利用Cre/lox定位重组系统获得无选择标记GFP转基因烟草

 【目的】利用Cre/lox系统具有的特异重组特性，以绿色荧光蛋白GFP为目的基因，获得无选择标记的GFP转基因烟草。【方法】将Bar基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与GFP基因表达盒融合后获得相应植物表达载体，转化烟草后获得抗除草剂Basta的GFP转基因植株。GFP转基因植株叶盘二次转化导入重组酶Cre基因后，实现与GFP基因连锁的Bar基因表达盒剔除，剔除Bar基因的植株开花后自交使重组酶Cre基因分离，获得无选择标记的GFP转基因烟草。【结果】将含Bar基因表达盒以及GFP基因表达盒的植物表达载体转化烟草Wisconsin 38后获得了抗除草剂Basta以及GFP荧光表达的转基因植株。随机抽取5株转基因植株二次转化导入Cre基因，所获得的再生植株叶盘进行Basta的抗性检测，绝大多数单株对应叶盘在含8 mg•L-1 PPT（phosphinothricin）的筛选培养基上无法再生死亡，删除效率在76%～100%。对Bar基因删除后区域片段进行克隆测序分析显示，Bar基因表达盒已经被精确删除。Bar基因删除植株开花后自交，获得的自交后代进行NPTⅡ抗性检测，NPTⅡ敏感植株分子检测显示均只含有GFP基因。【结论】利用Cre/lox系统获得烟草无选择标记的转基因植物是稳定可行的,可广泛应用于其它无选择标记转基因植物的培育。     

拟南芥AP3基因植物表达载体的构建及在烟草中的遗传转化

拟南芥花器官B类特征基因属于MADS-box基因家族,其中APETALA3(AP3)基因在花瓣和雄蕊中特异性地表达。为探讨AP3基因在花瓣和雄蕊发育中的功能,本研究从拟南芥(Arabidopsis thaliana)花序中克隆At AP3基因构建植物表达载体,并转化烟草(Nicotiana tobacum)。通过PCR及q RT-PCR分析,表明At AP3基因成功转入烟草基因组并表达转录。表型观测显示转基因烟草雄蕊与野生型相比明显变短,说明AP3基因特异性地参与雄蕊的发育并起着至关重要的作用。     

不同启动子在转基因烟草中抗番茄黄化曲叶病毒的研究

为了提高植物对番茄黄化曲叶病毒的抗性,利用CaMV35S启动子、棉花韧皮部特异启动子PGHNBS、拟南芥韧皮部特异启动子SUC2分别构建了含有不同启动子控制下的烟粉虱内GroEL基因的植物表达载体P-Gro-EL、P-PGHNBS-GroEL、P-SUC2-GroEL。通过农杆菌介导转化法,获得了一批抗卡那霉素的转化再生烟草植株。RT-PCR结果表明,3个启动子皆驱动GroEL基因在转基因烟草中表达。对转化再生烟草的一次病毒注射侵染结果显示,共有19株抗性烟草植株,其中,转P-GroEL载体的有7株,转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各有6株;2次病毒注射侵染的结果显示,获得7株抗性烟草植株,它们是转P-GroEL载体的1株、转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各3株。2次接种的试验结果表明,PGHNBS和SUC2转基因烟草植株的抗病效果均比CaMV35S转基因植株明显。证明利用韧皮部特异表达GroEL基因可以获得抗番茄黄化曲叶病毒的转基因植物。     

反义4CL1基因转化烟草调控木质素生物合成

将控制木质素生物合成的关键限速酶 (香豆酸CoA连接酶 ,4CL)基因 4CL1反向插入植物表达载体pBI12 1构建表达载体 ,通过农杆菌叶盘法介导转化烟草 ,获得一批转基因抗性植株 .经PCR检测 ,证明 4CL1基因已成功反义转入到烟草植株中 .通过对转基因植株和对照植株的纤维素和木质素含量的对比分析 ,发现反义 4CL1基因转化植株的纤维素含量比对照提高了 11 4 % ,而木质素含量比对照降低了 19 1% .     

