木薯MeGWD3基因克隆及植物表达载体构建

[目的]克隆木薯葡聚糖水合双激酶(MeGWD3)基因并构建其植物表达载体,为开展木薯MeGWD3基因调控及功能研究提供参考.[方法]采用RT-PCR从木薯华南124(SC124)中克隆MeGWD3基因,对其进行序列分析,并将其连接至改造的pCAMBIA2300载体,构建植物表达载体pCAMBIA2300-MeGWD3.[结果]MeGWD3基因全长3522 bp,编码1173个氨基酸.经序列比对,发现MeGWD3基因序列与木薯Phytozome数据库中公布的GWD基因(cassava4.1_000497m)只存在2个碱基差异,同源性高达99.94%;与NCBI数据库中收录的木薯GWD基因(JN618460)同源性高达99.00%,与蓖麻GWD基因(XM 002518566)同源性达86.00%;成功构建植物表达载体pCAMBIA2300-MeGWD3.[结论]成功构建的植物表达载体pCAMBIA2300可用于MeGWD3基因功能及木薯淀粉代谢研究.     

pCAMBIA2300-betA-BADH双价基因植物表达载体的构建

将载体pCAMBIA2300-35s-OCS进行改造,增加了酶切位点Sac Ⅰ,之后,PCR扩增编码胆碱脱氢酶(CDH)的基因并用Sma Ⅰ和Xba Ⅰ将其与改造后的pCAMBIA2300-35s-OCS连接,得到单价植物表达栽体p2300-gz-betA.再通过Sal Ⅰ、Hind Ⅲ、Sac Ⅰ等酶切位点将编码甜菜碱醛脱氧酶(BADH)的基因及其启动子和终止序列连接到栽体p2300-gz-betA上,最终得到pCAMBIA2300-betA-BADH双价植物表达载体,并将其导入根癌农杆菌GV3101和LBA4404.betA和BADH是编码甜菜碱合成途径的两个关键酶的基因(CDH和BADH),也是近年来研究较多的耐盐基因,其双价植物表达栽体应用于遗传转化后,有望进一步提高转基因植物的耐盐性.     

叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对水稻砷转运影响机制

膳食稻米是我国人群摄入高致癌风险无机砷（iAs）的主要来源,开发降低稻米砷（As）含量生产措施对保护人体健康具有重要意义。本文以我国南方主栽水稻品种“中早 35”为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期叶面喷施 S-烯丙基-L-半胱氨酸（SAC）对水稻籽粒和营养器官中总 As含量的影响并揭示其潜在的分子机制。结果表明：当 SAC喷施浓度达到 0.2 mmol·L^-1时籽粒和根中总As含量分别显著降低42.3%和20.6%,但旗叶中总As含量显著增加了72.4%;荧光染色观察试验表明旗叶中H2O2含量显著降低,同时SOD和CAT酶活性分别显著升高61.8%和105.3%。喷施SAC后水稻顶端第一节中Lsi6转运子编码基因以及Lsi3转运子编码基因分别显著下调59.8%和36.3%,据此推测喷施SAC可能显著降低了水稻从通向旗叶膨大维管束流中卸载As^Ⅲ和向连接稻穗弥散维管束装载As^Ⅲ的能力,导致籽粒中总As含量显著降低而旗叶中总As含量显著升高。旗叶植物螯合素（PCs）合成酶OsPCS1和负责向细胞液泡中转运As^Ⅲ的OsABCC1转运子编码基因分别显著上调57.6%和61.0%,表明喷施SAC增加了旗叶合成 PCs 并向液泡中区隔 As^Ⅲ 的能力从而降低了叶片的 As^Ⅲ 胁迫。水稻根部 Lsi1、Lsi2、Lsi3 转运子编码基因分别显著下调了27.2%、23.8%、29.5%,表明水稻根部对 As^Ⅲ的吸收、转运能力降低,同时可能也预示着 As^Ⅲ 向木质部导管中装载 As^Ⅲ 的能力降低。综上,喷施SAC通过调控As^Ⅲ转运子编码基因表达降低了水稻籽粒和根中总As含量,同时缓解了As胁迫。     

薏苡丙酮酸脱羧酶1(PDC1)基因片段cDNA克隆与分析

参考水稻、玉米的PDC1蛋白保守序列以及甘蔗的PDC基因片段,设计1对简并引物,从薏苡中克隆了PDC基因片段.经测序和在NCBI数据库进行序列相似性搜索,结果表明,该序列与甘蔗PDC基因同源性为96%,与玉米PDC3和水稻PDC2同源性分别为94%和90%,推测该序列为薏苡PDC1基因片段.     

