拟南芥rd29A启动子的克隆及植物表达载体构建

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组DNA为材料,根据Gen Bank中拟南芥rd29A启动子序列设计引物,采用PCR克隆一段长度为951 bp的rd29A启动子序列。采用Plant CARE启动子在线预测工具分析表明,rd29A启动子序列具有TATA-box、CAAT-box基本的顺式作用元件和1个脱落酸应答元件(ABRE)和2个脱水应答调控元件(DRE)。将rd29A启动子序列亚克隆到pcambia3301载体的多克隆位点,构建了由rd29A启动子驱动的植物表达载体。     

BcMF3反义基因植物表达载体的构建及其对拟南芥的遗传转化

根据编码白菜(Brassica rapa L. ssp. chinensis,syn B. campestris ssp. chinensis)果胶甲酯酶的BcMF3 基因cDNA 序列内部第1 343～1 797个碱基之间序列设计引物,从白菜花蕾cDNA中PCR扩增出455 bp的片段,把该片段作为反义基因连接至双元载体pBI12l上,得到了植物表达栽体pBI-B3,并用"三亲杂交"法导入农杆菌LBA4404菌株中,PCR扩增和酶切结果表明所构建的植物表达载体pBI-B3含有BcMF3 反义基因片断,并已导入了根癌农杆菌(Agrobacterinm tumefuciens)中;采用花序浸润法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)后,播种筛选浸润植株的种子获得了5 株卡那霉素抗性植株,PCR 扩增证明BcMF3反义片段成功整合到拟南芥基因组中;转基因拟南芥子代(T2)的抗性分离符合孟德尔分离比例,表明外源基因是单一位点插入.     

基于Gateway技术的拟南芥雄性不育GHF基因表达载体的构建

随着模式植物拟南芥全基因组测序工作的完成更多雄性不育相关基因功能需要阐明。利用拟南芥突变体库,从反向遗传学角度进行突变基因的功能研究需要构建相应的载体进行互补实验。Gateway技术是一种高效,快速的克隆系统。笔者利用Gateway克隆技术成功构建拟南芥GHF基因表达载体,并遗传转化拟南芥,为进一步阐明该基因功能奠定了基础。     

拟南芥POT基因密码子使用特性分析

运用CodonW程序对拟南芥(Arabidopsis thaliana)POT基因密码子组成、同义密码子使用频率和全长编码区密码子进行分析.结果表明,拟南芥POT基因密码子适应指数(CAI)与同义密码子第三位碱基含量(C3s)、密码子偏爱指数(CBI)均呈显著正相关(P＜0.05),与最优密码子使用频率(FOP)呈极显著正相关(P＜0.01).有效密码子数(ENC)与同义密码子第三位碱基含量(C3s)呈显著正相关(P＜0.05),与GC3s呈极显著正相关(P＜0.01),与同义密码子第三位碱基含量(T3s)呈极显著负相关(P＜0.01).拟南芥POT基因密码子使用相对概率(RSCU)＞1的密码子多以碱基A或T结尾.     

拟南芥AAP1基因的克隆及植物表达载体的构建

拟南芥氨基酸透性酶1(AAP1,也叫NAT1)是植物中第一个被分离的氨基酸转运蛋白,在拟南芥主根、侧根、根毛及根表皮细胞中均有增加氨基酸含量的作用。本研究利用RT-PCR的方法,从拟南芥中克隆了该基因,测序结果与GenBank(NM-104616.4)中已发表的拟南芥AAP1(AtAAP1)基因的同源性高达99.93%;并将AtAAP1基因与pCAMBIA3300构建p3300-AAP1植物表达载体,为过表达AtAAP1基因,提高作物氨基酸含量,从而改善作物氮素利用效率提供参考。     

拟南芥Ran2基因的原核表达及产物的纯化

采用RT-PCR方法扩增Ran2cDNA完整的编码区序列,构建pTYB2-Ran2重组质粒,转化大肠杆菌ER2566,经IPTG诱导蛋白表达后SDS-PAGE分析表达产物及存在形式。结果表明,表达的蛋白26ku与预期的理论值一致,并以包涵体形式存在;包涵体经纯化、破碎变性、复性及PBS透析,得到纯度较高的表达蛋白(Ran2)。     

一氧化氮对拟南芥气孔运动的影响

利用外源一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理、表皮条检测的方法研究了外源NO(nitric oxide)对拟南芥(Arabidopsis thaliana)气孔运动的影响。结果表明,随着外源NO浓度的增大,气孔关闭的效应也逐渐增大。但该效应可被c-PTIO逆转。此外,就内源NO在光、暗调控的气孔运动中的作用进行了讨论。     

拟南芥抑芽基因SPS的克隆及植物表达载体的构建

通过PCR方法从拟南芥基因组DNA中克隆了SPS基因,序列分析表明,与Genebank公布的序列完全一致。然后,将该基因亚克隆到植物表达载体pBI121上,并将载体pBI121上的CaMV35S启动子替换为烟草伤诱导启动子POD,构建成植物表达载体pBISPSPOD。     

