拟南芥MDH2基因GFP载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]以野生型拟南芥为材料构建MDH2基因GFP载体及GFP转基因植株,研究MDH2基因在植物响应镉胁迫机制中的功能。[方法]通过提取野生型拟南芥的RNA,反转录成为cDNA,并以cDNA为模板,利用PCR扩增MDH2基因,将扩增所获得MDH2基因和pXB94-GFP质粒双酶切后连接,并转化进大肠杆菌感受态细胞中,鉴定正确后再转入农杆菌感受态细胞中,通过菌落PCR鉴定出阳性单菌落。再通过浸花法转入野生型拟南芥中,最后利用抗性筛选和PCR鉴定获得MDH2转基因阳性植株。[结果]成功克隆MDH2基因,并构建了MDH2-GFP重组质粒,抗性筛选获得了MDH2-GFP转基因植株。[结论]成功获得MDH2-GFP转基因植株,为进一步研究该基因在植物响应镉胁迫机制中的功能奠定了基础。     

拟南芥Ca~(2+)泵基因ACA_2的RNAi载体的构建及转基因植株的筛选

构建了含拟南芥Ca2+泵基因ACA2特异片段反向重复结构的RNA i载体,通过根癌农杆菌介导转化拟南芥,用卡那霉素筛选和PCR检测,获得了12个T3代纯合体转基因株系;半定量RT-PCR方法检测ACA2在转基因株系中转录的结果表明,其转录产物比野生型(WT)明显降低,且转基因株系之间差异明显,表达水平有1个梯度关系,因此,我们初步确定沉默Ca2+泵基因ACA2的RNA i载体是起作用的。     

拟南芥Ca~(2+)泵基因ACA_2的RNAi载体的构建及转基因植株的筛选

构建了含拟南芥Ca2+泵基因ACA2特异片段反向重复结构的RNA i载体,通过根癌农杆菌介导转化拟南芥,用卡那霉素筛选和PCR检测,获得了12个T3代纯合体转基因株系;半定量RT-PCR方法检测ACA2在转基因株系中转录的结果表明,其转录产物比野生型(WT)明显降低,且转基因株系之间差异明显,表达水平有1个梯度关系,因此,我们初步确定沉默Ca2+泵基因ACA2的RNA i载体是起作用的。     

拟南芥SPM12基因GFP载体构建及转基因植株筛选

[目的]为了进一步研究SPM12基因的功能,利用哥伦比亚(Columbia,Col)遗传背景的野生型拟南芥材料构建SPM12基因GFP载体及其转基因植株。[方法]以野生型拟南芥的RNA反转录成的cDNA为模板,PCR扩增出SPM12基因的CDS全长序列,将其连接到GFP载体的质粒上;然后将构建成功的重组质粒转化到大肠杆菌DH5α受态细胞中,挑取阳性菌落经PCR鉴定并测序后,将其质粒转入农杆菌GV3101感受态细胞中。PCR鉴定出阳性菌落后,通过浸花法将其转入野生型拟南芥植株中。收种子后,使用带有抗性的选择性培养基筛选出阳性植株。[结果]通过SPM12基因CDS片段和SPM12-GFP重组质粒的获得,构建了SPM12-GFP载体和其转基因植株。[结论]成功获得拟南芥SPM12-GFP转基因植株,为进一步研究拟南芥SPM12基因的功能与分子机制奠定了基础。     

拟南芥CTSP3基因GUS载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]深入研究植物基因CTSP3的基因表达模式及其对重金属镉胁迫的响应机制,以野生型拟南芥为材料构建CTSP3-GUS重组质粒及GUS转基因植株。[方法]通过提取野生型拟南芥的DNA,克隆其启动区基因片段,将基因片段和pART27-GUS质粒双酶切后连接,转化到大肠杆菌感受态细胞中,菌落PCR和测序获得阳性单克隆。然后将CTSP3-GUS重组质粒转入农杆菌感受态GV3101,获得阳性单菌落。接着采用浸花法侵染野生型拟南芥,最后通过抗性筛选和PCR鉴定获取CTSP3-GUS转基因植株。[结果]成功克隆CTSP3启动区基因片段,构建出重组质粒,获得了CTSP3-GUS转基因植株。[结论]获得CTSP3-GUS转基因植株,为接下来进一步研究该基因在植物响应镉胁迫机制中的功能奠定了基础。     

