木质素合成关键酶基因CCR的克隆及其反义表达载体的构建

木质素是植物体中总量仅次于纤维素的第二大有机物质，占次生物质总量的95％以上，在植物体具有一定的生理功能。但由于木质素含量过高使造纸工业中污染增加、饲草消化吸收率降低，因此木质素含量基因调控已成为植物基因工程研究的一个重要方向。羟基肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoAreductase，CCR)可还原3种羟基肉桂酸的     

酿酒酵母耐铜基因CUP1的克隆及其植物表达载体的构建

酿酒酵母铜金属硫蛋白（ｃｏｐｐｅｒ ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ,Ｃｕ－ＭＴ）,属于第Ⅱ型金属硫蛋白,Ｃｕ－ＭＴ由酿酒酵母耐铜基因ＣＵＰ１编码,由６１个氨基酸残基组成,其中半胱氨酸残基１３个,占Ｃｕ－ＭＴ总氨基酸数的２１．３％,Ｃｕ－ＭＴ与铜离子有较强的结合力,在酵母细胞中主要参与过量铜的解毒作用。本研究通过ＰＣＲ方法,从酵母基因组ＤＮＡ中扩增出了ＣＵＰ１基因,克隆于ｐＵＣ１９的多克隆拉点。扩增     

拟南芥AtHOS10基因的克隆及其表达载体的构建

AtHOS10基因对植物冷调节起到重要作用,可以通过控制ABA合成来改变植物的脱水胁迫耐性。本文利用PCR方法从Columbia生态型的拟南芥基因组中扩增出冷调节基因AtHOS10,并插入克隆载体。序列分析表明,克隆片段长3453bp,与目前发表的序列完全一致。将pUC-AtHOS10和pBI-HEM进行酶切重组构建表达载体pBI-AtHOS10,然后将表达载体转化导入农杆菌中,为侵染烟草作准备。     

克氏杆菌gldA基因亚克隆及其原核表达载体构建

甘油脱水酶(glycerol dehydratase EC 4．2．1．30)是控制甘油分解和产生1，3-丙二醇的关键性限速酶。甘油脱水酶是由α、β和γ3个亚基组成的复合物(α2β2γ2)，分别由gldA、gldB和gldC基因编码。研究(Frank et al.1998;Macis et al.,1998;Markus et al.,1996)认为甘油脱水酶α亚基无论在甘油脱水酶的结构上还是功能上都起到重要的作用。本研究克隆了克氏杆菌的甘油脱水酶α亚基基因(gldA)并构建了该基因的原核表达载体，为甘油脱水酶基因的进一步表达研究及探索其作用机制奠定了基础。     

拟南芥AtHEMA1基因的克隆及其表达载体的构建

为探究AtHEMA1基因转化植物后对叶绿素合成机制的影响,本实验设计特异引物,以拟南芥基因组DNA为模板,采用PrimStar HS DNA聚合酶扩增AtHEMA1基因。将AtHEMA1基因克隆至载体pVCT2101,获得植物表达载体pVCT2298。     

乳腺高效表达拟蛛丝蛋白基因载体的构建及其克隆策略

6条长约80bp的寡聚核苷酸链，通过其互补末端延伸补平成3条双链DNA；3条双链DNA按3：1：3混合，PCR扩增得到大量拟蛛丝蛋白基因单体；将单体多聚化，加上设计好的信号肽和终止密码子，再将多聚体基因构建到乳腺高效表达载体pBC1上，使之成为乳腺高效表达的拟蛛丝蛋白基因载体。着重讨论了基因构建过程中DNA克隆技巧和策略。     

玉米Lc基因植物表达载体构建及菊花转化

Lc基因是从玉米中分离得到的与花青素合成相关的调节基因,它在多种植物中的异源表达可以增加花青素的含量。本研究对pBI121载体Gus基因后的终止子进行2次PCR扩增,在原Sac I酶切位点后添加了新的Sac I酶切位点,利用组织化学染色法检测,结果表明改造后的载体上的Gus基因能正常表达,终止子功能正常,载体改造成功。用改造的pBI121N构建了含有Lc基因的植物表达载体pBI121N-Lc,利用农杆菌介导法转化菊花叶盘,获得了19株生根抗性苗。通过提取抗性苗基因组总DNA,PCR扩增Lc基因和CaMv35S启动子获得了11个阳性株系,PCR结果表明Lc基因已经转入菊花中。同时,在己获得的转基因植株中发现7个株系的根系有变红的现象。     

