LYC-b基因反义表达对番茄果实番茄红素含量的影响

【目的】研究番茄红素β-环化酶(LYC-b)基因反义表达对番茄果实中番茄红素含量的影响,为番茄品质育种提供新方法。【方法】以番茄品种"TTI1117A"和"灵光3号"为材料,构建了分别由CaMV35S启动子驱动的GUS标记基因和反义LYC-b5′基因双价植物表达载体,通过农杆菌GV3101介导,将基因整合到番茄基因组中,采用GUS、PCR以及RT-PCR、Northern杂交进行检测,并测定了转基因植株果实中的番茄红素含量。【结果】由GUS、PCR检测结果可知,筛选出1株"TTI1117A"和4株"灵光3号"转基因植株;RT-PCR、Northern杂交检测结果表明,目的基因在RNA水平上已经表达;对番茄果实中番茄红素含量的测定结果表明,转基因植株果实中番茄红素含量均高于未转基因植株。【结论】LYC-b基因的反义表达具有提高番茄果实中番茄红素含量的作用。     

‘南通小方柿’DkADH1基因遗传转化及功能分析

[目的]研究‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn.‘Nantongxiaofangshi’)乙醇脱氢酶基因DkADH1的功能,阐明其在柿果脱涩过程中的作用。[方法]构建了DkADH1基因植物双元表达载体,通过农杆菌介导法将该基因转入番茄中。以转基因和非转基因番茄株系的不同组织为材料,钨酸钠-钼酸钠比色法测定可溶性单宁含量,并用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测原花青素(PA)合成途径相关基因的表达情况。[结果]经PCR和RT-PCR检测,获得了3个转DkADH1基因番茄株系。过量表达DkADH1基因的转基因番茄植株的叶片、花、果实中可溶性单宁含量均显著低于非转基因番茄植株。qRTPCR显示:转基因植株不同组织中PA合成途径相关基因F3’5’H、LAR、MYB4和PAL的表达量与非转基因植株相比均显著下调。[结论]DkADH1能降低植物可溶性单宁的含量并抑制其生物合成途径相关基因的表达,与柿果脱涩密切相关。     

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。     

牙龈卟啉菌菌毛基因在转基因番茄果实中的特异表达及小鼠免疫实验

将编码牙龈卟啉菌菌毛蛋白（Fimbrillin,FimA）（第266-337Aa）与霍乱毒素B亚基（CTB）基因用农杆菌侵染法转入番茄植株,并利用番茄果实特异启动子E8使其在果实中实现特异表达,然后用特异表达的转基因番茄果实对实验小鼠进行口服免疫实验,研究转基因番茄果实的免疫原性。实验结果表明：获得的11株转化植株中,共有9株重组了CTB-FimA基因的植株在番茄果实中实现了特异表达;口服转基因番茄果实的免疫小鼠的血清中检测到抗FimA抗体;获得了以CTB为佐剂的在番茄果实中特异表达牙龈卟啉菌菌毛基因的植物口服疫苗候选植株。     

八氢番茄红素脱氢酶基因超表达载体的构建及表达鉴定

八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是植物类胡萝卜素生物合成途径中促进番茄红素合成的关键酶,根据番茄中该酶的编码基因序列设计一对特异引物,通过RT-PCR在番茄中扩增出一个约1 900 bp的全长cDNA片段。对这个全长片段构建了超表达载体,酶切检测表明该片段已插入植物表达载体。采用农杆菌介导的方法转化番茄获得10株转基因植株,PCR检测表明外源基因已导入番茄基因组中。转基因番茄果实的番茄红素含量分析结果表明,转基因后代株系番茄红素平均含量比对照增加了1.4倍,PDS编码基因的超表达有效促进了番茄果实中番茄红素的合成和积累。     

转CBF2基因番茄抗NaCl胁迫研究

为明确CBF2基因过量表达对提高植物抗盐胁迫的作用,对NaCl胁迫下的转基因番茄株系进行了分子检测和生理特性分析.结果表明CBF2基因过量表达能够提高转基因番茄植株的耐NaCl能力,表现为在含有150 mmol/L和300 mmol/L NaCl的MS培养基上,转基因植株的株高和鲜重均明显优于非转基因株系,在生理生化特性上表现为转基因番茄的可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性比非转基因株系明显增加,而丙二醛(MDA)含量明显低于非转基因株系.     