拟南芥Ran2基因超表达和RNAi载体的构建

根据编码拟南芥小GTP结合蛋白的Ran2基因cDNA全序列设计超表达引物和序列内部第397-610bp之间序列设计RNAi引物,以pMD18-T-Ran2为模板,用PCR方法分别扩增出666bp和214bp的片段,分别连接至双元表达载体和RNAi载体上,得到了植物超表达载体pBI-Ran2和RNAi载体Hellsgate2-Ran2,并用电转化法导入农杆菌GV3101菌株中,PCR扩增结果表明所构建的植物超表达载体pBI-Ran2和RNAi载体Hellsgate2-Ran2已导入农杆菌。     

拟南芥MYB4基因GUS载体构建及其转基因植株的筛选

[目的]进一步验证MYB4基因在响应干旱胁迫中的应答功能,构建ProMYB4:GUS载体,通过筛选鉴定获得相应的转基因植株。[方法]以野生型拟南芥植株的全基因组为模板,利用特异性引物扩增MYB4基因启动子,将目的基因连接到pART27载体上。然后将构建成功的重组载体转化至农杆菌GV3101,浸花法转化野生型植株。最后通过抗性筛选和PCR鉴定获得阳性转基因植株。[结果]MYB4启动子成功克隆,测序结果经过比对完全正确。抗性筛选获得了阳性转基因植株。[结论]成功获得ProMYB4:GUS阳性转基因植株,为进一步研究MYB4基因功能奠定了基础。     

拟南芥SSP1基因GFP载体构建及GFP植株筛选

[目的]以野生型拟南芥为材料构建SSP1基因GFP载体及GFP转基因植株。[方法]通过提取野生型拟南芥的RNA,反转录成为c DNA,并以c DNA为模板,利用高保真酶,进行SSP1基因的克隆,将克隆所获得SSP1基因和p XB94-GFP质粒进行双酶切,利用T4-DNA ligase进行连接,并转化进大肠杆菌DH5α感受态细胞中,通过菌落PCR和测序获得阳性单克隆。通过质粒抽提试剂盒提出构建好的重组质粒,并将其转入农杆菌GV3101中,通过菌落PCR鉴定出阳性单菌落。将获得的阳性菌通过花序浸染法转入野生型拟南芥中,并通过抗性筛选获得阳性植株。[结果]克隆SSP1基因成功,菌落PCR显示SSP1基因成功连接到p XB94-GFP质粒上并成功转入农杆菌中,抗性筛选获得了SSP1-GFP转基因植株。[结论]成功获得SSP1-GFP转基因植株,为接下来进一步研究SSP1基因功能奠定了基础。     

拟南芥PTR3基因过表达载体构建及转基因植株的获得

[目的]构建PTR3基因的过表达载体,并建立PTR3基因过表达植株,为进一步研究PTR3基因在调控重金属胁迫应答中的功能提供理论依据。[方法]提取野生型拟南芥总mRNA,并以反转录的c DNA为模板扩增出PTR3基因CDS全长,通过限制性核酸内切酶酶切、T4 DNA连接酶连接,将该基因连接到带有35S启动子的p BI121载体上。[结果]将重组载体转化至农杆菌GV3101菌株,通过浸花法将重组载体转化到野生型植株中,通过抗性筛选和遗传鉴定获得纯合的PTR3转基因阳性植株。[结论]PTR3过表达载体构建成功并获得转基因阳性植株,为研究PTR3基因的分子功能奠定基础。     

拟南芥PhrIP1基因超表达、GFP和RNAi载体的构建

根据编码拟南芥成膜素相关蛋白(PhrIP1)基因cDNA全序列设计超表达引物,以1～1000bp之间序列设计GFP引物和序列内部第24～240bp之间序列设计RNAi引物,以pMD18-T-PhrIP1为模板,用PCR方法分别扩增出1.8kb、1.0kb和0.216kb的片段,分别克隆至双元表达载体、GFP载体和RNAi载体上,得到了植物超表达载体pBI-PhrIP1、GFP载体pMON-GFP-PhrIP1和RNAi载体Hellsgate2-PhrIP1。用电转化法,将这些重组质粒导入农杆菌GV3101菌株中,PCR扩增结果表明所构建的植物超表达载体pBI-PhrIP1、GFP融合载体pMON-GFP-PhrIP1和RNAi载体Hellsgate2-PhrIP1已导入农杆菌。     

