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.     

大豆GmF-box基因植物表达载体的构建及转化拟南芥

为了研究大豆(Glycine max)Gm F-box基因的功能,以含有Gm F-box基因全长c DNA序列的p JET1.2-Gm F-box质粒为模板,通过PCR扩增获得Gm F-box基因的c DNA序列,并将该基因构建到植物表达载体p EGAD中,构建了由Ca MV35S启动子驱动Gm F-box基因的植物表达载体p EGAD-Gm Fbox,利用冻融法转入农杆菌GV3101菌株,通过农杆菌浸染方法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)。通过除草剂筛选和PCR检测转基因拟南芥,初步证明已获得转大豆Gm F-box基因的拟南芥。     

转TaCRT基因拟南芥植株表型分析及抗性鉴定

为了进一步揭示小麦钙网蛋白基因TaCRT是否参与植物对环境胁迫响应,通过根癌农杆菌GV3101介导法将该基因cDNA克隆转入拟南芥,使其异源过量表达,分析转基因拟南芥纯系和野生型植株在表型上的差异,并对转基因株系的抗盐性进行鉴定。结果表明,过表达TaCRT基因的拟南芥纯系植株在正常培养条件下,植株生长相对旺盛,根系较短,分化的不定根数目较多,而在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的耐盐性较强。     

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)。     

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。     

拟南芥乙烯信号突变体响应脱落酸的生长表型分析

就拟南芥(Arabidopsis thaliana)乙烯不敏感突变体ein2-1、ein3-1、etr1-1和etr1-3对脱落酸(Abscisic acid,ABA)的响应进行了分析.结果表明,突变体对一定浓度范围ABA的敏感性存在差异.在黑暗条件下,ABA和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclo-propane-1-carboxylic acid,ACC)共同处理对突变体下胚轴的抑制作用减小.光照和黑暗两种条件下共同处理时,各突变体根相比野生型均表现对ABA敏感性降低.正常光照条件下,ABA和ACC共同处理与ABA单独处理相比,ein2-1下胚轴生长敏感性降低,etr1-1下胚轴生长敏感性提高,etr1-1和etr1-3根生长对ABA敏感性降低;黑暗条件下ABA和ACC共同处理与ABA单独处理相比,ein2-1和etr1-1下胚轴生长对ABA敏感性降低,etr1-3根生长对ABA敏感性明显降低,表明ein2-1、etr1-1和etr1-3在不同条件下的ABA敏感性发生了变化.由此表明ABA有可能对ein2-1、etr1-1和etr1-3的乙烯信号转导通路产生影响.     

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.     

转PcRS基因拟南芥植株表型分析

为了研究虎杖(Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.)白藜芦醇合酶基因PcRS的功能,以转PcRS基因拟南芥为材料,对其进行分子鉴定和表型研究.利用Southern blot和Northern blot验证了外源PcRS基因在转基因拟南芥基因组中的整合和表达.对经过选育得到的T3代纯合株系(L4、L6、L15)进行性状观察.在体视显微镜下观察野生型和转基因拟南芥植株表型;采用分光光度法测定低氮培养基上的子叶花青素含量.结果显示,与野生型拟南芥相比,转基因拟南芥的种皮颜色发生改变呈浅黄褐色,并且子叶中花青素含量显著减少.这表明PcRS基因可能导致转基因拟南芥的黄酮类物质合成受阻.     

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CDR6基因过表达载体构建及过量表达植株筛选鉴定

[目的]以拟南芥为材料克隆CDR6基因,构建CDR6基因的过量表达载体并筛选鉴定获得过表达植株.[方法]提取拟南芥mR-NA,反转录成cDNA,并以此为模板克隆CDR6基因CDS全长,通过限制性内切酶切割、T4 DNA连接酶连接,将CDR6基因CDS全长连接到带有35S强启动子的pXB094载体上;然后转化至Trans1-T1感受态细胞中,菌落PCR鉴定阳性单克隆并测序确认.将重组质粒转化至根瘤农杆菌GV3101菌株,通过浸花法侵染拟南芥野生型植株,通过抗性筛选和鉴定获得预期的转基因植株.[结果]菌落PCR鉴定和测序结果表明CDR6基因已成功构建至pXB094载体;通过抗性筛选并鉴定获得了过量表达阳性植株.[结论]筛选和鉴定获得的过量表达植株为研究CDR6基因的分子功能奠定了基础.     

拟南芥Rac/Rop GEF1基因功能研究（摘要）

[目的]对拟南芥Rac/RopGEF1（简称GEF1）基因在Rac/RopGTPse介导的生长素信号途径等方面所起的作用进行初步探索。[方法]利用实验室已构建的稳定表达的拟南芥GEF1基因启动子与GUS融合的转基因植株和GEF1基因过表达的转基因植株,通过GUS组织化学染色分析GEF1基因的表达模式,并对GEF1基因过表达植株的幼苗根系发育情况进行分析。[结果]GEF1基因主要在幼苗根的分生组织和维管组织细胞、侧根原基和根毛细胞表达;经生长素（NAA）诱导处理后,在上述细胞中的表达显著增强。过表达GEF1基因促进侧根的形成。[结论]GEF1基因的功能与根和根毛细胞的发育有关,GEF1基因可能参与对侧根发育的调控。     

