甜瓜蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因正反义表达载体的构建

为了改善甜瓜果实的品质及研究甜瓜蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因的生物学功能,本试验分别构建了甜瓜果实SPS基因的正义及反义表达载体。用PCR方法将克隆到pMD18-T载体上的甜瓜SPS基因用带有KpnⅠ和XbaⅠ酶切位点的引物扩增,然后将该扩增片段克隆到pMD19-T Simple载体上,再用KpnⅠ和XbaⅠ双酶切,得到该基因编码区3.37 kb的cDNA片段,将其定向插入到植物表达载体pROK2的KpnⅠ/XbaⅠ克隆位点,构建了甜瓜果实SPS基因的正义表达载体。将已克隆到pMD18-T载体上的甜瓜SPS基因用KpnⅠ和HincⅡ双酶切,得到该基因编码区830 bp的cDNA片段,将其定向插入到植物表达载体pROK2的KpnⅠ/SmaⅠ克隆位点,构建了甜瓜果实SPS基因的反义表达载体。     

黄瓜磷脂酶D基因片段克隆及其反义表达载体的构建

采用RT-PCR方法,从新泰密刺黄瓜的幼叶中得到长为1018 bp的cDNA片段,编码339个氨基酸,与GenBank中甜瓜磷脂酶D基因相比核苷酸同源性为96%,氨基酸同源性为97%.克隆片段经双酶切消化,反向插入到植物表达载体pBI121的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,构成磷脂酶D基因的反义表达载体.     

马尾松GGPPS基因cDNA序列克隆及正义、反义植物表达载体的构建

以马尾松幼苗针叶组织为材料,依据Genbank中已报道的GGPPS基因CDS区序列设计特异引物,经RT-PCR技术克隆得到GGPPS基因cDNA序列。克隆片段经酶解后分别正向、反向插入植物表达载体p-GFP,构建成GGPPS基因正义、反义植物表达载体。采用冻融法将重组质粒导入农杆菌菌株LBA4404,建立植物表达载体系统,为下一步植物转化研究过表达、抑制表达GGPPS基因对萜烯类物质合成的影响建立研究基础。     

超级稻DAD1基因的cDNA克隆及其正反义表达载体的构建

采用RT-PCR方法从超级稻幼苗中扩增DAD1基因的cDNA,并克隆测序,核酸序列表明该基因编码区为342bp,编码114个氨基酸残基.与GenBank发表的序列(XM_472334)相比,有3处碱基不同,分别为105bp处的C(GenBank的为T),148bp处的A(G),149bp处的C(T).将该基因分别正向和反向插入CaMV35S启动子后,构建了基因在植物中的正义、反义表达载体.     

非洲菊f3h基因的克隆及反义表达载体的构建

黄烷酮3-羟化酶(F3H)是植物花青素合成代谢中早期重要关键酶之一,对花色起着重要的调控作用.根据其它物种的f3h基因设计简并引物,通过RT-PCR技术,从非洲菊中克隆到500 bp的片段,经Blast N比时,证实该片段为非洲菊f3h基因保守片段.将其反向插入到高效表达载体pCAMBIA1304+CaMV 35S启动子下游,通过PCR鉴定和双酶切鉴定表明成功构建高效反义表达栽体pCAMBIA1304+-antif3h,并转化到根癌农杆菌LBA4404形成工程菌株,作为今后研究非洲菊花色调控机制以及培育新品种的有力工具.     

甜瓜蔗糖合成酶基因(CmSS1)反义表达载体的构建及遗传转化

以BamHⅠ和SalⅠ双酶切pMD18-T-CmSS1和表达载体pBI121,再用T4 DNA连接酶将回收的目的片段反向与pBI121连接。结果证明,CmSS1反向插入到pBI121中,得到了pBI121-CmSS1的重组质粒;利用农杆菌介导法将反义CmSS1基因转化甜瓜,经PCR检测,得到5株转基因植株。这为以后研究甜瓜蔗糖合成酶的活性调节机制及通过基因工程手段研究甜瓜SS的活性奠定了基础。     

CBF3基因的克隆、生物信息学分析及植物表达载体的构建

从拟南芥基因组DNA中分别克隆了CBF3基因和逆境诱导型启动子Rd29A,测序结果显示:克降的CBF3基因长776bp.编码216个氨基酸,与GeneBank公布的的序列相比对,核苷酸同源性达到99.2%,并利用生物信息学手段对其氨基酸序列、进化树、理化性质、疏水性/亲水性等进行分析;启动子Rd29A全长为956 bp,与已报道的该启动子序列比较,其核苷酸同源性为99.5%.以双元载体pCAMBIAl301为基础,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1301一Rd29A-CBF3,为利用CBF2基因提高植物的耐寒性创造了条件.     