海岛棉DREB基因的克隆及植物表达载体的构建

根据GenBank上公布的棉花GhDREB1基因序列设计特异性引物,从海岛棉中克隆了一个与DREB类基因同源的cDNA序列,命名为XHDREB。序列分析表明,该cDNA序列长度为651 bp,推测含有216个氨基酸,分子量为24.6 kDa,等电点为9.46。同源性分析表明,它与GhDREB1的氨基酸序列同源性为85.19%。所编码蛋白具备DREB1转录因子的特征:含有58个氨基酸组成的AP2 DNA结合域以及两个DREB1/CBF特征氨基酸序列PKKRAGRKKFRETR和DSAWR。然后将XHDREB基因连接到pCAMBIA2300-35SOCS质粒上,构建了植物表达载体。     

巴西橡胶树乳管高效表达焦磷酸酶基因的双元表达载体的构建

以巴西橡胶树叶片为材料提取DNA,用特异引物经PCR扩增获得了378 bp的REF启动子片段,该片段序列与NCBI报道的REF序列间的同源性分别是98.68 %和99.47 %。以胶乳为材料提取总RNA,用特异引物经RT-PCR方法获得了2310 bp的V-PPase基因片段,该片段序列与NCBI报道的V-PPase基因序列一致。通过酶切和连接,将克隆的两个片段重组到植物表达载体pCAMBIA1301, pCAMBIA2301和pCAMBIA3301中,构建了分别含有潮霉素磷酸转移酶基因（hpt Ⅱ）、新霉素磷酸转移酶基因（npt Ⅱ）和抗除草剂基因（bar）的三种橡胶树乳管高效表达V-PPase基因的载体pC1301RV、pC2301RV和pC3301RV。然后用冻融法将其导入根癌农杆菌EHA105,为进一步转化橡胶树奠定基础。     

荷斯坦奶牛乳腺LAP基因的克隆与序列分析

为了研究奶牛乳腺防御素基因的表达调控机制,采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增出LAP基因的核心片段序列,并与NCBI数据库序列比对同源性;进一步扩增其DNA序列中间片段;其后运用反向PCR技术并结合半巢式PCR技术扩增其侧翼的序列。结果表明:序列与NCBI数据库中序列同源性为100%,确认为LAP基因;DNA序列扩增得到1 760 bp的中间序列,并预测了其酶切位点;得到5’侧翼序列107 bp,3’侧翼序列87 bp,经预测发现有转录因子GATA。为进一步研究防御素的防御功能、寻找防御素基因体外表达调控机制以及利用基因工程防治奶牛乳腺炎积累了基本资料。     

核糖体失活蛋白(RIP)基因克隆及其表达载体的构建

以按玉米RIP基因(M83927)序列设计合成的特异性引物,用提取的玉米基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增目的片段,测定并克隆玉米的RIP基因。序列分析表明,它们的核苷酸和氨基酸序列与GenBank中登录的CRIP(M83927)的同源性分别为99.90%和100%。RIP与植物表达载体pCAMBIA2301相连构建成为带有35S启动子和polyA终止子的植物表达载体p2301-RIP。     

水稻OsXCP2基因表达载体及RNAi载体构建

木质部半胱氨酸蛋白酶XCP2(xylem cysteine proteases2)是植物管状细胞凋亡过程中的自溶酶,参与植物与多种病原物互作,但目前未见对水稻XCP2蛋白酶的报道。此研究克隆获得水稻XCP2编码基因orf序列,经BglⅡ和SpeI酶切纯化后,克隆到植物表达载体pCAMBIA1302(含GFP、his tags)。将该基因orf序列信息提交至NCBI比对,查找到其特异序列,利用Gateway技术将该特异序列重组到植物RNAi载体pB7GWIWG2(Ⅱ),并冻融法将重组质粒转化进入土壤农杆菌GV3101。为进一步探究水稻OsXCP2基因在水稻木质部细胞凋亡及水稻与病原物互作中的作用提供条件。     

水稻CRE基因的克隆、分析及其高效表达载体的构建

基于GenBank中公布的水稻(Oryza sativa)基因组序列信息,设计特异引物,结合RT-PCR技术克隆水稻细胞分裂素受体(CTK response,CRE)基因的cDNA全长序列,并利用生物信息学工具进行初步分析。通过限制性内切酶将目的基因片段连接在载体pCAMBIA 1390-35S上,重组质粒分别通过PCR检测和酶切鉴定,成功获得水稻CRE基因的高效表达载体,可直接用于水稻的遗传转化研究。     

过量表达cyp71av1和cpr基因提高青蒿中青蒿素的含量

青蒿素是从青蒿植株地上部分提取的一种含有过氧桥结构的倍半萜内酯,是目前最有效的治疗疟疾的药物。为了提高青蒿中青蒿素的含量,根据     

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。     

蝴蝶兰ACC氧化酶和ACC合成酶融合反义表达载体的构建

为了获得具有超常花期的蝴蝶兰新品系,根据已报道的蝴蝶兰ACC合成酶(ACS)基因和ACC氧化酶(ACO)基因的序列,设计引物从蝴蝶兰总RNA中克隆出ACS保守区的461 bp片段和ACO的333 bp片段,完成2个基因的克隆和测序后,将ACS基因片段和ACO基因片段以反义的方向插入到中间载体pBI221 CaMV启动子...     