拟南芥感染灰霉病菌后差异表达基因分析

利用SSH(抑制性消减杂交)技术,对接种灰霉病菌后不同拟南芥生态型差异表达的基因进行了分析,对SSH产物条带进行回收和二次扩增,得到6个差异表达条带。经反式NORTHERN杂交检测均为阳性片段。对其进行克隆、序列测定,获得了7个差异表达的序列。同源性分析表明,它们与转录、膜内外物质转移、蛋白合成、信号传递等生命活动相关的基因有一定的同源性,其中1个片段的序列与拟南芥乙烯信号传递途径有关,推测其可能关联到拟南芥对病菌的抗性。对这些基因片段进行深入的分析和功能研究,将会对拟南芥与灰霉病菌互作的分子机理有更进一步的认识。     

拟南芥不同生态型对灰葡萄孢的抗病性

为明确拟南芥不同生态型对灰葡萄孢的抗病性,并筛选具有抗性的拟南芥材料,试验通过对拟南芥11个生态型进行接种试验,研究其对21个灰葡萄孢菌株的反应,结果发现,有10个灰葡萄孢菌株对拟南芥的11个生态型表现抗/感差异。其中Col-0、Ws-0和Ler生态型接种灰葡萄孢菌株BC18后表现典型的抗病和感病反应。组织病理学试验进一步确定了Col-0、Ws-0生态型为抗病生态型,而Ler为感病生态型,试验结果为进一步的植物抗病基因的克隆和相关作物的遗传改良奠定基础。     

灰霉菌与其分泌毒素对拟南芥致病性比较

[目的]比较灰霉菌孢子悬浮液和灰霉菌分泌毒素对拟南芥的致病性差异。[方法]分别用灰霉菌孢子悬浮液和灰霉菌分泌毒素接种拟南芥叶片,然后观察二者对拟南芥叶片的发病情况。[结果]灰霉菌毒素对拟南芥有一定的致病力,且与孢子侵染有相似之处。灰霉菌在对拟南芥侵染的过程中分泌大量毒素,毒素能降解细胞壁,有利于菌丝的扩大生长。菌丝的扩大生长能分泌更多的毒素,因此两者相互配合杀死植物细胞。[结论]为灰霉菌毒素的分离、提纯、鉴定等研究奠定了基础。     

拟南芥AtBT4对灰葡萄孢的抗性机制分析

【目的】揭示AtBT4在拟南芥抗灰葡萄孢中与SA、JA信号途经的相互关系。【方法】利用RT-PCR技术,检测用SA、SA类似物BTH、JA、ACC及灰葡萄孢处理拟南芥野生型Col-0后其AtBT4的表达情况;检测经SA和JA处理后拟南芥SA、JA途径相关突变体AtBT4的表达情况;并检测接种灰葡萄孢后拟南芥野生型Col-0、bt4突变体和回复突变体抗病相关基因的表达情况。【结果】JA处理和接种灰葡萄孢后,拟南芥野生型Col-0中AtBT4的表达明显增强。但经JA处理后,JA不敏感突变体jar1的AtBT4表达变化趋势与野生型明显不同,AtBT4的表达水平不受JA诱导。SA信号途径相关突变体eds5、sid2和npr1中AtBT4的表达明显低于野生型,但变化趋势与野生型基本一致。bt4突变体中抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达明显低于野生型和回复突变体。【结论】AtBT4的表达受JA和灰葡萄孢的诱导,AtBT4突变影响抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达,AtBT4可能通过SA、JA信号途径影响拟南芥对灰葡萄孢的抗性。     

