拟南芥DUF647家族成员RUS4植物表达载体的构建及亚细胞定位

ROOT UV-B SENSITIVE4 (RUS4)是拟南芥DUF647蛋白家族的一个功能未知的成员。RUS1和RUS2曾经报道和根UV-B-感应途径相关联,并在拟南芥早期幼苗形态发生和发育中发挥重要作用。为了探究RUS4的分子功能,本研究对RUS4蛋白进行了亚细胞定位分析。首先,我们通过Gateway TOPO载体系统,构建了融合蛋白表达载体pMDC83-RUS4;然后,通过农杆菌介导的花苞转化法,获得了转化pMDC83-RUS4的转基因拟南芥株系;对转基因植物叶肉原生质体的荧光显微镜观察显示,RUS4-GFP信号与叶绿体的自发荧光共定位,说明RUS4蛋白定位叶绿体中。该结果为进一步研究RUS4的分子功能奠定了良好的基础。     

水稻OsPIP1;2植物过表达及亚细胞定位载体的构建

水稻质膜内在蛋白OsPIPs是细胞水分运输的关键蛋白,与多种重要物质的运输交换有关,并在生长发育的各个阶段发挥重要作用。为了挖掘水稻OsPIP1;2基因的功能和应用,本研究利用电子克隆从提取的水稻叶片RNA中成功克隆了OsPIP1;2CDS序列,将其连接到植物表达载体pCAMBIA1301上,构建了35S启动子驱动的OsPIP1;2过表达载体,并成功将其导入到农杆菌EHA105中。此外,为了更全面的了解OsPIP1;2蛋白的亚细胞定位情况,本研究将不同的荧光蛋白分别融合到OsPIP1;2的N端和C端,构建了两个亚细胞定位载体。以上载体的构建,为深入了解和研究OsPIP1;2在水稻中的功能打下了基础。     

拟南芥pre-miR399b植物表达载体的构建

根据拟南芥miR399b茎环序列设计引物,PCR扩增克隆了拟南芥pre-miR399b(precursor miRNA)基因。采用LIC(Ligation-Independent cloning)法将pre-miR399b连接到双元植物表达载体pJG045上,构建成植物表达载体pS-DC2,并用冻融法将其导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105中。研究结果为将pre-miR399b基因转化大豆再生植株,鉴定miR399b基因在大豆磷吸收利用中的功能及培育磷高效大豆新品种奠定了基础。     

GbTCP10基因植物表达载体的构建及拟南芥转化

TCP转录因子广泛参与植物细胞生长和增殖调控,本研究构建海岛棉GbTCP10基因沉默和过量表达植物表达载体。以GbTCP10基因pGEM-T Easy-GbTCP10质粒为模板进行PCR扩增,连接至植物表达载体pCAMBIA3301中,再利用冻融法和热激法转到农杆菌GV3101菌株中,通过农杆菌浸染法转化拟南芥植株,初步证明已获得海岛棉GbTCP10基因的拟南芥。利用重叠PCR方法替换拟南芥At-MIR319的成熟链和互补链序列,构建含有amiRTCP10前体的植物表达载体amiRTCP10-pCAMBIA3301,本试验结果有助于进一步研究海岛棉GbTCP10基因的生物学功能和棉花纤维发育机制。     

博落回bHLH转录因子的克隆、表达分析及植物表达载体构建

碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)类转录因子在植物的发育、抗逆和次生代谢产物的调控等方面起重要的作用。通过将其他物种的bHLH基因序列在博落回转录组数据库中进行比对筛选到1个同源性较高的unigene(McbHLH1)并对序列生物信息学分析,该基因开放阅读框(ORF)长为744 bp,编码247个氨基酸,预测其编码的分子质量为27.021 kD,理论等电点为10.08。实时荧光定量结果显示McbHLH1基因在根部表达量最高,茎和叶子中表达量极低。表明McbHLH1可能参与博落回苄基异喹啉生物碱(BIAs)的合成与调控,并构建植物表达载体用于基因功能验证。     

