水稻OsDCL3b基因组织表达分析和沉默载体的构建

采用荧光定量PCR方法分析了籼稻93-11根、茎、叶和花药中OsDCL3b基因的表达,发现水稻不同组织OsDCL3b的表达量存在明显差异,花药中表达量最多,根中表达量最少.重点构建了水稻OsDCL3b基因的沉默载体,通过农杆菌介导转化粳稻中花11,获得了转基因To代阳性植株,为进一步研究OsDCL3b基因的功能打下了基础.     

白桦BpMADS3 基因的功能分析

利用RT鄄PCR 技术,揭示了BpMADS3 基因在白桦不同组织中的差异表达模式:BpMADS3 基因仅在花器官中 强烈表达,在茎、叶组织中不表达。采用染色体步移法克隆BpMADS3 基因上游启动子,获得1 426 bp 长度启动子序 列,构建BpMADS3 基因启动子驱动GUS 基因植物表达载体,在拟南芥转基因植株中GUS 染色表明,GUS 活性集中 在萼片和心皮中。在拟南芥ap1 突变体中过量表达BpMADS3 基因,能恢复拟南芥ap1 突变体花器官的正常发育。 BpMADS3 基因转化烟草发现,转基因植株出现早花表型,且转基因烟草植株中相关开花基因表达水平均上调。      

利用同源转基因技术培育氮高效利用转基因水稻

为了提高水稻对氮素的吸收利用率,培育不含任何标记基因、报告基因和载体骨架序列的转基因水稻,从硅藻中克隆了硝酸盐转运蛋白(Diatom Nitrate Transporter, NAT)基因,构建了3个植物表达载体：可使NAT在水稻中高效表达但无抗性筛选标记基因的植物表达载体pANW2300K-、带有负选择标记—大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶CodA的正负筛选植物表达载体pCodA1301和植物表达载体pIpt121。明确Ipt基因可显著抑制转基因烟草的生长发育,但对水稻的影响较小;建立了以短暂选择和正负筛选为基础的水稻同源转基因技术;获得了 18 株有目标基因NAT,但不含任何筛选标记基因和载体的骨架序列的转基因水稻植株,转化率达27.7%;实现了同源转基因技术在水稻中的应用,这在国内尚属首例。     

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因转化大豆的研究

本研究利用农杆菌介导法将甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因导入大豆,以提高大豆的耐盐性。对132棵转化植株进行了PCR检测,获得64棵阳性植株,阳性率达到48%。对PCR阳性植株进一步进行Southern杂交分析,证明BADH基因已经整合到大豆基因组中。     

利用 CRIS PR/Cas9 技术创制水稻中花 11 号 dwarf1 突变体

【目的】水稻异源三聚体 G 蛋白 α 亚基在植物生长与逆境应答中具有重要的生物学功能,在 水 稻中花 11 号品种中创制 Gα 蛋白编码基因 DWARF1（D1）的突变体,为水稻功能基因组学研究提供材料。 【方法】在中花 11 号的 D1 基因座位上设计靶向其外显子的 sgRNA 序列,构建 CRISPR/Cas9 载体,转化中花 11 号胚愈伤组织,经过抗性愈伤组织筛选和诱导分化后,对再生植株进行鉴定。【结果】筛选到 3 个含有不同编 辑形式的 d1 突变株系,实时荧光定量 PCR 分析发现,D1 mRNA 水平显著降低,表明无义突变介导的 D1 mRNA 降解过程亦被触发。在 3 个 d1 突变株中进一步鉴定到不含潮霉素抗性基因、不含载体骨架的植株,繁育后可以 得到无转基因痕迹、稳定遗传的 d1 敲除植株。对 d1 突变株的生长、发育情况进行观察发现,中花 11 号背景下 d1 突变株显著变矮、穗明显变小,株高和穗长为中花 11 号野生型的 50%~60%。种子变小及变圆,同时,种子 长宽比和千粒重降低约 40%。【结论】获得有效移码突变的中花 11 号背景 d1 突变株系,为进一步研究 G 蛋白 及其相关基因的功能创制遗传材料。     

