苜蓿遗传转化体系的优化与AtPCS1基因表达载体的构建

通过对6种不同基因型苜蓿愈伤组织的形成能力、愈伤组织的分化能力的比较发现,不同苜蓿品种间的分化率存在显著差异(P<0.05),其中甘农1号分化率最高(42.9%);对甘农1号叶片、下胚轴及子叶等外植体的分化再生能力研究发现,叶片起源的愈伤组织分化时间短,且丛生芽形成数量高于下胚轴和子叶;再生芽可在B5培养基上成苗,并在蔗糖浓度为10 g/L的1/2 MS培养基上顺利生根.据此认为,苜蓿甘农1号叶片是适于做遗传转化的理想材料.利用RT-PCR方法扩增拟南芥螯合肽合成酶(AtPCS1)基因全序列构建了AtPCS1的植物表达载体pBI121-AtPCS1,为下一步AtPCS1基因转化苜蓿奠定了基础.     

玉米ZmPti1基因表达载体的构建及遗传转化

Pti1基因在植物的抗病信号传导中起着非常重要的作用。为了研究玉米中一个类Pti1基因ZmPti1的功能,把ZmPti1的cDNA连接到植物表达载体pGreen0029中,通过农杆菌介导转入拟南芥中进行过量表达。PCR及Western-blot分析表明,ZmPti1已经转入到拟南芥中,并且在大多数转化植株中稳定表达。通过试验,为以后对ZmPti1的生物学功能验证打下基础。     

黄瓜CsHIR1基因表达载体的构建及遗传转化

为了优化黄瓜遗传转化体系以及研究CsHIR1基因在黄瓜中的功能特性,本试验利用In-fusion技术构建植物表达载体pCAMBIA35S-CsHIR1,经过限制性内切酶SalⅠ和BamHⅠ双酶切检测、质粒PCR检测和测序鉴定,结果表明,表达载体pCAMBIA35S-CsHIR1已构建成功并转入农杆菌GV3101中。以黄瓜抗病种质‘PI197088’和感病种质‘CCMC’的子叶节为外植体,通过优化的农杆菌介导法初步将CsHIR1基因转入黄瓜中,经PCR检测获得25株阳性植株,其中8株阳性植株自交得到种子T1代,T1代PCR检测阳性率为44.7%,实时荧光定量分析表明CsHIR1在T1代阳性株中的相对表达量稍高于对照植株,有1株与对照组的差异较显著,这为进一步研究CsHIR1在黄瓜中的功能奠定了基础。     

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。     

GPAT基因表达载体的构建及对非洲菊的遗传转化

运用已克隆的强抗冷植物兵豆的甘油-3-磷酸转酰酶(GPAT)基因构建表达载体,将GPAT和QS115质粒中的诱导型启动子串联后,插入带有终止子PinⅡ的表达载体pCAMBIA1300质粒中。并用PCR和酶切等多种方法进行鉴定。构建后的载体经PCR和酶切鉴定表明目的基因和启动子均已按预计方式插入载体的指定位置。用农杆菌介导的方法将它们转化到非洲菊中,获得了潮霉素的抗性植株,并通过PCR扩增验证,有抗性苗含有这个抗冷基因。     

农杆菌介导银杏遗传转化体系的建立及Gb-DXR基因表达载体的构建

[目的]为提高农杆菌介导的银杏遗传转化效率提供参考。[方法]以成熟的银杏种子胚为外植体,在无激素MS培养基上预培养48h后,采用3种农杆菌介导将GUS基因导入银杏胚中,经过组织化学染色法检测到GUS瞬时表达活性,对影响GUS基因表达的因素进行初步分析;并构建了银杏内酯前体合成途径上1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）的表达载体。[结果]该研究得到较合适的遗传转化方案,即用银杏胚作为外植体,用携带pCAMBIA1304＋的EHA105农杆菌进行侵染,共培养3d,进行GUS染色,结果显示转化后GUS阳性率较高。[结论]该研究为进一步的银杏转基因研究工作奠定了基础。     

荠菜TPD1基因启动子与GUS基因表达载体的构建及拟南芥遗传转化

TAPETUM DETERMINANT1(TPD1)基因编码1个含176个氨基酸的配体蛋白,依赖于EMS1基因编码的富亮氨酸(LRR-RLK)蛋白受体激酶参与花粉形成的调控并可在心皮进行异位表达,参与心皮形态建成。为探讨TPD1基因在荠菜心皮形态建成中的表达模式,采用同源克隆法从荠菜中克隆CbTPD1基因启动子构建GUS融合表达载体CbTPD1pro::GUS,通过根癌农杆菌介导的浸花序法转化Columbia生态型拟南芥。对T_1代幼苗、花序、心皮等组织部位进行GUS染色观察。结果表明,荠菜CbTPD1基因在幼苗、花丝、柱头、蜜腺、早期果荚等部位均有表达,但在花药中未见表达,与AtTPD1在花药中的表达模式存在差异。该结果为研究AtTPD1、CbTPD1基因在拟南芥、荠菜心皮形态建成中的作用提供了有价值的依据。     

白藜芦醇合酶基因表达载体构建及对马铃薯的遗传转化

利用从葡萄中克隆到的白藜芦醇合酶基因(Resveratrol Synthase,简称RS)构建了含有35S组成型启动子的植物表达载体P35s-2300-RS,应用农杆菌介导方法对马铃薯品种进行遗传转化.通过对抗性芽、生根、再生植株的筛选,得到5株再生小苗.经PCR、Southern检测证实,有3株为真正的转基因植株.     