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。     

拟南芥CAX 1基因克隆及表达载体的构建

传递逆境胁迫如盐胁迫、干旱胁迫和病菌感染响应的重要第二信使是钙离子,而且在拟南芥植物细胞内,钙离子浓度受到严格的控制。CAX 1定位于液泡膜,是将钙离子存储于液泡的钙离子通道。利用PCR技术从拟南芥植物中的cDNA扩增出基因CAX 1。在此基础上将扩增出来的含有CAX 1基因片段与pMD 18-T载体连接得到重组质粒,再连接在pBI 121质粒的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,转化在感受态的大肠杆菌后经过培养,并进行菌落PCR验证和酶切鉴定,以期为研究转运蛋白CAX 1过量表达株系是否影响植物抗病提供参考。     

拟南芥DREB2A基因的克隆及植物荧光表达载体的构建

以拟南芥幼苗总RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增到DREB2A基因,并将其克隆到植物表达载体pCAM-BIA1304中CaMV 35 S启动子与poly(A)终止子之间。酶切鉴定及测序列结果都表明,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1304-DREB2A。另外,获得了携带DREB2A基因的根瘤农杆菌菌株,为以后转基因植物工作奠定了基础。     

木薯MeTCP4转录因子的克隆、表达分析及植物表达载体的构建

TCP转录因子家族基因参与植物生长及环境胁迫的多重调节,然而该家族基因在木薯中少有研究。木薯TCP家族基因有36个,系统进化树分析MeTCP4家族可分为8个亚组。MeTCP4基因是木薯TCP家族36个基因之一,可被miR319转录后剪切。MeTCP4基因开放性阅读框(ORF)长1 269 bp,编码422个氨基酸,预测编码蛋白质相对分子质量为45.75 kD,理论等电点为6.17。从木薯基因组中成功克隆得到MeTCP4基因全长cDNA,荧光定量RT-PCR结果显示MeTCP4基因在各组织器官都有表达,根部表达最低、茎次之、叶子中表达最高并且MeTCP4基因受干旱及低温胁迫抑制。构建高、低植物表达载体,为进一步研究该基因的功能提供依据。     

马铃薯Pti5转录因子的克隆及植物表达载体构建

ERF家族是植物特殊的一类转录因子。ERF蛋白通过其结构域与不同顺式作用元件相互作用从而来激活或抑制靶标基因,在植物抗病、抗逆反应中都起到重要作用。本研究通过PCR扩增了马铃薯EFR基因家族的一员Pti5基因,并通过酶切、连接把Pti5基因片段克隆到质粒pCAMBIA1301上,构建了Pti5转基因过表达载体,为Pti5基因转化及后续的功能鉴定奠定了基础。     

花生AhPLDα基因植物过表达载体构建及对拟南芥的遗传转化

为了明确花生AhPLDα基因在响应干旱胁迫信号传导中的功能和作用机制,以ABA处理的冀花4号花生叶片c DNA为模板,用RT-PCR方法扩增AhPLDα1和AhPLDα2的全长CDS片段,采用酶切-连接的方法分别将这2个基因定向克隆到植物表达载体p Bar-F3上,冻融法将重组子转入根癌农杆菌GV3101,利用改良Floral-dip法将过表达质粒转入拟南芥。菌落PCR和酶切结果表明,Ca MV35S启动子驱动的过表达载体重组质粒p Bar-AhPLDα构建正确。通过RT-PCR和qRT-PCR验证,表明AhPLDα1和AhPLDα2基因整合到拟南芥基因组中并能过量表达,获得了阳性转基因纯合株系。干旱胁迫试验表明,转基因植株的耐旱性较野生型明显增强。可见,AhPLDα基因参与了干旱胁迫应答过程,是转基因途径提高作物耐旱性的潜在候选基因。     

陆地棉HRD转录因子基因原核表达与亚细胞定位分析

【目的】AP2/ERF家族基因在植物生长和逆境胁迫中起重要作用,GhHRD转录因子基因是该家族的一员。本试验首次克隆了GhHRD基因,为研究其功能提供理论依据。【方法】选用相对耐旱的新陆中36作为试验材料,通过反转录聚合酶链式反应的方法获得GhHRD基因,并通过生物信息学、原核表达、亚细胞定位和酵母杂交分析预测其结构和功能。【结果】GhHRD基因开放阅读框为555 bp,编码184个氨基酸,相对分子质量为19.539×10~3 Da,等电点为5,具有典型的AP2/ERF保守结构域。原核表达分析发现,pET-28a(+)-GhHRD可以被诱导表达,且在37℃、IPTG浓度1 mmol·L~(-1)条件下高效表达。与GFP融合的重组蛋白GhHRD-GFP定位在细胞核,且具有明显的转录自激活特征。【结论】推测GhHRD可能参与了棉花逆境胁迫应答反应,为进一步探索该转录因子的DNA结合位点和转录调控网络奠定了基础。     