双价杀虫基因植物表达载体的构建及其在烟草中的表达

本文报道了抗虫植物基因工程研究中的新进展－转双价杀虫基因烟草的获得。用ＰＣＲ方法来自豇豆的胰蛋白酶抑制基因进行了修饰,在基因５‘及３’端分别加入了克隆所需地ＰｓｔＩ和ＳａｃＩ限制性酶切位点,去除了原基因５‘端非翻译区序列,并进一步定点突变了基因内存存在的ＥｃｏＲＩ位点。     

番茄果实中NEVER—RIPE基因的克隆及其反义表达载体的构建

从粉红期番茄果实中提取总RNA，根据Genebank中NEVER－RIPE（即NR基因）cDNA序列，设计合成特异性引物，用反转录－聚合酶链式反应（RT－PCR）进行cDNA扩增，获得一个715bp左右的扩增产物，克隆于pGEM-T easy载体，测序确定其正确性。将该扩增产物反向克隆到植物表达载体pBI121中，通过PCR及限制性内切酶酶切鉴定重组质粒。将重组表达质粒导入根癌农杆菌LBA4404中，PCR及限制性内切酶酶切确定质粒已被导入。     

卡特兰ACO基因克隆与反义表达载体的构建

以卡特兰(Cattleya)花瓣为试材,提取其总RNA,并根据其他兰花的ACC氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase, ACO)基因保守序列设计一对特异性引物,通过RT-PCR法克隆得到1条967bp的卡特兰ACO cDNA片断,共编码321个氨基酸残基。序列分析结果显示该克隆片断与已发表的其他兰花的ACO基因序列同源性很高,均在85%以上,尤其与原生种和其近亲属的同源性在95%以上。将克隆的卡特兰ACO片段反向连接到植物表达载体pBI121中CaMV35S启动子的下游,构建了卡特兰ACO基因的反义表达载体pBI121ACC,为进一步应用反义技术培养长花期卡特兰新品种奠定了基础,也为首次应用生物技术延长卡特兰花期做出了尝试。     

转录因子DREB1A基因的克隆及植物表达载体的构建

研究转录因子DREB1A在植物抗渗透胁迫反应中的作用。根据GenBank中登录的DREB1A基因的序列设计引物,用PCR方法从拟南芥中克隆DREB1A基因,利用基因重组技术成功构建了植物表达载体pCAMB1A1300-DREB1A。该结果为进一步利用DREB1A基因做遗传转化研究奠定了基础。     

甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因(SofSPSA)的克隆及正反义植物表达载体的构建

蔗糖磷酸合成酶(sPs)是植物体内控制蔗糖合成的关键酶.本研究通过搜索NCBI数据库获得迄今植物中所有的蔗糖磷酸合成酶基因序列共77条,其中全长序列43条;对全长序列进行进化分析表明,植物SPS基因分为A、B、C和D四个家族,同一植物体内有多个分别属于不同家族的SPS基因;比对A家族中进化关系很近的甘蔗(Saccharum officinarum )SofS PSl、水稻(Oryza sativa)OsSPS4、黑麦草(Lolium perenne )LpSPS和竹子(Bambusa oldhamii)BoSPS基因序列,并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗A家族SPS基因(SofSPSA)2 553 bp序列,结合5’-RACE和3’-RACE技术获得甘蔗SofSPSA基因全长cDNA序列3 906 bp;该序列包含一个3 183bp的开放阅读框(ORE),编码1 060个氨基酸残基的蛋白,其理论分子量和等电点分别为l18.4kD和6.09.该序列的起始密码子(ATG)位于转录起始位点后359bp处,终止密码子(TAA)后还有一段365bp的非编码序列,并带有真核生物典型的polyA尾巴(GenBank登录号:HM854011); SofSPSA与SofSPSⅡ、OsSPS4、LpSPS、BoSPS的氨基酸相似性分别为99.3％、91.8％、91.6％和91.9％,一致性分别为99.2％、87.9％、87.5％和87.8％;设计引物分别扩增正、反向SofSPSA基因ORF并分别连到pBI121上获得由组成型表达启动子35S驱动的正、反义植物表达载体pBI-SofSPSA和pBI-anti- SofSPSA,为进一步研究甘蔗SPS基因的生物学功能及利用甘蔗SPS基因改良作物品种提供科学依据.     

