大豆Kti基因ihpRNA种子特异性表达载体的构建及转化

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor,Kti)是大豆品质的主要营养抑制因子之一,培育低Kti含量的大豆品种是提升大豆品质的关键。本研究采用RT-PCR技术克隆得到大豆Kti基因的核心保守序列,并构建成种子特异性表达的、具有Kti基因反向重复结构的RNAi载体,利用农杆菌介导法侵染大豆品种吉林30子叶节,通过潮霉素筛选和PCR检测,获得4株转基因阳性植株。RT-PCR检测表明,构建的种子特异性RNAi载体可以在转基因植株的种子中特异表达,且Kti基因表达量均有降低;通过胰蛋白酶抑制剂活性检测发现,转基因大豆籽粒中胰蛋白酶抑制剂活性平均降低了77.5%。为进一步评价RNAi技术对大豆Kti基因的表达调控效果奠定良好基础。     

大豆fad3c基因沉默载体的构建

构建大豆fad3c基因的沉默载体,旨在为培育生物安全的高油酸低亚麻酸转基因大豆奠定基础。从高蛋白大豆黑农35中克隆大豆种子特异表达启动子GY1;从高油大豆黑农37中克隆fad2-1b基因内含子1;从5个转基因受体大豆中克隆fad3c基因片段,作为正向臂和反向臂。构建筛选标记基因为bar,启动子为GY1,内含子为fad2-1b基因内含子1的双T-DNA载体。将双T-DNA载体转化大肠杆菌DH5α,酶切和序列分析鉴定表明扩增得到的重组质粒正确,命名为pDT-GFAD3I。     

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。     

HrpZpsta基因植物表达载体的构建及其在大豆中的转化

利用PCR技术扩增含有hrpZpsta基因的克隆载体pMD18-T-hrpZpsta,以植物表达载体pBI121为基础,将PCR产物插入到此植物表达载体中.利用农杆菌介导的大豆子叶节转化法将构建好的表达载体导入大豆品种吉农28中,选用筛选条件为100mg·L-1的卡那霉素选择培养基培养,对获得的转基因植株进行PCR检测...     

胆碱磷酸转移酶基因转化大豆的初步研究

胆碱磷酸转移酶基因(cpt)是磷脂合成代谢途径上一个关键的酶基因,其基因产物是磷脂酰胆碱(PC),PC做为主要膜脂与膜的流动性和植物的抗寒性有密切关系.本实验用花粉管通道法将质粒PRDH401(含35S-35S-AMV-cpt-NOST)导入五个黑龙江常见栽培大豆品种中,对D1代植株进行卡那霉素抗性筛选、低温筛选和PCR检测,初步筛选到转化植株.     

大豆Gy1基因种子特异性表达载体的构建及在玉米中的转化

实验构建了2个大豆贮藏蛋白Gy1基因种子特异性表达载体,并将其分别转入玉米愈伤组织中。载体1以潮霉素为筛选标记,将Gy1基因片段插入到含有种子特异启动子的植物表达载体pCAMBIA1301-7αP上,得到种子特异性表达载体pCAMBIA1301-7αP-Gy1;载体2以BADH为筛选标记,将Gy1基因插入到带有耐盐基因BADH的植物表达载体pCAMBIA1301-BADH上,得到安全性无抗生素选择标记的种子特异性表达载体pCAMBI-A1301-sbeⅡb-Gy1。通过农杆菌介导法将其分别导入玉米自交系H99的愈伤组织中,共获得132株再生植株;经过PCR检测,初步证明获得了34株转基因阳性植株。     

