毛果杨组蛋白去乙酰化酶基因PtHDT902在叶枯病应答反应中的功能

研究了毛果杨组蛋白去乙酰化酶(HDAC)基因PtHDT902在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和链格孢菌(Alternaria alternata,A.alternata)侵染条件下的表达,以及对链格孢菌引起的叶枯病的抗性功能的探究。研究结果表明：链格孢菌、SA和MeJA处理能够诱导毛果杨叶片中PtHDT902的表达。野生型84K杨(WT)和PtHDT902转基因植株叶片接种链格孢菌7 d后,与野生型相比,转基因植株的叶片感病程度较严重,表明PtHDT902基因在84K杨中的过量表达降低了植株对链格孢菌的抗性;抗病相关基因PR1-1、PR4以及JA合成相关基因LOX在转基因植株叶片中的表达量明显低于野生型的叶片,而JA合成途径的抑制因子JAZ10在转基因植株叶片中的表达量高于野生型。研究结果证明,PtHDT902在杨树响应链格孢菌侵染的过程中具有重要的作用。     

乙醇酸氧化酶基因诱导反义表达载体的构建与水稻的遗传转化

通过RT-PCR扩增得到水稻叶片乙醇酸氧化酶(Glycolate oxidase,GLO)的全长cDNA并构建诱导反义表达载体pER8-GLO,以根癌农杆菌介导法得到转基因水稻.以诱导剂β-雌二醇(β-estradiol)诱导处理12d后,转基因水稻的GLO活性降低超过80％.在空气条件下,转基因植株的生长受到抑制;而...     

转Cry1A(b)基因抗虫水稻的获得及鉴定

利用农杆菌混合液介导的共转化法,研究不同浓度的农杆菌混合液浸染5种水稻品种的愈伤组织,进而获得共转化再生植株。对转基因植株进行叶片潮霉素抗性检测和螟虫田间抗性鉴定的结果表明,农杆菌混合液浓度OD600为0.6左右时,其浸染能力较强;5个品种中以浙粳27的再生效率最高。转基因植株叶片经潮霉素抗性检测,潮霉素阳性率为78.13%,经PCR检测转基因植株Cry1A(b)基因阳性率为15.11%。自然抗性鉴定结果表明:Cry1A(b)基因阳性的转基因植株对稻纵卷叶螟具有很好的抗性。基因分离的鉴定结果表明:HPT基因与Cry1A(b)基因在共转化转基因植株的后代中发生了分离。     

根癌农杆菌介导油菜CBF1基因转化拟南芥

[目的]为油菜CBF1基因应用于作物抗逆遗传改良提供理论依据。[方法]采用根癌农杆菌介导法将油菜CBF1基因转入拟南芥,筛选抗性转基因拟南芥植株,进行PCR检测和GUS染色。[结果]与不抗潮霉素的野生型拟南芥幼苗相比,对潮霉素具有抗性的转基因拟南芥幼苗的叶片比较大,根特别长。PCR检测表明38株抗性拟南芥植株中有29株能扩增出与目的基因大小一致的条带,阳性率为76.3%,而野生型拟南芥植株没有扩增出相应条带。阳性PCR扩增产物的测序结果表明油菜CBF1基因已经转入到拟南芥。GUS染色表明有22株转基因拟南芥植株呈现阳性。[结论]油菜CBF1基因可以整合到拟南芥基因组并能稳定表达。     

