果实特异启动子调控薄皮甜瓜ACC合成酶反义基因植物表达载体的构建

从成熟的薄皮甜瓜(齐甜1号)果肉组织中提取总DNA,经PCR扩增得到约0.5kb的ACC合成酶基因的片段,将其克隆到质粒载体pMD18-T中,测序表明,该基因为583bp,编码194个氨基酸;从番茄(东农706)叶片组织中提取总DNA,经PCR扩增得到约2.2kb的E8基因片段,将其克隆到质粒载体pGEM-TEasy中,测序表明,该基因为2192bp;以pCAM2301为起始植物表达载体,pCAM-GT为中间载体,成功构建了果实特异启动子(E8)调控薄皮甜瓜ACC合成酶反义基因植物表达载体,采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404,得到了完整的Ti质粒表达载体系统。     

植物果实特异性启动子E8基因的克隆

采用高盐低pH值法、分步离心法、SDS法、CTAB法、改良CTAB法提取毛粉802番茄幼苗基因组DNA,其中改良CTAB法提取的DNA效果最好,以此DNA为模板,用特异性引物进行PCR扩增,得到了预期大小的片段,将目的片段回收,克隆进pMD18-T Simple Vector载体,经PCR及酶切检测具有与目标片段长度相符的插入片段,构建的重组pMD18-E8载体经测序结果分析显示,番茄果实特异性E8启动子序列具有高度保守性,与GenBank上发表的E81.1启动子同源性为99.1%,说明成功获得了果实特异性E8启动子基因,为实现外源基因在转基因桃果实中特异性表达做准备。     

草莓细胞工程技术与分子生物学研究进展

从成熟的薄皮甜瓜（齐甜1号）果肉组织中提取总DNA，经PCR扩增得到约0.5kb的ACC合成酶基因的片段，将其克隆到质粒载体pMD18-T中，测序表明，该基因为583bp，编码194个氨基酸；从番茄（东农706）叶片组织中提取总DNA，经PCR扩增得到约2.2kb的E8基因片段，将其克隆到质粒载体pGEM-T Easy中，测序表明，该基因为2192bp； 以pCAM2301为起始植物表达载体，pCAM-GT为中间载体，成功构建了果实特异启动子（E8）调控薄皮甜瓜ACC合成酶反义基因植物表达载体，采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404,得到了完整的Ti质粒表达载体系统。     

重组des-pGlu1-Brazzein基因植物表达载体的构建及对人参果的遗传转化

本研究通过对茄科植物的E8基因的非编码区DNA序列进行亲缘关系及功能元件保守性分析,发现E8基因的非编码区包含ERE,茉莉酸和低温干旱应答等基序并存在较高的保守性,表明利用果实特异性E8启动子改善同属茄科茄属的人参果果实风味更具特异性;利用密码子偏爱性优化设计甜蛋白Brazzein,采用亚克隆技术成功获得甜蛋白des-pGlu1-Brazzein基因和E8启动子基因,经Blast对比均与GenBank中已报道的序列高度同源,并利用2KGQ模型分析des-pGlu1-Brazzein基因的空间结构特性;以中间载体pHANNIBAL及植物表达载体pCEPSP为基础,分别构建由E8启动子及35S启动子驱动的兼具重组甜蛋白及除草剂抗性的植物表达载体,并通过农杆菌介导法进行人参果的遗传转化,获得转化再生植株54株,经检测从中筛选出15株阳性植株,初步确定已经完成目的基因整合到人参果基因组中。     

转基因马铃薯外源基因插入位点分析及检测方法的建立

09-4为本实验室构建的抗马铃薯PRLV的RNAi基因和特异切割马铃薯PSTVd的核酶基因无标记双价表达载体p CAMBIA3301-DR-IS导入马铃薯中获得的转基因无性系。本研究通过染色体步移获取转基因无性系09-4的插入位点左边界旁侧序列,对获得的左边界序列进行分析,扩增获得片段大小为382 bp,包括转化载体序列119 bp及转基因马铃薯的旁侧序列263 bp;依据转化马铃薯的RNAi基因和左旁侧序列分别设计引物,扩增出大小为300 bp的片段,建立了09-4转基因无性系特异性标识和特异PCR检测方法,为转基因马铃薯的检测和身份识别提供技术基础。     

