苦豆子凝集素基因植物表达载体的构建及其对烟草的转化

[目的]了解苦豆子凝集素基因(SAL)的功能,将该基因构建到植物表达载体并转化烟草,获得转基因植株.[方法]利用RT-PCR技术,提取苦豆子总RNA进行反转录得到cDNA,通过PCR扩增得到苦豆子凝集素基因SAL,并将其克隆到植物表达载体pCAMBIA1301上,产生重组质粒pCAMBIA1301-SAL.采用农杆菌介导法将重组质粒转化烟草,并进行分析鉴定.[结果]构建了植物表达载体pCAMBIA1301-SAL,转化烟草后经筛选获得76株转基因植株,经抗性筛选及PCR和RT-PCR鉴定,其中27株显示为阳性植株.[结论]苦豆子凝集素基因已经在烟草中成功表达,为进一步研究验证转基因烟草的抗病效果奠定了基础.     

维管束发育相关基因sm-Nvas对水稻稻瘟病抗性分析

[目的]探究烟草维管束发育相关基因sm-Nvas对水稻稻瘟病的抗性。[方法]构建pCAMBIA1305.1-sm-Nvas双元表达载体,利用农杆菌介导的愈伤转化法转化水稻YTB,对转基因阳性植株接种稻瘟病菌后进行抗性观察。[结果]成功构建了pCAMBIA1305.1-sm-Nvas双元超表达载体,获得了转sm-Nvas YTB植株。离体接种稻瘟病菌后转基因植株的病斑比受体品种YTB的小。[结论]转sm-Nvas基因水稻具有稻瘟病抗性。     

腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体的构建

[目的】构建以甘露糖为筛选剂的抗旱、抗盐碱植物表达载体,进一步选育无标记的抗逆作物品种。[方法]利用腊梅花水通道蛋白CpTIP cDNA和大肠杆菌pmi基因构建植物表达载体,将抗逆基凶与甘露糖正向选择系统结合。pmi基因植物表达载体（pPMI）的构建：用XhoI酶切植物表达载体pCAMBIA2301,切除Kan基因,并用CIP酶进行去磷酸化,然后与XhoI酶切后PCR产物连接转化。腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体（pPMI：：CpTIP）的构建：用和nI和Xbal酶切pPMI植物表达载体和克隆载体,并将酶切后pmi植物表达载体与腊梅花水通道蛋白CpTIP基因连接转化。转化鉴定均按Sambrook等的方法进行。[结果]成功构建了腊梅花水通道蛋白CpTIP基因甘露糖筛选体系植物表达载体pPMI：：CpTIP。[结论]所构建的载体结合了抗逆基凶和忖露糖正向选择系统的优点,将抗逆基因与环境友好型筛选体系很好的结合起来。     

棉花热激转录因子GhHsf基因的表达及其烟草转化

[目的]了解棉花GhHsf基因的功能,分析该基因的表达模式,构建其植物表达载体并转化烟草获得转基因植株.[方法]利用半定量RT-PCR对棉花热激转录因子基因GhHsf的表达模式进行分析.构建pCAMBIA1301-GhHsf植物表达载体,采用农杆菌介导法转化烟草,并进行鉴定.[结果]棉花GhHsf基因在棉花各组织中为组成型表达;构建GhHsf基因植物表达载体pCAMBIA1301-GhHsf,转化烟草获得了转基因植株.[结论l棉花Gf基因在棉花的不同组织中是组成型表达,获得了转GhHsf基因烟草株,为进一步开展功能研究奠定基础.     

hrpZ_(Psg12)基因植物表达载体的构建及花粉管通道法转化玉米的初步研究

利用hrpZPsg12转化玉米,以期得到对玉米病害具有广谱抗性的新种质材料,为抗病育种提供新的种质资源。以植物表达载体pCAMBIA3301为基础载体,采用PCR法从克隆载体pGM-hrpZPsg12克隆来自丁香假单胞菌大豆致病变种(P.syringae pv.glycinea)的hrp ZPsg12基因,两端分别引入XhoⅠ酶切位点,构建了1个具有卡那霉素和除草剂草丁膦抗性标记的植物表达载体pCAMBIA3301-hrpZPsg12,并通过热激法转入到大肠杆菌DH5α中。采用花粉管通道法将构建好的植物表达载体的重组质粒导入玉米优良自交系"综31"中。结果表明:对得到的575株转化植株经PCR检测有45株呈阳性,阳性转化率为7.83%。     

