植物基因定点突变与定点置换技术及其在植物遗传改良中的应用

针对锌指核酶介导基因同源重组与嵌合寡核苷酸介导基因的单碱基定点突变在功能基因组学研究方面的进展和存在的问题,以及该技术在植物遗传改良方面的可能应用前景进行了较系统的综述。同时,讨论了通过对植物同源重组相关调控途径进行分子修饰以提高基因打靶效率的问题。     

棉花C2H2类型锌指蛋白基因GhSIZ1的克隆及表达分析

通过RT-PCR技术从陆地棉中克隆到1个编码C2H2型锌指蛋白的基因,命名为Gh SIZ1(Stress Induced Zinc finger protein1)。该基因编码239个氨基酸残基,预测蛋白分子量为26.6205 k D,等电点为6.52。Gh SIZ1包含一个C2H2型锌指结构域,在其N端含有保守的L-box,C–末端含有一个转录抑制结构域EAR/DLN-box。系统发育树分析表明Gh SIZ1与可可(XP_007044496.1)和中粒咖啡(CDP00218.1)中的锌指蛋白亲缘关系较近。实时定量PCR分析Gh SIZ1在棉花各组织中均有表达,但在根中表达量最高。低温、高盐、干旱胁迫处理后Gh SIZ1的表达水平显著上调。亚细胞定位分析表明,Gh SIZ1定位在细胞核中。本研究表明,Gh SIZ1可能在棉花响应低温、高盐、干旱等非生物胁迫中起着重要作用。     

水稻CCCH型锌指蛋白亚家族Ⅰ基因的表达分析

CCCH型锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的转录因子,与植物的抗逆性密切相关。水稻CCCH锌指蛋白家族包括67个成员,分为8个亚家族。本研究采用实时定量PCR技术分析水稻CCCH亚家族Ⅰ基因的组织表达模式以及盐、干旱、低温、高温等多种非生物胁迫和脱落酸(ABA)对CCCH基因表达水平的调节。结果表明,多数CCCH基因都不同程度地受到这些非生物胁迫及ABA的诱导或抑制,其中C3H10、C3H24、C3H33、C3H37和C3H67的表达量在不同胁迫处理后表现出不同程度的升高,C3H35、C3H50和C3H52在盐、干旱、ABA、低温和高温处理后表达水平呈下降趋势,表明这些CCCH锌指蛋白可能参与水稻的非生物胁迫响应。     

高效PiggyBac转座酶的构建与筛选

【目的】构建能够定点转座的高效PiggyBac转座酶系统。【方法】以野生型PiggyBac转座酶为模板,通过易错PCR方法随机突变转座酶基因,构建转座酶突变库,并将其与能够靶向识别并结合DNA序列的锌指蛋白(ZFP)融合表达,构建ZFP-PiggyBac转座酶突变库系统。将转座酶载体突变库、转座子载体和报告载体共转到酿酒酵母JMY1中,通过Ura-5FOA酵母筛选系统筛选高效定点作用的转座酶。【结果】成功构建ZFP-PiggyBac转座酶突变库系统,经过3轮系统筛选获得5个高效作用的突变转座酶。【结论】新构建的ZFP-PiggyBac转座酶突变库系统具有在锌指蛋白ZFP靶向识别域Rosa26BS位点处进行高效转座的能力。     

TALE核酸酶介导的高效基因组修饰

科学家发现,来自植物细菌黄单胞菌(Xanthomonas sp.)的TAL蛋白的核酸结合域的氨基酸序列与其靶位点的核酸序列有恒定的对应关系。利用TAL的序列模块,可组装成特异结合任意DNA序列的模块化蛋白,从而达到靶向操作内源性基因的目     

水稻SUPERMAN类似基因ZOS11-11的表达分析及功能初探

SUPL(SUPERMAN-like)是一类单C2H2型锌指蛋白,SUPL基因在植物生长发育过程中起着重要的调控作用.利用生物信息学分析方法,我们从水稻中找到了一个SUPL基因ZOS11-11,它位于水稻第11号染色体上,编码245个氨基酸.序列分析结果表明,ZOS11-11具有与其它SUPL蛋白相同的功能结构域,包括...     

响应面法优化桔青霉F-5-5核酸酶P1发酵培养基碳氮源

桔青霉(Penicillium citrinum)CICC 4011菌株经60Co γ射线诱变后,由其高产突变株经基因组重排育种筛选获得核酸酶P1高产菌株F-5-5,在马铃薯葡萄糖培养基中产酶达978.6U/ml.经Placket-Burman试验筛选得出影响菌株产酶的3个显著因素,为葡萄糖、可溶性淀粉和玉米浆干粉.在...     

利用E.coli-App穿梭载体构建温控双基因裂解载体pMC-WK

采用PCR方法从噬菌体PhiX174基因组中扩增出裂解蛋白E基因,从金黄色葡萄球菌基因组中扩增出核酸酶A基因（SN）,通过15个柔性氨基酸linker将双基因串联,插入PBV220表达载体,构建温控双基因裂解系统（DLS）。PCR扩增DLS,将其与E.coli-App穿梭载体pMC-Express相连,构建重组穿梭载体pMC-WK。裂解试验表明,E-15aalinker-SN裂解较E裂解迅速而彻底,菌体裂解率达到99.999 4%;经PCR扩增出的DLS具有裂解活性。本试验成功构建了温控双基因裂解载体pMC-WK,为App菌影疫苗的研究奠定了基础。     

水稻细胞程序死亡基因OsLSD1的功能研究

拟南芥ISD1基因编码一个含有三个锌指结构域(zinc finger dcmnin)的负调控因子，推测LSD1蛋白通过转录调控，抑制拟南芥的prodeath pathway或激活antideath pathway，从而调控拟南芥类似HR的细胞死亡。ISD1突变体的假病斑表型在长光照条件下才表现出来，是隐性突变。该突变体对细菌和真菌表现为非特异性抗性。研究表明，     

细菌λ Red重组技术的应用及其影响因素

由λ噬菌体的exo、beta、gam 3个基因分别编码的Exo、Beta和Gam蛋白组成λRed同源重组系统。λRed重组是细菌靶基因置换的有效技术,该技术发展迅速,已广泛应用于大肠埃希菌等细菌染色体DNA的基因敲除、基因整合,可以对任何大小的DNA分子进行精确修饰。利用λRed重组系统不仅可以构建工程菌,还可以为研究细菌的致病机理和耐药机制提供新的方法。然而,许多应用因重组频率而受到限制,影响重组频率的因素主要有底物浓度、同源片段的长度、内源性核酸酶、错配蛋白等。论文综述了λRed同源重组技术的应用进展及影响重组的因素,以期为优化重组试验方案及提高试验的成功率提供帮助。