金花茶CnLCYE基因cDNA克隆及表达载体构建

利用RT-PCR和RACE技术,从珍稀观赏植物金花茶(Camellia nitidissima)花瓣中克隆得到了一个番茄红素ε-环化酶(lycopeneε-cyclase,LCYE)基因c DNA全长,命名为CnLCYE。碱基序列分析显示,CnLCYE基因全长2 149 bp,包含291 bp的5'非翻译区(untranslated regions,UTR)、265 bp的3'UTR和1 593 bp编码530个氨基酸的开放阅读框。该基因编码的蛋白质含有2个跨膜结构域,一个NADB_Rossmann superfamily结构域以及番茄红素ε-环化酶结构域(PLN02697)。CnLCYE蛋白二级结构以无规则卷曲为主,其次为α-螺旋,β-折叠所占比例最少。氨基酸序列比对分析结果显示,CnLCYE与茄科、蔷薇科等植物LCYE蛋白同源性都在70%以上,与普洱茶(Camellia sinensis var.assamica)LCYE同源性最高。根据该CnLCYE全长序列设计带有KpnⅠ和Bam HⅠ位点的全长扩增引物扩增基因全长,用KpnⅠ和Bam HⅠ双酶切后与表达载体p CAMBIA1300连接,成功构建了CnLCYE基因的正义表达载体,为深入研究CnLCYE基因的功能及其对花色的调控作用提供了帮助。     

甘蓝型油菜含MATH结构域基因BnMT-1干扰载体的构建及遗传转化

本研究以甘蓝型油菜湘油15种子不同发育时期抑制差减文库为研究对象,设计特异性引物扩增得到一个与油脂代谢相关,含MATH结构域的基因片段,长度为327bp,命名为BnMT-1。根据RNA干扰的基本原理,将目的片段正反向插入到表达载体pFGC5941.nap查尔酮内含子两侧,经限制性内切酶酶切和质粒PCR扩增检测,证明已成功构建了干扰载体PP-MT。采用根癌农杆菌法将PP-MT干扰载体转入甘蓝型油菜中,对转化植株基因组DNA的PCR检测表明,干扰载体已转入到甘蓝型油菜中,共获得了两株转基因植株。这为进一步研究BnMT-1基因在甘蓝型油菜中的功能打下了基础。     

番茄果实特异性启动子2A11的基因克隆及功能研究

采用巢式PCR技术从番茄基因组DNA克隆到长度1.3kp的果实特异性2A11启动子基因。序列分析表明,克隆到的基因序列2A11启动子转录起始位点上游的621bp处缺失了已报道的番茄2A11启动子基因（GenBank ID M87659,1993）序列中的“tatattgttaacttcttgttgaattaaagcaat”片段,其同源性为61%,登入GenBank,ID号为DQ453963;构建植物表达载体pCAMBIA2A11,用农杆菌介导侵染番茄果实,GUS基因瞬间表达结果表明,该2A11启动子基因具有驱动GUS基因在番茄果实中特异性表达的功能。研究结果表明成功地获得2A11果实特异性启动子基因,为下一步转基因番茄口服疫苗的研制奠定了一定的基础。     

大豆持绿基因GmSGR的RNA干扰载体构建及遗传转化

持绿基因(Stay Green gene)在植物衰老过程中起到了重要的作用。本研究利用同源序列PCR方法、Gateway重组技术和子叶节遗传转化方法,对大豆持绿基因Gm SGR进行RNAi载体的构建,并将其转入到大豆受体中,获得转基因阳性植株。结果显示,分别获得长度为786 bp的Gm SGR1 CDS序列,长度为816 bp的Gm SGR2 CDS序列及355 bp的att B-Gm SGRi干扰片段。依据RNAi引物设计原则和Gateway重组技术,将干扰片段依次导入到入门载体p DONR221和表达载体p B7GWIW2(Ⅱ)中,并转化农杆菌EHA105,通过子叶节法将其转入大豆受体中,最终获得阳性转基因植株。本研究在m RNA水平沉默同源靶基因,干扰大豆Gm SGR基因功能,结果显示其叶片和种子有趋向持绿的特性。本研究为探究持绿基因的遗传效应,作用机理提供实践参考,为高光效大豆的遗传改良,探讨植物衰老延缓机制,提高产量和品质等提供理论支持。     

miR6027在番茄果实中的表达分析及STTM沉默载体的转化

为探究Sl-miR6027在果实成熟过程中的功能,本研究利用生物信息学方法,分析了Sl-miR6027在番茄果实发育过程中的表达模式,同时对Sl-miR6027启动子中存在的顺式作用元件和Sl-miR6027的靶基因进行预测;依据Sl-miR6027成熟序列,设计STTM寡核苷酸序列,构建pCambia-STTM6027沉默载体;采用农杆菌介导法转化番茄,通过PCR筛选阳性转化植株并进行初步的表型分析。结果表明:Sl-miR6027在绿熟期表达量最高;Sl-miR6027启动子中存在20个光应答元件和一些非生物胁迫应答元件;Solyc09g098130为Sl-miR6027潜在的靶基因,二者在果实成熟不同时期表达量呈负相关,且其表达水平受到光照的调节;依据Sl-miR6027成熟序列成功构建出pCambia-STTM6027沉默载体;pCambia-STTM6027转基因番茄表型分析表明Sl-miR6027参与调节红熟期番茄果实颜色。上述结果初步表明Sl-miR6027参与调节番茄果实成熟过程。     

