利用GUS基因的瞬时表达优化大豆根癌农杆菌介导的遗传转化

高转化效率是分子育种的重要前提,根癌农杆菌介导的遗传转化由于其有较高的遗传效率和较低的拷贝数成为目前优选方法。为优化大豆遗传转化体系,以本实验室已有转化体系为基础,利用pCAMBIA3301中35S∶GUS基因瞬时表达体系,从萌发时间、切豆方法、侵染时间、共培养方式以及共培养时间等方面对东农47、垦农18和B12088大豆栽培品种的遗传转化体系进行优化。结果表明:东农47萌发1 d,侵染30 min;垦农18和B12088萌发12 h,侵染30 min,GUS基因瞬时表达率最高。在其它的处理上,3个品种表现结果一致,即蘸取菌液切豆,共培养中子叶伤口朝下摆放,黑暗条件下共培养3～5 d,GUS基因瞬时表达最高。3个品种在最适条件下,GUS染色效率均达到90%以上,垦农18遗传转化效率较高。本研究为大豆农杆菌介导子叶节转化方法提供了一个改进的方案,并且为拓宽可利用于大豆遗传转化的种质资源奠定基础。     

大豆GmbZIP33基因启动子的克隆及瞬时表达分析

启动子作为基因调控的重要元件,决定着下游基因表达的时空和强度特性。为研究大豆GmbZIP33基因启动子功能,在前期克隆获得GmbZIP33基因(Glyma.03G219300.1)序列的基础上,通过N-PCR(nested PCR)技术克隆了GmbZIP33 CDS上游启动子区序列(2 316 bp)。利用PlantCARE在线分析软件进行顺式作用元件的预测,发现该序列上除含有TATA-box和CAAT-box等核心调控元件外,同时包括与抗逆、光响应、激素响应、蔗糖应答元件和多个与组织特异性表达相关的元件。为研究GmbZIP33启动子的表达调控特性,构建了该启动子调控报告基因GUS表达的载体,并利用农杆菌介导的花序浸染法将其转入拟南芥中,发现该启动子驱动下的GUS基因在不同组织(莲座叶、花、荚果和根)的维管束中均特异性表达;对转基因拟南芥进行实时荧光定量PCR检测发现,GUS基因在花中表达量最高,荚果中次之,表明GmbZIP33基因可能受到多种因素和蔗糖的调节并参与花荚发育的调控。     

Construction of Two Gateway-compatible Destination Vectors for Tomato Functional Genomics under Abiotic Stress

[Objective] This research aimed at constructing two gateway-compatible plant expression vectors for functional genomics of abiotic stress in tomato.[Method] pK2GW7I was generated from the plant expression vector pK2GW7,0 by replacing the CaMV 35S promoter with abiotic-stress inducible plant promoter pRD29A,which was derived from the promoter of Arabidopsis gene RD29A.pKGW121 was generated by replacing the CaMV 35S of the plant expression vector pRD410 with the gateway recombinant cassette(attR1-cmR-ccdB-attR2)from pK2GW7,0.Constitutive and root-specific promoters were tested on pKGW121.[Result] Two gateway-compatible destination vectors,pK2GW7I and pKGW121,were successfully constructed;practicability test proved that pKGW121 was applicable for promoter analysis.[Conclusion] With the incorporation of gateway cloning technology or abiotic-stress inducible promoter,pKGW121 and pK2GW7I will be promising in large-scale investigation of tomato functional genes associated with various abiotic stresses.A high-throughput workflow for the construction of plant transformation vector was proposed and validated.     

棉花GhCAD6基因表达载体构建及GUS基因的瞬时表达

[目的]以GUS基因为报告基因,构建GhCAD6基因的瞬时表达载体.[方法]采用PCR方法和基因枪法.[结果]用PCR法,以pGEM-T-CAD6质粒为模板,获得GhCAD6基因目的片段.然后将其克隆到瞬时表达载体pRTL2-GUS/NIa中,获得由CaMV35S启动子调控目的基因的pGUS-CAD6融合表达载体,使目的基因能够和GUS基因同时表达.采用基因枪法将pGUS-CAD6转化到洋葱表皮细胞中,暗培养24 h,经GUS组织化学染色,检测到多个洋葱细胞呈现蓝色.[结论]构建的瞬时表达载体可在植物细胞中高效表达,为进一步研究棉花GhCAD6基因的功能奠定了实验基础.     

