RACE方法获得番茄蓝光受体基因Phototropin-2全长及其过量表达载体的构建

采用RACE及降落PCR技术从番茄幼苗总RNA中克隆出PHOT-2基因的3’及5’末端片断,并根据测序结果,设计拉基因全长引物获得了PHOT-2基因全长。结果表明,该基因全长3 381 bp,含开放阅读框2 856 bp,编码952个氨基酸;与拟南芥PHOT-2氨基酸序列相比,同源性高达68%,主要功能区域同源性高达99%。将番茄PHOT-2基因定向插入pHB质粒中构建成过量表达载体,重组质粒转化农杆菌EHA105感受态细胞。     

农杆菌介导水稻BADH2基因RNA干涉表达载体的转化

利用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导将水稻BADH2的RNAi载体导入多个水稻品种幼胚、成熟胚诱导的愈伤组织。试验表明，不同外植体来源影响愈伤组织的诱导和转化，并且愈伤组织的诱导和转化效果受基因型的影响。在农杆菌转化过程中，潮霉素和除草剂都是较好的筛选剂，前者筛选所得的抗性愈伤分化成苗所需时间较短；但后者筛选所得的抗性愈伤形成的苗更健壮。T0代PCR检测表明，通过转化确已获得一定数量的转基因植株。     

利用RNA干涉研究水稻锌指蛋白基因OsZRL的功能

 通过RNA干涉对一个水稻锌指蛋白基因OsZRL的功能进行分析。半定量RT PCR、定量PCR分析结果显示,转基因植株OsZRL基因表达水平显著下调。与野生型相比,OsZRL表达水平下调的转基因株系叶片变大,根系、茎秆更为发达,表明OsZRL的下调对水稻植株的生长有促进作用。OsZRL基因的表达模式和转基因幼苗表型显示OsZRL参与赤霉素、脱落酸信号途径。因而推测锌指蛋白OsZRL是受赤霉素、脱落酸调节的水稻生长发育负调控因子。     

水稻、菠菜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)重组蛋白表达及酶活性分析

本研究目的是通过基因克隆、原核表达和蛋白纯化技术获得水稻(Oryza sativa subs.japonica)、菠菜(Spinacia oleracea)甜菜碱醛脱氢酶基因(OsBADH和SpBADH)的融合蛋白,体外测定两者的醛脱氢酶活性,说明水稻存在OsBADH且具有醛脱氢酶功能。通过RT-PCR成功克隆了OsBADH和SpBADH基因的全长序列,二者氨基酸序列同源性为70.8%。OsBADH和SpBADH的重组质粒均可在大肠杆菌(Escherichia coli)菌株BL21(DE3)中表达,SDS-PAGE分析表明,经0.4mmol/LIPTG诱导的融合蛋白条带约70kD。两者的表达产物经TALON金属螯合树脂纯化后进行酶活测定,结果显示都具有甜菜碱醛脱氢酶活性。OsBADH的比活力为74.87nmol/min/mg,对照SpBADH比活力为86.84nmol/min/mg,表明OsBADH能够有效行使醛脱氢酶功能,而高效液相色谱法未在水稻叶片中检测出甜菜碱。研究结果提示,水稻可能并非由于BADH自身不具有酶活而不积累甘氨酸甜菜碱,该研究为进一步探讨水稻中甜菜碱合成的分子机制提供了研究基础。     

水稻木葡聚糖内糖基转移酶基因OsXTH11过表达的作用分析

【目的】利用转基因技术对水稻XTH（OsXTH11）进行分析,了解其在水稻生长发育调节和逆境应答中的作用。【方法】构建OsXTH11过表达载体,利用农杆菌介导法将其导入水稻品种日本晴,通过对转基因植株进行表型分析和分子检测验证OsXTH11功能。【结果】Real-time PCR分析结果表明,转基因植株中OsXTH11表达水平明显提高。对T1转基因幼苗的表型分析显示,在正常生长条件下,转基因幼苗生长速度快于野生型;对赤霉素（GA）和生长素（IAA）的响应程度强于野生型;在黑暗和深水条件下,茎伸长速度均显著快于野生型;对100 mmol•L-1 NaCl的耐受能力也优于野生型植株。【结论】过量表达水稻木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因OsXTH11的转基因植株表型显示,OsXTH11在水稻生长发育和抗盐胁迫中发挥作用。     

供体核种类对水牛核移植效果的影响

采用电融合法和直接注射法进行核移植,以比较不同来源和不同类型水牛供体细胞的核移植效果。当用电融合法进行核移植时,成体耳部成纤维细胞的融合率(46.0%)、卵裂率(53.9%)和囊胚发育率(10.9%),均显著低于胎儿成纤维细胞(64.5%,70.1%和21.6%)、胎儿皮肤细胞(71.5%,70.8%和22.1%)以及卵巢颗粒细胞(88.2%,79.1%和25.5%);后三种细胞间的卵裂率和囊胚发育率无显著差异,但卵巢颗粒细胞的融合率显著高于胎儿成纤维细胞和胎儿皮肤细胞(P<0.05)。当用直接注射法进行核移植时,胎儿皮肤细胞注核后的存活率(78.2%)、卵裂率(41.6%)均显著低于成体耳部成纤维细胞(88.6%和57.4%)和胎儿成纤维细胞(85.8%和65.0%)。胎儿成纤维细胞注核后的卵裂率和囊胚发育率(23.3%)均显著高于胎儿皮肤细胞(10.1%)和成体耳部成纤维细胞(12.0%)。结果表明:(1)采用直接注核法进行核移植时,胎儿成纤维细胞作为核供体较为合适,而采用电融合法进行核移植时,用颗粒细胞作核供体更为适宜;(2)胎儿成纤维细胞的核移植效果好于成体成纤维细胞。     

