甘蔗锌指蛋白基因ShSAP1表达产物的亚细胞定位

甘蔗锌指蛋白ShSAP1可能参与了甘蔗成熟与逆境应答的过程。为了研究ShSAP1的功能,可通过亚细胞定位研究ShSAP1的定位特点。首先将ShSAP1基因的编码区序列连接到植物表达载体pCAMBIA1302中,构建ShSAP1与绿色荧光蛋白基因融合的植物表达载体pCAMBIA-ShSAP1,然后采用基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,在荧光显微镜下观察ShSAP1与GFP融合表达产物在洋葱表皮细胞中的亚细胞定位,结果表明ShSAP1-GFP融合蛋白定位在细胞膜、细胞质和细胞核中。     

麻疯树FAD3基因的克隆及亚细胞定位研究

为研究麻疯树JcFAD3的亚细胞定位,本实验从麻疯树叶片中克隆了JcFAD3基因,将其与绿色荧光蛋白基因融合构建植物表达载体。利用基因枪转化的方法将重组载体转入到洋葱表皮细胞中进行瞬时表达,通过检测融合蛋白在洋葱内表皮细胞中的分布来对JcFAD3基因进行亚细胞定位,荧光显微镜检测结果表明,JcFAD3基因表达产物定位于细胞质中。     

转基因大麦中gfp基因的遗传及表达研究

为了探索转基因遗传及染色体重组对转基因表达的影响,以4个转绿色荧光蛋白基因(gfp)大麦系与野生型大麦相互杂交,通过对F<,2根尖和花粉细胞中绿色荧光蛋白(GFP)的检测,研究了转基因的遗传方式和表达.结果表明,绿色荧光蛋白基因在单位点和双位点插入的转基因系与野生型大麦杂交的F<,2群体中分别表现3:1和15:1的遗传分离,符合孟德尔式遗传,并表现基因的剂量效应;不同转基因系问相互杂交后代同样表现孟德尔式遗传,并出现转基因gfP表达水平提高的个体;转基因沉默系参与的杂交后代继续表现其转基因沉默.     

根癌农杆菌农杆菌介导抗菌肽基因转化大豆的研究

为利用抗菌肽基因培育转基因大豆抗病材料,采用根癌农杆菌介导法将抗菌肽基因和绿色荧光蛋白基融合因转入大豆胚尖外植体。结果表明,60mg/L的卡那霉素可以对转化植株进行有效的筛选;在共培养时添加200µmol/L乙酰丁香酮有利于抗菌肽基因的转化;在生根培养基中不添加卡那霉素更有利于转化苗的成活。目的基因特异的PCR检测和绿色荧光蛋白表达分析,发现抗菌肽基因已转入大豆,并得到表达。     

大豆C_2H_2型锌指蛋白基因SCTF-1转化及功能分析

为探讨锌指蛋白在大豆对非生物逆境胁迫耐受过程中的作用,构建了锌指蛋白基因SCTF-1的植物表达载体p CPB-SCTF-1,利用花粉管通道法将其导入大豆中,通过抗性筛选及PCR检测,共获得了6株转SCTF-1基因植株,Southern杂交鉴定表明功能元件以单拷贝形式整合于受体基因组中。荧光定量PCR检测证明转化植株在根、茎、叶部位的表达与未转化植株相比显著提高。在4℃低温胁迫下,转SCTF-1基因植株相对电导率明显低于非转化植株,降低了21.10%~23.09%;丙二醛含量明显低于非转化植株,降低了10.56%~11.74%;过氧化物酶活性明显高于非转化植株,增加了25.02%~30.38%;转基因植株叶片未呈现明显的萎缩、萎蔫、打卷现象。因此,转SCTF-1基因的过量表达提高了转基因大豆的耐冷能力。     

水稻同源异型域转录因子OsHox9的反向遗传学分析

同源异型域(Homeobox,HB)转录因子对于植物的生长发育具有重要的调控作用,主要涉及细胞分化、形态建成、内外环境信号应答等多个方面。为了研究该转录因子家族成员在水稻中的功能,构建了该家族成员OsHox9基因的RNAi表达载体,利用反向遗传方法分析该基因的功能。与野生型对照植株相比,RNAi转基因植株株高变矮,分蘖数减少。实时PCR表达分析表明OsHox9基因在有表型转基因植株中的表达下调,但在没有表型转基因植株中OsHox9表达量与野生型植株差异不显著,说明RNAi载体起到了干涉作用,转基因植株的表型是由RNAi造成的。组织特异性表达分析表明OsHox9在水稻的根、茎、叶、茎顶端分生组织及不同时期的幼穗中均有表达,但在茎顶端分生组织及幼穗中表达量较高。为了查明OsHox9的亚细胞定位,构建了OsHox9与绿色荧光蛋白GFP的融合载体并导入烟草叶片中进行瞬时表达,结果表明OsHox9定位于细胞膜上,在细胞膜上起作用。     