转基因烟草中外源基因实时荧光定量PCR检测方法的建立

[目的]建立SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测转基因烟草中外源基因拷贝数的方法,为转基因植物中外源基因拷贝数的检测提供参考.[方法]采用SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR方法,检测转基因烟草中外源绿色荧光蛋白基因(GFP)的拷贝数,以烟草单拷贝的内源核糖核酸还原酶基因(RNR2)作为内参基因,建立相对定量的双标准曲线法检测转基因烟草中外源基因拷贝数的方法.[结果]构建RNR2基因、GFP基因实时荧光定量PCR的标准曲线,分别为y=-0.2858x+5.6695和y=0.2826x+2.1048,R2分别为0.9994和0.9989,相关性较高.在检测的5株转基因烟草中GFP基因的拷贝数分别为5、8、19、28和45,非转基因烟草植株的GFP基因拷贝数为0.[结论]建立的转基因烟草中外源基因SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测方法具有简单、快速、准确等优点,可用于基因工程中对优良转化植株的筛选及外源基因表达量的快速检测和定量分析.     

转反义ACS加工番茄材料的获得及其当代表现

采用农杆菌介导法将反义ACS基因导入加工番茄美东、UC-82中,用Southern杂交检测所获得的9株再生植株,结果表明有3株再生植株的染色体中有外源基因的插入。所获得的再生植株在基因转化处理当代表现各异,其中3号植株成熟延迟明显。果实转红后的色泽与对照在感官上无明显差异。转基因植株的表型观察与分子检测结果相吻合。     

PCR检测转凝乳酶基因烟草的

利用转基因技术将凝乳酶基因转入烟草中表达的植物生物反应器策略具有十分重要的创新性和应用意义。本研究通过CTAB法提取转cym基因的烟草抗性再生植株的总DNA,并利用Primer软件,同PCR法对转基因烟草的抗性再生植株进行了检测,根据电泳检测结果初步确定在全部51株再生植株中共有17株阳性植株被检出,阳性率为33%。转基因阳性植株的确定为进一步研究凝乳酶基因的植物反应器研究奠定了基础。     

水曲柳FmSOC1基因烟草中遗传转化

为研究水曲柳SOC1基因对植物开花的调控功能,将水曲柳SOC1基因通过农杆菌介导法转入模式植物烟草中。利用PCR及Southern杂交法检测,结果有10株被确定为转基因植株。利用RT-PCR法对5株转基因烟草进一步分析表明,SOC1基因在3株烟草中表达。表型分析表明,转基因烟草植株生长较快,叶片窄小,开花时间提前。     

马铃薯Y病毒复制酶基因的转基因烟草对PVY的抗性

将农杆菌LBA4404/pAL4404、pBin438双元载体上的NIb基因正义序列、反义序列、5''-缺失序列及新霉素磷酸转移酶基因(NPTⅡ)转入烟草品种NC89的染色体,获得抗卡那霉素的转化再生烟草植株.经抗性筛选、PCR检测、无性扩繁和大量重复抗病鉴定,结果表明,转化烟草植株DNA中整合了外源目的基因;NIb基因正义序列、5''-缺失序列转化再生植株中,均出现抗10μg/mlPVY侵染的植株;NIb基因反义序列转化再生植株仅部分抗5μg/mlPVY侵染.ELISA分析认为抗性植株无病毒累积.初步筛选出对PVY侵染具有较高抗性的转基因烟草植株.     

大豆促苗期根系发育相关基因Gmr937在烟草中的功能分析

将构建好的植物过表达载体pCAMBIA3301-Gmr937和RNAi表达载体pCAMBIA3301-RNAi-Gmr937,通过农杆菌介导的叶盘法将植物表达载体转入烟草。经PCR检测得到T1代过表达载体阳性植株13株,RANi表达阳性植株11株。对阳性植株进行荧光定量PCR,测定目的基因的表达量,结果表明Gmr937基因在转化烟草根、叶片中表达量最高,是未转化植株12倍,在茎中表达量最低,是对照7倍;在转干扰表达载体植株苗期根、叶中表达量是对照0.7倍,在茎中的表达量是对照0.85倍。以CaMV35s启动子为探针进行Southern杂交检测,结果表明转化的目标基因以单拷贝整合到受体烟草基因组中。测量适宜条件下培育的转基因烟草侧根总长度,结果表明超表达转基因植株的侧根平均总长度为117cm,比未转化烟草平均增加了8cm;RNAi干扰转基因植株侧根总长度平均为80cm,比对照组减少了11cm,说明Gmr937基因对烟草侧根的发育有促进作用。对干旱处理7d后的转基因烟草的抗旱生理生化指标进行测定,结果表明Gmr937基因在烟草中超表达提高了烟草植株的耐旱性。     

