同步抑制棉籽 FAD2 1 与FatB基因表达的RNAi载体构建

采用PCR技术,分别扩增获得靶标基因 FAD2 1 与FatB的功能区域片段426与501 bp,通过PCR引物引入特定的酶切位点,采用DNA标准重组技术与Gateway技术相结合的方法,以表达载体pBI121及RNA干扰载体pANDA35HK为基础,利用种子特异性启动子,成功构建出棉籽特异抑制双基因表达的RNAi载体。     

利用Gateway技术构建黄瓜HPL基因的RNA干扰载体

为探讨黄瓜脂氢过氧化物裂解酶基因(HPL)下调表达对黄瓜果实挥发性醛类物质合成的影响,设计1对特异引物,以黄瓜pDONR201 HPL质粒为模板,通过PCR扩增出323 bp的片段。利用基于同源重组原理的Gateway技术,将扩增的片段通过BP反应连接到入门载体pDONR201中。对扩增出的323 bp的片段进行测序,测序结果显示该序列与原序列同源性为100%。在此基础上,通过LR反应将目的片段插入过表达的植物RNA干涉载体pHellsgate8,构建黄瓜HPL基因的RNAi表达载体pHellsgate8 HPLi,分别经限制性内切酶XhoⅠ、XbaⅠ酶切后获得323 bp的片段,与预期结果一致。采用热击法将pHellsgate8 HPLi转化农杆菌GV3101,经菌液PCR扩增获得323 bp的目的条带,表明RNAi表达载体pHellsgate8 HPLi已成功转入农杆菌中。     

蓝舌病病毒 NS4 基因原核表达载体的构建与表达

蓝舌病病毒（Bluetounge virus,BTV）非结构蛋白4（Non-structural protein 4,NS4）拮抗干扰素的产生,在BTV逃避宿主天然免疫的过程中发挥重要作用。利用PCR扩增得到 NS4 基因,与空载体pET-32a双酶切后连接,构建pET-32a- NS4原核表达载体;将pET-32a- NS4转化至E.coli BL21感受态细胞,以IPTG诱导表达;利用SDS-PAGE确定IPTG的最佳诱导浓度、时间与重组蛋白的表达形式;利用Western blot分析重组蛋白的表达情况。结果表明,成功构建pET-32a- NS4原核表达载体;IPTG最佳诱导浓度为 0.8 mmol/L,时间为6 h,蛋白主要以包涵体形式表达;Western blot在27 ku处可见目的条带,与预期相符。本研究成功构建pET-32a- NS4原核表达载体,实现NS4蛋白的大量、高效表达,为进一步探究NS4蛋白在BTV拮抗宿主天然免疫中的作用机制提供材料。     

蟠桃磷脂酶D基因RNAi表达载体构建

[目的]构建蟠桃磷脂酶D基因的RNAi表达载体.[方法]以英格尔蟠桃为材料,将CTAB改良法提取的蟠桃总RNA反转录成cDNA作为模板,通过RT - PCR扩增约347 bp的保守片段,将目标片段插入到pSK - int中间表达载体中,获得pSK - PLD - RNAi中间表达载体,然后将其转入植物双元表达载体pCAMBI1301中,构建该基因的shRNAi表达载体pCAMBIA - PLD - RNAi.[结果]经限制性内切酶酶切和测序鉴定证明蟠桃磷脂酶D基因的RNAi表达载体pCAMBIA - PLD - RNAi已构建成功.[结论]蟠桃磷脂酶D基因的RNAi表达载体的构建为进一步通过RNAi技术延长蟠桃果实的贮藏寿命奠定了基础.     

牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因载体构建与活性检测

【目的】构建牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒,并检测其在C2C12细胞系中的表达活性。【方法】从牛外周血中提取基因组DNA,通过PCR方法从牛基因组DNA中克隆获得牛ATP5B基因的5′端转录调控区的1 898bp目的片段,通过设计引物逐段缺失后获得7个亚克隆,将其纯化后经SmaⅠ和KpnⅠ双酶切与pGL3-Basic载体连接,连接产物转化感受态细胞DH5α,得到牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒,经脂质体基因转染法转染C2C12细胞系后,检测7个重组质粒的荧光素酶活性;运用在线软件Gen-omatix和TFSEARCH对ATP5B启动子区序列进行分析。【结果】成功克隆获得7个系列缺失的牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒pATP5B-1898、pATP5B-1607、pATP5B-1293、pATP5B-992、pATP5B-678、pATP5B-462和pATP5B-145;通过转染细胞和荧光素酶活性分析,可知构建的重组质粒均有启动子活性,且重组质粒pATP5B-678和pATP5B-462与空载体pGL3-Basic的荧光素酶活性差异极显著。软件分析结果显示,ATP5B基因启动子区域-763~-85bp存在多个重要转录调控元件。【结论】成功构建了7个系列缺失的牛ATP5B基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒,且证实-763~-230bp为牛ATP5B基因的核心启动子区域。     

