百脉根起始结瘤相关转录因子间相互作用的鉴定

以模式豆科植物百脉根为材料,利用酵母双杂交和双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation ,BiFC）技术,研究调控起始结瘤基因表达的转录因子IPN2、NSP2、CYCLOPS、DELLA间的相互作用。结果显示,百脉根IPN2与DELLA、NSP2与DELLA、CYCLOPS与DELLA均有相互作用。表明IPN2、DELLA可能参与并形成一个大的蛋白复合物,网络调控豆科植物起始结瘤基因的时空表达。     

百脉根离子通道蛋白Pollux与翻译延伸因子EF1A的相互作用

利用酵母双杂交技术,以百脉根离子通道蛋白Pollux胞内结构域为诱饵,从百脉根AD-cDNA文库中筛选到与Pollux相互作用的多个阳性克隆,经DNA序列测定及NCBI数据库BLAST分析,其中有6个阳性克隆编码翻译延伸因子EF1A。进一步在大肠杆菌中表达与纯化Pollux和EF1A融合蛋白,通过Pull-down及Western杂交证实Pollux胞内结构域与EF1A的C-末端相互作用。     

棉花黄萎病菌AD-cDNA文库的构建

以黄萎病菌(从邯208中分离到的致病性中等的和从中棉所8号中分离到的致病性弱的菌株)为材料,构建了AD-cDNA文库.该文库的转化效率为4×105cfu/μg,库容量为4.8×106克隆,插入片段的大小在750～1 500bp之间.筛选获得的候选蛋白测序结果表明含有TRRAP结构域(TRansformation/tRa...     

百脉根中Lj5NG4与结瘤因子受体LjNFR1互作调控根瘤菌侵染

以百脉根结瘤因子受体激酶LjNFR1为诱饵,通过建立百脉根根瘤共生不同时期的酵母膜双杂文库筛选获得了一个与之互作的生长素相关转运蛋白Lj5NG4。通过酵母双杂交和烟草Split-Luc等试验进一步证实了Lj5NG4与LjNFR1的蛋白互作。利用CRISPR-Cas9基因敲除及超表达技术创建相关转基因材料,研究发现Lj5NG4可能在根瘤菌侵染前期起负调控作用,但对结瘤过程没有显著影响。同时启动子表达也证实了Lj5NG4在侵染前期根毛中强烈表达,成熟根瘤内部不表达。外源施加生长素试验发现低浓度的生长素会减弱Lj5NG4突变体的早期侵染表型,这表明生长素在共生结瘤发育中通过Lj5NG4发挥功能。     

桃酵母双杂交cDNA文库的构建及生长素响应因子4互作蛋白的筛选

[目的]为解析桃果实发育成熟的机制,通过构建成熟期前后桃果实的酵母双杂交cDNA文库,筛选生长素响应因子4的互作蛋白,探究生长素响应因子4对桃果实成熟过程的调控作用.[方法]以硬溶质桃(Prunus persica L.)'突围'为材料,提取果皮的总RNA,建立酵母双杂交cDNA文库,采用Mating法筛选生长素响应因子4的互作蛋白.[结果]构建的酵母双杂交cDNA文库的总库容量1.6×107CFU,重组率100％,插入片段平均长度大于1 000 bp.构建诱饵载体pGADT7-PpARF4重组质粒,在桃果实酵母双杂交cDNA文库中筛选互作的靶蛋白,共获得有潜在互作的蛋白26个,主要功能涉及信号转导与胁迫响应、器官的形成、大分子代谢及蛋白合成与修饰因子.[结论]试验建立的酵母双杂交cDNA文库质量较高,完整性较好,为后续筛选果实成熟相关蛋白奠定基础.     

致病疫霉酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

致病疫霉是引起马铃薯晚疫病的重要病原菌,在全世界范围内造成了严重的经济损失。以2种不同致病力的致病疫霉菌株侵染马铃薯叶片5个时间点的混合菌丝样品作为cDNA文库的材料来源,利用Gateway法分别构建了初级文库与次级文库,初级文库与次级文库的库容量分别为1.60×10⁷、1.52×10⁷ CFU,插入片段长度大多在1 000～2 000 bp之间,重组率均达到100%。次级文库质粒转化酵母菌构建酵母文库,所得酵母文库滴度为1.00×10⁸ CFU/mL,转化效率为6×10⁸ CFU/μg。结果表明,本研究构建的酵母双杂交cDNA文库质量较高,完全可以满足互作蛋白高质量、高效率筛选的要求。该文库为后续深入解析致病疫霉的致病机制奠定了基础。     

