玉米早期籽粒中强表达启动子的筛选

在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用。为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析。结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%。     

低温驯化下斑马鱼LINE1的表达检测

长散布核元件-1(Long spread nuclear element-1,LINE1)是跳跃基因。前期比较基因组研究发现,南极鱼经历漫长的低温适应进化后,与南极圈外的同亚目鱼类相比较,在基因水平上LINE1的扩增效率高达8~300倍,但LINE1的扩增与鱼类抵御寒冷之间的关系尚未明了。本实验对斑马鱼(Danio rerio)胚胎成纤维细胞ZF4进行了不同时间梯度的低温处理(18℃、5 d和18℃、30 d),同时对斑马鱼成鱼也进行了不同时间的低温处理(10℃,3 h、6 h、1 d、3 d、5 d)。采用RT-qPCR检测了LINE1的mRNA水平,并克隆了斑马鱼LINE1基因启动子区,利用Luciferase双荧光报告系统,在ZF4细胞中验证LINE15’UTR在低温压力下的生物活性。结果显示,短时间低温处理下,ZF4细胞中LINE1 mRNA水平有所降低,而在长时间低温处理中,LINE1的mRNA水平显著升高。在成鱼中,短时间低温处理下,LINE1 mRNA水平降低;长期低温处理下,LINE1 mRNA水平显著升高。在ZF4细胞中发现,LINE15’UTR具有生物活性。在低温处理(18℃,3 d)下,报告基因信号减弱,间接表明LINE1启动子活性减弱。研究结果表明,低温压力会影响LINE1在鱼类中的表达。本研究为进一步探究LINE1在鱼类适应低温环境中的作用机制奠定了基础。     

藻类转基因研究进展

从藻类遗传背景、选择标记基因、报告基因、启动子和转化方法等方面对藻类基因工程的研究进展进行了综述。     

毛果杨PtAREB1基因启动子的克隆及功能

为了研究杨树ABF2同源基因的表达规律,从毛果杨基因组DNA中克隆出Pt AREB1基因上游一段1 800 bp序列。序列分析结果表明,该序列含有逆境胁迫响应元件TC-rich repeats、ABA应答元件ABRE和茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,Me JA)应答元件TGACG-motif等胁迫相关元件。在序列分析的基础上,构建了Pt AREB1基因启动子驱动GUS报告基因的植物表达载体,利用农杆菌介导的花粉管通道法获得转基因拟南芥。结果表明Pt AREB1启动子可以在干旱、ABA、盐、Me JA和SA胁迫下,驱动GUS基因在转基因拟南芥的根、茎和叶中表达。说明Pt AREB1基因可能与干旱、高盐等胁迫应答紧密相关。     

桃PG基因启动子克隆及序列分析

为获得桃多聚半乳糖醛酸酶( PG)基因启动子并分析调控元件,以桃品种大久保基因组DNA为模板,采用染色体步移技术克隆了PG基因的部分序列及其5′侧翼区,并分析其调控元件组成。结果表明,克隆产物长986 bp,3′侧翼序列与 GenBank中的PG基因序列的5′端部分序列同源性为96%,登录号为FJ940722。在789~839 bp位置存在基础启动子序列,转录起始位点位于828 bp的碱基C,其可能性为0.98。除含有CAAT-Box、TATA-Box等基本启动子元件外,还存在众多参与光响应元件、干旱诱导MYB结合位点、水杨酸响应元件等应答激素和胁迫信号元件,表明PG基因的转录和表达可能受到激素、干旱、光照等外界环境的胁迫以及衰老的调控。     

箭筈豌豆AGAMOUS同源基因及其启动子的克隆和分析

AGAMOUS(AG)是参与植物雌蕊和雄蕊发育调控的最重要花器官同源基因之一。通过TAIL-PCR、RACE和RT-PCR技术相结合，获得了箭筈豌豆花器官同源基因VsAG(VsAGAMOUS)及其上游调控序列。该基因DNA序列总长3 158 bp，CDS区域735 bp，编码含有244个氨基酸残基的蛋白产物。序列在氨基酸水平上与近缘植物豌豆PsAG基因序列一致性达98%，与拟南芥AtAG基因一致性为68%。将该基因在GenBank上注册，登录号为JF313850。生物信息学分析表明，VsAG基因第2内含子区域含有丰富的转录调控元件，在种类和功能分化上与基因上游调控序列表现出相似特征。这一结果暗示了第2内含子对豆科植物AG基因表达调控的重要作用，并为通过基因工程方法创造箭筈豌豆优良育种材料奠定了基础。     

