拟南芥转录因子CBF1基因的克隆与原核表达

CBF1转录激活因子与植物的抗逆密切相关,根据GenBank中拟南芥（Arabidopsis thaliana）CBF1（C-repeat/dre binding factor 1）基因的编码区设计1对特异引物,通过RT-PCR扩增出拟南芥CBF1基因,随后亚克隆到pMD18-T载体,测序、序列分析表明与拟南芥CBF1对应区域相似性为100%。将该片段亚克隆到原核表达载体pET22b（＋）中构建原核表达质粒,转化大肠杆菌ER2566,在IPTG诱导下产生CBF1蛋白,SDS-PAGE结果表明表达的蛋白约24ku,与预期一致。     

椰子CBF基因的克隆研究

为了从分子水平上解析椰子抗寒的机理,以油棕的CBF基因序列设计引物,对椰子的基因组DNA进行PCR扩增,并对PCR产物进行回收、连接、转化以及测序,最后获得了1条DNA序列。这条序列与油棕的CBF基因的同源性高达99%,被证实为CBF基因。将克隆的椰子的CBF基因与禾本科作物的CBF基因进行聚类分析,结果显示:所克隆的CBF基因与HvCBF1、OsDREB1E、HvCBF11和TaCBF11具有较高的同源性。     

冷诱导转录因子基因CBF3转化黄瓜的研究

从拟南芥Columbia生态型基因组DNA中扩增并克隆了冷诱导转录因子CBF3基因,将其与CaMV35S启动子和Nos终止子融合后构建成植物表达载体pBINP-35S-CBF3。通过农杆菌介导转化黄瓜子叶,获得了具有卡那霉素抗性的黄瓜再生植株。经PCR检测鉴定,表明CBF3基因已整合到黄瓜基因组中。     

1个新的牛干扰素-τ基因的克隆与分析

[目的]克隆和分析沈阳地区黄牛中1个新的IFN-τ基因。[方法]根据NCBI上发表的的牛IFN-τ基因序列(AY665673),设计并合成1对特异性引物。从黄牛的肾脏组织中提取基因组DNA作为模板,进行PCR扩增。将扩增产物回收后,与pUCm-T载体连接并转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞。通过PCR和双酶切对获得的质粒进行鉴定后,进行测序和序列分析。[结果]经PCR扩增,获得1条约600 bp的特异性条带。牛IFN-τ基因成功重组到载体中,获得阳性克隆。序列分析结果表明,该克隆片段大小为586 bp,其在376 bp处出现了终止密码子,导致翻译终止。该片段与AY665673基因序列的核苷酸同源性为93.3%,氨基酸同源性为88.1%。[结论]该克隆片段可能为1个新的牛IFN-τ基因。     

冷诱导转录因子基因CBF3转化黄瓜的研究

从拟南芥Columbia生态型基因组DNA中扩增并克隆了冷诱导转录因子CBF 3基因,将其与CaMV 35 S启动子和Nos终止子融合后构建成植物表达载体pBINP-35 S-CBF 3.通过农杆菌介导转化黄瓜子叶,获得了具有卡那霉素抗性的黄瓜再生植株.经PCR检测鉴定,表明CBF 3基因已整合到黄瓜基因组中.     

ETR1靶向RNA干扰重组体的构建及序列分析

[目的]构建拟南芥乙烯受体(ETR1)特异性短发夹环RNA(shRNA)真核表达载体。[方法]从ETR1基因cDNA序列上选取目标序列,设计2对引物,经PCR扩增得到正反向2个DNA片段(S5I和AI),构建含有该正反向互补重复序列DNA片段的中间载体,测序分析正确后再克隆到植物表达载体pCAMBIA1301中的Gus位置并经双酶切证实。[结果]ETR1基因S5I和AI片段被成功克隆进质粒pCAM-BIA1301中,酶切鉴定及测序分析显示,重组质粒shRNA编码序列与设计片段的序列完全一致。[结论]ETR1靶向RNA干扰重组体的成功构建,为进一步获得拟南芥乙烯受体基因的功能缺失突变体奠定良好基础。     

根癌农杆菌介导油菜CBF1基因转化拟南芥

[目的]为油菜CBF1基因应用于作物抗逆遗传改良提供理论依据。[方法]采用根癌农杆菌介导法将油菜CBF1基因转入拟南芥,筛选抗性转基因拟南芥植株,进行PCR检测和GUS染色。[结果]与不抗潮霉素的野生型拟南芥幼苗相比,对潮霉素具有抗性的转基因拟南芥幼苗的叶片比较大,根特别长。PCR检测表明38株抗性拟南芥植株中有29株能扩增出与目的基因大小一致的条带,阳性率为76.3%,而野生型拟南芥植株没有扩增出相应条带。阳性PCR扩增产物的测序结果表明油菜CBF1基因已经转入到拟南芥。GUS染色表明有22株转基因拟南芥植株呈现阳性。[结论]油菜CBF1基因可以整合到拟南芥基因组并能稳定表达。     