Amy32B启动子在水稻中的表达分析

根据已报道的在大麦糊粉层特异表达的α-淀粉酶基因Amy32B,利用序列合成技术将Amy32B启动子与红色荧光蛋白基因RFP融合在一起,构建植物表达载体,并由农杆菌介导法导入水稻品种明恢86中,对转基因水稻植株中的红色荧光蛋白RFP活性进行检测。结果表明,Amy32B启动子在水稻中同样具有活性,在糊粉层背部特异表达,在整个植株中也有微弱本底表达。这表明Amy32B启动子为外源基因在转基因水稻糊粉层中高表达提供了新的工具,也为研究基因工程改良水稻提供了新的参考。     

小麦隐性核不育保持系表达载体的构建及拟南芥遗传转化

利用小麦杂种优势能够创制稳定的雄性不育系。相比于细胞质雄性不育系和光温敏雄性不育系,细胞核雄性不育具有育性稳定、易恢复、不受环境影响等特点。小麦隐性核不育基因 ms1的克隆以及杂交制种技术(hybrid seed production technology, SPT)的开发,为雄性不育的保持和杂种优势利用奠定了基础。本研究将小麦花粉育性恢复基因 Ms1、花粉致死基因 ZmAA1、红色荧光蛋白基因 DsRed2及其特异性启动子和终止子连接到表达载体pGEII上,转化野生型拟南芥,得到6株转基因拟南芥。通过荧光显微镜观察拟南芥种子,发现野生型拟南芥种子表面平滑,不能发出红色荧光;而转基因种子表面呈现颗粒状,能够发出红色荧光。这说明表达载体构建成功,并能够在拟南芥中成功表达。这为创制人工小麦隐性核不育系奠定了理论和材料基础。     

乔松根特异启动子PmPgPR10驱动Na+/H+逆转运蛋白提高转基因水稻的耐盐性

 为获得抗盐水稻,将小麦液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因TaNHX2与乔松(Pinus griffithii)根诱导型特异表达启动子PmPgPR10融合（PmPgPR10∷TaNHX2）并转化水稻,以研究PmPgPR10启动子对TaNHX2基因表达的影响以及转基因植物的耐盐性。PCR、Southern和实时PCR试验结果表明,PmPgPR10∷TaNHX2基因已通过农杆菌介导法整合进水稻基因组,而且外源基因已在受体细胞中正确表达。在盐胁迫处理时,转PmPgPR10基因植株的耐盐性以及外源基因的表达量显著高于对照植株,说明PmPgPR10启动子可以调控TaNHX2基因在根中特异表达。为了进一步分析转基因植株耐盐机理, 比较了日本晴和转基因T3代植株中液泡腺苷三磷酸酶（V ATPase）和液泡焦磷酸酶（V PPase）活性,发现转PmPgPR10∷TaNHX2基因水稻的V ATPase和V PPase酶活性显著高于非转基因对照,说明V ATPase和V PPase活性提高在转TaNHX2基因水稻耐盐性过程中发挥重要作用。在盐胁迫处理时,V ATPase和V PPase活性只能在转基因植株的根中但不能在叶片中被检测到,进一步说明PmPgPR10启动子在根中特异性表达。因此,PmPgPR10具有在根中增强下游TaNHX2基因表达,并显著提高转基因植株耐盐性的能力。     

野生大豆GsAP1基因的克隆及功能分析

AP1转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要的作用,对植物的成花诱导,促进植物提前开花有重要的意义。从野生大豆中分离克隆得到1个AP1-like基因,并命名GsAP1,该基因全长711 bp,包含完整的开放阅读框,编码237个氨基酸。利用实时荧光定量PCR技术对GsAP1在野生大豆不同组织中的表达情况进行了分析,结果显示GsAP1只在花中表达,在四轮不同花器官中的表达显示GsAP1在花萼中表达量比较高,在花瓣中表达量较低,在雄蕊和心皮中不表达。洋葱表皮细胞瞬时表达系统表明GsAP1蛋白定位于细胞核中。酵母转录激活试验显示GsAP1具有明显的转录激活活性。在转基因烟草植株中GsAP1的表达量显著提高,并且使转基因植株的开花期比对照大幅度提前。本文探讨GsAP1在大豆成花中的作用机理,为培育大豆新品种提供了分子资源和理论基础。     