蚓激酶F-Ⅲ-1基因植物表达载体的构建

[目的]探讨蚓激酶F-III-1基因在烟草中的高效表达。[方法]以经烟草密码子优化、人工合成的蚓激酶成熟肽F-III-1为目的基因,以p CAMBIA3301和p BA002质粒为基础,构建由35S启动子调控、抗草铵膦基因(bar)为选择标记的植物表达载体。[结果]成功构建了4个植物表达载体,分别是p CAMBIA3301-F-III-1、p CAMBIA3301-F-III-1-6x His、p BA002-F-III-1和p BA002-F-III-1-6x His。[结论]4个植物表达载体的成功构建为探讨蚓激酶在植物中的表达及其植物反应器生产奠定了基础。     

水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)候选基因表达载体的构建

[目的]构建水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)候选基因的表达载体。[方法]利用长片段PCR在抗白叶枯病水稻品种扎昌龙中扩增长10.6 kb的候选基因,将其通过Asc I单酶切克隆至植物表达载体pCAMBIA1300中,并对阳性克隆进行质粒PCR、酶切检测和测序分析。[结果]试验成功构建了水稻白叶枯病抗性基因Xa31(t)候选基因的表达载体。[结论]该研究为进一步研究Xa31(t)基因的功能奠定了基础。     

大豆查尔酮还原酶1基因的克隆及转化

【目的】克隆大豆查尔酮还原酶1(CHR1)基因,以构建的过表达载体pCAMBIA3301-CHR1转化大豆,获得含有CHR1基因的阳性植株,为研究该基因的功能奠定基础。【方法】以大豆基因组DNA为模板,通过PCR扩增克隆CHR1基因,构建植物过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,对其进行PCR及双酶切鉴定。采用农杆菌介导法将该载体转入大豆"吉农28"中,对转基因植株进行PCR、Southern杂交检测,对CHR1基因mRNA相对表达量进行荧光定量PCR检测。【结果】克隆得到的CHR1基因大小为1 100bp。成功构建了植物过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,将其转化大豆后,通过PCR检测获得T1代转基因大豆植株12株;Southern杂交检测结果显示,CHR1基因以单拷贝形式整合入大豆基因组中;荧光定量PCR检测结果显示,转基因植株的CHR1mRNA相对表达量高于非转基因大豆植株。【结论】成功构建了过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,并获得了CHR1基因表达量高的转基因大豆。     

HRAP基因诱导型植物表达载体的构建及烟草转化

系统获得性抗性是植物抵御病菌侵染的一种独特的防御机制.HRAP基因是一种从甜胡椒中克隆的蛋白质激发子,可以有效引发植物系统性抗性.SAR8.2b基因是烟草系统获得性抗性信号传导途径中下游响应基因,受病原物和水杨酸诱导.本试验根据Genebank发布SAR8.2b基因的启动子序列,利用PCR技术,克隆了SAR8.2b基因的完整启动子,命名为SAR8.2bP,然后将SAR8.2bP构建到pUC18-HRAP载体中命名为pUC18-SAR8.2bP-HRAP,然后用SAR8.2bP-HRAP替换p2300-121载体中的35S启动子和GUS基因,重组子命名p2300-SAR8.2bP-HRAP.将构建的植物表达载体转化农杆菌GV3101,利用叶盘法转化烟草,通过PCR筛选,获得了转基因植株.为进一步验证转基因烟草的抗病效果奠定了基础.     

橡胶树乳管表达HbHMGR1基因双元表达载体构建与鉴定

[目的]克隆橡胶树乳管特异性强启动子HEV2.1(PHEV2.1),构建天然橡胶生物合成途径关键限速酶基因(HbHMGR1)的乳管特异性植物表达载体,为橡胶树遗传转化奠定基础.[方法]根据已报道的HEV2.1序列(GenBank登录号AY247789.1)设计1对特异引物,采用PCR从橡胶树热研7-33-97基因组DNA中克隆PHEV2.1,与HbHMGR1基因融合构建橡胶树乳管特异性植物表达载体,并以PCR和限制性内切酶酶切进行鉴定.[结果]用特异引物可从热研7-33-97基因组DNA中扩增获得1852bp的PHEV2.1片段,其与AY247789.1启动子序列的同源性为98.6%.将PHEV2.1与HbHMGR1基因融合构建乳管特异性植物表达载体pCAMBIA230 1-PHEV2.1-HbHMGR1,经PCR和限制性内切酶酶切鉴定证明植物表达载体构建成功.[结论]将PHEV2.1和HbHMGR1基因先构建到pCAMBIA3301载体上再克隆至pCAMBIA2301载体上,能有效解决直接克隆至pCAMBIA2301载体上出现PstⅠ突变、阻碍载体构建的难题,成功构建获得乳管特异性植物表达载体pCAMBIA2301-PHEV2.1-HbHMGR.     