玉米叶片酵母双杂交cDNA文库的构建及评价

以玉米骨干自交系478为试验材料,从各生长时期的叶片中提取总RNA后,再利用磁珠法从中分离纯化出mRNA,然后以mRNA为模板,反转录合成cDNA第一链,再在DNA聚合酶作用下,通过长距离PCR,扩增双链cDNA(ds cDNA)。利用SMART技术,通过同源重组的方法,在酵母菌株AH109中构建了玉米叶片全长cDNA文库。经检测,文库的转化率为1.54×107转化子/3μg pGADT7-Rec,文库滴度为1.03×106pfu/mL,重组率为95%。     

感染甘蔗花叶病毒甘蔗叶片cDNA文库的构建及评价

为了研究甘蔗(Saccharum officinarum L.)与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)的互作机制,构建感染SCMV的甘蔗叶片的酵母双杂交cDNA文库。以热带种Badila为供试材料,提取感染SCMV植株的叶片总RNA,分离纯化获得mRNA,通过反转录反应合成3种读码框的双链cDNA。用Gateway技术,通过BP和LR反应,将cDNA迅速重组到酵母双杂交载体pGADT7-DEST上,构建酵母双杂交文库。结果表明,文库容量为2.0×107cfu,随机挑取24个克隆检测,重组率为100%,cDNA插入片段长度主要分布在1kb~2kb,文库质量较好。说明该文库的构建为筛选与SCMV互作的甘蔗寄主因子基因,研究甘蔗与SCMV的互作机制及甘蔗抗花叶病育种奠定基础。     

猪肾上皮细胞(PK-15)酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

应用SMART技术构建猪肾上皮细胞(PK-15)酵母双杂交cDNA文库,为进一步筛选与副猪嗜血杆菌(HPS)细胞致死膨胀毒素(CDT)不同亚基蛋白相互作用蛋白奠定基础。提取PK-15的总RNA,经LD-PCR合成双链cDNA,运用SMART技术,再通过同源重组的方法,构建了PK-15细胞的酵母cDNA文库。经检测,文库滴度达到了2.8×108CFU·mL-1,插入的双链cDNA片段范围为300～1 000 bp,片段平均大小为500 bp。此文库可用于筛选与HPS CDT不同亚基蛋白相互作用的蛋白,这将为治疗靶点的选择、基因缺失弱毒活疫苗的设计提供科学依据。     

高温胁迫下匍匐翦股颖酵母cDNA文库的构建与鉴定

为深入挖掘匍匐翦股颖高温胁迫相关基因,本研究以高温处理的匍匐翦股颖叶片为试验材料,用Trizol法提取其总RNA,再用SMART技术进行双链cDNA的合成及回收纯化,并与pDONR222/pGADT7-DEST载体相连接,完成匍匐翦股颖酵母cDNA文库的构建。通过试验构建了质量较好的匍匐翦股颖酵母cDNA文库,文库容量为1.36×107 CFU,所插入的匍匐翦股颖平均片段长度> 1 000 bp,选取的24个克隆经过PCR检测全部能够显示出条带,重组率为100%。通过使用SMART技术建立酵母cDNA文库的方法,获得了质量较高的匍匐翦股颖cDNA文库,为研究匍匐翦股颖相关基因的蛋白筛选试验做准备。     

百脉根结瘤信号通道蛋白NSP1和NSP2的相互作用

豆科植物百脉根是研究共生固氮体系的模式植物之一,对其根瘤菌共生信号转导途径和作用机制的研究,有助于揭示根瘤菌与豆科植物共生关系建立和共生体形成的奥秘.本研究利用酵母双杂交系统和体外蛋白质相互作用技术,证明百脉根GARS类家族转录因子结瘤信号通道蛋白NSPI和NSP2在体外体内均可以相互作用,并将相互作用的位点定位在NSPl的GRAS结构域的LHRⅡ区域和NSP2的LHRI区内.     

百脉根LjIPT3启动子的克隆及表达载体的构建

[目的]为深入研究LjIPT3的表达调控和功能奠定基础。[方法]利用TAIL-PCR技术克隆百脉根IPT基因LjIPT3起始密码子的上游序列,利用生物信息学手段对其序列特征和潜在的调控元件进行分析,并构建启动子表达载体。[结果]利用TAIL-PCR技术成功克隆了LjIPT3基因5′端上游调控序列。将目的片段连接到pMD18-T载体上,获长度为1 910 bp序列,其3′端有部分序列与LjIPT3的5′端相同,证明克隆的片段为LjIPT3起始密码子ATG的上游区域。该序列含有1个TATA-box和3个CAAT-box,还包含光响应元件、MYB结合位点、不同的激素反应元件以及各种胁迫元件,说明该基因的表达可能受多种因素的调控。成功构建了驱动报告基因GUS的植物表达载体。[结论]该研究为研究植物细胞分裂素的合成代谢和植物生长发育的调控奠定了基础。     