水稻osvdac基因RNAi表达载体的构建及遗传转化

[目的]构建水稻osvdac3和osvdac5基因RNA干涉表达载体,获得转干涉载体的转基因水稻植株。[方法]采用TRIzol法提取水稻幼苗总RNA,以反转录的cDNA为模板,扩增得到osvdac3和osvdac5的分别靠近5’端和3’端约500～600bp的特异序列,用Gateway重组克隆技术构建RNA干涉表达载体,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行遗传转化。[结果]成功构建水稻2个osvdac3和2个os-vdac5基因RNA干涉表达载体,并获得转osvdac3干涉载体的阳性植株。[结论]干涉osvdac3和osvdac5的植株为研究其功能提供材料。     

新疆多浪羊IL-1β基因原核表达载体的构建与表达

【目的】构建新疆多浪羊IL-1β基因编码区的原核表达载体,在大肠杆菌中进行诱导表达,为进一步研究IL-1β蛋白的结构功能奠定基础。【方法】从含质粒pMD-18T-IL-1β的大肠杆菌DH5α中获取IL-1β基因,与pET-28b质粒DNA连接,构建原核表达载体pET-28b-IL-1β。先将其转化到克隆载体E.coli DH5α感受态细胞中大量拷贝,经菌液PCR和EcoRⅠ、XhoⅠ双酶切鉴定后,提取pET-28b-IL-1β质粒转化到表达载体E.coli BL21(DE3)中,再次进行菌液PCR和EcoRⅠ、XhoⅠ双酶切鉴定。将阳性单克隆接种于LB液体培养基,以终浓度为1mmol/L IPTG进行诱导,用SDS-PAGE电泳检测IL-1β蛋白的表达及存在形式,通过Western blotting验证表达产物是否为目的蛋白。【结果】成功构建了新疆多浪羊IL-1β基因的原核表达载体pET-28b-IL-1β,该载体经诱导后表达出融合蛋白,分子质量为32.4ku,主要以包涵体的形式表达;经Western blotting检测,带有6×His标签的融合蛋白有很好的反应原性。【结论】成功构建了新疆多浪羊IL-1β基因的原核表达载体pET-28b-IL-1β,其在大肠杆菌BL21(DE3)中经诱导后表达出分子质量约为32.4ku的IL-1β融合蛋白。     

甘蓝脯氨酸脱氢酶基因克隆与RNAi表达载体构建

通过RT-PCR、同源克隆和RACE等方法由甘蓝总RNA扩增得到了甘蓝脯氨酸脱氢酶基因cDNA全长(1 719 bp),其中包含了一个1 497 bp的完整开放阅读框,编码498个氨基酸,与已发表的十字花科植物ProDH基因均具有85%以上的同源性。在此基础上设计并克隆干扰片段,利用酶切连接的方法将该基因干扰片段正反向插入到载体pFGC-1008的GUS内含子两侧,经限制性内切酶酶切和测序鉴定,证明植物表达载体pFGC-gPDH已构建成功,为进一步研究该基因的功能创造了条件。     

番茄脯氨酸脱氢酶基因的克隆与RNAi植物表达载体的构建

[目的]克隆了脯氨酸脱氢酶ProDH基因的全长cDNA,构建了ProDH基因的RNA干扰植物表达载体,并转化到农杆菌.[方法]以“耐运2000番茄”幼苗为试材,根据GenBan中公布的番茄脯氨酸脱氢酶ProDH基因的序列信息设计了一对特异性引物,克隆了该基因的全长cDNA,分析基因序列选择正反向片段并扩增,并通过酶切、连接的方法构建了ProDH基因的RNA干扰植物表达载体PBI121-PDHi利用冻融法将表达载体转化到农杆菌EHA105中.[结果]所克隆到的ProDH基因片段长2 001 bp,其中CDS为1 491 bp,编码380个氨基酸.测序结果与公布序列同源性100％,因此可以用来构建干扰载体;通过酶切与测序鉴定,证明表达载体构建成功.[结论]经特异性引物扩增检测,证明表达载体已转入农杆菌,为进一步的研究该基因奠定了基础.     

普通小麦和短柄草AGAMOUS LIKE 6基因RNA干扰载体的构建

AGL6(AGAMOUS LIKE6)基因亚家族是植物MADS-BOX基因家族一个古老的亚家族,近年的研究表明,禾本科植物玉米(Zea maize)AGL6基因ZAG3、水稻(Oryza sativa)AGL6基因OsMADS6参与调控花的发育。OsMADS6还影响种子的发育。普通小麦(Triticum aestivum)和短柄草(Brachypodium distachyon)中AGL6基因的功能还不清楚。为解析小麦和短柄草AGL6基因的功能奠定基础,运用RT-PCR等分子生物学方法,克隆TaAGL6基因的cDNA序列,构建RNA干扰载体,同时分析TaAGL6基因的表达模式。结果表明:成功构建TaAGL6和BdAGL6 RNA干扰载体,小麦中有3个同祖AGL6基因,分别位于A、B、D基因组上,它们除了在花序中高水平表达外,在幼苗的根中也有一定表达。     