BcA9启动子调控的反义BcMF12对白菜基因沉默的效果

 【目的】探讨花药绒毡层特异启动子BcA9调控的反义BcMF12基因对白菜（Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis）基因沉默的效果，明确其对花粉发育的影响。【方法】在从白菜花蕾cDNA中克隆BcMF12基因的保守区段的基础上，将白菜花药特异表达启动子BcA9与反义BcMF12基因融合，构建反义表达载体，并经农杆菌介导导入到白菜基因组中，利用抗生素筛选和分子检测筛选出转基因植株。【结果】PCR和Southern检测结果表明，BcA9启动子驱动的反义BcMF12-GUS报告基因已整合到白菜基因组中；Northern杂交显示转基因植株花蕾和花中的BcMF12在mRNA水平的表达明显受到抑制，而且花粉萌发率显著下降。【结论】BcA9调控的反义BcMF12基因明显抑制了BcMF12的表达，从而影响白菜花粉的发育。     

Effect of the Antisense BcMF12 Driven by the BcA9 Promoter on Gene Silencing in Brassica campestris L. ssp. chinensis

The study analyzed the silencing of BcMF12 gene regulated by BcA9 promoter in the transgenic pakchoi and confirmed the effect of antisense BcMF12 gene on the pollen development. A conserved BcMF12 gene fragment was amplified from the cDNA of flower buds in pakchoi (Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis) and was fused to the anther specific BcA9 promoter. The plant antisense expression vector was constructed and then introduced into pakchoi via Agrobacterium-mediated transformation. The transgenic plants were screened by antibiotics and molecular analysis. PCR and Southern blot revealed that the antisense BcMF12-GUS fusion gene regulated by BcA9 promoter was integrated into transgenic plants. Northern blot suggested that the expression of BcMF12 gene was down-regulated significantly. The pollen germination rate of transgenic plants with antisense BcMF12 gene decreased as compared with that of the control plants. The expression of the gene BcMF12 related to the pollen development was inhibited by the antisense BcMF12 driven by BcA9 promoter, which consequently affected the pollen development in pakchoi.     

Effect of the Antisense BcMF12 Driven by the BcA9 Promoter on Gene Silencing in Brassica campestris L. ssp. chinensis

The study analyzed the silencing of BcMF12 gene regulated by BcA9 promoter in the transgenic pakchoi and confirmed the effect of antisense BcMF12 gene on the pollen development. A conserved BcMF12 gene fragment was amplified from the cDNA of flower buds in pakchoi （Brassica campestris L. ssp. chinensis, syn. B. rapa L. ssp. chinensis） and was fused to the anther specific BcA9 promoter. The plant antisense expression vector was constructed and then introduced into pakchoi via Agrobacterium-mediated transformation. The transgenic plants were screened by antibiotics and molecular analysis. PCR and Southern blot revealed that the antisense BcMF12-GUS fusion gene regulated by BcA9 promoter was integrated into transgenic plants. Northern blot suggested that the expression of BcMF12 gene was down-regulated significantly. The pollen germination rate of transgenic plants with antisense BcMF12 gene decreased as compared with that of the control plants. The expression of the gene BcMF12 related to the pollen development was inhibited by the antisense BcMF12 driven by BcA9 promoter, which consequently affected the pollen development in pakchoi.     

植物人工启动子研究进展

以矮牵牛无菌苗叶片作为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的矮牵牛遗传转化体系。通过农杆菌介导法将水稻反义类黄酮3''-羟化酶基因（F3''H）转入矮牵牛中,抗性植株经PCR 检测均为阳性植株,初步表明反义F3''H 基因已整合到矮牵牛基因组中;对阳性植株进行半定量RT-PCR 检测,与非转基因植株相比,阳性植株中F3''H 基因的表达减弱,表明导入的反义F3''H 基因抑制了内源基因的表达。     

利用反义基因沉默策略构建水稻突变体库及突变体筛选

尝试利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突变体库．利用水稻反义cDNA文库转化粳稻品种中花11，获得了来源于105块潮霉素(Hm)抗性愈伤组织的1486个转化植株．随机选择来源于11个独立转化系的335个T0植株进行Hm离体叶片筛选，结果表明所有植株均呈抗性，并且与PER检测结果相吻合，说明T0植株中不存在假转化体．Southern blot分析结果表明T0植株大部分为单位点整合．T0及T1代转化植株均呈现了一些形态变异，如矮化、无分蘖或多分蘖、结实率降低、粒型或穗型改变、小穗结构改变等．利用Hm离体叶片筛选法对部分T1群体进行筛选，得到了1个变异性状与Hm抗性共分离的突变体，该突变体的变异表型为结实率比非转化对照下降约50％，每穗颖花总数比对照减少约40％，二者的总效应导致突变体单穗产量比对照约下降70％．     