番茄果实果糖激酶基因的克隆及其表达分析

根据GeneBank中已登记的番茄果糖激酶基因的保守序列设计特异引物,以普通栽培型番茄辽园多丽的果实为材料提取总RNA,采用RT-PCR方法,扩增出果糖激酶基因cDNA序列的部分片段并克隆到pBS-T载体中.测序结果表明,LeFRK1-LeFRK3分别与番茄植物中已知该基因的核苷酸序列相似性高达99%以上,构建了一个番...     

甘薯番茄红素β-环化酶基因的克隆与转化烟草的研究

番茄红素β-环化酶（LYC-B）催化番茄红素形成β-胡萝卜素，是β-胡萝卜素生物合成的关键酶之一。从甘薯块根总RNA逆转录的cDNA中扩增出lyc-b的保守序列后，用cDNA末端快速扩增方法（RACE）获得了该基因全长cDNA，共1 844 bp，开放阅读框1 503 bp，编码501个氨基酸。构建了lyc-b植物表达载体p23-lyc-b，通过农杆菌介导法转化烟草，经PCR及Southern杂交表明该基因已整合到烟草的基因组中。     

紫苏FAD3基因RNA干扰载体的构建及遗传转化

本研究利用RNA干扰的方法抑制紫苏ω-3脂肪酸脱氢酶基因FAD3的表达,以期得到低ALA含量的转基因植株。根据紫苏FAD3基因(Gen Bank登录号为KC990786.1)序列设计含有不同酶切位点的特异性扩增引物,通过扩增获得长度为258 bp的RNA干扰片段,构建以Ca MV35S启动子驱动表达的紫苏FAD3基因RNA干扰表达载体p FGC5941M-FAD3I,将该载体转入根癌农杆菌GV2301后,采用农杆菌介导法进行紫苏的遗传转化,经除草剂抗性筛选和PCR检测获得1株阳性转基因植株。利用荧光定量PCR技术对野生型和转基因阳性苗的FAD3基因进行了表达分析,结果显示,阳性植株中FAD3基因的表达受到显著抑制,FAD3基因表达量降低了80%,说明此研究构建的FAD3基因RNA干扰载体对该基因表达沉默是有效的,为FAD3基因在不饱和脂肪酸代谢过程中的功能研究提供了理论依据。     

番茄茄红素β-环化酶基因高效沉默载体构建

番茄茄红素是番茄果实中含量最多的一种类胡萝卜素,也是植物类胡萝卜素代谢过程中的一个重要中间产物.它的环化是在茄红素β-环化酶(Lyc-b)和茄红素ε-环化酶(Lyc-e)催化下完成的,其中茄红素β-环化酶在番茄茄红素转变为β-胡萝卜素的过程中起主要作用.我们利用RT-PCR方法从番茄叶片中克隆出Lyc-b基因,将PCR产物与pGEM-T载体连接后进行测序,扩增的DNA序列与发表的茄红素β-环化酶序列一致.以此为模板,克隆了400 bp左右的目的片段,利用Gateway系统构建Lyc-b基因目的片段的pJawoh18-2b ihpRNA表达载体.经PCR与酶切鉴定的阳性克隆转化农杆菌LBA1100,利用农杆菌叶盘法转化番茄获得了抗性愈伤及再生苗,以检测ihpRNA沉默载体能否降低茄红素β-环化酶基因表达,并为进一步了解该基因在番茄类胡萝卜素代谢过程中的作用奠定基础.这些数据未在本文列出.     

小麦抗叶锈病Lr35基因同源序列RGA1侧翼序列的扩增与分析

利用小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr35,根据已扩增出的Lr35相关基因组DNA片段RGA1设计3对特异性引物,通过热不对称交错PCR技术获得2个有效扩增片段,将目的片段回收纯化,连接到pGEM-TEasy载体,转化EcoliDH5α感受态细胞中,经EcoRⅠ酶切,验证插入片段,选择合适菌液测序。获得了2条侧翼序列,长度分别为511bp和614bp,与RGA1重叠区分别为293bp和509bp,分别向3'端和5'端延长了208bp和100bp,拼接后序列为915bp。经BLASTn同源性比较与小麦抗叶锈病基因Lr21同源性为93%(score值为674,E值为0.0),与含有Lr10基因的450Kb大片段重叠群同源性为90%(score值为260,E值为7e-66),该研究为克隆Lr35目的基因奠定了基础。     

