异。     

湖南黑猪CMYA5基因与肌肉品质的相关性分析

以湖南黑猪为研究对象,采用PCR-RFLP技术对原发性心肌症相关蛋白5基因(cardiomyopathy associated 5,CMYA5)进行多态性检测,并分析其对肌肉品质影响的遗传效应.试验结果:在猪群中发现AA、AC和CC 3种基因型,A、C等位基因的频率分别为0.287 5、0.712 5;湖南黑猪群体在CMYA5基因Bsp TI位点上的多态信息含量和杂合度分别为0.5999和0.409 7,表明该位点处于中度多态;不同基因型个体的肌肉肌内脂肪、丝氨酸、饱和脂肪酸含量等13项指标间存在显著或极显著差异(P＜0.05或P＜0.01),AA型个体的肌内脂肪显著高于AC型(P＜0.05),单不饱和脂肪酸含量极显著高于AC型和CC型(P＜0.01);AC型个体的风味氨基酸含量较AA、CC型丰富,其丝氨酸、精氨酸、脯氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸含量显著或极显著高于AA型(P＜0.05或P＜0.01).结果表明,湖南黑猪CMYA5基因多态性与肌肉品质性状相关;该基因可作为猪肉质性状候选基因.     

Osmotic Stress Resistance of Transgenic Tobacco Expressed Soybean Lysine-rich Protein Gene

PM2 gene （accession number： M80664） with high lysine content from soybean （Glycine max） was found in GenBank by changing three BLASTp parameters. Amino acid composition analysis of PM2 showed that Lys content was on the high level of 18.22%. Protein encoded by PM＇2 also belonged to the family of late embryogenesis abundant （LEA） proteins, which was considered that it had a strong relation with the abiotic stress resistance. In this experiment, PM2 gene was obtained from dry soybean seeds by RT-PCR, plant expression vector pEMTPM2 was constructed, and then transformed into tobacco by using agrobacterium-mediated method. Eight salt and drought tolerant lines were obtained from 31 differentiated lines. Real-time PCR showed that PM2 gene overexpressed in all four PCR positive lines with the osmotic stress resistance. These results confirmed that the overexpression of PM2 gene enhanced the osmotic stress resistance of transgenic tobacco.     

BnaYUCCA10基因在不同油酸含量油菜中的表达

为明晰油菜BnaYUCCA10基因与油酸含量之间的关系,以miRNA测序得到的BnaYUCCA10基因为对象,采用实时荧光定量PCR(RT–PCR)技术研究BnaYUCCA10基因在30份不同油酸含量的甘蓝型油菜不同部位和生长时期的表达情况,并对BnaYUCCA10基因是否参与油酸的代谢进行分析.结果表明:营养生长期大...     

杜梨根系铁吸收关键基因生物信息学分析及缺铁胁迫对其表达的影响

为了探究缺铁胁迫对杜梨根系铁吸收关键基因表达的影响,对杜梨根系铁吸收关键基因三价铁还原酶(Pb FRO2)基因和铁转运蛋白(Pb IRT1)基因的氨基酸序列进行了多重序列比对和进化树分析;采用改良的Hoagland营养液水培杜梨的方法,研究了缺铁胁迫对杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1基因相对表达量以及根系铁和锌含量的影响。结果表明,Pb FRO2蛋白具有还原酶特性,Pb IRT1蛋白属于二价金属离子转运蛋白家族—ZIP家族;缺铁胁迫9 d内,杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1的表达量整体上呈现出先升高后降低的趋势,胁迫3 d表达量达到最高点且与对照(加FeEDTA)差异显著;缺铁胁迫30 d,杜梨根系中铁含量比对照降低77.46%,而锌含量提高1 139.40%。综上可知,缺铁胁迫可诱导杜梨根系铁吸收关键基因表达量升高,进而促进二价金属离子转运蛋白的活性提高。     

花生油酸和亚油酸含量的遗传模式分析

【目的】利用F2遗传群体分析油酸和亚油酸含量的遗传模式,为高油酸种质的利用奠定基础。【方法】利用高油酸亲本wt08-0932和wt08-0934与普通（低）油酸含量品种配制杂交组合,建立不同杂交组合的遗传模型,并进行遗传参数估计,明确控制油酸性状的主基因个数、加性或显性效应值、遗传力等。【结果】获得控制油酸和亚油酸性状遗传的2对主基因加性-显性-上位性遗传模型,油酸和亚油酸性状的2对主基因遗传力分别为66%-89%和70%-85%,并存在多基因效应。控制油酸含量的2个主基因显性效应值均为负值,控制亚油酸含量的2个主基因的显性效应值均为正值。【结论】花生的油酸和亚油酸性状分别由2对主基因控制,同时存在基因互作及多基因效应。第一对主基因的加性和显性效应均大于第二对主基因。2对主基因同时变异形成高油酸性状;2对主基因之间的加性和显性效应的差异导致在1对主基因变异时形成中低油酸含量和中高油酸含量的性状表现。     

GPAT/AIRC基因对白耳鸡群体肌肉肌苷酸含量的遗传效应分析

 以GPAT/AIRC基因为侯选基因,以白耳鸡为试验材料,采用PCR-SSCP方法对GPAT基因外显子2,AIRC基因外显子8进行SNPs检测。结果各发现了一个单核苷酸多态性位点。各种基因型与胸肌IMP含量的方差分析结果表明：GPAT基因外显子2中AA型个体的肌肉肌苷酸含量显著地高于AB型和BB型个体,AB型个体也稍高于BB型,但差异不显著;AIRC基因外显子8中CG型个体的肌肉肌苷酸含量显著地高于GG型和CC型个体,GG型个体的胸肌肌苷酸含量也显著地高于CC型。两个基因的单倍型对IMP含量也有显著的影响：单倍型为AACG的个体比单倍型为BBCC的个体高1.006mg/g,单倍型的遗传效应大于最优秀的单个基因型效应。因此,可以利用该单倍型对鸡的肉质风味性状进行标记辅助选择。     

延边黄牛转铁蛋白受体2基因克隆与序列分析

【目的】克隆延边黄牛转铁蛋白受体2（transferrin receptor 2,TFR2）基因,并分析该基因在不同组织器官中的表达分布。【方法】通过提取肝脏组织总RNA,采用RT-PCR及RACE方法克隆延边黄牛TfR2基因,采用生物信息学软件进行序列分析,用半定量PCR（SqRT-PCR）方法分析TfR2基因在不同组织器官中的表达分布规律。【结果】①成功克隆出了延边黄牛TfR2基因完整ORF区及3′UTR区（GenBank登录号：GU553087）,该基因全长2 901 bp,ORF区2 412 bp,编码803个氨基酸;②延边黄牛TfR2基因核苷酸序列与其它物种的同源性在80%以上,不同物种间TfR2基因氨基酸序列,尤其是影响其功能的关键氨基酸位点高度保守;③各物种TfR2蛋白功能结构域同样高度保守;④牛TfR2基因主要在肝脏中表达,其它组织,如脾脏、心脏、肾脏和肠道（十二指肠）中也存在少量表达。【结论】不同物种间TfR2基因具有高度同源性,功能结构域及组织分布规律具有高度保守性。     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响(英文)

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(>0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。