茶树花粉中丙酮酸脱氢酶(CsE1α)的定位分析及其启动子的克隆与表达

根据以往试验获得的Cs E1α的c DNA全长序列,利用TAIL-PCR克隆Cs E1α启动子。测序验证与生物信息学分析后发现,该启动子片段长336 bp,含有2个CAAT-box,2个TATA-box,2个GATA-box,1个LTR,1个G-box等顺式作用元件。构建载体转入洋葱内表皮细胞瞬时表达,启动子可启动下游报告基因,使荧光蛋白表达于整个细胞,表明所克隆的启动子具有启动功能。Cs E1α与GFP融合蛋白瞬时表达表明Cs E1α定位于线粒体。本实验为下一步转基因拟南芥稳定表达,进一步研究Cs E1α基因的表达调控,探讨茶树花粉抗寒的分子生物学机理奠定基础。     

大豆24kDa油体蛋白与人bFGF融合基因转化拟南芥的研究

为探索大豆油体蛋白与人bFGF蛋白在植物油体中融合表达的可行性,以大豆总DNA为模板,通过PCR扩增得到大豆油体蛋白基因（Ddoil）及启动子（Ddprm）,构建Ddprm启动的Ddoil基因与植物偏好密码子改造的bFGF基因融合表达载体p1390Ddprm-Ddoil-bFGF,花侵染法转化拟南芥,对T2代拟南芥抗性植株基因组进行PCR检测,对种子总蛋白进行SDS-PAGE分析、Western blot检测、ELISA检测及细胞活性测定,为bFGF在其他油料作物的油体系统的表达提供了参考。     

拟南芥热激启动子（HSP18.2）在水稻中的启动效率探讨

从拟南芥中克隆热激蛋白基因HSP18.2的启动子区域,构建了由HSP18.2启动子引导的GUS融合基因,并经农杆菌介导导入籼稻愈伤组织中。对热激和常温条件下转基因籼稻愈伤组织中GUS活性的比较测定表明,HSP18.2启动子在热激条件下可驱动GUS报告基因在转基因愈伤组织中高效表达,而常温条件下GUS活性在检测水平以下,证明HSP18.2启动子在籼稻中对基因的调控十分灵敏。     

Intercellular trafficking of VP22, a herpes simplex virus type 1 tegument protein

BACKGROUND: The herpes simplex virus type 1 (HSV-1) tegument protein, VP22 has been reported to have the property of intercellular transport. The previous studies have shown that following expression of a fusion protein containing VP22; it spreads to every cell in a monolayer and concentrates in the nucleus. In spite of these reports, some studies have shown that VP22 trafficking and its nucleus accumulation is an artifact and no improvement in translocation of proteins fused to VP22 has been detected. METHODS: To better understand about VP22 translocation, VP22-GFP (Green Fluorescent Protein) vector was constructed and its nuclear accumulation, transportation to the nomtransfected cells and translocation between different cell types were studied by fluorescent microscope. RESULTS: VP22-fusion protein was detected in nontransfected cells which in some of them the fusion protein was shown in nucleus. CONCLUSION: The results demonstrated that VP22 can easily transport between different cells but nuclear accumulation of the protein is not common in all of the recipient cells.     

The formation of rubber particles in developing cortical parenchyma of Parthenium argentatum plants exposed to the low temperatures of fall and winter of the Chihuahuan Desert

In this paper we have examined rubber particle formation in cortical parenchyma cells of guayule (Parthenium argentatum Gray) plants exposed to the low temperature of the fall and winter of the Chihuahuan Desert that stimulates rubber formation.Plants were transplanted to field plots in May in Ft. Stockton, TX. In September most of the cortical parenchyma in cross-sections 3 cm from the stem tips and from the base of the stems were mature, containing a central vacuole, tonoplast and a parietal cytosol with chloroplasts, mitochondria, peroxisomes and a few rubber particles. In 8-month-old plants examined in January many of the cortical parenchyma cells 3 cm from the stem tip were immature and completely filled with cytosol containing a high population of rubber particles. At this stage of development there was a thickened secondary cell wall but no central vacuole, tonoplast or parietal cytosol and all the rubber particles were formed in the central cytosol. In the cortical parenchyma in early stages of central vacuole development, by the coalescing of microvacuoles, the rubber particles were located in the developing central vacuole and in the cytosol being appressed toward the cell wall. In 8-month-old plants in January, the cortical parenchyma at the base of the stems was more mature than cells near the stem tips. These cells showed a later stage of development of a central vacuole from microvacuole fusing and contained a high population of mixed sizes of rubber particles and a thin layer of parietal cytosol containing chloroplasts, mitochondria and rubber particles with a partly developed tonoplast. There was clear evidence of the fusion of small rubber particles with other rubber particles that may represent a mechanism for the growth of rubber particles.     