灰霉菌培养及其对拟南芥的侵染

灰葡萄孢菌Botrytis cinerea简称灰霉菌在以下条件生长发育最快：马铃薯＋葡萄糖培养基。偏酸性pH5-6、18-26℃温度，每天给予8h的光照。Botrytis cinerea与拟南芥Columbia生态型有亲和反应。显微镜下观察到病原菌在拟南芥的Columbia生态型上感染后1d可以在表皮细胞壁处层积、萌发和产生萌发管。第二天产生附着胞和侵入锥。第三天叶肉细胞间菌丝形成，叶肉细胞有损伤。第四天可观察到大量的菌丝，此时拟南芥的叶片产生可见病症。6-7d分生孢子梗和分生孢子产生。对可见和显微症状的观察说明寄主与病原菌之间发生亲和反应。     

拟南芥AtSEC14基因反义RNA植株的获得及抗病性检测

为确定拟南芥抗灰霉病相关基因AtSEC14的功能,本试验构建了AtSEC14基因的反义RNA载体;通过农杆菌介导的遗传转化方法,将其转化拟南芥野生型Col-0中;利用潮霉素抗性筛选和PCR检测,获得了阳性转基因植株。利用半定量RT-PCR技术,在转基因株系中未检测到AtSEC14基因的表达,说明该基因反义RNA载体的转入能特异影响AtSEC14基因的表达,表明试验所获得的转基因植株是AtSEC14基因的反义RNA转基因植株。对所获得的反义RNA转基因植株进行抗病性鉴定,发现反义RNA转基因植株对灰葡萄孢的敏感性增强,表明AtSEC14基因在拟南芥抗灰葡萄孢过程中起正调控的作用。     

大丽轮枝孢和灰葡萄孢生防放线菌的分离筛选

采用诱捕分离法从土壤中分离到28株放线菌,以大丽轮枝孢(Verticillium dahliae)和灰葡萄孢(Botrytis cinerea)作为靶标菌,通过皿内拮抗试验从中筛选出效果明显的SW6,SW9,SW16,SW20 4株生防菌株,其发酵原液对靶标菌的抑制效果明显高于发酵滤液和菌丝初提液。其中,菌株SW20的发酵液对2种靶标菌均有较强的抑制作用。抗药性测定结果表明,4株生防菌株对链霉素最为敏感,对供试杀菌剂抗性较强。     

5种杀菌剂对黄瓜灰霉病菌的室内毒力测定

采用菌丝生长抑制法测定了啶菌恶唑、啶酰菌胺等5种杀菌剂对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)的室内毒力。结果表明,25%啶菌恶唑乳油防治效果最好,其次为50%啶酰菌胺水分散粒剂和50%腐霉利可湿性粉剂,400 g/L嘧霉胺悬浮剂和500 g/L异菌脲悬浮剂防效较低。     

番茄灰霉病拮抗细菌的筛选

采集番茄土壤、根、叶片和花样本共96份,经平板法和叶盘法两步分离,获得对番茄灰霉病菌(BotrytiscinereaPers.)有抑制作用的拮抗细菌12株。根据抑菌圈法测定,拮抗细菌对灰霉菌的拮抗能力有显著差异,其中B21菌株抑菌圈直径达35mm,拮抗性最强最稳定。温室试验表明:B21悬浮液和10倍稀释液对番茄灰霉病有较好的防治效果,室内叶片的防效分别为98.68%和98.03%,无显著差异,明显优于45%多菌灵(500倍稀释液)。     

对番茄灰霉病菌有抗菌活性的植物提取物的室内筛选

研究用80%乙醇对95种植物材料粉末进行提取，得到提取物母液，利用PDA培养基将提取物母液稀释100倍，采用生长速率法测试提取物对番茄灰霉病菌的室内抑菌作用。在供试的95种植物材料中，有20种植物材料的提取物对番茄灰霉病菌的菌丝生长表现了不同程度的抑制作用。在10倍提取液稀释液进行的抑菌圈法和悬滴法测试中，丁香，黄连，女贞子和细辛4种提取物表现了对番茄灰霉病菌分生孢子萌发的极显著抑制作用。与对照化学药剂“施佳乐”0.1%处理达到同一显著水平，将提取液稀释200倍，采用生长速率法进行二次筛选。北豆根，丁香，甘草，细辛，辛夷，黄连和远志7种提取物对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用与空白对照均达到极显著水平。结合对孢子萌发抑制作用结果。认为丁香和细辛可以作为重点进行深入研究。