拟南芥AtmiR399f基因在番茄中异位表达对低磷耐性及外观形态的影响

为了研究miR399过量表达的番茄对低磷胁迫的响应,将拟南芥AtmiR399f基因转入番茄中,获得超表达量不同的2个株系,探讨转基因番茄外观形态表现以及耐低磷的可能机制。构建植物表达载体pBI121-AtmiR399f,用农杆菌介导法将拟南芥AtmiR399f基因转化到番茄体内,用茎环半定量RT-PCR法进一步确定2株不同表达水平的转AtmiR399f基因番茄株系,以此为试验材料,用茎环反转录实时荧光定量PCR检测miR399的表达量,用不同浓度磷处理株系,并且实时荧光定量PCR检测与磷运输有关的基因的表达量以及半定量RT-PCR检测与乙烯信号途径有关的基因的表达量。与野生型番茄株系相比,转基因番茄产生更多的侧根及次级侧根,且种子更大、茎秆更粗壮,对低磷逆境环境耐性更强。另外,磷运输相关基因LePT1没变化,乙烯合成途径中pTOM13基因和ACS基因表达量也升高。异位表达AtmiR399f基因的转基因番茄株系miR399表达量增高,对低磷耐性增强,miR399是通过调控乙烯合成途径来影响植物对磷的吸收。     

利用转基因番茄表达血管内皮生长因子的研究

【目的】应用基因工程技术,获得表达血管内皮生长因子（VEGF）的转基因番茄植株,为以番茄作为生物反应器生产药用蛋白奠定基础。【方法】利用植物偏好的密码子改造合成VEGF基因全长,构建植物表达载体p1390RVEGF,通过农杆菌菌株EHA105介导将其T-DNA区转入到番茄细胞中,再生后获得转基因番茄植株,对其进行分子和蛋白水平检测。【结果】成功构建了植物整株表达载体p1390R-VEGF,建立了高频的番茄再生培养体系;PCR检测、Southern blot和Western blot检测结果表明,VEGF基因已经转入番茄中,并成功得到了表达。【结论】得到了转基因番茄植株和果实,且VEGF蛋白有良好的抗原性。     

利用转基因番茄表达人成纤维细胞生长因子21(FGF21)

【目的】在番茄中表达人成纤维细胞生长因子-21（Fibroblast growth factor-21,FGF21）,为利用植物反应器规模化生产FGF21奠定基础。【方法】以甘露糖-6-磷酸异构酶基因（pmi）作为转基因植物的选择标记,将人源fgf21基因克隆至表达载体pCAMBIA1390RⅡ（简写为p1390RⅡ）上,构建重组表达质粒p1390 RⅡMFGF21。采用冻融法将质粒p1390RⅡMFGF21转入根瘤农杆菌EHA105,叶盘法转化番茄(Lycopersicon esculentum)“中蔬6号”,采用PCR检测、Southern杂交筛选转基因番茄阳性植株,并对FGF21蛋白在转基因番茄叶片中的表达进行了Western blot分析。【结果】成功构建了带pmi安全选择标记基因的植物双元表达载体p1390RⅡMFGF21,在番茄中初步建立了以pmi为选择标记基因的遗传转化体系,共获得了26株转基因番茄植株,其中5株为阳性克隆,转化率为19.2%。采用PCR扩增和Southern blot分析进行检测,结果表明,重组fgf21基因已整合到转基因番茄基因组中。Western blot分析检测结果显示,FGF21蛋白在转基因番茄叶片中有一定水平的表达,并具有良好的抗原性。【结论】获得了以pmi为选择标记成功表达FGF21蛋白的转基因番茄遗传体系。     