双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的构建及转化

【目的】构建双元植物表达载体,通过遗传转化提高植物的抗逆能力。【方法】将从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中克隆得到的HaBADH基因,定向导入植物表达载体pCAMBIA2300-35S-OCS中,以HaCMO替换pCAMBIA2300-HaBADH中的抗性基因NPT Ⅱ,构建双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并通过农杆菌介导法将其转入粳稻品种“优引三号”,对所获得的转基因植株进行PCR检验。【结果】成功构建了双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并获得了携带有pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的水稻阳性植株5株,经PCR检测,转入成功。【结论】将梭梭抗逆基因HaBADH和HaCMO构建到一个表达载体中,并成功转化水稻,为转入基因后水稻植株内甜菜碱合成和积累过程的深入分析提供了条件。     

橡胶树HbHMGR1基因克隆及其愈伤组织转化

[目的]克隆橡胶树HbHMGR1基因,转化橡胶树易碎愈伤组织,为橡胶树遗传转化和品种改良打下基础.[方法]根据已经报道的HbHMGR1基因序列（NCBI登录号X54659.1）设计特异引物,通过RT-PCR克隆HbHMGR1基因,构建pCAMBIA2301-35 S-HbHMGR1植物表达载体.再用EHA105（携带pCAMBIA2301-35 S-HbHMGR1,内含NPTⅡ和uidA基因）侵染橡胶树易碎愈伤组织,数月筛选后对抗性易碎愈伤组织系进行GUS染色和分子检测.[结果]成功克隆了HbHMGR1基因,双酶切重组质粒、重组质粒的PCR扩增结果证明成功地构建了该基因的植物表达载体pCAMBI-A2301-35S-HbHMGR1.侵染后抗性橡胶树易碎胚性愈伤组织GUS检测为蓝色,且分子检测呈现阳性,共获得15个抗性易碎愈伤组织系.[结论]橡胶树HbHMGR1基因在愈伤组织阶段开始表达,有效提高了HbHMGR1基因在橡胶中的表达量.     

开花调控基因BpMADS4无抗性表达载体的构建

为了构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp,参考已发表的欧洲白桦（Betula pendula）开花调控基因（BpMADS4）序列,利用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）从欧洲白桦的幼嫩花序中克隆得到促进开花的BpMADS4基因。将该基因替换pCAMBIA1302载体中的潮霉素抗性基因,构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAM-BIA1302-GFP-Bp。结果表明：成功构建了无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp。该表达载体在苹果遗传转化中不使用抗生素筛选,可以解决抗生素抗性筛选降低苹果转基因转化效率的问题以及转基因苹果中选择标记基因造成的生物安全性问题,用该载体转化苹果可以缩短苹果童期,有效提高其育种效率。本研究为筛选对环境安全的、具有易成花特性的苹果新种质奠定了基础。     

甘蓝型油菜Δ12-油酸去饱和酶基因RNAi载体的构建

通过基因工程手段抑制甘蓝型油菜Δ12-油酸去饱和酶(delta-12 oleate desaturase FAD2)基因的表达,从而使油酸脱饱和产生亚油酸的步骤受阻,达到富集油酸,减少多不饱和脂肪酸含量的最终目的。依据植物RNA干扰的原理和研究中用于构建RNAi载体的基本经验,选择油菜fad2基因片段(510bp)分别以反向和正向的形式插入到油菜napin启动子下游,并在反向和正向插入的基因片段之间即间隔区导入1个来源于豌豆的rbcS-3C基因内含子(83bp)及其剪切位点之前5bp、之后4bp片段。组装完成的fad2RNAi载体转入到植物双元表达载体pCAMBIA3301,植物筛选标记基因采用抗灭生性除草剂PPT的选择基因bar及报告基因gus,从而构建成以甘蓝型油菜fad2基因为靶标的RNAi植物表达载体pCAMBIA3301-fad2i。     

GmSARK启动子驱动IPT基因在拟南芥中的表达研究

[目的]对GmSARK启动子驱动IPT基因在拟南芥中的表达进行研究。[方法]分别克隆IPT基因及GmSARK基因启动子,构建它们的植物表达载体并进行拟南芥的转化,利用PPT(phosphinothricin)除草剂筛选,检测T1代转基因植株;对T1代转基因植株进行黑暗避光和干旱处理后进行半定量RT-PCR分析。[结果]成功克隆得到了IPT基因及GmSARK基因,并构建了它们的p3301-GmSARK-IPT植物表达载体;对T1代转基因植株的RT-PCR表明,目的基因mRNA水平上有所表达。[结论]为进一步研究GmSARK启动子驱动的IPT基因在抗逆中的作用奠定了基础。     