黄瓜抗病基因同源序列的表达分析

对黄瓜抗霜霉病品种东农129进行霜霉菌诱导,以稳定表达的18S RNA基因做对照,用RT-PCR半定量的方法分析黄瓜抗病基因同源序列(RGAs)的表达情况。结果表明,霜霉菌能诱导RGA基因的表达,经霜霉菌诱导后多数RGA基因相对表达量增强。说明了RGA基因的表达情况和霜霉菌密切相关。用半定量RT-PCR研究RGA基因的表达具有操作简单,特异性高,可靠性强的优点。     

玉米大斑病菌Stgb-1基因正反义表达载体的构建与功能初探

玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)是严重威胁玉米生产安全的重要植物病原真菌。本研究在前期克隆得到的玉米大斑病菌G蛋白β亚基编码基因Stgb-1的基础上,利用pSO-I质粒成功构建Stgb-1基因正反义表达载体,并将反义表达载体用于转化玉米大斑病菌的原生质体,获得了3个突变体菌株,分别命名为anti-GB-1、anti-GB-2和anti-GB-3。其中,anti-GB-2、anti-GB-3的菌落形态与野生型菌株差异较为明显,anti-GB-1则与野生型菌株没有表型差异。利用anti-GB-1对Stgb-1基因的功能进行分析,发现在反义表达诱导物奎宁酸溶液(15 mmol/L)中,野生型菌株的孢子萌发率为93.7%,而anti-GB-1的孢子萌发率仅为16%。推测Stgb-1基因调控了玉米大斑病菌的分生孢子萌发过程。     

花生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆及反义表达载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)是控制植物籽粒中蛋白质/油脂含量比例的关键酶.本研究利用RT-PCR技术,克隆PEPCase基因的cDNA片段,并将克隆的PEPCase基因片段反向连接替代植物表达载体PBI121的GUS基因.从花生栽培品种荔蒲大花生中克隆获得编码PEPCase基因的cDNA片段(886 bp),测序结果显示其核苷酸序列与已报道的花生(EU391629)、棉花(AY008939)、大豆(D10717)、拟南芥(AY210895)、豌豆(D64037)PEPCase基因对应部分的同源性分别为99.77%、84.37%、81.54%、81.25%、78.71%.构建的反义表达载体中PEPCase基因由35S启动子所控制,将构建的反义表达载体命名为pBGPEP.为通过反义抑制技术提高花生含油量提供了基因及表达载体.     

球孢白僵菌硝酸还原酶基因同源重组载体的构建

根据已报道球孢白僵菌(Beauveria bassiana)硝酸还原酶基因(nitrate reductase,NR)序列设计引物,从球孢白僵菌D1-5菌株基因组DNA中扩增并克隆该基因上下游片段NR1和NR2,成功构建了球孢白僵菌NR基因同源重组敲除载体,以期敲除球孢白僵菌的NR基因,建立白僵菌同源重组基因敲除体系。     

Changes of Nitrate Reductase Activity in Cucumber Seedlings in Response to Nitrate Stress

In China, nitrogen fertilizer application rates in intensive agricultural systems have increased dramatically in recent years, especially in protected vegetable production systems. This excessive use of nitrogen fertilizer has resulted in soil secondary salinization, which has become a significant environmental stress for crops such as cucumber, in the protected farmland of China. So it is necessary to illuminate how crops respond to nitrate stress. The objective of this work was to examine the effects of increased nitrate concentration [14 （CK） and 140 mmol L^-1 （T）] on NO3- concentration, and in vitro and in vivo nitrate reductase activities in the roots and leaves of cucumber （Cucumis sativus L. cv. Xintaimici） seedlings with hydroponic culture. The results showed that the NO3- concentration in the roots and leaves of T seedlings significantly increased over treatment course, and at 12 d increased by 1.08 and 1.72 times with respect to CK seedlings, respectively; in vitro nitrate reductase activity of T was increased dramatically to 1.74 times of CK in the roots at 2 d and 1.56 times of CK in the leaves at 6 d, and then decreased. At 12 d, in vitro activity was still 24.3% higher in the roots and only 9.9% lower in the leaves than CK. Compared with in vitro nitrate reductase activity, in vivo activity responded differently to the increase of treatment time. At the beginning, in vivo nitrate reductase activity in the roots and leaves of T had no significant difference from CK, whereas with the increase of treatment duration, the activity decreased. At 12 d, in vivo activity in the roots and leaves of T lowered by 20.1 and 52.8% with respect to CK, respectively. This evidence suggests that posttranslational activation of nitrate reductase in cucumber seedlings may be seriously inhibited by nitrate stress.     