农杆菌转化花粉愈伤组织获取纯合的转基因水稻植株

应用农杆菌介导法成功地将玉米转座子Ds导入粳稻(OryzasattvaI.subsp.japontca)中花11的花粉愈伤组织中,基因转化以对除草剂PPT有抗性的Bar基因和潮霉素抗性基因Hpt为选择标记.共获得了18个独立的转基因绿苗,其中单倍体11株,二倍体7株.转基因植株均抗除草剂BASTA.考查了二倍体植株种子后代(T1)对BASTA的抗性,7个株系的所有植株均抗BASTA,而未发生感抗分离,表明外源基因在转基因植株中是纯合的.PCR和Southernblotting的研究支持上述结果.对获得纯合转基因株系的各种方法做作了比较和讨论.     

水稻蜡质合成相关基因 OsCER4 自身启动子驱动的反义RNA转化植株获得

水稻OsCER4基因编码脂肪醛脱羧酶,与拟南芥CER1基因高度同源,是否参与植物表面蜡质合成尚不清楚,为了探讨其功能,扩增了OsCER4基因起始密码子ATG上游约2 kb的序列作为该基因的启动子,以常规技术将启动子和OsCER4基因反义片段克隆到pCAMBIA双元载体1380中,采用农杆菌介导法转化粳稻品种中花11,并进行了转化苗OsCER4蛋白的表达量变化分析.结果表明,成功构建了由OsCER4自身启动子驱动的反义RNA载体,并通过农杆菌介导法成功转入水稻中花11中,多数OsCER4基因反义转化植株为阳性转化植株,后代分离比符合3∶1,反义RNA转化植株在蛋白水平上的表达量下降.     

RNAi干扰的F3H基因转化大豆的研究

利用根据RNAi技术构建的干扰黄烷酮-3-羟化酶基因(F3H)的载体pF3Hi330,通过农杆菌介导辅助抽真空的大豆茎尖转化法和花粉管通道法将pF3Hi330载体整合到大豆基因组中,获得转基因阳性植株4棵,抗性植株经PCR检测,初步证明外源目的基因已整合到大豆基因组中。同时,对转基因阳性植株异黄酮含量进行测定,显示异黄酮含量得到一定的提高。结果表明更多的前体流向异黄酮合成的分支途径,达到提高大豆异黄酮含量的目的。     

农杆菌介导木霉几丁质酶基因转化拟南芥及其T1代对油菜菌核病抗性提高

通过根癌农杆菌介导花期喷雾，将内切几丁质酶基因导入拟南芥哥伦比亚生态型的野生型植株中，转化的种子经潮霉素抗性筛选，获得抗性幼苗11棵，转化频率为0．22％，经叶片PCR或基因组DNAPCR，扩增出外源基因ThEn42的特异性DNA片断，当代植株表现出不育、矮化和生长发育正常等不同表型。接种油菜菌核病菌(Sclerptinia sclerotiorum)后，T1代植株对病菌抗性显著提高。     

拟南芥CTSP3基因GUS载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]深入研究植物基因CTSP3的基因表达模式及其对重金属镉胁迫的响应机制,以野生型拟南芥为材料构建CTSP3-GUS重组质粒及GUS转基因植株。[方法]通过提取野生型拟南芥的DNA,克隆其启动区基因片段,将基因片段和pART27-GUS质粒双酶切后连接,转化到大肠杆菌感受态细胞中,菌落PCR和测序获得阳性单克隆。然后将CTSP3-GUS重组质粒转入农杆菌感受态GV3101,获得阳性单菌落。接着采用浸花法侵染野生型拟南芥,最后通过抗性筛选和PCR鉴定获取CTSP3-GUS转基因植株。[结果]成功克隆CTSP3启动区基因片段,构建出重组质粒,获得了CTSP3-GUS转基因植株。[结论]获得CTSP3-GUS转基因植株,为接下来进一步研究该基因在植物响应镉胁迫机制中的功能奠定了基础。