NtSKP1基因的RNAi载体构建及对烟草的转化

根据枯斑三生烟草SKP1基因(NtSKP1)的序列,设计二对分别含有特定酶切位点的特异引物,以重组质粒pMD18-SKP1为模板,分别扩增目的基因的正反向片段(约473 bp)。将反向目的片段插入中间载体pHANNIBAL内含子右侧,正向目的片段插入该载体内含子左侧,再经NotⅠ酶切回收约3 916 bp目的片段,插入到双元载体质粒pART27中,成功构建了含NtSKP1基因片段正反向重复序列的植物表达载体pART27-skp1sa。将pART27-skp1sa质粒导人根癌农杆菌LBA4404中并转化烟草叶片细胞,经选择分化培养,获得转基因烟草。     

重组RNA干扰表达载体的构建与鉴定

干扰(RNA interference,RNAi)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。本研究以稻纵卷叶螟可溶型海藻糖酶基因(Cm Tre1)为靶标,设计RNAi靶位点并将其命名为Cm Tre1*,在其两端分别添加Bam H I与Spe I酶切位点并进行人工合成,然后经双酶切后与p1301植物表达载体连接,构建重组表达载体p1301-Cm Tre1*。PCR、双酶切和测序鉴定结果证明重组表达载体p1301-Cm Tre1*构建成功,并将其成功转入农杆菌LBA4404,构建基因工程菌。用含有p1301-Cm Tre1*质粒的农杆菌LBA4404浸染中花11号水稻的愈伤组织,经过愈伤组织的抗性筛选、分化和植株再生,获得26株阳性转基因植株。用取食非转基因水稻的稻纵卷叶螟作为对照,用实时荧光定量PCR方法分株测定取食转基因水稻稻纵卷叶螟体内Cm Tre1基因的mRNA表达水平,并检测其体内海藻糖酶活性变化。结果显示,相较于对照组,取食转基因水稻稻纵卷叶螟体内Cm Tre1基因表达量下降了44.79%,海藻糖酶活力平均下降了14.94%。研究结果表明转基因水稻的RNA干扰效应相当明显,能对取食其叶片的稻纵卷叶螟Cm Tre1基因起到明显的沉默作用。     

Trxf1基因表达载体的构建及在加工番茄中的遗传转化

Trxf1是硫氧还蛋白家族中的一员,是组成硫氧还蛋白系统的重要组成部分,在植物的氧化逆境中发挥作用。为进一步研究该基因功能,通过RT-PCR方法从加工番茄叶片中克隆Trxf1基因的编码区,成功构建植物表达载体pBI121-Trxf1,采用农杆菌介导法转化番茄,经PCR、RT-PCR分析表明,植物表达载体已成功整合到番茄基因组中。实时荧光定量PCR研究表明,加工番茄Trxf1基因在其根、茎、叶、花等器官中均有表达,且在叶片中表达量最高。     

二穗短柄草FRUITFULL1基因表达分析及RNA干扰和过表达载体的构建

为了揭示BdFUL1的生物学功能,利用生物信息学和分子生物学方法,分析二穗短柄草转录因子FRUITFULL1-2(BdFUL1-2)的结构、序列特征以及与不同植物AP1/FUL的亲缘关系,构建进化树。利用定量RT-PCR等分子生物学方法,分析非生物逆境和外源激素处理条件下两个转录本BdFUL1-1和BdFUL1-2的表达水平。结果表明:BdFUL1属于典型的植物MADS-box基因,与小麦的WFUL1有很近的亲缘关系;在高温、低温、干旱胁迫以及不同激素ABA、6-BA和SA处理下,BdFUL1-1的表达水平显著升高,暗示BdFUL1可能通过激素信号传导而参与响应非生物胁迫。同时,构建BdFUL1-1和BdFUL1-2的RNA干扰和过表达载体。     

芸薹属DFR基因家族RNA干扰载体的构建

二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol-4-reductase,DFR)是类黄酮途径的一个关键酶,对种皮色泽和花色的形成具有重要作用。本研究从甘蓝型油菜克隆了600 bp(不计人工酶切位点)的芸薹属DFR基因家族的RNA干扰片段BDFRI,将其反义片段和正义片段分别插入到本课题组新近改造的植物RNAi平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区之间、间隔区与终止子之间,构建了11 400 bp的RNAi干扰载体pFGC5941M-BDFRI,通过多重PCR鉴定证实载体构建成功,并转化到根癌农杆菌菌株LBA4404中形成了工程菌株。此载体的构建为进一步研究DFR基因参与决定芸薹属种皮色素和茎叶彩色性状的分子机理和代谢调控奠定了基础。