甘蓝型油菜透明种皮12（TT12）基因家族反义抑制植物表达载体的构建

【研究目的】构建一个同时反义共抑制甘蓝型油菜(Brassica napus)透明种皮12基因家族(BnTT12)转录的植物表达载体。【方法】通过PCR扩增得到BnTT12家族一段503bp的特异保守片段TT12A,通过亚克隆整合到中间载体pCambia2301G,构建TT12反义植物表达载体pCambi-a2301G-TT12A。采用液氮冻融法将其转化到根癌农杆菌。【结果】经过PCR鉴定、酶切鉴定和DNA测序证实载体构建成功,并转化到根癌农杆菌LBA4404菌株中形成TT12反义表达载体的工程菌株。【结论】pCambia2301G-TT12A的成功构建为利用此反义载体通过遗传转化获得转基因新型黄籽油菜和进一步探明TT12基因在甘蓝型油菜种皮色素合成途径中的分子生物学机理奠定了基础。     

桑树硝酸还原酶基因MaNR的克隆及其表达分析

【目的】以桑树栽培品种桂优62号为材料,克隆桑树硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）基因全长cDNA和DNA序列并分析其序列特征,在此基础上研究桑树硝酸还原酶基因在桑树细胞脱分化和分化过程中的表达特征以及影响因素,为进一步阐述硝酸还原酶在桑树生长发育中的作用机制奠定基础。【方法】基于单倍体川桑（Morus notabilis Schneid）基因组数据（http://morus.swu.edu.cn/morusdb）注释的scaffold570序列设计特异引物,硝酸钾处理桑树叶片48 h后使用RNAiso Plus（TaKaRa）和改良CTAB法提取总RNA及基因组DNA,分别以cDNA和DNA为模板,用RT-PCR法克隆获得桑树NR全长cDNA和DNA序列,运用生物信息学手段对推定的氨基酸序列进行分析。以桑胚轴为外植体,在无菌条件下,接种在不同氮源、生长调节物质的培养基中,通过桑树胚轴离体再生过程和real-time PCR方法研究硝酸还原酶基因在离体再生过程中的表达差异以及不同氮源、生长调节物质对NR表达的影响。【结果】克隆获得的桑树NR全长CDS序列,长2 730 bp,编码909个氨基酸,推导的蛋白质分子量为102.84 kD,等电点为6.76。基因组序列长5 142 bp,包含5个外显子和4个内含子,具有完整的5个结构域。通过氨基酸序列比对发现,其序列高度保守,与川桑NR序列同源性达95%,与蔷薇科果树NR序列同源性达78%。聚类分析表明,单子叶植物聚为一组,桑树与蔷薇科果树聚为一组。GenBank登录号分别为KF992020.1和KF992021.1。NR在桑根中表达量最高,叶中表达次之,茎中表达最少;谷氨酸显著提高NR在桑叶中的表达量,GA3显著提高NR在桑茎中的表达量。桑胚轴在单一的NH4+-N培养基中,不能被诱导出愈伤组织及丛生芽,在单一的NO3--N培养基中可以诱导出愈伤组织和丛生芽;但丛生芽继代培养在单一NH4+-N的培养基中和单一的NO3--N培养基中都可以生长。real-time PCR结果显示,NR在子叶和胚轴中的表达量高于胚根。桑胚轴在离体诱导愈伤组织和丛生芽分化过程中,NR的表达量逐渐增加,丛生芽形成后NR的表达量降低并趋于稳定。NH4+-N和NO3-N对NR在继代丛生芽中没有显著影响,谷氨酸对NR在继代丛生芽中有抑制作用,随着培养时间延长,丛生芽的NR相对表达量都降低。【结论】获得了桑树NR全长cDNA序列。硝态氮是桑胚轴诱导的必需营养因子,NR的表达受到桑树细胞脱分化和分化影响。     