水稻Rubisco激酶基因叶绿体转运肽增强转基因表达

将水稻RCA基因N端预测的转运肽(TP)序列融合报告基因GFP,构建瞬时表达载体pGD-RCATP-GFP,转化农杆菌后,注射侵染烟草叶片,通过荧光显微镜观察瞬时表达情况,结果表明外源蛋白GFP定位在叶绿体上,依此预测水稻RCA基因N端48aa为叶绿体转运肽。将该序列与报告基因GUS融合,构建植物表达载体p1300-RCATP-AGS,转化水稻后,检测阳性株叶片的GUS酶活,其GUS蛋白表达效率是未连有叶绿体转运肽的转基因植物的4.2倍左右。     

开发一种预防和治疗骨质疏松症的功能性生菜

骨质疏松症严重威胁着人类的健康,鲑鱼降钙素是一种治疗骨质疏松的有效药,但是昂贵的价格限制了它的使用。本研究以生菜作为生物反应器来表达降钙素中生物活性较高的鲑鱼降钙素,以期通过鲜食表达降钙素的生菜达到防止或治疗骨质疏松目的,同时可大大降低生产成本。首先按植物偏爱密码子设计合成了编码鲑鱼降钙素的msCT基因,其次考虑到转基因产品安全性问题,构建植物双元表达载体p35S-2300-twinT—DNA：：pil—msCT：：noster,利用农杆菌介导进行生菜转化。经PCR和Southem blot确认得到了12株独立的转基因植株。同时RT-PCR分析表明鲑鱼降钙素在To代转基因植株中成功表达,而且表达量存在显著差异,为利用植物生物反应器生产治疗用降钙素奠定了基础。     

双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的构建及转化

【目的】构建双元植物表达载体,通过遗传转化提高植物的抗逆能力。【方法】将从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中克隆得到的HaBADH基因,定向导入植物表达载体pCAMBIA2300-35S-OCS中,以HaCMO替换pCAMBIA2300-HaBADH中的抗性基因NPT Ⅱ,构建双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并通过农杆菌介导法将其转入粳稻品种“优引三号”,对所获得的转基因植株进行PCR检验。【结果】成功构建了双元植物表达载体pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO,并获得了携带有pCAMBIA2300-HaBADH-HaCMO的水稻阳性植株5株,经PCR检测,转入成功。【结论】将梭梭抗逆基因HaBADH和HaCMO构建到一个表达载体中,并成功转化水稻,为转入基因后水稻植株内甜菜碱合成和积累过程的深入分析提供了条件。     

矮牵牛PhDFR基因和抗除草剂Bar基因植物表达载体的构建及对烟草的遗传转化研究

[目的]构建矮牵牛PhDFR基因的植物表达载体,并对烟草进行遗传转化。[方法]从不同花色的矮牵牛中克隆了2个PhDFR基因,通过目的基因序列克隆、多步载体酶切、连接、转化等技术手段,将其连入通用植物表达载体pCAMBIA2300及pCAMBIA3301。利用冻融法将重组质粒导入农杆菌GV3101继而转化烟草。[结果]构建了含卡那霉素抗性筛选标记基因NPT11和除草剂抗性筛选标记基因Bar的GFP融合蛋白植物表达载体pCAMBIA2300-PhDFR-GFP和pCAMBIA3301-PhDFR-GFP。转基因植株的GUS染色结果进一步验证了所构建表达裁体的正确性和实用性。[结论]所构建的表达载体为进一步研究PhDFR基因在植物花色调控效应的功能及开展植物花色改良基因工程研究奠定了基础,为植物基因工程科研工作提供了优良的备选植物表达我体。     