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

  目的  盐害作为影响植物生长发育的非生物胁迫因子，严重威胁林木生长。在受到盐胁迫时，植物内源活性氧(ROS)水平增加，造成氧化胁迫，影响植株正常生长发育。因此，可通过增强过氧化物酶PRX家族成员表达水平，改变ROS水平，以增强杨树Populus耐盐能力，揭示PRX成员参与调控杨树盐胁迫响应的机制。  方法  以银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’为材料，生物信息学分析选取PRX家族成员PagPRX19进行克隆并构建过表达载体，农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导叶盘转化法获得过表达植株。以银腺杨‘84K’ PagPRX19过表达植株生长45 d的组培苗和生长2个月的土培苗为实验材料，进行盐胁迫处理，以非转基因植株为对照。观察植株表型，检测脯氨酸、丙二醛、电解质渗透率等生理指标并进行分析。  结果  ①克隆了PagPRX19基因，构建过表达载体，获得转基因阳性植株。经分子鉴定选取2个过表达株系OE#1和OE#2为实验材料做后续分析。②与对照相比，过表达植株株高下降，地径增加。③盐胁迫处理下，过表达植株相较于对照表现为叶片皱缩以及植株生长受到抑制程度低，组培苗的盐胁迫处理表现为相似结果。④转基因植株的ROS水平降低，而且在盐胁迫下过表达植株叶片和根的ROS仍保持较对照低的水平。盐胁迫下过表达植株较对照脯氨酸增加，叶片持水能力增强，丙二醛和电解质渗透率降低。从生理方面显示转基因植株具有较高的耐盐能力。  结论  过表达PagPRX19可降低盐胁迫下杨树转基因植株的ROS水平，缓解氧化胁迫，增强了植株耐盐性。图11参23     

去除标记基因的水稻转基因研究

以p1300(含潮霉素抗性标记基因)和p13W8(含反义蜡质基因)为供体DNA，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的方法，对水稻品种寒丰B的幼胚愈伤组织进行共转化，获得35份转基因植株。经PCR检测，有5份检测到反义蜡质基因和潮霉素抗性基因共存。在其T1代材料中，通过PCR检测获得24份只带有反义蜡质基因而无潮霉素标记基因的转基因植株。结果证明：在共转化植株后代中，通过筛选可获得无抗性标记基因的水稻转基因植株。     

根癌农杆菌介导的花青素调节基因 LC NtAn2 转化烟草的研究

旨在研究花青素调节基因LC-NtAn2对烟草花青素合成的影响,以普通烟草品种"97204"叶片为受体,采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,C58C1)介导法,进行LC-NtAn2基因转化普通烟草的研究。经共感染和潮霉素抗性筛选,获得29株抗性再生植株。经PCR特异性检测和RT-PCR检测,初步证明LC-NtAn2基因已被整合到烟草基因组,并可以正常转录。观察发现,导入LC-NtAn2基因的烟草植株的叶片颜色并无明显改变;检测发现,转基因植株与非转基因植株叶片中花青素无显著差异。     

导入抗逆基因的转双抗虫基因741杨的获得

为培育更多抗非生物胁迫的转基因杨树,以转双抗虫基因741杨(P.alba×(P.davidaiana×P.sirnonii)×P.tomentosa)为材料,建立了叶片诱导的转双抗虫基因741杨的高频再生体系,并采用根癌农杆菌介导法,探索了影响其遗传转化效率的主要因子。结果表明:最佳不定芽诱导培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;继代培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA,最佳生根培养基为1/2MS+0.05 mg/L IBA。对影响转化因子的研究结果表明,共培养时间为3 d时,不定芽诱导率最高;共培养培养基加入乙酰丁香酮、pH值调到5.2时,诱导潮霉素抗性芽效果最显著;最佳潮霉素筛选质量浓度为3 mg/L;将抗逆基因AtNDPK2通过农杆菌导入到转基因741杨中,经PCR检测,在抗性植株DNA中扩增出与目的基因大小相同的片断,初步确认目的基因已经整合到转基因741毛白杨基因组中。     

番茄黄化曲叶病毒Rep基因植物表达载体的构建及对番茄的遗传转化

克隆番茄黄化曲叶病毒的复制酶基因(TYLCV-Rep),并构建其植物表达载体,通过农杆菌介导法转入番茄子叶外植体。经过共培养、潮霉素筛选和分化再生,获得21株潮霉素抗性植株。PCR检测和Southern Blot检测结果表明,有3株呈阳性检测反应,说明TYLCV-Rep基因已整合到番茄基因组中,阳性率为14.3%。烟粉虱接种试验结果表明,番茄转基因植株较非转基因植株对番茄黄化曲叶病毒的抗性明显增强。     

农杆菌介导的大花蕙兰转ICE1基因

大花蕙兰属热带植物,在北方组培成本很高,从拟南芥的RNA中克隆到耐寒基因(COR)的转录激活因子ICE1,连上CaMV35S启动子构建成植物表达载体pCAM BIA1300-35S.ICEl-poly,通过农杆菌介导的方法转化大花蕙兰.经过抗性筛选、诱导生芽、诱导生苗、诱导生根等过程.获得了70多棵潮霉素抗性植株,PCR鉴定12.9%为阳性.且部分PCR阳性植株通过了Southern检测,确定为转基因植株.     