拟南芥Rac/Rop GEF7基因功能研究

[目的]对拟南芥Rac/Rop GEF7（简称GEF7）基因在Rac/Rop GTPse介导的生长素信号途径等方面所起的作用进行初步探索。[方法]利用实验室已构建的稳定表达的拟南芥GEF7基因启动子与GUS融合的转基因植株和GEF7基因过表达的转基因植株,通过GUS组织化学染色分析GEF7基因的表达模式,并对GEF7基因过表达植株的幼苗根系发育情况进行分析。[结果]GEF7基因主要在幼苗根的分生组织和维管组织细胞、侧根原基和根毛细胞表达;经生长素（NAA）诱导处理后,在上述细胞中的表达显著增强。过表达GEF7基因促进侧根的形成。[结论]GEF7基因的功能与根和根毛细胞的发育有关,GEF7基因可能参与对侧根发育的调控。     

一个抗旱/抗寒基因过表达载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]进一步研究LWT1基因在调控低温和干旱应答中的功能,构建拟南芥LWT1基因过表达载体,获得相应的转基因株系.[方法]以野生型拟南芥的cDNA为模板,利用PCR扩增LWT1基因全长,将该基因连接到pART27载体上.将获得的重组载体转化至农杆菌菌株GV3101,通过浸花转化法将LWT1重组载体转化到拟南芥野生型植株中,利用转基因筛选与遗传鉴定获得LWT1转基因阳性植株.[结果]LWT1基因CDS全长990 bp,PCR电泳结果一致,测序比对结果正确.通过抗性筛选和分子鉴定获得转基因植株.[结论]LWT1过表达载体构建成功并获得相应的转基因株系,为进一步研究该基因的分子机制奠定基础.     

拟南芥花药和花粉发育的基因调控

拟南芥花药和花粉发育是由一个多基因控制的植物生命周期中的关键过程。介绍了花药、花粉发育以及花药开裂过程的基因功能,并对它们之间的相互关系以及花药发育过程中的基因调控进行了概述。     

卡那霉素对拟南芥幼苗生长的影响

为了解植物基因工程中最早广泛应用的卡那霉素筛选剂对拟南芥幼苗的敏感性及幼苗植株发育的影响,将拟南芥种子播种于MS固体培养基上,在22℃光照16h、18℃黑暗8h的光周期条件下进行培养试验,结果表明:卡那霉素致使拟南芥幼苗黄化现象严重,对拟南芥幼苗子叶和真叶的生长和发育有明显影响,并抑制了幼苗主根的伸长和侧根的发生。与对照相比,卡那霉素处理的拟南芥幼苗的子叶较小、黄化,且没有真叶出现,处理10d时,子叶黄化严重,甚至死亡。另外,卡那霉素处理的拟南芥幼苗的主根较短,同时没有形成侧根。但进一步研究分析发现,卡那霉素处理对拟南芥幼苗根尖的影响具有可逆性,但幼苗主根伸长并没有表现出较大的可逆性。     

潮霉素对拟南芥幼苗生长的影响

为揭示潮霉素与拟南芥幼苗生长发育的关系,研究了不同浓度潮霉素对拟南芥幼苗叶和根生长的影响.结果表明:拟南芥幼苗对潮霉素的抗性浓度约为30 μg/mL;在30 μg/mL潮霉素的作用下,拟南芥幼苗叶生长、主根伸长和侧根形成受到显著抑制,导致拟南芥幼苗较小.     

不同生态型拟南芥FLC基因的序列分析

[目的]对拟南芥春化作用相关基因FLC的序列分析。[方法]先期经过对拟南芥自然群体的春化反应的QTL分析,发现拟南芥5号染色体上有一个与开花有关的QTL,本实验就是运用序列分析确定它与FLC基因是否具有同源性。[结果]意大利拟南芥与瑞典拟南芥在第27位、第461位、第501位、第638位、第738位、第884位碱基上不同。虽然这些碱基有所不同,但是密码子编码出来的第9个氨基酸、第167个氨基酸、第246个氨基酸,由于密码子的简并性,编码的蛋白质均相同。[结论]拟南芥具有丰富的遗传多样性,其FLC基因序列长度高度保守、碱基变异位点丰富密码子的简并性它们均编码同一种氨基酸对拟南芥生长没有影响。这表明拟南芥的基因序列会受到环境的影响。     

绵羊IGFBP-7基因的克隆及序列分析

试验以凉山半细毛羊为研究对象,采用RT-PCR方法克隆了其IGFBP-7基因的CDS全序列,生物信息学方法深入分析其序列。结果表明,凉山半细毛羊IGFBP-7基因的CDS序列为846 bp,编码282个氨基酸,与牛、人、鼠的CDS同源性分别为99%、95%、90%,氨基酸序列同源性分别为98%、93%、89%,Gen Bank登录号为FJ589640.1;IGFBP-7基因的氨基酸分子质量为29.0 ku,理论等电点(p I)为8.25;进化分析显示其与牛、山羊等哺乳动物关系较近,与斑马鱼、鲍等亲缘关系较远;IGFBP-7基因的蛋白质疏水性区域与亲水性区域间隔较为均匀分布,有1个信号肽、2个跨膜区、16个磷酸化位点、4个N-糖基化位点和1个O-糖基化位点;二级结构分析显示无规卷曲、α-螺旋和β-折叠区域分别为64.89%、19.86%、15.25%;三级结构分析显示存在IGFBP_N和Ig-like功能域。该试验为进一步研究绵羊IGFBP-7基因的功能奠定了基础。