导入Chi-linker-Glu和Bar基因获得抗真菌和抗除草剂的转基因烟草

构建重组表达载体pBIb-CG(含有Chi-linker-Glu融合基因和Bar基因),利用农杆菌介导法将其携带的Chi-linke1r-Glu融合基因和Bar基因转化烟草(Nicotiana tobaccum L.)品种红花大金子.经根癌农杆菌侵染和共培养后,用100mg/L Kar+500mg/L Cef筛选抗性芽,获得30株抗性植株,抗性植株再生率为37％;分别对抗性再生植株中Chi-linker-Glu融合基因和Bar基因的特异性引物进行PCR检测,结果27株为阳性,占90％.PCR、Southern杂交结果证明,外源基因已整合到烟草基因组中.离体抑菌试验和除草剂抗性试验表明,转基因烟草植株对木霉菌(Tricho derma viride)、镰刀菌(Fusarium solanif sppisii)和除草剂都表现出一定的抗性.     

PVX介导的槟榔坏死环斑病毒CP蛋白在烟草中的表达和纯化

槟榔坏死环斑病毒(areca palm necrotic ringspot virus, ANRSV)是新发现的一种槟榔黄化病致病病毒。本研究利用马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)表达载体pgR107,在烟草中表达ANRSV的外壳蛋白(coat protein, CP),旨在分离纯化该蛋白并开展对病毒蛋白的功能研究和利用该蛋白制备多克隆抗体。为方便纯化,将8肽Strep蛋白标签序列融合到ANRSV-CP编码基因的3'端,利用In-Fusion无缝克隆策略将其克隆到PVX载体,构建重组表达质粒PVX-ANRSV-CP-Strep。采用电转化法将质粒PVX-ANRSV-CP-Strep转入根瘤农杆菌GV3101中,通过农杆菌介导注射侵染接种本氏烟,14 d后对收集的16 g表达ANRSV-CP-Strep蛋白、PVX侵染的本生烟草样品进行了蛋白提取,采用SDS-PAGE和Western blot检测ANRSV-CP-Strep蛋白的表达情况。测序结果显示植物病毒表达载体PVX-ANRSV-CP-Strep构建成功。经Strep-Tactin~?XT High Capacity亲和层析柱纯化,SDS-PAGE和Western blot检测结果显示ANRSV-CP-Strep重组蛋白可通过PVX载体在烟草中有效表达,其表达量为22μg/g (鲜叶质量)。本研究为后续利用该蛋白制备多克隆抗体并建立ELISA方法进行病毒检测提供了理论依据。     

三个烟草品种瞬时表达OsWAK1::GFP的差异

在研究水稻基因OsWAK1功能的过程中,利用荧光分子标记的方法,将OsWAK1与绿色荧光蛋白GFP构建为融合蛋白,利用注射法使表达OsWAK1::GFP融合蛋白的农杆菌浸入烟草叶片。通过荧光显微观察,根据烟草叶片表皮细胞中是否产生绿色荧光来判断融合蛋白是否表达。研究中同时利用了3个不同的烟草品种,利用同样的方法和操作程序,但是最后根据烟草叶片中绿色荧光的检测结果发现,不同的烟草品种对OsWAK1::GFP融合蛋白的表达差异很大。OsWAK1::GFP融合蛋白能够在心叶烟叶片中表达,却未能检测到其在本生烟和三生烟两个品种的叶片中表达。     

重组人表皮生长因子基因遗传转化烟草研究

将携带内质网滞留信号肽SEKDEL编码序列的重组人表皮生长因子基因（hEGF）克隆到植物表达载体中构建植物表达载体pSH-hEGFS,通过冻融法将pSH-hEGFS转化到根癌农杆菌LBA4404中,以烟草无菌苗叶盘为外植体,通过农杆菌介导法进行遗传转化,经抗生素抗性筛选获得抗性植株,通过GUS组织化学染色分析、PCR检测以及RT-PCR分析,证明重组人表皮生长因子基因已整合到烟草基因组中并已表达,间接法ELISA检测结果表明转基因烟草中重组人表皮生长因子表达量最高达叶片总可溶蛋白的0.003%。     

真菌免疫调节蛋白FIP在烟草中的瞬时表达

当短时间内需要高水平的基因表达时,采用病毒载体介导的植物瞬时表达系统是具有一定优势的。本研究中我们构建了植物瞬时表达载体p35S-30B-FIP,并将表达载体转化农杆菌EHA105,建立了植物瞬时表达体系。利用一种瞬时表达体系的新型农杆菌侵染技术(根部真空侵染法)在烟草(Nicotiana tabatum L.)中进行真菌免疫调节蛋白(fungal immunomodulatory protein,FIP)的瞬时表达,并采用Trizal法提取植物总RNA进行了半定量RT-PCR检测。研究结果表明:外源蛋白FIP在烟草(N.tabacum)中获得了瞬时表达。本研究为新型农杆菌侵染技术的利用以及药用蛋白的生产奠定了实验基础。     