大豆耐盐基因GmHAL3a的克隆及RNAi载体的构建

利用同源克隆方法从大豆中克隆到一个耐盐基因HAL3,命名为GmHAL3a,组织表达分析发现GmHAL3a基因在大豆根中表达量最高,荚中次之,叶中表达量最低;非生物胁迫实验表明该基因受NaCl、LiCl和山梨醇诱导表达;通过生物信息学的方法分析发现该基因具有2个跨膜螺旋区域,可能定位于叶绿体中;同源序列比对证实该基因氨基酸序列具有与其他物种相似的保守位点:黄素单核苷酸(FMN)结合位点和磷酸泛酰半胱氨酸(PPC)脱羧酶活性位点。同时扩增了这个基因的2个干扰片段,用Gateway技术将扩增的片段通过BP反应连接到入门载体pDONR221,测序后又通过LR反应分别将目的片段插入到RNAi载体pB7GWIWG2(Ⅱ),再转入根癌农杆菌EHA105中。这2个载体的构建对于进一步研究大豆中GmHAL3a基因的功能具有重要意义。     

大豆抗病相关基因SR1正反义植物表达载体的构建及遗传转化研究

实验构建了CaMV35S启动子控制下的大豆抗病相关基因SR1的正反义植物双元表达载体pBISR1( )和pBISR1(-).通过根癌农杆菌叶盘转化法,将正义和反义SR1基因导入烟草Ha-vana 425,经卡那霉素筛选,获得了抗性植株.经PCR和PCR-Southern印迹分析,证明抗性植株中整和了SR1基因,RT-PCR分析进一步表明正义和反义基因皆能转录为完整的mRNA,经疫霉根腐接种及抗病性鉴定表明,转反义基因株系和未转基因株系均轻微感病,而转正义基因株系始终没有出现感病症状.     

大豆PAL2-3基因的克隆及转化研究

大豆异黄酮是苯丙氨酸代谢途径中合成的一类次级代谢产物,在苯丙氨酸代谢途径中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)是关键酶和限速酶。本课题组前期研究发现PAL基因的相对表达量与大豆异黄酮含量具有明显的协同增减趋势,并且在PAL基因家族成员时空表达模式分析中发现,PAL2-3(XM_003542493)是PAL基因家族中相对表达量较高的主要表达成员之一。本试验首先通过克隆大豆中PAL2-3基因;然后构建pCAMBIA3301-GmPAL2-3植物过表达载体,将构建好的pCAMBIA3301-GmPAL2-3表达载体重组质粒转化到根癌农杆菌EHA105中;采用农杆菌介导的大豆子叶节转化体系获得转化植株,并对T1代转化植株进行PPT检测,外源标记基因Bar检测以及荧光定量PCR检测,对转基因阳性植株进行大豆籽粒异黄酮含量的测定。结果表明T_1代转基因植株中PAL2-3基因的表达量是对照的5.11~11.24倍,总异黄酮含量最高的(2 587.63μg·g~(-1))是对照(1 616.90μg·g~(-1))的1.6倍。因此在大豆中过量表达PAL2-3基因可以提高大豆籽粒中异黄酮含量。     

花器发育调节基因gaga1转化大豆的初步研究

通过花粉管通道法用非洲菊基因gaga1转化N2899(质核互作雄性不育保持系)、通州豆、95—7等大豆受体。处理的花朵总数为4300朵，共获3000多粒种子。经卡那霉素田间鉴定，获得了14株抗卡那霉素的幼苗。通过抗性标记基因nptⅡ和目标基因gaga1的PCR检测，发现有两株N2899具有阳性信号，初步证明非洲菊基因gaga1已整合到这两株大豆的基因组中。形态分析表明：与未转化N2899相比，转基因大豆株型矮小，始花期提前，盛花期花数量较少，结荚不多。显微分析发现，与对照相比转基因大豆花器官结构没有明显改变。     