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.     

尾穗苋凝集素（ACA）基因植物表达载体的构建

尾穗苋凝集素（Amaranthus caudatusagglutin in,ACA）是一种存在于尾穗苋种子中的贮藏蛋白,属苋菜凝集素家族,对同翅目害虫如蚜虫、褐飞虱、叶蝉等有明显的致死作用。植物表达载体pCAMB IA2300-35S-OCS带有35S启动子及终止序列、卡那霉素（Kan）抗性基因NPTⅡ。载体pGEMT-ACA含有ACA基因,通过PCR扩增出ACA基因。把植物表达载体pCAMB IA2300-35S-OCS和扩增后的ACA基因用KpnⅠ和SalⅠ双酶切后经连接酶连接,得到植物表达载体pCAMB IA2300-ACA。将该载体分别导入农杆菌GV3101和LBA4404进行保存。     

不同分离方法获得的冬虫夏草无性型菌株的交配型 基因MAT1-2-1的初步分析

对采用不同分离方法获得的40个冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）无性型菌株进行交配型基因MAT1-2-1的PCR特异扩增,并随机取其中7个拼接好的MAT1-2-1的碱基序列,与4个来自GenBank 数据在内的共11个样品构建了系统发育树。结果表明,采自青海的7个供试菌株,连同GenBank中来自青海的菌株（FJ654176）共同组成了一大类群,而GenBank中其他地区的菌株则聚成另外的类群;随机分离得到的10个单子囊孢子菌株全部含有MAT1-2-1基因, MAT1-1: MAT1-2未见按4:4进行分离,提示冬虫夏草极有可能是同宗配型。     

交链格孢菌EST-SSR信息分析与分子标记通用性评价

为了弄清交链格孢菌(Alternaria alternata) EST数据库中的SSR信息资源,并开发可用于研究近缘种细极链格孢(Alternaria tenuissima)遗传多样性的EST-SSR分子标记。从NCBI数据库下载A.alternata表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)共727条,经过研究分析发现,A.alternata EST中SSR含量非常丰富,每5.343 kb含有1个SSR位点。根据SSR两端保守序列,设计合成13对EST-SSR引物,对来自新疆不同地区不同寄主的38株A.tenuissima进行通用性检测。检测结果显示共有5对引物能扩增出多态性条带,扩增多态率为55.56%。因此,基于A.alternata EST数据库开发的SSR分子标记,在开展近缘种A.tenuissima遗传多样性研究时具有较好的通用性。     

枸杞种间杂交F_1群体的SSR鉴定及遗传分析

以黄果枸杞(Lyciumbararumvar.auranticarpum,用P_1表示)为父本,北方枸杞(L.chinensevar.potaninii,用P_2表示)为母本,杂交获得F_1群体91个单株。从66对SSR引物中筛选出具有双亲互补型杂合位点6对引物,对91个F_1单株进行杂种鉴定和遗传变异分析。结果表明:6对引物在91个单株进行扩增检测结果中有83个单株在6个SSR位点上表现为双亲互补型杂合位点,可被认定为真杂种,杂种率为91.2%,另外8个单株出现异常SSR基因型,需要结合细胞学进一步验证。UPGMA聚类分析结果显示:在遗传距离为0.712处,83个F_1单株被划分为2大类,第Ⅰ大类包括38个F_1单株,占45.8%,第二大类包括45个F_1单株,占54.2%。杂交后代遗传变异大,遗传多样性丰富。     

基于转录组数据的铜藻微卫星标记开发与验证

根据铜藻转录组测序数据来进行微卫星标记的发掘,共获得2 800个微卫星位点。二碱基重复出现的次数最多,占32.82%,其次是三碱基重复,占25.21%;在所有重复单元类型中,AC/GT出现频率最高,占9.18%;重复序列的长度则主要集中在12～20 bp,占72.79%;重复次数主要集中在5～10次,占74.14%。随机选取74对引物进行验证,最终获得18个具有多态性的微卫星标记。对31株铜藻个体进行检测和评价,共扩增得到43个等位基因,每个位点平均等位基因数为2.39,平均有效等位基因数为1.91,平均观测杂合度(H_o)为0.318,平均期望杂合度(H_e)为0.449,平均多态信息含量(PIC)为0.365,在18个位点中有11个显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。开发的微卫星标记为后续铜藻多样性、起源和迁移等遗传学问题研究提供了有力支撑。