工能基因组学:T-DNA介导的基因诱捕和植物基因鉴定(英文)

拟南芥菜、水稻、蕃茄、土豆、玉米、小麦和大豆的全基因组测序为植物细胞和发育生 物学研究提供了许多有用的信息。基因组学的中心任务是利用这些信息去探索蛋白质的功能 和鉴定与发育有关的重要基因。尽管依赖于毁坏基因和产生可识别的突变表型的经典遗传学 方法仍然是极为成功的基因鉴定方法，借助于报告基因结构，随机插入植物基因组的T-DNA 介导的基因诱捕正发展成为植物细胞和发育生物学研究的极强有力的技术。本文描述了基因 诱捕、启动子诱捕和增强子诱捕在植物生物学中的应用，并且希望这些基因鉴定方法有助于 植物分子生物学家和生物技术工作者的研究。     

橡胶树胶乳HbPLDα1基因及其启动子的克隆与生物信息学分析

植物磷脂酶PLDα1与伤害信号转导密切相关，是伤害诱导内源茉莉酸（Jasmonic acid, JA）生物合成的关键酶之一。橡胶树胶乳PLDα1基因（HbPLDα1）表达的研究将有助于揭示橡胶树乳管细胞JA信号转导及其调控橡胶生物合成的机制。在EST序列的基础上，通过RACE和Genome Walking方法分别克隆了橡胶树胶乳的HbPLDα1基因及其启动子序列。HbPLDα1基因的cDNA全长为2 870 bp，包含长度为2 427 bp的完整开放阅读框（ORF），具有典型的植物PLDα蛋白保守功能域，与同属大戟科的蓖麻和麻风树的PLDα1基因亲缘关系最近。HbPLDα1基因启动子区域长为1 559 bp，除含有TATA box和CAAT box等基本顺式作用元件外，还存在JA和脱落酸等激素响应元件以及干旱胁迫等环境信号响应元件，这表明HbPLDα1基因的表达可能受激素和环境信号的调控，在橡胶树乳管细胞对激素和环境信号的响应过程中发挥重要作用。     

Repression of SFRP5 promoter activity by hepatitis B virus X protein

AIM: To investigate the molecular mechanism that hepatitis B virus X protein (HBx) inhibits the promoter activity of secreted frizzled-related protein 5 (SFRP5). METHODS: Serial truncated fragments of SFRP5 promoter were amplified and cloned into luciferase reporter vector pGL3-Basic. LO2 cells were transfected with recombinants, and then infected with the adenoviral vector expressing HBx protein (Ad-HBx) or the analogous adenovirus expressing green fluorescent protein (Ad-GFP) for control. The infection efficiency was examined under a fluorescence microscope and the activity of SFRP5 promoter was measured by luciferase assay. RESULTS: Truncated fragments of SFRP5 promoter were successfully constructed. Compared with the pGL3-Basic control, the luciferase activity was 6.32±0.04 of the -478 bp~+47 bp fragment, 5.79±0.32 of the -811 bp~+47 bp fragment, 3.59±0.34 of the -1 235 bp~+47 bp fragment, 3.86±0.39 of the -1 677 bp~+47 bp fragment and 3.26±0.42 of the -2 072 bp~+47 bp fragment, respectively. Overexpression of HBx inhibited the activity of SFRP5 promoter. The average inhibitory rates were 44% for -478 bp~+47b, 46% for -811 bp~+47 bp, 28% for -1 235 bp~+47 bp, 24% for -1 677 bp~+47 bp and 40% for -2 072 bp~+47 bp, respectively. CONCLUSION: HBx suppresses the activity of SFRP5 promoter, leading to down-regulation of SFRP5 expression.