GFLVCP 基因 RNAi 载体构建及其在转基因烟草中的干涉效果

为探讨RNAi策略在抗GFLV基因工程中的效果,通过RT-PCR克隆获得了310 bp的GFLV外壳蛋白基因保守片段,采用Gateway技术将该基因片段连入目标载体pHELLSGATE12构建了RNAi植物表达载体,并通过农杆菌介导法转入烟草中,RT-PCR检测表明目的基因片段已整合到烟草基因组中并在RNA 水平上得到表达,病毒接种结果显示阳性植株的发病率明显低于对照,说明在转基因植株中dsRNA表达可干涉GFLV侵染过程。     

副猪嗜血杆菌外膜蛋白 P5的分段表达及免疫学性质分析

为获得副猪嗜血杆菌外膜蛋白P5的分段表达产物,并对各片段的免疫学性质进行鉴定。采用生物信息学软件分析Omp P5全长基因,设计3对分段引物,PCR分别从HPS汕头分离株（H0801）Omp P5中扩增出P5F1、P5F2和P5F3基因片段,构建于pET-32a（＋）原核表达载体上,并将重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,用IPTG诱导表达,利用SDS-PAGE分析蛋白表达情况。将蛋白纯化后,利用ELISA及Western Blot分别鉴定其免疫原性及抗原性。结果表明,扩增得到的Omp P5的3个基因片段与预期大小相符合,基因测序结果与GenBank 公布的序列一致,经SDS-PAGE分析,3个蛋白表达相对分子质量大小都与预期相符。 ELISA和Western Blot分析显示,表达的3个蛋白表现出良好的抗原性和免疫原性。 HPS Omp P5的分段表达为进一步研究HPS保护性表位及疫苗鉴定奠定了新的基础。     

基于重组外膜蛋白P2的副猪嗜血杆菌抗体间接ELISA方法的建立

旨在建立一种基于重组副猪嗜血杆菌(HPS)外膜蛋白(Omp) P2的检测副猪嗜血杆菌抗体的间接ELISA方法.将重组表达的Omp P2纯化后作为ELISA包被抗原,建立了一种基于重组P2蛋白的间接ELISA方法,并对此方法的反应条件进行了优化.确定ELISA的最佳条件为:抗原包被浓度为1.5 μg/mL,被检血清1∶8...     

灵芝LZ-8在烟草中的表达及产物特性的初步研究

将从灵芝中克隆的LZ-8基因构建成原核表达质粒pET-30a-lz8,在大肠杆菌BL21中表达。SDS-PAGE表明其分子量约为14kD,与推算出的氨基酸分子量相似。经金属镍离子螯合柱纯化后的原核表达产物为单一条带,纯化产物免疫兔子获得了高效价的抗血清。将该基因亚克隆到植物双元表达载体中,用农杆菌介导的方法转化烟草。经ELISA实验定量测定,重组LZ-8达到了烟草可溶性蛋白的0．18％（每克新鲜叶片约含149．82μgLZ-8重组蛋白）。体外活性检测表明,重组蛋白能有效地提高VeroE6细胞中肿瘤坏死因子（TNF-α）基因的mRNA转录水平,具有免疫调节相关功能。     

植物病原菌诱导表达载体构建及在烟草中的瞬时表达研究

根据GenBank中植物病原物诱导型启动子碱基序列设计引物,以烟草基因组DNA为模板,扩增PPP3启动子。用PPP3替换pCAMBIA1301中与gus基因相连的35S启动子,构建重组质粒pCOMBIA ＋PPP3＋gus后导入农杆菌GV3101。通过农杆菌介导的瞬时表达技术将受PPPs控制的gus基因导入烟草。分别接种青枯菌和水杨酸24 h后,烟草叶片中检测到gus基因转录效率分别提高了27．94,17．69倍。表明PPP3启动子具有本底表达水平低、诱导表达活性强的特点。     

烟草Nt14-3-3-like C基因的克隆与功能分析

烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）寄主范围广泛、传染性极强,严重影响作物的产量和品质。实验室前期在不同耐受 TMV侵染的烟草品种中筛选出1个表达显著差异的蛋白14-3-3-like C,在此基础上,对Nt14-3-3-like C基因进行了克隆、生物信息学分析和亚细胞定位;通过农杆菌介导遗传转化,获取转基因植株;通过qPCR对转基因植株中TMV侵染响应相关基因的表达进行分析。结果显示,14-3-3-like C蛋白序列长度为780bp,编码260个氨基酸,具有14-3-3蛋白的典型沟槽结构,但没有跨膜结构和信号肽;定位于细胞核和细胞膜;转基因材料的qPCR分析发现,在Nt14-3-3-like C基因抑制的植株中,病原防卫和光合途径相关的基因表达显著下降,表明Nt14-3-3-like C可能通过抑制病原防卫和光合途径相关基因表达参与TMV对烟草的侵染。     