过量表达cyp71av1和cpr基因提高青蒿中青蒿素的含量

青蒿素是从青蒿植株地上部分提取的一种含有过氧桥结构的倍半萜内酯,是目前最有效的治疗疟疾的药物。为了提高青蒿中青蒿素的含量,根据     

番茄RBX1基因的功能初探

E3泛素连接酶是泛素蛋白酶体途径中非常重要的蛋白复合体,而大部分的E3连接酶都以Cullin蛋白作为支架,所有基于Cullin蛋白的 E3 连接酶都含有一个催化亚基RBX1。RBX1对于E3复合体结合E2和Cullin蛋白的活化具有重要作用。利用酵母双杂交技术鉴定出番茄RBX1蛋白与番茄CUL4蛋白有直接的相互作用。通过荧光定量PCR（Real-time PCR）技术分析野生型番茄中RBX1基因的组织特异性,结果显示RBX1基因在番茄各组织中均有表达,但在花与果实中表达量较高,茎和叶中相对较少。同时构建植物过量表达载体 PBI121-35S-RBX1并转化番茄,获得 3 株过量表达和 3 株RBX1共抑制转基因植株。研究发现共抑制的转基因植株表现出叶片变大、顶端优势变弱和不育等表型,说明RBX1基因在番茄的生长发育中发挥重要作用,推测植物RBX1基因可能与生长素和油菜素内酯等植物激素应答以及细胞增殖有关,为进一步研究该基因在植物中的生物学功能提供了线索。     

拟南芥2A6基因正义、反义植物表达载体的构建

利用PCR技术从番茄基因组中扩增了长约1.1kb的E8基因启动子,构建了中间表达载体pCAMBI-AE8;利用RT-PCR方法从拟南芥中扩增了长约1 197bp的2A6基因全长cDNA编码区,将其定向插入pCAMBI-AE8,构建了正义植物表达载体pCAMBIAE8-2A6;同时扩增了长约500bp的cDNA片段,定向插入pCAMBI-AE8,构建了反义植物表达载体pCAMBIAE8-2A6anti.以此为基础,可以进一步研究2A6基因的差异表达对转基因拟南芥角果发育的影响,达到揭示2A6基因功能的目的.     

阔叶猕猴桃GalDH基因植物表达载体的构建及转化番茄的研究

L-半乳糖脱氢酶(GalDH)是L-半乳糖途径合成抗坏血酸(ASA)的关键酶之一,为了研究GalDH基因的功能,获得转基因植株,用限制性内切酶BamHⅠ和KpnⅠ将已克隆的阔叶猕猴桃GalDH基因从克隆载体pMD-19T切下,定向插入到植物表达载体pCSB,成功构建阔叶猕猴桃GalDH基因植物表达载体pCSB-GalDH及工程农杆菌,以Micro-Tom番茄叶片及茎段为受体,通过农杆菌介导法转化番茄,PCR检测、GUS染色和Real-time PCR检测表明,阔叶猕猴桃GalDH基因已整合到番茄基因组中。     

含烟草几丁质酶基因的质粒pBG1121的构建及水稻转化

烟草几丁质酶基因已转入番茄、烟草等作物中，并得到了抗病基因植物，为了检验该基因转入水稻后，能否得到抗病的水稻，构建了适于水稻转化的质粒pGB1121。将烟草几丁质酶基因（TchiB）连上CaMV35S启动子和Nos终止区构建成融合基因，再将CaMV35S启动了／TchiB编码区／Nos终止区融合基因插入到双元载体pCAMBIA1301的多克隆酶切位点，得到一个13．9kb具有几丁质酶基因和潮霉素抗性基因的转化质粒pBG1121，进行酶切和PCR检验后，用共器介导法转化水稻，后代植株用潮霉素处理，经PCR检验，初步证实已将目的基因整合到受体植物的基因组中。     

HVA1基因转化番茄及转基因番茄耐盐性的初步鉴定

本研究将含有HVA1基因的质粒pBY520与pCAMBIA2200构建成双元载体pH22,又在pBY520上加上MAR元件RB7后,再与pCAMBIA2200构建成双元载体pHR22。并将上述两个载体通过农杆菌介导转入番茄,获得24株转化植株,并经过PCR-Southern检测证明其中11株为转基因阳性,且均表现出一定的耐盐性,表明HVA1基因已被转入这些植株中。