农杆菌介导的 BADH—CMO 基因转化玉米愈伤组织的初步研究

植物的耐盐性是一个多基因控制的复杂性状,将多个耐盐相关基因导入同一植物更有助于提高植物的耐盐能力.以玉米自交系H99、丹988的胚性愈伤组织为受体材料,通过愈伤组织对NaCl的敏感性试验,确定转化愈伤组织的适宜选择压,适宜愈伤组织转化的盐浓度为225 mmol/L.并对农杆菌遗传转化系统的条件进行了初步研究,用带有pCAMBIA-1301-CMO-BADH质粒的根癌农杆菌转化玉米愈伤组织,结果表明:采用EHA105的菌株振荡20h后,菌液OD值为0.5～0.6时侵染25 min为农杆菌转化的适宜条件.对移栽成活的36棵抗盐植株经PCR检测有2株呈阳性,阳性株率最高达到5.6％,初步证明目的基因已整合到玉米基因组中.     

导入外源甜菜碱醛脱氢酶基因BADH对小麦盐旱抗性的影响

测定并比较了转BADH基因小麦品系99T6及其受体石4185,在盐、旱逆境下植株体内的脯氨酸含量、MDA含量、叶绿素含量、质膜透性及根活力,探讨了外源BADH基因导入对小麦抗性的改良作用。     

农杆菌介导的双价抗盐基因转化番茄的研究

 植物的耐盐性是一个多基因控制的复杂性状，将多个耐盐相关基因导入同一植物更有助于提高植物的耐盐能力。运用农杆菌介导法向转AtNHX1（拟南芥Na+/H+逆向运输蛋白编码基因）的番茄（Lycopersicum esculentum L. Moneymaker'）株系X1OEA1自交二代植株（T2）中转入山菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）。PCR、Southern、RT-PCR和甜菜碱含量分析结果表明，BADH已经整合到番茄基因组中，并在转基因植株中转录和翻译表达。叶绿素荧光（Fv/Fm）、相对电导率（Rc/Rc'）、叶绿素含量（Chla+b）、叶绿素a/b比（Chla/b）、光合速率（Pn）测定结果表明，200 mmol·L-1 NaCl 胁迫下，双转化的番茄植株各项生理指标均优于单转化AtNHX1的番茄。转双基因植株TT0-2随着NaCl浓度的增加，Fv/Fm值下降幅度最小；相对电导率与非胁迫条件下相比增加了3.6倍，而单转化AtNHX1的T2增加了4.2倍；与转单基因植株T2相比，茎部干重、鲜重分别增加12.5％、19.8％；叶部干重、鲜重分别增加22.5％、14.0％，差异达显著水平。初步证明双基因转化有助于增强番茄的耐盐性。同时对番茄的转化系统进行优化的结果表明，使用抗生素特美汀的转化效率明显高于头孢霉素的。     

转BADH、mtlD基因旱稻耐盐性比较

为了获得变异材料,培育耐盐水稻,以便更好地开发利用盐渍耕地。将转入BADH和mtlD基因的5个旱稻新品系在黄河三角洲盐渍土上种植,通过产量及主要农艺性状的比较,分析转基因旱稻的耐盐性差异,选出耐盐能力强的品系并确定其耐盐范围。在含盐量(0.30±0.05)%土壤种植旱稻,2号品系较对照增产最少,为60 kg/hm2;5号品系较对照增产最多,为420 kg/hm2。在含盐量(0.50±0.05)%土壤种植旱稻,供试品系较对照增产270~1 440 kg/hm2,5号品系增产最多,为33.3%。在含盐量(0.80±0.05)%土壤种植旱稻,各品系较对照增产7.5%~52.7%;3号品系增产最少,为210 kg/hm2;5号品系增产最多,达1 470 kg/hm2。在不同含盐量地块各供试品系在产量及农艺性状上均有较大差异,其中99-49、9-5两品系耐盐渍能力较强,适宜耐盐范围为(0.50±0.05)%。     

四倍体刺槐转甜菜碱醛脱氢酶基因的研究

 利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens Conn)介导法,将山菠菜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因转入四倍体刺槐(Robinia pseudoacacia L.)。结果表明,以愈伤组织作为外植体、液体分化培养基(MS+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1)活化农杆菌、转化培养基中2 0 mg·L-1乙酰丁香酮、菌液浓度OD600值0.3-0.7、预培养1～2d、浸染4～8 min、共培养4～8 d、延迟1 5 d选择的条件下,4 00 mg·L-1头孢霉素可有效     

甜瓜中甜菜碱醛脱氢酶基因CmBADH的克隆及非生物胁迫下的表达分析

 以甜瓜（Cucumis melo L.）‘TS-2’为材料,根据GenBank 登录的植物甜菜碱醛脱氢酶氨基 酸保守序列设计兼并引物,利用RT-PCR 和3′、5′RACE 技术从甜瓜叶片中克隆到1 个甜菜碱醛脱氢酶基 因,命名为CmBADH,在GenBank 中的注册号为：JN091961.1。生物信息学分析表明,该基因全长1 856 bp, 编码503 个氨基酸,BADH 蛋白大小约54 kD,理论pI 为5.182。甜瓜BADH 蛋白与麻疯树同源性最高, 为82.96%。该基因编码蛋白有4 个强的跨膜螺旋结构。PlantCare 分析结果显示该基因序列具有茉莉酸甲 酯、防御与胁迫、玉米醇蛋白代谢途径、低温、光响应、分生组织表达、生理周期调控等顺式作用元件 和干旱诱导的MYB 结合位点。实时荧光定量PCR 表明,CmBADH 受盐、干旱、低温、高温诱导,其表 达均呈现先上升后下降的趋势;CmBADH 还随外源ABA 诱导时间的延长呈现上升表达的趋势。     