玉米醇溶蛋白γ-zein基因载体构建及亚细胞定位

用PCR方法从pROK.TG1LK扩增得到γ-zein基因的全长,克隆到中间载体pMD18-T,获得了重组质粒pMD18-γ-zein,分别用Nco Ⅰ和Bgl Ⅱ 2种限制性内切酶酶切重组质粒和经过改良的pCAMBIAI 1302载体,经回收、连接、转化、鉴定后,构建了由35S驱动的绿色荧光蛋白(GFP)融合的植物表...     

大豆F3’H基因植物表达载体的构建及拟南芥的遗传转化

通过RT-PCR方法扩增了大豆F3'H基因并构建含大豆荚皮绒毛色基因的重组质粒pBI121/F3'H的植物表达载体,转化到根癌农杆菌LBA4404菌株中形成工程菌株,通过根癌农杆菌介导的方法转化拟南芥.为进一步研究大豆荚皮绒毛色基因(F3'H)作为植物基因工程的报告基因的可能性奠定基础.     

番茄转录因子LeMADS-MC正反义植物表达载体的构建

为进一步阐明转录因子家族MADS-Box对番茄果实成熟的调控途径,本研究利用聚合酶链式反应技术(PCR)从番茄(Solanum lycopersicum)cDNA中克隆LeMADS-MC基因和LeMADS-antiMC基因核心片段,将这2个基因通过酶切分别正向连接到pCAMBIA1300-221载体和反向连接到pCXSN载体中,并用冻融法将重组载体导入农杆菌中。获得的重组载体分别通过PCR及酶切鉴定符合预期结果且测序结果与NCBI同源性高达100%。结果成功构建了适合于番茄农杆菌遗传转化的植物表达载体,为下一步通过LeMADS-MC基因研究果实成熟衰老机理奠定了物质基础。     

植物表达载体pGMAR-BADH的构建

将甜菜碱醛脱氢酶基因BADH和植物表达载体pGMAR通过内切酶BamHI和KpnI双酶切,T4连接酶进行连接反应。重组质粒在大肠杆菌菌株DH5α内扩增,提取并纯化质粒。经鉴定,基因BADH已被完整、正确的插入到pGMAR载体中,并成功将BADH插入到载体pGMAR的两个MAR序列之间。     

植物RNA干涉载体的构建并用于拟南芥芥子酶基因的表达

为了研究RNA干涉在抑制芥子酶基因TGG4和TGG5表达中的作用,本文在TGG4、TGG5编码序列中设计IT45 siRNA的特异靶序列,以拟南芥7SL-4基因为模板扩增启动子和终止子,连接并克隆到植物表达载体pBP5中,构建成了siRNA真核表达载体.同时利用花序浸泡法转化拟南芥.最后酶活测定的结果显示,TGG4、TGG5基因的表达受到了大部分抑制.这说明本研究构建的RNAj载体对基因表达沉默是有效的.     

植物蛋白质的亚细胞定位研究进展

细胞是生命形式的基本组成单元,各种蛋白质按照其功能有序地分布在细胞的每个分区中。植物细胞的主要分区包括细胞膜和其他内膜系统、细胞核、细胞质以及位于其中的线粒体、叶绿体、高尔基体和内质网等各种细胞器。植物蛋白质的亚细胞定位是功能基因组学的重要内容。主要的植物蛋白质亚细胞定位技术包括:融合报告基因定位法、免疫组织化学定位法、蛋白质组学定位技术以及共分离标记酶辅助定位法,而生物信息学预测也成为亚细胞定位研究的一种重要手段。高通量蛋白质亚细胞定位技术的发展和应用,为构建定位数据库积累了数据。在模式植物拟南芥中,有亚细胞定位信息的蛋白质已经超过4 000个。