簇毛麦3V染色体短臂特异分子标记的开发与应用

普通小麦野生近缘物种簇毛麦(Haynaldia villosa L. 2n=14, VV) 3V染色体短臂（3VS）携带抗小麦条锈病基因。开发高密度的3VS特异标记是准确鉴定和追踪3VS、推进抗病基因转移和利用的重要基础。为了开发更多的均匀分布于3VS染色体臂不同区段的分子标记，本研究利用簇毛麦和小麦品种中国春参考基因组序列与基因注释信息，通过比较3VS与3AS、3BS、3DS同源基因序列内含子序列差异，选择同一内含子长度差异大于10%的区域开发了104个跨越内含子(intron targeting, IT)的分子标记，在簇毛麦、簇毛麦-硬粒小麦双二倍体、硬粒小麦中引1286、中国春、普通小麦-簇毛麦二体异附加系DA1V-DA7V、小麦-簇毛麦T3VS·3DL易位系中进行扩增，筛选出3VS特异、扩增条带清晰且稳定性好的IT分子标记43个。为了验证上述标记的有效性，选择位于3VS不同区段的12个标记对［DS3V(3D)×中国春ph1b］的F₃群体中的148个ph1b纯合的单株进行分析，共筛选得到6种类型涉及3VS的结构变异体。进一步利用GISH/FISH技术对上述材料进行鉴定，结果与分子标记结果相吻合，证明利用外源染色体特异分子标记可有效筛选涉及外源染色体结构变异体。     

蜡样芽孢杆菌ATCC14579毒力基因plcR缺失株的构建及其一般特性

蜡样芽孢杆菌是土壤中的优势菌,具有作为益生菌的潜在能力,同时它也是条件致病菌,能引起食物中毒等。蜡样芽孢杆菌的多种毒力因子受到多效性调控子（pleiotropic regulator,plcR）的调控,在其条件致病性作用中起着重要作用。真养产碱杆菌JMP34（Alcaligenes eutrophus）质粒上的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D）单加氧酶（tfdA）基因可以降解2,4-D。本研究利用同源重组技术使tfdA基因置换掉蜡样芽孢杆菌的plcR基因,构建了蜡样芽孢杆菌ATCC14579突变株B.cereus△plcRΩtf-dA,并对其毒性、一般生理生化特性进行分析。研究结果表明,突变株B.cereus△plcRΩtfdA的毒性显著减弱;生理生化实验结果显示突变株与野生株并没有明显区别,且突变株并没有表现出tfdA酶活性。所有的结果表明plcR控制着蜡样芽孢杆菌ATCC14579的致病性,同时剔除plcR并不破坏其酶系统。本研究为今后构建蜡样芽孢杆菌工程菌提供了新的思路和依据。     

溶藻弧菌III型分泌系统vscC基因缺失株的构建(英文)

[目的]构建未引入任何遗传标记物的溶藻弧菌vscC基因框内缺失突变株。[方法]首先以溶藻弧菌ZJ51-O基因组DNA为模板,用重叠延伸PCR(gene splicing by overlapext ension PCR,SOE-PCR)扩增法构建体外vscC基因缺失片段;扩增产物经酶切后连接至自杀质粒pDM4,再转化入大肠杆菌SY327进行克隆,筛选阳性克隆子并进行PCR分析鉴定;提取阳性克隆子的自杀重组质粒pDM4-△vscC,用热休克法将其转入到大肠杆菌S17-1中,再经接合生殖的方式将自杀重组质粒导入溶藻弧菌ZJ51-O菌株中,利用抗生素筛选策略与蔗糖反向筛选系统,挑选疑似目的突变菌株,最后利用PCR鉴定与测序分析进行确证。[结果]溶藻弧菌ZJ51-O的vscC基因框内缺失突变株构建成功。[结论]该研究为进一步研究vscC基因的功能和T3SS在溶藻弧菌致病过程中所起的作用奠定基础,同时也为溶藻弧菌的其他基因突变株的构建和研究提供了参考和试验经验。     

梭菌氢酶基因部分片段的同源克隆及敲除载体的构建

为从分子水平探索典型铁还原菌-梭菌的铁还原能力与其氢酶产氢之间的关系,以从水稻土中分离得到一株具有高铁还原能力和高产氢能力的梭菌为材料,通过同源克隆获得长度为761bp氢酶基因的部分序列。生物信息分析发现,该基因片段覆盖氢酶的活性中心,是氢酶的主要功能结构域。采用Overlap PCR的方法构建含有四环素抗性基因的氢酶基因敲除载体(pMD-19-HTH),以期进一步构建氢酶基因缺失的梭菌突变体,为分析氢酶产氢与铁还原的关系奠定基础。     

油菜叶绿体多顺反子定点整合表达载体的构建

根据拟南芥叶绿体基因组序列设计PCR引物,从我国甘蓝型油菜栽培品种F4叶绿体基因组中克隆了长度为1.5kb的trnI和trnA2个基因序列,核酸序列分析表明它们与拟南芥基因的同源性高达94%和99%,这两个克隆的油菜叶绿体基因组序列trnI和trnA被用于构建叶绿体定点整合表达载体。利用烟草叶绿体基因强启动子Prrn和终止子TpsbA,以及筛选标记基因aadA和目的基因HSA,构建了多顺反子表达盒Prrn-aadA-HSA-TpsbA,将表达盒置于油菜叶绿体trnI和trnA序列之间,最后构建成油菜叶绿体多顺反子定点整合表达载体pIPaHTA。酶切鉴定及序列分析证实,构建的表达载体具有预期的调控元件及结构,这为后期油菜叶绿体转化体系的建立奠定了基础。     

菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因同源片段的克隆与序列分析

在盐和干旱等渗透胁迫条件下,一些植物会积累甘氨酸甜菜碱(简称甜菜碱)作为渗透调节物质,甜菜碱在植物体内由胆碱经两步氧化形成,催化这两步反应的酶分别是胆碱单氧化物酶(cholinemonooxyge-nase,CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(betainealdehydedehydrogenase,BADH)。由于甜菜碱的合成途径简单,进行遗传操作方便,在诸多抗逆性基因中甜菜碱合成酶基因被看作是最有希望的胁迫抗性基因。其中,BADH基因的全长cDNA序列首先被从藜科植物菠菜(Spinaciaoleracea)中克隆到,此后人们相继以该基因为参照,研究其它植物中的BADH基因。本文作者在以菠菜BADH基因为对照研究菊科植物的BADH基因时,根据已发表BADH基因的保守区序列设计了一对PCR兼并引物,以菠菜基因组DNA为模板,采用PCR法扩增出长分别为825bp(seq1)和822bp(seq2)的两个DNA片段,经测序和序列分析,seq1与GenBank中登录的菠菜BADH基因的基因组序列(U69142)一致,其外显子区与已发表的该基因的cDNA序列(M31480)一致,seq2与U69142序列的同源性为68%,其外显子区与M31480序列的同源性为83.93%。而且,在由该核苷酸序列推导的氨基酸序列中,含有醛脱氢酶高度保守的十肽VTLELGGKSP,说明该基因为菠菜BADH基因的同源基因。根据现有文献分析,菠菜中可能存在两个BADH的同工酶,作者所克隆基因片段所属的基因可能编码菠菜BADH的另一个同工酶。该序列已在GenBank中登录,登录号:DQ070842。     

牛促黄体素（bLH）同源放射免疫分析法的建立

本实验用兔抗牛LH血清、~(125)I-标记的牛LH建立牛LH的放射免疫分析法。本方法灵敏度为0.12ng USDA-bLH-B-5/ml,与NIH-bTSH-S_(10),USDA-bFSH-BP_3和oPRL的交叉反应分别小于1.0％,0.1％和0。牛血浆添加USDA-bLH-B-5的回收率为100.8±4.7％,标准曲线的范围为0.019-1.25ng USDA-bLH-B-5。组内变异系数为3.4％(n=20)、组间变异系数为5.2％(n=7)。垂体兴奋试验表明本方法能灵敏、特异地测定出牛血液中LH的变化。     

异细胞质在八倍体小黑麦育种中的利用研究

利用15个异细胞质中国春及对照中国分别与黑麦杂交，结实率有所不同；出苗率差异显著；异细胞质对F1减数分裂中期I期染色体配对有影响，（Ac.sharonesis)和(Ae.bicorrnis)细胞持分别促进和抑制中国春与黑麦F1部分同源染色体配对。用八倍体小黑麦回交F1，回交结实率差异显著。t检验表明，异细胞质对F1产生有功能雌配子有影响。继续用八倍体小麦回交，得到四种异细胞质八倍体小黑麦，细胞学观察表明：减数分裂不稳定，多价体明显增多。利用（Ae.juvenalis)、(T.timopheevi)等4种细胞质可以将黑麦中有益基因直接转移给小麦，而（Ae.bicornis)在导入黑麦有益基因方面可能不宜利用。     

银杏漆酶同源基因片段的克隆与分析

[目的]克隆银杏漆酶同源基因,为今后深入研究漆酶在银杏体内的功能提供基础。[方法]在提取银杏雄株叶片基因组DNA的基础上,利用PCR的方法克隆银杏漆酶同源基因片段。[结果]获得了一段基因序列,经对该基因片段的核苷酸序列分析表明,它与桃漆酶同源基因在结构上高度保守,相似性高达68％。[结论]成功克隆了银杏漆酶同源基因的部分序列。     

甘蓝型油菜BnADC基因的克隆及原核表达

利用同源克隆和RACE(Rapid amplification of cDNA ends)技术从甘蓝型油菜中克隆到精氨酸脱羧酶(Arginine decarboxylase,ADC)基因cDNA全长序列,命名为BnADC。BnADC全长为2 649bp,包含344bp的5′非翻译区(5′ Untranslated region,5′-UTR)、226bp的3′非翻译区(3′ Untranslated region,3′-UTR)和2 079bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),编码75.1kD的蛋白质。5′-UTR中含有12bp的uORF (Upstream open reading frame),编码MIRE 4个氨基酸。氨基酸同源性比对表明,BnADC蛋白与其他植物ADC蛋白具有很高的相似性,与芥菜的同源性高达93%;系统进化树分析表明,BnADC与芥菜、拟南芥的ADC亲缘关系较近。在获得全长cDNA的基础上,构建融合表达载体pET30a(+)-BnADC,转化大肠杆菌（Escherichia coli）表达菌株BL21(DE3),SDS-PAGE检测到一个约81.1kD的融合蛋白被E. coil表达,且融合蛋白主要存在于菌体沉淀中。