薤白EPSP合成酶基因转化烟草提高其草甘膦抗性

葱属植物薤白具有较强的草甘膦抗性.将薤白中与草甘膦抗性相关的EPSP合成酶基因(EPSPsA)cDNA重组到植物表达载体pWM101中,构建薤白植物表达EPSPsA重组载体,采用根癌农杆菌介导法将其转入烟草品种WS38,获得转薤白EPSPsA基因烟草.PCR分析表明,目的基因已经整合进烟草基因组中.对转基因烟草愈伤组织及幼苗进行的草甘膦抗性检测表明,转基因烟草对草甘膦的耐受性明显提高.     

三七多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因的功能分析

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是植物抗病防御系统的重要组成部分。在前期研究中,从三七中分离得到一个编码PGIP蛋白的基因PnPGIP,PnPGIP在转录水平响应三七根腐病菌茄腐镰刀菌的侵染。为深入分析PnPGIP的功能,构建PnPGIP的原核表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行大量表达,纯化获得PnPGIP的重组蛋白,并进行体外平板抑菌试验;构建PnPGIP的植物超表达载体,通过根癌农杆菌介导产生了PnPGIP转基因烟草,分析T2转基因烟草离体叶片对茄腐镰刀菌的抗性。PnPGIP原核重组蛋白对茄腐镰刀菌、胶孢炭疽菌、核盘菌和轮枝状镰刀菌的菌丝生长具有很强的抑制作用,并且随着蛋白量的增加,抑制活性也逐渐增强。q RT-PCR分析结果显示,PnPGIP在T2转基因烟草中大量表达。此外,与野生型烟草相比,转基因烟草对茄腐镰刀菌的抗性显著增强。PnPGIP是三七中参与茄腐镰刀菌防御反应的重要抗病基因。     

携带芋兰属LATERAL SUPPRESSOR(LS)-EGFP融合基因植物表达载体的构建

LATERAL SUPPRESSOR(LS)是GRAS家族参与植物分生组织发育的转录因子,是控制植物分枝的关键基因。增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)是目前应用广泛的分子生物学报告基因之一,为筛选转基因植株提供了简便有效的方法。为了探讨LS基因在青天葵及其同属植物广布芋兰中的功能,本研究利用降落-重叠PCR(Touchdown-Overlap Extension PCR,TD-OE PCR)方法,分别构建了两种芋兰属植物LS基因和EGFP融合基因。通过酶切和连接的方法,将融合基因构建到植物双元表达载体p RI 101-AN DNA中,成功获得了两个携带芋兰属植物LS-EGFP融合基因的植物表达载体p RI 101-LS-EGFP,并成功转化至农杆菌,下一步拟用于转化拟南芥,为深入研究该基因功能提供基础。     

应用RNA沉默技术获取抗黄瓜花叶病毒(CMV)和烟草花叶病毒(TMV)转基因烟草

RNA沉默是迄今最为有效的抗病毒策略,利用该策略不但能获得免疫转基因植株,且所得植株不易与其他病毒基因重组或异源包壳、生物安全性较高。将本实验室已构建的携带有烟草花叶病毒(TMV)部分移动蛋白基因(ΔMP)和黄瓜花叶病毒(CMV)部分复制酶基因(ΔRep)反向重复结构的植物表达载体pBIN438-MP-Rep(i/r),用农杆菌浸润法转化普通烟草品种K326,共得196株转化植株,经卡那霉素筛选和PCR检测发现128株为阳性转基因株;PCR-Southern和RT-PCR分析表明外源基因已整合到烟草基因组并在转录水平上得到表达;ELISA结果显示20.3%的转基因植株对CMV和TMV复合侵染表现免疫性。本结果为利用RNA沉默技术进行植物抗多种病毒育种提供重要数据,为防治其他多种病毒复合侵染提供借鉴。     

