大豆PM2蛋白(LEA3)表达可提高酵母重组子的耐盐性

大豆PM2蛋白属LEA3(late embryogenesis abundant group3)蛋白.本实验以含大豆PM2基因的重组载体pET28a/PM2为模板,PCR法构建酵母表达载体pYES2/PM2,并转化酵母细胞得到重组菌INV/PM2.SDS-PAGE电泳结果表明,INV/PM2重组菌可被诱导表达分子量约为50 kDa的蛋白条带,与目的蛋白的理论分子量(50 kDa)接近.利用液相色谱-电喷雾质谱对酵母重组子表达的重组蛋白进行分析鉴定.分别测定未转基因重组菌INV/pYES2和转PM2基因的重组菌烈V/PM2在无胁迫、和含1.8 mol/LNaCl、2 mol/L山梨糖培养基中的生长曲线.结果表明大豆PM2蛋白的表达对酵母正常生长没有影响.在含高盐的培养基里,转PM2基因酵母INV/PM2的延滞期短于对照菌.这表明PM2蛋白的表达可以提高酵母细胞的耐盐能力.但是在含山梨糖的高渗培养基里,两种菌的生长情况无明显差异.     

大豆转录因子GmWRI1基因的分离及其转录激活特性分析

为探讨大豆转录因子GmWRI1在大豆种子油脂形成过程中的调控作用,本研究从大豆吉育72花后35d的种子中克隆得到GmWRI1全长cDNA序列,并对该基因编码的蛋白的理化性质、结构功能进行了初步分析;通过实时荧光定量PCR对花后不同时期籽粒中GmWRI1进行定量分析并对种子进行油脂含量的测定,推测GmWRI1的表达量可能与大豆籽粒中油脂含量有关。此外,利用重组DNA技术构建酵母表达载体pGBKT7-GmWRI1并转入AH109酵母菌株中,结果表明GmWRI1具有转录激活活性,属于转录激活子。     

花生PEPC基因反义表达载体构建及对花生的遗传转化

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是控制花生蛋白质/油脂含量比例的一个关键酶.本研究利用PCR方法扩增出了PEPC基因片段,并将其克隆到pMD18-T Simple载体,序列分析表明克隆片段的长度为728bp.将该PEPC基因片段反向插入pCAMBIA1301-35S双元表达载体,构建了带PEPC反义基因的双元载体并进行花生的转化,目前已获得转基因植株,收获T1代种子.     

三角褐指藻 LPAAT基因在酵母中表达对脂肪酸的影响

从三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）中克隆到1 632bp的溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAAT)全长cDNA,其中包含的开放阅读框被命名为PtLPAAT。在毕赤酵母中异源表达PtLPAAT基因,诱导培养45h时随机选取的3个酵母转化子总脂肪酸含量分别提高了2.68%、11.14%、31.28%;诱导培养72h时同样的转化子总脂肪酸含量分别提高11.59%、18.72%、46.63%。用薄层层析法分离48h后的酵母菌体的甘油三酯,并用气相色谱法测定其脂肪酸,结果显示：与非转基因对照菌株相比,其油酸提高了0.9倍、亚油酸提高了5倍。用荧光定量PCR检测发现PtLPAAT基因的表达量随三角褐指藻油脂不断积累逐渐升高。表明在酵母中表达PtLPAAT基因不仅能够明显地提高其脂肪酸含量,而且还能选择性结合不饱和脂肪酸到甘油三酯中。     

高粱花叶病毒Hcpro、CP和PIPO基因酵母双杂交载体构建及自激活验证

采用同源克隆技术获得侵染甘蔗高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)的Hcpro、CP、PIPO基因片段.将该基因片段连接至pGBKT7载体,分别构建酵母双杂交诱饵载体pGBKTT-Hcpro、pGBKT7-CP和pGBKTT-PIPO,经PCR、酶切及测序鉴定,证明重组诱饵载体构建成功后,将重组质粒导入Y2H Gold酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性.含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Leu、SD/-Trp/-Ade和SD/-Trp/-His营养缺陷平板上不能生长,表明重组诱饵质粒表达产物对ADE2、HIS3报告基因无自激活作用.研究结果为下一步利用酵母双杂交系统检测与高粱花叶病毒Hcpro、CP、PIPO蛋白相互作用的甘蔗蛋白提供基础.     