同源重组快速构建百合LCHS2基因RNAi表达载体及其鉴定

为探讨CHS基因的下调表达对花朵着色的影响以及为百合观赏性状遗传改良提供技术支持,利用基于同源重组原理的Gateway技术,根据课题组从东方百合‘索邦’分离的LCHS2基因序列(Genbank登录号:GQ483376)和pENTR/D-TOPO载体要求,设计上游5'端添加'CACC'的一对特异引物,PCR扩增获得636 bp的干扰片段。通过TOPO克隆,将该片段克隆入载体pENTR/D-TOPO构建入门克隆载体pENTR/D-CHS,测序结果显示,与原序列同源性为100%。再经过LR反应使pENTR/D-CHS上的干扰片段替换掉目标载体pHellsgate12上的ccdB片段,快速构建了包含LCHS2基因干扰片段的RNAi表达载体pH12-CHSi,经限制性内切酶XhoI、XbaI酶切鉴定获得724 bp和722 bp的片段,与预期结果一致。pH12-CHSi电击法转化农杆菌GV3101,菌液PCR鉴定,出现636 bp的目的条带,表明RNAi表达载体pH12-CHSi已成功转入农杆菌。     

ProDH基因反义表达载体的遗传转化

利用农杆菌介导的叶盘法将ProDH基因反义表达载体分别导入番茄品种‘耐运2000’和烟草中,建立并优化了番茄子叶再生体系。同时采用操作简单、再生周期短、转化效率较高的烟草进行了遗传转化体系的建立。试验获得49个烟草抗性芽和177个番茄抗性芽,用特异性引物对其做PCR扩增验证,共获得9个PCR呈阳性的抗性芽,其中7个烟草抗性芽、2个番茄抗性芽,因此证明外源基因已成功转入番茄的基因组中,为进一步番茄转基因工程的研究奠定基础。     

富有柿果ACC合成酶基因RNA干扰植物表达载体的构建

分析克隆的柿果ACC合成酶基因的序列,根据其与表达载体pSMAK311上的酶切位点设计2对带酶切位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增柿果ACC合成酶基因片段。双酶切PCR回收产物以及表达载体,将酶切产物定向连接构建成反义表达载体;在此基础上构建该酶基因的shRNA表达载体,由此转录的mRNA因两端序列反向互补而成发夹式RNA,因此,可应用于RNA干扰研究。将所构建好的载体转化农杆菌EHA101用于后续的遗传转化研究。     

柚CCoAOMT基因的克隆与超表达载体构建

为探明咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶（CCoAOMT）在柚[Citrus maxima (Burm.) Merr.]果实发育中对木质素单体合成的影响,克隆了柚CCoAOMT基因ORF序列并构建超表达载体转化至农杆菌。采用Trizol法提取柚汁胞总RNA,经反转录得到cDNA,根据已知柚CCoAOMT片段序列,设计其ORF引物。PCR扩增得到柚CCoAOMT基因ORF序列,长度为744 bp,编码247个氨基酸,与龙眼(Dimocarpus longan)、麻疯树(Jatropha curcas)、杨树(Populus balsamifera)的CCoAOMT基因同源性大于90%。经软件预测,该酶定位于质膜的可能性最大,不具有跨膜结构。将柚CCoAOMT基因正向导入植物过表达载体p1301,位置在CaMV35S启动子的之后,并将载体转化至农杆菌EHA105。本研究得到的基因片段包含柚CCoAOMT基因ORF,成功构建植物超表达载体p1301-cmCCoAOMT,并导入农杆菌。含p1301-cm CCoAOMT的农杆菌株可转化多种植物受体,为深入研究该基因功能奠定了基础。     

番茄褪绿病毒CP基因克隆、序列分析及原核表达

为制备番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)抗血清,以番茄病叶为试验材料,提取总RNA,根据To CV CP基因设计特异性引物,利用RT-PCR方法克隆目的基因,构建原核表达载体p ET32a-To CVCP,在大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中表达CP蛋白。结果表明:To CV CP基因(Gen Bank登录号:KT809400)全长774 bp,编码257个氨基酸,与Gen Bank中其他地区分离物核苷酸序列同源性为97.2%~99.6%,推导的氨基酸序列同源性为97.3%~100.0%。核苷酸序列保守位点占全部位点的91.3%,氨基酸序列保守位点占全部位点的88.3%,表明不同地理来源的番茄褪绿病毒的CP基因保守性较高。将To CV CP基因克隆到原核表达载体p ET-32a(+)上,并在体外条件下诱导表达出融合蛋白。SDS-PAGE分析表明,转p ET32a-To CVCP载体的大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株表达了分子量约33 k Da的重组蛋白。该重组蛋白在37℃,1.0 mmol/L IPTG、诱导6 h,表达量最大。