玉米精氨酸酶基因过表达载体的构建与遗传转化分析

精氨酸酶是氮素循环中催化精氨酸生成鸟氨酸和尿素的重要酶,可促进氮素的再利用,提高氮素的利用效率。依据Genbank(登陆号:HM369061.1)中水稻精氨酸酶的基因序列,应用RT-PCR方法同源克隆玉米自交系郑58中的精氨酸酶基因ZmArg。序列比对结果表明,克隆的ZmArg基因与GenBank中Zea mays PCO068984 mRNA(B73)序列相似度为99.9%;利用In-fusion技术构建该基因的植物过表达载体pCAMBIA5300-Ubi-ZmArg,导入农杆菌LBA4404用于玉米遗传转化,采用农杆菌侵染玉米芽尖方法转化早熟玉米自交系K10,获得T0代PCR阳性植株27株,其中18株收获种子;对T1代10个PCR阳性株系进行产量比较试验,4个株系百粒重和单株产量明显提高。     

大豆翻译延伸因子GmEF1A干扰载体的构建及大豆遗传转化

研究发现GmeEF1A与大豆花叶病毒的P3蛋白存在互作关系,并且参与SMV在大豆体内的繁殖。通过大豆GmeEF1A基因5个拷贝的核苷酸和氨基酸序列比对,确定其保守区间,克隆得到180 bp的干扰片段GmeEF1Ai。利用GATEWAY技术构建RNA干扰(RNA interference,RNAi)表达载体pB7GWIWG2(II)-e EF1Ai,并通过农杆菌介导的子叶节转化法导入到受体大豆品种天隆1号中。测序结果显示重组质粒中插入的干扰片段GmeEF1Ai与目标序列完全符合,通过PCR和酶切验证表明GmeEF1Ai是以反向重复形式插入到表达载体中。经转化获得组培苗8株,PCR、除草剂涂抹和PAT/bar试纸条多重检测确认7株为阳性。绝对荧光定量结果显示,阳性苗中4株为单拷贝。GmeEF1A基因表达量分析结果显示GmeEF1Ai载体对GmeEF1A的5个拷贝基因有不同程度的阻抑。这不仅为验证GmeEF1A基因在大豆受SMV侵染时的功能提供试验材料,也为大豆抗病育种提供新的种质。     

叶酸代谢途径folE基因表达载体的构建及在大豆中的转化

fol E基因是高叶酸调控基因,来源于细菌,已证明在西红柿等植物中,提高了叶酸含量。本试验采用农杆菌介导的大豆子叶节法,将fol E基因在大豆受体材料Williams82中表达。共侵染了200个外植体,得到34株转化苗。通过对转化苗进行除草剂(135 mg·L-1)涂抹鉴定,获得14株除草剂抗性转化苗。PCR检测结果显示其中12株为阳性。Southern杂交结果表明,fol E全长c DNA已成功插入到大豆基因组中,并得到2个单拷贝株系。     

Bt基因表达载体的构建及对茶树遗传转化的研究

用限制性内切酶HindⅢ和BglⅡ从pGA4 71质粒中切取Bt基因并转入载体pCAMBIA2 30 1中 ,构建后的质粒含Bt基因、intron -GUS基因和NPTⅡ基因。将构建后的质粒转化大肠杆菌 ,通过三亲交配法分别导入农杆菌菌株LBA4 4 0 4、EHA10 5、pRi15834中。以茶树叶片、愈伤组织为转化的受体材料 ,用农杆菌介导法将其转入茶树中 ,获得了GUS瞬间表达。以潮霉素作为愈伤组织筛选的选择性试剂 ,效果明显优于卡那霉素 ,适宜浓度为 2 0 μ/ml;以卡那霉素作为茶树叶片材料的筛选试剂 ,50 μ/ml为宜。     

大豆phyA下游基因预测和表达分析及敲除载体构建

为了进一步研究大豆光周期调控通路中E3和E4的下游基因,为获得其突变体植株奠定基础,以拟南芥远红光响应受体phyA下游的重要信号传递因子PIF3、LAF1、FHY1和FHL的序列作为参考序列,在Phytozome 12数据库中查找其相似序列,进行序列比对和进化树分析,确定它们在大豆中的同源基因并采用qRT-PCR方法进...