烟草硝酸还原酶的生物信息学分析

为深入研究烟草中硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)的功能,采用生物信息学方法,对烟草、拟南芥和水稻中的NR氨基酸序列进行了预测和分析。通过构建系统进化树,发现烟草与拟南芥NR的遗传距离较近,而与水稻中NR的遗传距离较远;蛋白质二级结构分析表明,烟草、拟南芥和水稻NR序列的C末端较为相似,而N末端差别较大;所有NR序列中都预测到5个结构域,且磷酸化位点主要位于N末端。但烟草中NR预测到的磷酸化位点少于拟南芥中预测到的,说明拟南芥中NR的活性受到更复杂的调控。     

犬SLAM基因真核表达载体的构建及在MDCK细胞中的稳定表达

为了构建稳定表达犬信号淋巴细胞激活因子(SLAM)的MDCK细胞系,该研究从犬外周血淋巴细胞中克隆了犬瘟热病毒(Canine distemper virus,CDV)细胞受体SLAM基因,将鉴定正确的SLAM基因插入到高效真核表达载体pcDNA3.1(+)中.采用脂质体转染的方式将重组质粒pcDNA3.1/SLAM转染到MDCK细胞中,采用G418加压筛选及有限稀释法克隆,获取稳定表达SLAM的MDCK细胞株.结果表明,成功构建了SLAM的真核表达载体pcDNA3.1/SLAM,并通过G418筛选获得了稳定表达SLAM的细胞系MDCK.     

dsRNA介导的抗ToMV和CMV植物表达载体的构建

[目的]构建通过表达dsRNA,诱导植物基因沉默机制可抗2种病毒的表达载体.[方法]根据已报道番茄花叶病毒(ToMV)的运动蛋白基因(MP)和黄瓜花叶病毒(CMV)的沉默抑制子基因(2b)的核苷酸序列设计特异性引物,扩增到部分△MP和2b基因;然后通过重组PCR技术将2个病毒基因进行融合,获得长度为676 bp的融合基因△MP-2b.再将融合基因以反向重复的方式与大豆内含子相连,并定向插入到植物表达载体pBIN438上35S启动子下游.[结果]构建了含两种不同病毒来源基因的植物表达载体pBIN438△MP-2b(i/r).酶切和PCR鉴定证明所构建的载体与预期的设计完全一致.[结论]为利用RNA沉默原理进行植物广谱抗病研究奠定了基础.     

果蔗SoSgt1基因的克隆表达与植物反义表达载体的构建

利用不同作物的Sgt1基因的SGS保守区域的氨基酸保守位点设计简并引物,从果蔗的cDNA中克隆分离出果蔗SoSgt1基因片段。以果蔗SoSgt1基因片段为探针,利用电子克隆和序列拼接方法并通过RT-PCR验证获得了一个全长1438bp的cDNA序列。通过ORF软件分析,预测得到的蛋白质具有362个氨基酸。利用NCBI数据库中的Protein Blast分析SoSgt1蛋白氨基酸序列,得出含有SGT1蛋白的3个典型的保守结构域(TPR,CS和SGS),与其他作物的SGT1蛋白比较具有较高的相似性。利用梢腐病病原Gibberella fujikuroi接种福安果蔗叶片,检测到SoSgt1基因的转录水平逐渐提高,并用果蔗SoSgt1基因的cDNA片段设计2个酶切位点,反向插入到植物真核表达载体pCAMBIA1301,构建反义表达载体pCAM-SGT。     

转录因子AtWRKY35序列分析及原核表达载体的构建

WRKY转录因子是一超级基因家族,数目众多,广泛存在于高等植物中。该研究通过对WRKY基因家族的一员WRKY35进行生物信息学分析,结果发现,在其5-存在一个WRKYGQK核心结构域,一个Cys2His2或Cys2His/Cys锌指型结构,无跨膜结构域;同时通过PCR扩增、酶切、连接等将WRKY35基因片段连接到原核表达载体PET28上,这可为WRKY35基因的蛋白质表达及其后续基因功能鉴定奠定基础。