水牛Keap1基因的克隆、序列分析及组织表达研究

本研究克隆了水牛Keap1基因的全长编码区,并对其序列进行了生物信息学分析,同时探索了其在水牛各组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Keap1基因的序列信息,设计特异性引物并扩增出水牛Keap1的目的片段,利用生物信息学分析方法,对测序所得水牛Keap1基因序列、预测蛋白质序列进行了分析,并采用实时荧光定量PCR技术对Keap1基因mRNA在水牛各组织中的表达进行了研究。结果表明,水牛Keap1基因编码区全长1 875 bp,预测编码624个氨基酸;多重分析结果显示,水牛与牛、绵羊、野猪和人Keap1基因的同源性分别为99%、96%、92%和90%;进化树分析表明Keap1在物种间具有较高保守性,不同物种间Keap1序列的差异符合物种间的进化性。对Keap1蛋白质二级结构预测发现,其包含24个α-螺旋、40个β-螺旋、38个T转角和27个无规则卷曲。实时荧光定量PCR结果显示,Keap1基因在水牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢和肌肉组织中均有表达,但心脏中表达量最高,肝脏、脾脏中表达量较低。本研究成功克隆了水牛Keap1基因,并进行了相关生物信息学分析及其mRNA在水牛各组织的表达情况研究,为阐明Keap1-Nrf2-ARE信号通路,提高水牛胚胎体外培养的抗氧化能力奠定基础。     

过量表达OsAPX1基因增强水稻的抗热和抗氧化能力

抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)是植物体内活性氧清除的关键酶,在植物逆境应答中发挥着重要作用。通过构建水稻OsAPX1基因的过表达植物载体,利用根癌农杆菌介导法导入水稻品种日本晴获得转基因植株。半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中OsAPX1表达水平明显提高。田间T0代过表达转基因植株在高温条件下的秕谷率显著低于野生型。热激胁迫实验显示,转基因株系比野生型具有更强的耐热性。在过氧化氢胁迫下,转基因植株也表现出更强的抗氧化能力。该结果表明水稻OsAPX1基因在活性氧清除中发挥功能,过量表达OsAPX1能够增强水稻的高温抗性。     

水牛和黄牛同种及种间显微授精(ICSI)的初步研究

试验探讨了水牛和黄牛同种及种间显微授精的可行性。体外成熟22~24 h的水牛和黄牛卵母细胞分别注入冷冻/解冻的尼里－拉菲水牛和利木赞黄牛精子,进行同种或种间的显微授精操作,构建的ICSI胚胎一部分培养到16~18 h固定染色检查原核形成情况,另外一部分胚胎培养2~9 d分别记录胚胎的分裂情况及囊胚发育情况。结果发现,水牛同种(水牛+水牛)和水牛异种(水牛+黄牛)显微授精胚胎的双原核率(47.73%和36.67%)、分裂率(68.00%和72.64%)和囊胚发育率(16.44%和22.39%)均无显著差异(P＞0.05);黄牛同种(黄牛+黄牛)和黄牛异种(黄牛+水牛)显微授精胚胎的双原核率(60.00%和45.28%)、分裂率(73.33%和71.31%)和囊胚发育率(28.57%和33.70%)亦无显著差异(P＞0.05)。以上结果表明:①水牛精子注射到黄牛卵子和黄牛精子注射到水牛卵子的种间授精胚胎均可以体外发育到囊胚阶段;②黄牛卵子无论同种和种间显微授精的效果均优于水牛卵子。     

过量表达转录因子OsbZIP60对水稻抗热和抗旱能力的研究

 【目的】利用转基因技术研究转录因子OsbZIP60的生物学功能,为培育抗逆水稻、减轻高温干旱对水稻的伤害奠定基础。【方法】构建水稻OsbZIP60的过表达载体pHB-OsbZIP60,通过根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入水稻品种日本晴,通过观察转基因植株和野生型植株在胁迫条件下的表型差异,分析其生物学功能。采用半定量PCR和荧光定量PCR检测OsbZIP60的表达模式以及其在转基因植株中的表达水平。【结果】在转基因植株中,OsbZIP60表达量明显高于野生型日本晴植株。OsbZIP60的表达受热信号诱导,在热激条件下,转基因植株的OsbZIP60表达量进一步升高。OsbZIP60在水稻各组织中均有表达,且在成熟植株叶片中表达量最高。转基因植株与野生型相比具有更强的抗胁迫能力,并且离体部分失水率更低。【结论】水稻转录因子OsbZIP60在水稻热胁迫和干旱胁迫应答中具有重要的作用,过量表达转录因子OsbZIP60能够增强水稻的抗热和抗旱能力。