百脉根组氨酸蛋白激酶LHK1的表达及活性鉴定

为研究LHK1蛋白的功能,构建了pPub-LHK1∶AG-GFP和pFastBac-LHK1表达载体,分别在烟草叶肉细胞和昆虫细胞表达百脉根组氨酸蛋白激酶LHK1跨膜蛋白。结果表明:在烟草和昆虫细胞中LHK1蛋白都能表达,且表达的蛋白在体外都能磷酸化底物(组氨酸转移酶HP1蛋白),具有组氨酸蛋白激酶活性。     

猪脂肪组织酵母双杂交文库的构建及质量鉴定

为了研究猪脂肪细胞分化的蛋白质之间的相互作用,采用LR重组反应的方法,构建猪脂肪组织酵母双杂交文库。结果显示,酵母双杂交文库的库容量为5.28×106CFU。随机挑取的24个克隆均带有插入片段,重组率100%,片段大小多数为1~2 kb,表明构建的文库质量较高。     

百脉根小GTPase ROPs 基因反转座子插入突变体的分离和鉴定

为研究ROP(Rho-related GTPase of plants,ROP)在豆科植物共生固氮过程中的功能和作用机制,从百脉根逆转录转座子LORE1插入突变体库(http://www.kazusa.or.jp/lotus)中搜索到6个ROP相关基因突变体,通过分离和鉴定,得到不同突变体的M1代和M2代纯合体种子,对M2代进行表型鉴定及统计分析。结果表明:在早期共生表型的鉴定中,突变体与野生型植株相比,rop-like1植株的根瘤原基数明显下降,rop-like4植株的侵入线数和侵入线密度也明显下降;但仅rop-like1植株在接种14d后的结瘤数明显减少。     

巴西橡胶树胶乳酵母双杂交cDNA表达文库的构建及分析

提取巴西橡胶树胶乳总RNA,并纯化mRNA.采用特异引物（oligo-dT）反转出第一链DNA,经LDPCR合成第二链DNA.将ds cDNA和经Sma Ⅰ线性化的pGADT7-Rec质粒共转化Y187酵母菌,构建酵母双杂交cDNA表达文库.结果表明,转化单菌落个数为2.8 ×107;文库滴度为4.92×107·mL-1;插入片段大小主要分布于500 ～2 000 bp间;重组率为96％.实验数据表明该文库能满足后续的杂交筛选.     

百脉根总RNA提取方法的优化

[目的]为百脉根的分子生物学研究提供基础资料。[方法]以百脉根叶片为材料,比较异硫氰酸胍法、SDS-LiCl法及SDS-LiCl改进法提取总RNA的效果并探讨活性炭、抗坏血酸对RNA提取质量的影响。[结果]异硫氰酸胍法所提取的百脉根总RNA降解严重,盐类去除不充分,该方法不适合百脉根总RNA的提取;SDS-LiCl法提取的总RNA有一定程度降解,加入液体抗坏血酸会降低百脉根RNA的提取质量;SDS-LiCl改进法提取的总RNA较为完整,有较高的纯度,在研磨过程中加入固体抗坏血酸能够提高百脉根总RNA的提取质量。活性炭对百脉根总RNA的提取无影响。[结论]研磨时加入固体抗坏血酸的SDS-LiCl改进法能提取出高质量的百脉根总RNA。     

百脉根花对称性基因LjCYC3转化烟草的研究

根据百脉根花对称性基因LjCYC3构建反义表达载体,经农杆菌介导正、反义LjCYC3基因转化烟草,以获得花型改变的转基因烟草植株,并根据表型选取正、反义各3株转基因植株和1株野生型植株进行Q-PCR分析,观察外源基因在远源植物中的作用和影响.PCR分析结果表明:转基因植株中正义基因和反义基因的转化率分别为62.5%和71%.表型观察显示:30%的正义转基因植株主要表现为花瓣和雄蕊数目减少;而40%的反义转基因植株表现为2朵花有一定程度的融合,花冠萼片有褪色现象,雄蕊端头有花瓣状结构,雌蕊2枚且与雄蕊有合生现象.Q-PCR分析结果表明:在正义转基因再生植株中,外源基因均高效表达,随着表达量的增加,花型变化更加明显;而在反义转基因再生植株中,外源基因也有表达,随着表达量的降低,花型变化更加明显;与正义基因表达量相比,反义基因表达量要小约150倍.本研究结果为下阶段用该基因转化花卉植物以改变花型、改良花卉品种打下了实验基础.