6-BA对低温下水稻幼苗细胞膜系统保护作用的研究

在低温胁迫（3℃, 48 h)）前后用6-苄基腺嘌呤（6-BA）（44 μmol/L）处理水稻幼苗,可增强水稻幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性,降低电解质渗漏率和丙二醛（MDA）含量,同时也提高不饱和脂肪酸指数（IUFA）和叶绿素含量,但过氧化物酶（POD）活性无明显变化。在黑暗中处理效果优于在光照条件下的处理。亚细胞组分测定表明,SOD活性对低温敏感的顺序是叶绿体＞线粒体＞细胞溶质,6-BA对低温下叶绿体的保护作用最明显。外源抗氧化剂抗坏血酸（Vc）（1 mmol/L ）、苯甲酸钠（SB）（5 mmol/L）和二苯胺（DPA）（5 mmol/L）与6-BA配合,比单独施用对膜系统保护作用的效果更佳。     

马铃薯抗青枯病和低温糖化体细胞杂种的鉴定

ACC-1-1和ACC-1-2再生株系由来自马铃薯二倍体栽培种(Solanum tuberosum)品系AC142-01(2n=2x=24)和二倍体野生种S.chacoense的一个无性系C9701(2n=2x=24)经原生质体融合获得,经鉴定为体细胞杂种。流式细胞仪分析和染色体计数显示,ACC-1-1为混倍体,ACC-1-2为八倍体。两个株系均能正常开花但花粉活力较低。花粉母细胞减数分裂观察显示,两个系在减数分裂各个时期均出现广泛的异常染色体行为,可能是花粉活力低的原因。青枯病接种鉴定表明,ACC-1-2对青枯病表现为高抗,而ACC-1-1表现为中感,同时这两个株系均具有"低温糖化"抗性,证明体细胞融合加上适当选择可以有效聚合有性杂交不亲和双亲的优良性状。     

芸薹属重要作物的比较基因组研究进展

从比较基因组学的概念和内容、芸薹属重要作物的比较遗传作图、比较QTL定位等方面阐述了各物种间基因组的共线性关系、染色体内和染色体间的同源性、重要性状基因在QTL区域的映射,对芸薹属作物分子育种改良等方面的研究进行了展望.     

甘蓝型油菜BnADC基因的克隆及原核表达

利用同源克隆和RACE(Rapid amplification of cDNA ends)技术从甘蓝型油菜中克隆到精氨酸脱羧酶(Arginine decarboxylase,ADC)基因cDNA全长序列,命名为BnADC。BnADC全长为2 649bp,包含344bp的5′非翻译区(5′ Untranslated region,5′-UTR)、226bp的3′非翻译区(3′ Untranslated region,3′-UTR)和2 079bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),编码75.1kD的蛋白质。5′-UTR中含有12bp的uORF (Upstream open reading frame),编码MIRE 4个氨基酸。氨基酸同源性比对表明,BnADC蛋白与其他植物ADC蛋白具有很高的相似性,与芥菜的同源性高达93%;系统进化树分析表明,BnADC与芥菜、拟南芥的ADC亲缘关系较近。在获得全长cDNA的基础上,构建融合表达载体pET30a(+)-BnADC,转化大肠杆菌（Escherichia coli）表达菌株BL21(DE3),SDS-PAGE检测到一个约81.1kD的融合蛋白被E. coil表达,且融合蛋白主要存在于菌体沉淀中。     

拟南芥晚花突变体fve-1和fca-1营养生长时相转变

拟南芥胚后发育经历了营养生长和生殖生长两个主要阶段,在营养生长的过程中,由幼龄期向成熟期的转变称为营养生长时相转变。有关这个转变的基因调控网络仍不清楚。本文对拟南芥晚花突变体fca-1、fve-1的营养生长时相转变过程进行了形态学观察和基因表达分析。结果表明：与野生型相比,fve-1、fca-1植株幼龄期延长,导致营养生长时相转变延迟。自主开花基因FVE、FCA参与了植物营养生长时相转变的调控。