大麦黄矮病毒运动蛋白形成同型二聚体的功能研究

[目的]利用荧光双分子互补技术研究大麦黄矮病毒运动蛋白（BYDV-PAV,MP）形成二聚体的可能性,并研究MP同型二聚体与病毒运动之间的关系。[方法]将双分子荧光互补载体中包含多克隆位点、35S启动子及终止子的DNA片段构建到拷贝数较高的植物表达载体pCAMBIA1300上,然后以BYDV-PAV的全长cDNA为模板,根据GenBank中登记的BYDV-MP的基因序列设计引物,通过PCR扩增得到目的基因片段BYDV-MP,克隆到经过改造的双分子荧光互补载体pCAMBIA1300-NE、pCAMBIA1300-CE上,得到了重组的双分子荧光互补载体。电击转化农杆菌,利用农杆菌渗透注射技术注射到烟草叶片,荧光显微镜下观察植物体内的蛋白互作现象。[结果]农杆菌渗透注射后,2～5d观察双分子荧光互作现象,MP蛋白互作组及正对照组叶片产生黄色荧光,负对照组未有荧光现象。[结论]BYDV-MP在植物体内形成同源二聚体,该研究结果为进一步深入开展BYDV运动过程和机理等研究提供了理论依据。     

菊花CmAP1基因克隆及其植物表达载体构建

[目的]克隆菊花CmAPETALA1基因(CmAP1)并构建植物表达载体,为该基因功能的遗传改良打下研究基础.[方法]采用同源克隆及RT-PCR从菊花叶片中克隆CmAP1基因,运用在线生物信息学分析工具对其核苷酸及氨基酸序列进行分析,利用实时荧光定量PCR对该基因的组织表达差异进行分析,并用双酶切法将目的基因与pCAMBIA1300载体连接,构建植物表达载体.[结果]克隆获得的CmAP1基因(GenBank登录号KU872999)编码区开放阅读框(ORF)长741 bp,编码246个氨基酸;CmAP1蛋白属亲水性蛋白,分子质量约28.3 kD、理论等电点(pI)为8.76,预测该蛋白内含10个磷酸化位点和2个潜在的N-糖基化位点;蛋白氨基酸序列比对和系统发育进化分析结果表明,CmAP1蛋白与CDM111蛋白的同源性达98%,属MADS-box基因家族A类基因的euAP1分支;实时荧光定量PCR分析结果表明,CmAP1基因在花蕾中表达量极高,在舌状花和筒状花中表达量较低,而在营养器官中仅痕量表达.将CmAP1基因连接到pCAMBIA1300载体上,可成功构建植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1.[结论]CmAP1基因在花的发育及形成过程中发挥重要作用,成功构建获得的植物表达载体pCAMBIA1300-CmAP1可为后期利用基因工程手段改变菊花花形态结构、调控花期及遗传改良打下基础.     

拟南芥CBF3基因克隆和植物表达载体的构建

[目的]克隆拟南芥CBF3基因并构建植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3。[方法]从模式植物拟南芥中克隆分离出转录因子CBF3与逆境诱导型启动子Rd29A的DNA序列,构建植物表达载体。[结果]克隆得到的CBF3与GenBank数据库所公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为750bp;克隆克隆得到的Rd29A与GenBank数据库公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为1425bp。[结论]以双元载体pCAMBIA1301为基础,植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3被成功构建,对提高植物耐盐、耐旱和耐寒性有很大帮助。     

水稻RACK1基因过表达载体的构建与转化

利用过表达基因技术将从水稻中分离克隆的RACK1基因定向克隆至植物中间表达载体pCAMBIA1301中,构建了RACK1过表达融合基因植物表达载体pCAMBIA1301/R,通过根癌农杆菌EHA105将其导入水稻基因组。对获得的抗性植株的报告基因、基因组PCR及Southern Blotting进行检测分析。结果表明,该过表达基因已整合到水稻基因组中。     

本氏烟抗细胞凋亡基因NbDAD1克隆及遗传转化研究

[目的]克隆本氏烟的抗细胞凋亡基因NbDAD1,并对该基因进行遗传转化研究。[方法]通过RT-PCR技术分离本氏烟NbDAD1基因,构建基因超表达载体,以获得转入NbDAD1基因和携带HAtag标签的NbDAD1基因抗性植株。[结果]试验克隆出了全长351 bp的本氏烟NbDAD1基因;成功构建了重组质粒pCAMBIA1301-NbDAD1和pCAMBIA1301-NbDAD1HAtag;共获得3个基因型50株T0代抗Hyg本氏烟植株,其中23株检测PCR呈阳性。[结论]该试验为研究NbDAD1基因在本氏烟中的具体功能及深入探讨DAD1蛋白在植物细胞程序性死亡中可能的作用机制奠定了基础。