拟南芥WUS基因的克隆及植物表达载体的构建与鉴定

克隆得到正确的拟南芥WUS基因,成功构建WUS基因组成型植物表达载体和WUS-EGFP融合基因诱导型植物表达载体,分别转化了根癌农杆菌EHA105,并用WUS基因组成型植物表达载体转化橡胶树愈伤组织,得到组织化学检测阳性的愈伤组织,为深入研究WUS基因生理生化功能做准备。用双酶切切下植物表达载体PBI121的35S-GUS片段,将其连接到pCAMBIA2301上成为中间植物表达载体pCAMBIA2301-35S-GUS。提取拟南芥总RNA,通过RT-PCR方法获得WUS基因,经过TA克隆连接到pEASY-T1载体上,再用双酶切切下WUS基因,将其取代pCAMBIA2301-35S-GUS中的GUS片段,形成pCAMBIA2301-35S-WUS植物表达载体。同时以质粒pCAMBIA2301-EGFP为模板,PCR获得EGFP,用重叠延伸PCR技术（gene splicing by overlap extension PCR,简称SOE PCR）获得WUS- EGFP融合基因,经双酶切将融合基因连接到诱导型植物表达载体pER8上,构成pER8-WUS-EGFP诱导型植物表达载体。通过电击转化法将这两个载体成功转入根癌农杆菌EHA105中,经过双酶切检测、PCR检测与测序分析,检测结果皆完全正确,克隆的WUS基因与WUS-EGFP融合基因序列和NCBI上公布的序列也完全一致,说明这两个植物表达载体已经构建成功。另外用pCAMBIA2301-35S-WUS植物表达载体遗传转化橡胶树易碎胚性愈伤组织,经GUS染色为蓝色,说明愈伤组织转化成功。     

棉花纤维素合酶基因GhcelA1克隆及其载体构建

 根据GeneBank 中GhcelA1（U58283）序列,利用RT-PCR技术,从棉纤维中克隆到GhcelA1 cDNA全长。运用基因重组技术,构建pCAM2300-35S-GhcelA1过表达载体;融合基因表达载体pCAM2300-35S-GhcelA1-EGFP,以及pCAM2300-35S-GhcelA1-RNAi载体,这些载体均通过限制性酶切鉴定和测序验证。农杆菌介导法将融合基因转化棉花子叶,通过激光共聚焦荧光显微镜,在蓝色激发光下观察诱导的愈伤,发现在转化的活体细胞核与质膜内侧有绿色荧光,说明融合基因载体EGFP构建正确,可以在棉花中正常表达。所构建的系列载体可用于转化棉花,促进纤维素在棉纤维中合成与积累。     

希金斯炭疽菌效应子基因ChEP085的功能研究

希金斯炭疽菌是一种半活体营养型真菌，能够引起十字花科炭疽病，对华南地区的菜心产业造成了严重危害。病原菌分泌的效应子能够帮助病原菌侵入寄主植物，在病原菌与植物互作过程中起到重要作用。为探究希金斯炭疽菌效应子在十字花科炭疽病致病过程中的作用。基于华南农业大学热带亚热带真菌研究室前期的研究结果，筛选得到一个候选效应子ChEP085,该效应子在N端含有一段21个氨基酸的信号肽。为明确该效应子的功能，以希金斯炭疽菌侵染拟南芥Col-0的cDNA为模板，利用qRT-PCR技术测定了ChEP085基因的表达情况，发现ChEP085基因在侵染24 h后有最大表达量。利用农杆菌介导马铃薯X病毒烟草瞬时表达体系对ChEP085基因进行了验证，结果表明：该基因能够稳定诱导烟草细胞坏死。将ChEP085基因构建到增强型绿色荧光蛋白载体pBinceGFP上，在烟草上瞬时表达ChEP085基因进行亚细胞定位，发现该效应子同时定位于细胞质和细胞膜上。删除位于N端的信号肽后，瞬时表达的效应子ChEP085在细胞核、细胞膜和细胞质中均有分布，说明信号肽影响ChEP085的定位。最后利用同源重组技术敲除ChEP085基因...     

GhWRKY44基因在烟草中遗传转化及功能分析

为了进一步验证GhWRKY44(登录号:KJ801807)基因在烟草异位表达后的功能,构建了Ca MV35S启动子调控、Nos为终止子的棉花抗枯萎病相关基因(GhWRKY44)的过表达载体;电击法将其导入农杆菌GV3101,菌液PCR筛选鉴定阳性菌株,采用农杆菌介导法转化烟草;T0转化植株经卡那霉素筛选、PCR检测后,随机从转基因T0中选取5株进行RT-PCR检测,均为阳性株,说明GhWRKY44基因不仅整合到烟草基因组中而且还能正常转录。对过表达GhWRKY44基因的转基因烟草T1株系进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析。结果表明,在正常生长情况下,PR5和NPR1的表达量在转GhWRKY44株系中明显增加,枯萎病菌侵染后,在转GhWRKY44株系中,PR1a、PR2和NPR1的表达量迅速增加,明显高于野生型株系,而PR5的表达量则低于野生型株系,说明该目的基因能在烟草中异位表达并能激活病程相关蛋白基因的表达,但其功能仍需进一步研究。