Os WRKY80基因参与调控水稻抗病反应研究

为进一步了解OsWRKY80基因参与调控的抗病分子机理,对OsWRKY80增强表达转基因水稻和干涉转基因水稻进行稻瘟病抗性检测,Northern杂交分析OsWRKY80基因和PR基因(ZB8、PBZ1)稻瘟病接种0 h和24 h时的表达情况.结果表明:与干涉转基因水稻和未转基因对照相比,增强表达转基因水稻表现出对稻瘟病有较好的抗性.Northern杂交结果显示,在干涉转基因植株中内源OsWRKY80基因的诱导表达被抑制,转基因植株的抗病性与OsWRKY80基因的表达呈一定的正相关性.在干涉转基因植株中均未检测到ZB8和PBZ1的表达,稻瘟病诱导24 h时,未转基因植株和增强转基因植株中均能检测到ZB8、PBZ1诱导型表达,但在增强转基因植株中ZB8、PBZ1的诱导表达丰度要显著高于未转基因植株.这表明OsWRKY80基因可能作为正调控因子参与水稻防卫反应,PR基因的高水平诱导表达导致增强表达转基因植株对稻瘟病的抗性增强.     

农杆菌介导的细菌阿特拉津氯水解酶基因对水稻的遗传转化

 研究构建了植物表达载体p1301-atzA,使来源于节杆菌(Arthrobacter sp.)AD1菌株的阿特拉津氯水解酶基因atzA受控于CaMV35s启动子下表达。用农杆菌介导法将植物表达载体p1301-atzA导入粳型保持系津稻107中,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。转基因植株总DNA经PCR和Southern检测表明atzA基因已整合到水稻的基因组中。对转基因植株进行除草剂阿特拉津抗性检测,在喷施浓度为0.133％的阿特拉津溶液后,对照植株和敏感植株死亡,而转基因植株表现出对阿特拉津的抗性,     

DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b对银腺杨‘84K’生长发育的影响

  目的  DNA拓扑异构酶基因是一类能够改变DNA拓扑结构的酶，在基础生命活动如DNA复制、转录、有丝分裂等过程中发挥重要作用。研究DNA拓扑异构酶基因对杨树Populus生长发育的影响，能够进一步了解DNA拓扑异构酶基因在木本植物中的作用机制，评估其是否可作为林木分子育种的靶标。  方法  从银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’ (84K杨)中克隆得到DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b，利用生物信息学方法对其进行序列分析、蛋白理化性质及结构分析。实时荧光定量PCR分析PagTOP2b在杨树不同组织中的表达水平。利用农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的叶盘转化法转化84K杨，得到PagTOP2b过表达转基因植株。通过表型及茎段切片分析过表达PagTOP2b基因对84K杨植株生长的影响。  结果  以84K杨cDNA为模板，克隆得到PagTOP2b基因全长序列，该基因蛋白质编码区(CDS)长度为4 449 bp，编码1 482个氨基酸，根据蛋白结构域分析属于ⅡA型DNA拓扑异构酶。PagTOP2b主要在杨树幼嫩组织中有较高的表达量。过量表达PagTOP2b基因会导致转基因植株高度、基部节间直径和木质部宽度显著增加。  结论  DNA拓扑异构酶作为一类参与基础生命活动的重要功能酶，在杨树中过量表达ⅡA型DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b可促进植株的纵向及径向生长，增加植株生物量。图4表1参28     

幽门螺杆菌ureB基因的草莓转化研究

建立了农杆菌介导利用潮霉素抗性作为筛选标记的草莓转化系统。以草莓叶片为材料，把Helicobacterpylori的ureB基因连接到CaMV35S启动子后构成pCAMBIAI3011-ureB表达载体，通过根癌农杆菌EHAl05介导叶盘法转化草莓，经共培养和潮霉素抗性筛选，得到60株抗性植株。对所得植株进行PCR检测，表明阳性苗比例为42％。RT-PCR结果进一步证明目的基因在To代转化植株中已经转录。     