香蕉ROP1基因酵母双杂交体系的诱饵载体构建及毒性与自激活效应检测

用PCR技术获得香蕉ROP1基因片段,构建酵母双杂交系统表达载体pGBKT7-ROP1,测序正确后将重组质粒导入AH109酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用.结果表明,用PCR技术获得了正确的ROP1基因片段,并正确构建了ROP1基因的酵母双杂交表达载体,并转化到AH109酵母菌株中,含诱饵载体的AH109在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,含诱饵载体的AH109在His、Trp二重营养缺陷平板上不能生长,说明对报告基因无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统筛选与ROP1蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

逆境信号下木薯MeMYC2转录因子表达及功能分析

MYC2是茉莉酸信号途径中的关键节点基因,在植物生长发育及逆境信号响应过程中发挥重要作用。本研究基于木薯基因组数据库序列,以木薯‘cv. 60444’品种为材料,采用RT-PCR方法同源克隆得到MYC2基因（数据库No. Manes.17G016000）,命名为MeMYC2.1。MeMYC2.1基因开放阅读框（ORF）全长2055 bp,无内含子,氨基酸序列中包含典型的bHLH保守结构域;序列比对分析发现MeMYC2与蓖麻MYC2具有较高同源性。外源施加植物激素水杨酸（SA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、过氧化氢（H₂O₂）以及低温胁迫下,木薯叶片中MeMYC2.1的表达被显著诱导。进一步克隆获得MeMYC2.1基因上游1500 bp启动子序列,利用在线数据库PlantCare分析发现,MeMYC2.1启动子序列中不仅含有响应茉莉酸的顺式元件CGTCA/TGACG,还含有低温响应元件LTR及ABA响应元件ABRE。以上研究结果表明,MeMYC2.1可能是植物激素茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）响应低温物胁迫分子网络中的一个节点基因,对其功能的深入研究将有助于探讨JAs在植物低温胁迫应答中的作用机制。     

蓖麻内生细菌生物效应分析

从健康的野生蓖麻及栽培蓖麻茎、叶中分离出36个内生细菌菌株.研究结果表明蓖麻内存在具有多种生物效应的内生菌,烟草过敏性反应和半叶接种法测定结果表明有6个菌株具有潜在致病性;有12个菌株对试验的6个病原真菌存在不同程度的拮抗作用;3个菌株可刺激蓖麻生长,但有2个菌株抑制蓖麻种子发芽,5个菌株抑制蓖麻生长.试验筛选出对蓖麻幼苗具有防病促生作用的内生菌株Y33.     

小麦钾离子通道蛋白基因TaAKT1的功能分析

小麦AKT1具有钾离子转运功能。为了给小麦钾离子吸收转运机制的研究提供参考,本研究从普通小麦品种石4185中扩增得到TaAKT1基因,其编码区序列全长2 694bp,生物信息学分析表明,TaAKT1蛋白包含897个氨基酸,相对分子质量为100.92kDa,具有钾离子通道蛋白的特征序列TxxTxGYGD。多序列比对发现,TaAKT1蛋白与大麦HvAKT1蛋白的进化关系最近,相似性达97.22%。利用qRT-PCR分析发现,在正常条件下TaAKT1基因在小麦根部表达量约为叶片中表达量的5倍,低钾环境下TaAKT1的表达量在小麦根部明显上调,叶部的表达量无明显变化。利用酵母功能互补实验发现,转TaAKT1基因的酵母在含有5mmol·L~(-1) KCl的AP培养基上正常生长,而转空载体的酵母长势受到抑制,说明TaAKT1具有钾离子转运功能。同时转TaAKT1基因与TaCIPK23基因的酵母能在含60μmol·L~(-1) KCl的AP培养基上生长,而转空载体与转TaAKT1基因的酵母菌株均不能生长,说明TaCIPK23可以增强TaAKT1的钾离子吸收能力。     