大豆GmDGAT3基因的鉴定及表达分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)催化生成三酰甘油(TAG),在细胞油脂合成及积累中起重要作用。以花生(Arachis hypogaea)AhDGAT3为索引序列,全基因组鉴定大豆GmDGAT3基因,并应用生物信息学工具分析GmDGAT3基因编码蛋白的高级结构、系统发育和理化性质以及基因表达特征,旨在鉴定大豆(Glycine max)GmDGAT3基因。结果表明,序列比对分析发现大豆基因组有2个DGAT3蛋白,命名为Gm DGAT3-1和Gm DGAT3-2,长度分别为327,338个氨基酸,相对分子量分别为34.73,35.88 ku,二者均定位于细胞质中,且均无跨膜结构,为水溶性酶蛋白。二级结构均由α-螺旋、β转角、无规则卷曲和直链延伸组成。三维模型分析结果显示,Gm DGAT3蛋白以同源二聚体行使生物学功能。系统发育分析结果表明,Gm DGAT3蛋白与花生DGAT3蛋白同源性较高,暗示其可能有共同的进化来源。表达谱分析结果揭示,在大豆根、茎、叶、花、荚和种子中,GmDGAT3-2表达量均高于GmDGAT3-1,尤以GmDGAT3-2在花中的表达量最高。大豆基因组包含2个结构完整和有表达活性的Gm DGAT3。研究结果可为进一步解析大豆种子TAG及油脂生物合成调控机制提供科学参考。     

采用农杆菌花序浸染法获得转crtB基因拟南芥

利用农杆菌花序浸染法将构建的植物表达载体pBI121-tp-crtB转入拟南芥(Arab idopsis thaliana)野生型Columbia中,共获得了14株转基因系,并进行了转基因拟南芥种子萌发实验.结果表明tp-crtB基因已经成功转入拟南芥中,其不影响拟南芥种子的正常萌发.     

油菜抗逆基因CBF1植物表达载体的构建及对拟南芥的转化

通过RT-PCR技术从油菜中克隆到抗逆相关基因CBF1,将其成功构建到植物表达载体pCAMBIA1304,并通过农杆菌采用Floral dip法将重组表达载体转入拟南芥。经潮霉素抗性筛选和PCR检测,初步证明,油菜CBF1基因已经转入到拟南芥中。     

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。     

拟南芥bZIP23基因过量表达载体的构建及过表达植株的筛选

[目的]以拟南芥为材料克隆bZIP23基因,构建bZIP23基因的过量表达载体和筛选过表达植株,为验证其功能奠定基础.[方法]提取拟南芥总RNA和RT-PCR克隆bZIP23基因,用限制性内切酶切割和T4 DNA连接酶连接,使bZIP23基因连接到35S强启动子的pART27载体上;将连接产物转化到Trans1-T1感受态细胞中,筛选阳性单克隆进行菌落PCR鉴定并测序验证,获得重组质粒.将该重组质粒电激转化至根瘤农杆菌GV3101菌株,浸花法转化拟南芥野生型植株.[结果]通过单菌落PCR鉴定和DNA测序结果显示,bZIP23基因与35S过量表达载体已连接,获得了重组载体;抗性筛选与遗传鉴定获得相应的转基因过量表达阳性植株.[结论]构建的过量表达载体及筛选得到的过量表达植株为验证bZIP23基因功能奠定了基础.     

拟南芥AGL15基因的克隆及其植物超表达载体的构建

为了研究AGL15基因在种子发育过程中的作用,应用聚合酶链式反应技术(PCR)扩增了拟南芥AGL15基因,并将其克隆到pMD20-T vector载体上,对重组子进行PCR检测和限制性内切酶分析,并测定了该基因全序列。结果表明,该基因全长为807bp。将拟南芥AGL15基因定向克隆到植物表达载体pCambia1301的35S启动子下游,双酶切鉴定结果表明,AGL15基因在双元表达载体中的插入位置和方向都正确,即成功构建了该基因的植物超表达载体。     

玉米ZmbZIP基因植物表达载体的构建

根据玉米(Zea mays)Zmb ZIP的基因序列和植物表达载体pCAMBIA3301的多克隆位点设计带有限制性内切酶位点的特异性引物,以质粒pGM-T-ZmbZIP为模板PCR扩增ZmbZIP基因片段,双酶切目的片段及载体,回收后连接,构建该基因的植物表达载体.结果表明,扩增出的ZmbZIP基因片段长度为894 bp.经PCR检测及测序鉴定,表明植物表达载体构建成功,为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

小麦GPX基因的克隆及植物表达载体构建

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPXs)是植物体内清除活性氧的主要酶,与植物抗逆性紧密相关。为利用农杆菌介导法转化小麦以及提高小麦抗逆能力奠定基础,采用RT-PCR方法从小麦品种新麦26中克隆GPX基因的编码区序列,运用T-A克隆方法克隆pGM-T载体,通过酶切、连接和转化等技术构建植物表达载体。结果表明:扩增到约为500bp的GPX基因,成功构建植物表达载体pBI121-GPX,并导入农杆菌LBA4044中。     

拟南芥CBF3基因克隆和植物表达载体的构建

[目的]克隆拟南芥CBF3基因并构建植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3。[方法]从模式植物拟南芥中克隆分离出转录因子CBF3与逆境诱导型启动子Rd29A的DNA序列,构建植物表达载体。[结果]克隆得到的CBF3与GenBank数据库所公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为750bp;克隆克隆得到的Rd29A与GenBank数据库公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为1425bp。[结论]以双元载体pCAMBIA1301为基础,植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3被成功构建,对提高植物耐盐、耐旱和耐寒性有很大帮助。