黑曲霉中国株(3.758)葡萄糖氧化酶(GOD)基因的克隆与结构分析

[目的]为充分开发黑曲霉在轻工业中的用途。[方法]以黑曲霉中国株(3.758)基因组DNA为模板,用LATaqDNA聚合酶对葡萄糖氧化酶(GOD)基因进行PCR扩增,扩增片段纯化后与pUCm-T载体连接后,转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,经琼脂糖凝胶电泳法、酶切和PCR鉴定获得阳性克隆。对获得含GOD基因的克隆进行测序,分析其蛋白质氨基酸序列及限制性内切酶的图谱。[结果]经PCR扩增获得约1.8kb的片段。获得的GOD基因编码序列共1818bp,与报道的黑曲霉(ATCC9029)GOD基因序列仅有3个碱基之差。该基因序列具有多个限制性内切酶位点。黑曲霉不同菌株与中国株(3.758)GOD基因的同源性比较表明,不同黑曲霉菌株中GOD基因不同,而菌株ATCC9029与菌株NRRL-3是同一菌株。[结论]该研究获得了GOD基因的全长序列,为GOD的生物工程生产和相关植物基因工程奠定了基础。     

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。     

山葡萄VaCBF1转录因子基因的克隆与表达分析

【目的】克隆山葡萄(Vitis amurensis)CBF1转录因子基因(VaCBF1),为其功能的深入研究及其在植物抗寒基因工程中的应用奠定基础。【方法】根据植物CBF基因AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,利用PCR法从山葡萄cDNA中扩增VaCBF1基因的中间片段。再根据中间片段区域设计2对特异引物,采用反向PCR法扩增VaCBF1基因的5′端和3′端序列。将中间片段与5′端和3′端序列拼接后得到山葡萄VaCBF1基因的cDNA全长序列,据此设计1对特异引物,PCR扩增VaCBF1基因编码区的全长序列,并对其进行生物信息学分析。同时,利用荧光定量PCR分析山葡萄VaCBF1基因在不同逆境胁迫(干旱、低温、盐胁迫)下的表达情况。【结果】成功地从山葡萄中克隆得到VaCBF1基因cDNA全长序列,其长度为762bp,编码253个氨基酸,在GenBank注册号为DQ517296。同源性分析证实,VaCBF1属于CBF转录因子家族。荧光定量PCR分析发现,低温胁迫可以诱导山葡萄VaCBF1基因高表达,而该基因的表达不受盐及干旱处理诱导。【结论】首次从山葡萄中克隆了VaCBF1基因,并证实该基因参与了植物对低温胁迫的应答。     

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。     

编码L-苏氨酸-O-3-磷酸盐脱羧酶基因的克隆和解析

[目的]为探索维生素B12生物合成的限速步骤奠定基础。[方法]提取费氏丙酸杆菌染色体DNA,利用Cassette和Cassette Primer的LA PCR技术克隆cobD的上游基因。将扩增的目的基因片段克隆至pGEM-T Easy Vector上,经PstⅠ酶切鉴定后对阳性克隆质粒进行测序,并应用Blast对所得碱基序列进行解析。[结果]经LA PCR扩增获得全长为1 085 bp的目的基因。经PstⅠ酶切鉴定,cobD基因成功克隆到pGEM-T Easy Vector上。测序结果表明,所得的基因为编码L-苏氨酸-O-3-磷酸盐脱羧酶的基因,与GenBank中cobD基因编码的氨基酸序列同源性为100%。[结论]在厌氧条件下,费氏丙酸杆菌具有与鼠伤寒沙门氏菌相似的合成途径。     

豆豉纤溶酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

[目的]为豆豉纤溶酶的进一步研究与应用奠定基础。[方法]以从芽孢杆菌中提取的总DNA为模板,根据GenBank的豆豉纤溶酶基因(AY720895.2)DNA序列设计1对引物,克隆豆豉纤溶酶基因并进行序列测定。构建毕赤酵母表达载体pL3,在毕赤酵母中表达豆豉纤溶酶基因。[结果]经PCR扩增可获得约1.1 kb的DNA片段。序列分析表明所克隆DNA片段包含1个1089 bp的开放阅读框,编码363个氨基酸。该克隆基因与所发表的豆豉纤溶酶基因序列的核苷酸序列同源性为98%,而氨基酸序列同源性达100%。[结论]所克隆的豆豉溶纤酶基因在毕赤酵母中成功表达,且表达产物具有正常的生物学活性。     

一株产紫红色色素的沙雷氏菌的分离与鉴定

[目的]为有效预防和控制由沙雷氏菌引起的多种疾病提供依据。[方法]以华蓥山香菇作为研究材料,从其表面中分离出了1株产紫红色色素的细菌,采用形态学、生理生化方法对其进行初步鉴定;提取基因组DNA,采用16S rRNA的通用引物,PCR扩增16S rDNA基因片段,克隆入pMD-18T载体,转化E.coliDH5α,筛选阳性重组质粒鉴定后测序;通过多序列比对和同源性分析,构建系统发育树。[结果]该菌株革兰氏染色阴性,与沙雷氏菌属菌的同源性最高,命名为Serratiasp.JG05。扩增得到序列大小为1 506 bp,系统发育树表明JG05与Serratiasp.BBTR23的亲缘关系最近,核苷酸水平有99.20%的相似性。[结论]该研究为进一步研究这种附生菌与香菇的共生关系,以及它们之间的作用机制奠定了基础。