HSSP基因植物表达载体构建及其对大豆的遗传转化

大豆中含硫氨基酸匮乏,限制了大豆的营养价值和商业价值。为了提高大豆的含硫氨基酸含量,利用人工设计合成的高含硫氨基酸贮藏蛋白基因(HSSP)转化大豆。以载体p TF101.1为骨架,构建植物表达载体p TFGS,利用农杆菌介导法转化大豆品种东农50,经PCR及试纸条检测,获得转基因大豆16株,基因的转化效率为1.94%。对转基因大豆株系GSDL5进行组织特异性分析,结果表明,HSSP基因在种子中超量表达,而在其它组织部位仅有微量表达。采用接头PCR方法对株系GSDL5基因组插入位点侧翼序列进行克隆,获得与大豆基因组序列匹配的436 bp侧翼序列,HSSP基因插入2号染色体基因的非编码区。经研究,获得了遗传背景明确的,仅在大豆种子中超量表达HSSP的转基因株系GSDL5。     

剑麻酵母双杂交cDNA表达文库的构建及与AhKNOX2相互作用蛋白的筛选

植物KNOX（Knotted1-like homeobox）可通过蛋白质相互作用参与调控落果、纤维细胞发育、次生细胞壁发育、开花等事件。为筛选剑麻叶中与AhKNOX2相互作用的蛋白,采用SMART同源重组技术构建剑麻叶片酵母双杂交表达文库,利用AhKNOX2为诱饵筛选与之相互作用的蛋白。结果表明：文库总容量为3.9×10⁶ CFU,转化效率为9.15×10⁵ CFU/μg pGADT7-Rec,插入片段大小主要分布于0.5~3.0 kb之间,重组率为92%,保存的文库细胞密度为1.35×10⁸/mL,文库滴度为2.22×10⁷CFU/mL。构建的pGBKT7-AhKNOX2诱饵载体存在自激活性,5 mmol/L的3-氨基- 1,2,4-三唑（3-Amino-1,2,4-triazole,3-AT）能抑制诱饵载体的自激活,通过筛选获得了16个与AhKNOX2相互作用的蛋白。本研究成功构建剑麻叶片酵母表达文库,并筛选获得与AhKNOX2相互作用的蛋白,该结果为进一步研究AhKNOX2在剑麻中的功能奠定前期基础,为培育高纤维产量的剑麻新品种提供基因资源和理论基础。     

接种PRSV番木瓜种苗胞质酵母双杂交cDNA文库的构建与分析

利用Trizol法提取接种PRsv 4 d的番木瓜种苗总RNA,分离纯化mRNA,反转录合成双链cDNA,双链cDNA末端经Pfu-DNA聚合酶补平,与EcoR I接头连接,XhoI酶切消化产生粘端.用Sepharose CL-2B柱分离纯化去除小分子cDNA片段,再与pMyr酵母表达载体连接,转化受体菌XL10-Gold,构建了接种PRSV番木瓜种苗胞质酵母双杂交cDNA文库.所获得的原始文库的克隆总数为1.8×106cfu,重组率为100%,文库滴度为2.6×109cfu/mL.对随机选取的34个克隆进行PCR鉴定,结果表明插入片段长度均大于O.5 kb且集中在1 kb左右.文库质量鉴定结果表明,该文库具有较好的库容量、较高的重组率以及较大的插入片段.     

暹罗炭疽菌转录因子CsAtf1互作蛋白的筛选和鉴定

碱性亮氨酸拉链bZIP是真核生物转录因子家族之一,通过调控基因的表达来参与调控生长发育及生物、非生物胁迫应答等生理过程.已有报道表明bZIP转录因子Atf1与多种病原真菌的生长发育及致病力相关.由于转录因子通常能够在其他互作蛋白的参与下与顺式作用元件特异性结合,从而调节靶基因表达,因此筛选其互作蛋白对深入了解转录因子的...     