菊花转基因研究进展

从菊花遗传转化受体的建立和菊花转基因体系的建立两方面综述了建立菊花的遗传转化体系的研究情况，后者包括抗生素的选用、转化再生植株的筛选、共培养时间、农杆菌菌株的选择。同时对近10年来在菊花遗传转化方面所作的研究工作进行了综述，包括转NPTⅡ基因和GUS基因，转改变花色、花型、花期基因，转抗病、抗虫、抗病毒基因和提高耐寒性基因。提出了转基因菊花存在的问题，并就其前景进行了展望。     

蜡梅SAMT基因在烟草中的遗传转化及其功能分析

为研究蜡梅SAMT 基因的调控功能,利用农杆菌介导法将其转入烟草中。经PCR 方法对转基因烟草进行检 测,结果显示:16 株转化植株中有15 株扩增出了目的条带,进一步的RT-PCR 检测结果表明,阳性植株均发生了正 确转录。对转基因烟草植株和未转基因对照植株进行植株大小、叶片形态、花色、花瓣大小以及花期进行观察,均 未发现有明显差异。采用顶空固相微萃取以及气相色谱-质谱技术(HS-SPME-GC-MS)对转基因烟草鲜花进行花 香成分分析,结果表明,转CpSAMT 基因烟草中有较高含量的苯甲醇、己烯醇、芳樟醇、石竹烯和苯甲醛等成分,但未 能检测到水杨酸甲酯和苯甲酸甲酯成分。      

反义CCoAOMT基因调控烟草木质素的生物合成

[目的]研究木质素的生物合成及调控,降低木质素的含量或改变其组分。[方法]用农杆菌介导法将苎麻反义CCoAOMT基因导入烟草,采用PCR及Southern印迹对获得的转基因植株进行分子检测,并测定移栽3个月转基因植株Klason木质素及纤维素含量。[结果]转基因烟草与野生型对照相比木质素平均含量降低了16.8%,纤维素平均含量升高了15.2%,并且植株生长正常。[结论]抑制植物CCoAOMT表达是反向调控转基因植物木质素生物合成的有效途径。     

花分生组织决定基因APETALA1转化油菜

拟南芥的APETALA1(AP1)是花分生组织的决定基因,同时也是萼片和花瓣正常发育的控制因子.本研究构建了含有AP1基因的植物表达载体PCAP,启动子为CaMV 35S,通过农杆菌侵染法转化油菜.用PCR方法对转基因植株进行了DNA和RNA水平上的分子检测,证明AP1基因已经整合到转基因植株的基因组中,并且得到了有效的表达.获得的转基因植株也表现出提前开花的特性.试验结果表明,AP1基因在促进成花方面的关键作用不具有种属特异性,利用基因工程可以快速高效地进行油菜早熟性的遗传改良.     

蕙兰Flowering locus T基因的克隆及其对开花的影响

【目的】 探讨CfFT基因在蕙兰成花中的作用。【方法】采用RT-PCR结合RACE技术从蕙兰(Cymbidium faberi)中克隆Flowering locus T（FT）同源基因CfFT。采用实时定量RT-PCR对不同组织及不同花发育时期CfFT进行表达分析。将该基因克隆到PBI121载体上导入烟草中,并对不同转基因烟草株系中的CfFT、NFL、NtFUL和NAP1基因进行实时定量RT-PCR分析。【结果】对蕙兰花芽分化不同时期的CfFT的表达分析表明,CfFT在花芽分化初期的表达量最高,之后随着花芽的成熟表达量逐渐降低。将CfFT导入烟草进行异源表达,转基因株系表现出明显的早花表型。对开花时间不一的转基因株系中的CfFT表达分析表明,其表达量与转基因烟草开花时间早晚成正比。进一步对这些株系内源的NFL、NAP1和NtFUL表达分析表明,NFL、NAP1和NtFUL基因的表达量与CfFT表达成正比,说明NFL、NAP1和NtFUL的表达受FT基因的上游调控。【结论】在烟草中异源表达蕙兰中的CfFT基因能促进烟草提前开花。