农杆菌介导的烟草瞬时表达试验条件优化

以烟草叶片为试材,用转入植物表达载体pBI121的根癌农杆菌EHA105进行遗传转化。通过分析菌液不同浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度及共培养时间对GUS基因表达的影响,研究其瞬时表达的最佳条件。结果显示:用OD600值为0.6的农杆菌侵染6min,在培养基中添加120μmol.L-1的乙酰丁香酮,共培养2d,能够得到高效的GUS基因瞬时表达。     

影响农杆菌介导大豆子叶节遗传转化因素的研究

利用GUS基因的稳定性和特异性及在植物体中瞬时表达的特点,对农杆菌介导大豆子叶节遗传转化过程中的一些影响因素(激素浓度、筛选剂浓度、基因型和农杆菌菌株)进行研究.结果表明:芽诱导阶段6-BA浓度为1.6mg· L-1时诱导效率较高;适宜的草铵膦筛选浓度为3 mg· L-1;同时对24个大豆基因型的再生能力和对农杆菌菌株...     

不同基因型大豆愈伤组织对农杆菌EHA105的敏感性研究

研究了8个基因型的大豆愈伤组织GUS瞬时表达的效果及其最佳染色条件,以考察不同基因型大豆愈伤组织对农杆菌菌株EHA105的敏感性.GUS染色结果表明:不同品种对农杆菌EHA105敏感程度差别较大,吉林47和东农42愈伤GUS染色效果较好;不同品种要求的最佳染色时间存在差异,对农杆菌EHA105较敏感的2个基因型吉林47...     

水稻钙依赖型蛋白激酶OsCPK9基因启动子的克隆及在烟草中的瞬时表达分析

植物钙依赖型蛋白激酶(CDPK)调控钙信号途径下游组分,与植物的生长发育及各种逆境生理过程密切相关。通过对本课题组克隆的水稻OsCPK9基因的cDNA序列与NCBI中的水稻基因组数据库进行比对、定位,结合生物信息学的方法,预测到基因上游的一段启动子序列。进而利用PCR的方法从水稻‘日本晴’(Oryza sativa L. cv. Nipponbare)基因组DNA中克隆到了水稻OsCPK9基因5’端上游约2 kb的DNA序列,命名为POsCPK9。PLANTCARE在线分析表明,POsCPK9序列除包含植物启动子所必备的基本元件如TATA box 和CAAT box外,还含有多个与逆境和信号物质相关的顺式表达元件。将克隆到的POsCPK9取代pBI121中的CaMV 35S 启动子,构建成POsCPK9与GUS的融合表达载体POsCPK9 GUS;通过农杆菌介导的方法在烟草的根、茎、叶中进行瞬时表达。结果显示,该启动子驱动的GUS基因在烟草的根、茎、叶中都有不同程度的表达。说明OsCPK9基因上游2 kb具有启动子活性。     

水稻胚乳特异型双向启动子的克隆及功能鉴定

以水稻中的1对双向转录基因(TIGR Locus:LOC_Os09g39540和LOC_Os09g39550)的翻译起始位点之间的序列作为研究对象,克隆其序列并进行功能鉴定。以明恢63基因组DNA为模板,采用PCR法扩增该序列(命名为BDP1),以正反两个方向插入启动子功能分析载体pDX2181,分别命名为BDP11和BDP12;转基因阳性植株的GUS组织化学染色结果证明该启动子为胚乳特异型的双向启动子,两端的表达水平均很低。将启动子片段距离转录起始位点较短的一端向下游延伸123bp(命名为BDP2),以正反两个方向插入启动子功能分析载体pDX2181,分别命名为BDP21和BDP22;转基因阳性植株的GUS组织化学染色结果显示该启动子的胚乳特异型双向表达模式维持不变,表达水平高于BDP1。     

柽柳 ThbHLH1上游表达调控基因1）

通过柽柳转录组分析克隆得到了一条bHLH基因（ ThbHLH1）。在此基础上,本研究通过TAIL－PCR的方法克隆ThbHLH1转录因子的启动子序列,长2061 bp。经PLACE等软件分析发现,ThbHLH1启动子中存在多个DOF元件,利用酵母单杂交和染色质免疫共沉淀试验（ ChIP 试验）研究发现,柽柳的ThDof16基因可识别Th-bHLH1基因启动子中的DOF元件,说明ThDof16基因是调控ThbHLH1基因表达的上游调控因子。另外,通过基因枪技术瞬时转化烟草叶片,进行GUS染色和GUS酶活测定的试验,得到进一步验证。