牛Oct4基因克隆及其逆转录病毒表达载体的构建

为了克隆奶牛Oct4基因开放性阅读框全序列,并建立高效、稳定产生逆转录病毒质粒pMSCV-Oct4的包装细胞株.我们以50～60日龄的胎牛原始生殖嵴为材料,用RT-PCR的方法扩增出牛Oct4基因全序列,全长为1 083 bp与GenBank公布的序列的同源性为99.4%.将其插入到逆转录病毒载体pMSCVneo的多克隆位点,获得重组逆转录病毒质粒pMSCVneo-Oct4.鉴定正确后,通过Lipofectamine2000将其转导入包装细胞PT67,用含有G418的培养液进行抗性筛选,获得阳性细胞克隆.细胞上清经过RT-PCR、透射电镜及病毒滴度测定等方法鉴定,证实所包装病毒存在,其滴度值为8.83×107 cfu/mL.试验结果表明我们已获得携带牛Oct4基因的高滴度感染性逆转录病毒.     

香石竹GA20-oxidase基因的克隆及RNA干扰载体的构建

根据已发表的菠菜、烟草等植物GA 20-oxidase基因序列在保守区设计简并引物,通过RT-PCR和RACE的方法克隆了Marster香石竹（Dianthus caryophyllus L. cv. Marster）GA 20-oxidase基因的全长cDNA（1 179 bp）,命名为Dc20ox。同源性分析表明该基因与其它作物上发表的GA 20-oxidase基因的氨基酸序列同源性为66%~75%。在此基础上选用同源性相对较高的400 bp DNA片段,构建了RNA干扰（RNAi）载体pART400。     

Col生态型拟南芥AP3基因启动子克隆及植物表达载体构建

隶属于MADS-Box基因家族的拟南芥花器官B类特征基因APETALA3（AP3）在花瓣和雄蕊中特异性地表达;AP3基因编码转录因子,与A类和C类特征基因协同作用控制双子叶植物花瓣和雄蕊的发育。研究表明AP3基因启动子为花特异表达启动子。因此,AP3基因启动子的克隆及功能鉴定对于园林植物与花相关的商业性状的定向改良具有重要作用。本文根据GenBank数据库报道的Ler生态型拟南芥（Arabidopsis thaliana）AP3基因启动子序列（U30729）设计了一对特异性扩增引物,基于PCR技术,用高保真的KOD-plusDNA聚合酶扩增了长度为1767bp的Col生态型拟南芥AP3基因启动子,并命名为pAtAP3,其Gen-Bank登录号为FJ619533。Bl2seq在线分析表明pAtAP3与U30729序列的相似性达98%,与Col生态型拟南芥BAC克隆T12E18（AL132971）9264~11030之间的碱基序列相似性达100%,且该段序列的下游基因编码AP3蛋白（CAB81799）,说明克隆序列为Col生态型拟南芥AP3基因的启动子。PLACE在线分析表明pAtAP3具有基本的启动子元件TATA-box和CAAT-box,还包含大量与花特异表达相关的顺式元件CArG1、CArG2、CArG3和anther-box等。本试验进一步构建了植物表达载体pAtAP3：：GUS,为该启动子的功能鉴定奠定了基础。     

玉米颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS )基因cDNA的克隆及植物表达载体的构建

根据已发表的玉米颗粒结合型淀粉合成酶GBSS（granule-bound starch synthase）基因序列,设计两对引物,其中一对为定点突变的过度引物。从授粉后15d的玉米胚乳中提取总RNA,以反转录合成的cDNA第一链为模板,首次用定点突变、RT-PCR、融合PCR的方法克隆了GBSS 基因的全长cDNA（1818bp）片段。序列测定表明,该片段与文献报道的序列具有99.72％的同源性。并构建了以胚乳特异表达性的Gt1为启动子,以NOS-ter为终止子的植物表达载体pBI-Gt1-GBSS,其含有NPT‖选择标记基因。以期实现特定时期GBSS基因在玉米胚乳中的大量表达。     

茶树黄酮醇合成酶基因的克隆与原核表达

本研究采用EST测序技术和RT—PCR技术,获得了一个茶树茶多酚代谢中的重要基因——黄酮醇合成酶（FLS）基因,在GenBank登录（GenBank accession No．EF205150）,其序列全长1317bp,其中开放阅读框长996bp,编码331个氨基酸,3]端有一个明显的多聚腺苷酸加尾信号,推测的蛋白分子量约为37．5kD,理论等电点为5．80。序列分析表明它与葡萄FLS基因序列的亲缘关系比较近。将该基因重组到表达载体pET-32a（＋）中进行原核表达,经IPTG诱导、SDS-PAGE检测,结果表明茶树黄酮醇合成酶基因能在大肠杆菌BL21中表达,电泳检测到一条大约61kD的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量相符。用Ni-NTA亲和层析柱对融合蛋白进行纯化,得到了纯度在90%以上的纯化蛋白,为进一步研究PET-FLS融合蛋白的活性及功能奠定了基础。