香蕉ACC合成酶含3''''末端的cDNA克隆

采用 ３＇ＲＡＣＥ方法对香蕉（Ｍｕｓａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ Ｓｕｂｇｒｏｕｐ）ＡＣＣ合成酸含 ３＇末端的 ｃＤＮＡ进行扩增，扩增产物被克隆到ｐＣＲ■２．１载体上，转化大肠杆菌ＤＨ５ α，筛选到重组质粒（ｐＡＣＳ２），并对插入片段进行序列测定。结果表明，３＇ＲＡＣＥ产物长 １６８０ ｂｐ，其中一个 开放读框内的核苷酸序列编码４４４个氨基酸，氨基酸序列包括了ＡＣＣ合成酶中所应具有的７个高度保守区。同时该产物还有长２６９ ｂｐ的３＇末端，并具有完整的 Ｐｏｌｙ（Ａ）尾（２４ｍｅｒ）。     

香蕉ACC合成酶含3＇末端的cDNA克隆

采用3'RACE方法对香蕉(Musa AAA Cavendish Subgroup)ACC合成酶含3'末端的cDNA进行扩增,扩增产物被克隆到pCR*2.1载体上,转化大肠杆菌DH5α,筛选到重组质粒(pACS2),并对插入片段进行序列测定。结果表明,3'RACE产物长1 680 bp,其中一个开放读框内的核苷酸序列编码444个氨基酸,氨基酸序列包括了ACC合成酶中所应具有的7个高度保守区。同时该产物还有长269 bp的3'末端,并具有完整的Poly(A)尾(24mer)。     

与水稻黑条矮缩病毒p5b互作的水稻基因片段筛选

 由水稻黑条矮缩病毒基因组S5片段第2个开放阅读框（ORF）编码的p5b是一个功能未知的病毒非结构蛋白。构建了酵母双杂交体系的含水稻cDNA表达文库的pGADT7载体,同时将p5b 基因构建到诱饵质粒pGBKT7上（pGBK p5b）,Western Blot和自激活实验结果显示p5b可在酵母中正确表达且无自激活活性。进一步利用p5b蛋白作为诱饵用酵母双杂交筛选水稻cDNA表达文库,鉴定出一些参与光合作用、呼吸作用等重要代谢过程的关键酶基因片段,这些酶可能与p5b蛋白之间存在相互作用,推测这些互作在病株症状发展过程中起作用。     

水稻瘤矮病毒 P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12 的酵母双杂交载体的构建及自激活效应检测

将编码水稻瘤矮病毒P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12的S3,S7,S8,S9,S10,S11和S12基因分别克隆到酵母表达载体pGBKT7和pGADT7中,转化AH109酵母细胞,结果显示:除pGBK-S10转化子可以在SD/-Trp和SD/-His营养缺陷固体培养基上正常生长外,其它转化子均只能在SD/-Trp或SD/-Leu营养缺陷固体培养基上正常生长.通过α-半乳糖苷酶活性分析揭示,除pGBK-S10可以在SD/-Trp/X-α-Gal平板上生长并变蓝外,其它均不变蓝.结果证实:RGDV Pn10在酵母细胞中具有转录激活活性,融合GAL4的RGDV Pn10蛋白可以在酵母细胞内激活HIS3和MEL1报告基因的表达.暗示该蛋白可能在病毒的侵染和复制过程中参与调控病毒或寄主基因的转录表达.     

Development of Bt transgenic potatoes for effective control of potato tuber moth by using cry1Ab gene regulated by GBSS promoter

Transgenic of Indian potato cultivar Kufri Badshah expressing synthetic, modified cry1Ab gene were developed against potato tuber moth (Phthorimaea opercullela Z.) a destructive pest. The cry1Ab gene was in spatial and temporal expression under the control of tuber-specific GBSSi promoter. The transformation vector pBinCG1 was developed harbouring transgene expression cassette comprising cry1Ab gene under the control of potato GBSSi promoter, castor bean catalase intron (5′UTR) and OCS termination signals. Selected kanamycin-resistant putative transformed potato lines were evaluated by positive PCR amplification of 713 bp, 1206 bp and 700 bp with npt II, GBSSi promoter and cry1Ab gene specific primers, respectively. Gene integration in transformed potato plants was elucidated through Southern hybridization and in planta transgene expression analysis. Transgene expression was highest in stolons, followed by tubers matured leaves and young leaves. Insect bioassay of stored transgenic tubers resulted in significant retardation and mortality in neonate tuber moth larvae. RT-PCR and northern hybridization confirmed stable expression in stored tubers. These transgenic lines; thus can represent an effective resistance management strategy which can significantly reduce the selection pressure on target and non-target insect pests to a threshold level.