84K杨树耐盐基因转化研究

在已建立了84K杨叶片外植体再生系统的基础上,利用叶盘法首次开展了84K杨双价耐盐基因mtlD/gutD的转化研究,经诱导不定芽及诱导生根阶段卡那霉素(选择性抗生素)连续筛选,获得了16株卡那霉素抗性转化植株.抗性植株经PCR检测,有4株呈阳性.耐盐实验表明,3株阳性植株抗NaCl能力比对照有不同程度提高.PCR及耐盐实验初步证明双价耐盐基因转化获得成功.     

农杆菌介导pta和sb401基因共转化水稻的研究

利用农杆菌介导法,将半夏凝集素(pta)基因和高赖氨酸蛋白(sb401)基因导入水稻中,经潮霉素抗性筛选,得到70株独立再生植株.通过PCR检测,从中筛选出18株转基因植株.对这些转基因植株当代进行Southern blotting分析表明:pta 基因和sb401基因已经共转化并整和到受体基因组中.对转基因植株后代的叶片进行RT-PCR分析表明:pta基因在转录水平上得到了有效的表达.测定10株T0转基因植株成熟种子的赖氨酸和总蛋白质量分数表明,与对照相比,赖氨酸和总蛋白的提高率分别为8.48%～35.34%和4.55%～32.74%,表明sb401基因在大部分转基因植株成熟种子中的蛋白质水平上得到了比较有效的表达.     

籼稻R996转Pi9基因纯系的筛选及稻瘟病抗性鉴定

采用农杆菌介导法将抗稻瘟病Pi9基因导入籼稻品种R996,获得转基因植株,并对这些转基因植株进行遗传分析。结果表明:Pi9基因已经整合到受体细胞基因组中,并在转录水平上得到了有效表达;对转基因植株后代进行潮霉素抗性、GUS染色和PCR检测分析,鉴定出Pi9基因阳性转化子;经稻瘟病抗性鉴定,从T1代符合孟德尔分离比(1∶2∶1)的分离群体中,成功筛选出转Pi9基因的籼稻R996纯系。     

番茄纳豆激酶基因转化的初步研究

纳豆激酶是一种具有强烈溶栓作用的蛋白激酶.本研究采用农杆菌介导法将质粒pCAMBIA-nk导入番茄外植体,通过潮霉素筛选获得大量抗性愈伤组织,并通过进一步分化、生根培养获得7株转基因植株.PCR检测表明外源纳豆激酶基因已在番茄转基因植株中表达.     

柑橘无标记转基因转化体系的建立

采用1个结合化学诱导系统XVE和位点专一性重组系统Cre/LoxP的标记基因剔除载体,对柑橘进行无标记转基因研究.此载体可通过β-雌二醇诱导表达系统控制重组酶系统Cre基因表达来剔除标记基因nptⅡ.将侵染后糖橙节间茎段接种在(MS+3mg/LBA)培养基上,共培养(暗培养)3d后转移到筛选培养基(MS+75mg/LKan+500mg/LCef)中.在筛选抗性再生芽后,切下带1～2mm外植体的抗性芽,转移至含有β-雌二醇的化学诱导培养基(MS+3mg/LBA+500mg/L头孢霉素+2μmol/Lβ-雌二醇)上诱导,15d后用荧光显微镜观察,成功观测到绿色荧光.进行试管嫁接,30d后,提取接穗基因组DNA进行PCR扩增,检测到DNA的切除现象.研究结果表明此化学诱导切除标记基因系统应用在柑橘上是可行的.     

番茄BADH2基因转化水稻

用分子生物学手段,构建含番茄BADH2基因的过表达载体,通过农杆菌介导的方法将其导入日本晴幼胚诱导的愈伤组织,获得了303块潮霉素(Hm)抗性愈伤组织。获得1 059个转化植株。随机选择115个T0植株进行Hyp离体叶片筛选,结果表明,绝大多数植株均呈抗性,并且与PCR检测结果相吻合,说明T0植株中不存在假阳性。