茶树甜菜碱醛脱氢酶基因(CsBADH1)的全长cDNA克隆与表达分析

甜菜碱是一种能在逆境下大量积累的无毒性渗透相溶物质,而甜菜碱醛脱氢酶(BADH)是甜菜碱合成途径中的关键酶之一。本实验采用SMART-RACE技术获得了茶树甜菜碱醛脱氢酶基因的全长cDNA序列,命名为CsBADH1(GenBank登陆号:JX050145),并对其进行相关的生物信息学分析。结果表明:CsBADH1的cDNA序列全长1 972 bp,其开放阅读框(ORF)为1 518 bp,编码505个氨基酸,预测分子量为54.8 kD,理论等电点(PI)为5.652,是疏水性很强的蛋白,且具有BADH基因典型的高度保守十肽基序(VTLELGGKSP)和与醛脱氢酶(ALDHs)功能有关的半胱氨酸残基(C)。系统进化树分析表明,茶树BADH氨基酸序列与人参(Panax ginseng)的亲缘关系最近,相似度达87%,其余相似性也大部分在80%以上。实时荧光定量PCR分析结果显示:该基因在经历一定时间的冷驯化后表达量升高,说明CsBADH1基因可能参与茶树的冷驯化作用。     

新疆野生冰草抗旱功能基因BADH的克隆及表达载体的构建

[目的]克隆新疆野生冰草抗旱相关基因甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)基因,为进一步研究其抗旱功能奠定基础.[方法]利用同源克隆法和RACE方法扩增获得新疆草原区强抗旱植物沙生冰草抗旱相关基因BADH,并将其构建到植物表达载体pBI121上.[结果]克隆获得的新疆野生沙生冰草抗旱相关基因BADH全长1 422 bp,编码区序列全长为1 182 bp,GenBank注册号为GU181396.1,并成功构建了植物过表达载体.     

新疆大叶紫花苜蓿BADH基因转化体系的研究

以新疆大叶苜蓿（Medicago sativa ‘Xinjiang Daye’）叶片作为转化受体,利用农杆菌介导法将从梭梭（Haloxylon ammodendron）中获得的甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）转化紫花苜蓿,研究选择剂卡那霉素对愈伤组织分化的影响,并采用正交试验设计优化了影响紫花苜蓿转化的4个主要因子,建立了农杆菌介导的紫花苜蓿高效转化体系,获得了转基因植株。结果表明：卡那霉素在愈伤组织分化培养时的上限浓度以50 mg·L^-1为宜;转化过程中当浸染时间为5 min,菌液浓度OD₆₀₀为0.2,外植体预培养6 d,共培养后清洗外植体的头孢雷素（Cef）浓度为800 mg·L^-1是最佳转化方案,抗性芽分化率达到65.5%;4个因子中菌液浓度对转化率影响最大,清洗外植体的Cef浓度和浸染时间影响次之,外植体预培养时间的影响最小。经PCR和RT-PCR检测,初步证明了BADH基因已经整合到紫花苜蓿中,转化率为16.0%。     

耐盐碱转基因大豆对盐碱土壤磷有效性的影响

以转入BADH基因的耐盐碱转基因大豆株系(SRTS)和其受体黑农35(HN-35),以及野生大豆(Y-21)、当地主栽品种抗线王(K)和盐碱敏感性品种合丰50(HF-50)为材料,在大田盐碱土壤条件下封闭种植,比较分析了耐盐碱转BADH基因大豆对根际土壤磷有效性的影响。研究结果表明,相比受体野生型大豆HN-35,SRTS、K和Y-21在苗期、花期和结荚期均表现出较高的有效磷、无机磷、微生物量磷含量以及较低的有机磷含量,以苗期和花期差异最为明显;SRTS植株根际土壤p H值在生长发育前期显著(P0.05)低于HN-35,与Y-21和K差异不明显,而生育后期SRTS与HN-35差异不显著。根际土壤有机磷细菌数量在苗期、花期、结荚期和鼓粒期SRTS均显著高于其他品种大豆,无机磷细菌数量SRTS在花期、结荚期和鼓粒期占优势。且分别与微生物量磷呈极显著的正相关关系(R=0.607**;R=0.715**)。同时,SRTS根际土壤酸性和中性磷酸酶活性在各时期均显著(P0.05)高于HN-35,以花期差异最为明显;而两者碱性磷酸酶活性差异仅在鼓粒期达显著水平。从上述结果可以看出,在大豆生长的一些时期,耐盐碱转基因大豆可能通过根系释放大量H+,使磷素转化的相关微生物群落结构和功能发生改变,从而增强盐碱土壤无机磷的水解和有机磷的矿化能力,促进磷素的循环和有效磷含量的提升,但其影响程度具时期性,且后期基本可得到恢复。