AtICE1和AtCBF1~3基因表达载体的构建与转化烟草研究

植物抗寒属于复杂的数量性状。单一基因转化,植株抗寒性提高有限。本文利用拟南芥的AtCBF1~3和AtICE14个基因构建植物表达载体pVCT2276,通过农杆菌介导法转化烟草,获得35株抗性苗。经抗性筛选以及PCR鉴定,8株显示为阳性植株。将其中5株繁殖成株系,为后续的抗寒鉴定奠定基础。     

水稻线粒体nad1基因超表达载体的构建和遗传转化

[目的]克隆线粒体相关基因nad1,获得转nad1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cD-NA为模板,扩增得到nad1;将nad1接到线粒体信号肽Rf1b的5’（Rf1b5’）,装载到pCAMBIA1305.1双元表达载体,采用农杆菌介导的愈伤组织侵染法进行遗传转化。[结果]克隆的目的基因nad1大小为978bp,成功构建了携带线粒体信号肽的nad1植物表达载体,并获得了转nad1基因的阳性植株。[结论]为探讨水稻中过表达nad1对水稻生长的影响奠定了基础。     

人胰岛素A、B链基因表达载体的构建与大豆遗传转化

使用大豆偏爱密码子,人工合成人胰岛素A、B链基因IN。将合成的人胰岛素A、B链基因IN与携带有CaMV35S启动子的质粒pBI121重组,构建成IN植物表达载体pBI121-IN。再以大豆品种吉30子叶节为外植体,以根癌农杆菌EHA105介导进行遗传转化,在筛选培养基上直接诱导分化,获得了Km大豆抗性苗。     

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。     

甘蔗eEF1A反义表达载体构建及其遗传转化研究

延伸因子eEF1A(Eukaryotic elongation factor 1A)是在核糖体催化氨基酸链延伸以及推动、控制蛋白质合成过程中起重要作用的蛋白质因子.利用RT-PCR技术扩增得到甘蔗eEF1A的编码区1420 bp的cDNA序列,反向连接到受体质粒pBI121载体中,构建含GUS基因的甘蔗eEF1A基因反义植物表达载体pBIantiEF.用冻融法将pBIantiEF导入根癌农杆菌菌株EHA105中,通过农杆菌介导法,将eEF1A反义基因转化烟草K346.将获得的43株抗卡那霉素烟草经PCR筛选,得到38株呈阳性的反义转基因植株,阳性植株再经Dot-Southern杂交检测,证明eEF1A基因已整合进其中的34株烟草基因组中,平均转化率为79 %.反义转基因烟草植株移栽后表型出现不同程度的变异,叶片变厚,卷曲不能平展,叶背出现明显皱折,并外突成芽,茎、叶的伸长明显受阻,顶芽出现双芽,开花延迟.推测甘蔗延伸因子eEF1A可能与甘蔗茎、叶伸长生长和发育有关.     

拟南芥PHOT1基因的超表达载体构建及遗传转化

蓝光受体向光素PHOT1和PHOT2以光强依赖方式介导植物向光性反应、叶绿体运动、气孔开放、叶片的伸展及定位生长等许多生理反应,并且在不同的生理反应过程中,PHOT1和PHOT2可能采用不同的信号路径实现其功能互补。为更深入地研究其介导的下胚轴向光弯曲反应机制,构建了拟南芥PHOT1基因超表达载体,测序正确后,利用农杆菌介导花序转化法,分别转入拟南芥野生型gl1及其phot2突变体中,利用潮霉素B对转基因株系进行了初步筛选,并对T3代纯合转基因植株的PHOT1表达量进行了RT-PCR分析,筛选出了比对照gl1植株高16倍左右的PHOT1-OX株系,比对照phot2突变体植株高约12倍的phot2PHOT1-OX株系,为进一步对PHOT1基因功能进行研究提供良好材料。     

玉米蛋白激酶基因ZmASK1表达载体的构建及遗传转化

为了研究玉米蛋白激酶基因ZmASK1的功能,把ZmASK1的cDNA连接到植物表达栽体pGreen0029中,通过农杆菌介导转入拟南芥中进行过量表达.PCR和Western-blot分析表明,ZmASK1已经转入到拟南芥中,并且在大多数转化植株中稳定表达.通过本试验,为以后对ZmASK1的功能验证工作打下基础.     

RinPKS1基因过表达载体的构建及遗传转化树莓

RinPKS 1基因编码的蛋白是具有催化合成柚皮素查尔酮和苯亚甲基丙酮的能力双功能酶,即具有CHS和BAS活性。BAS又是树莓酮生物合成途径中的关键酶。【目的】为了验证RinPKS 1在树莓酮生物合成途径中是否发挥作用。【方法】将RinPKS1基因与pCambia 1304连接,构建成植物过表达载体PCA-RinPKS 1,通过根癌农杆菌介导,将RinPKS1遗传转化入树莓中,以提高树莓中树莓酮的含量。利用q-PCR分别检测转PCA-RinPKS1和阴性对照(空载体)的树莓材料中RinPKS 1基因的表达量。【结果】转RinPKS1基因树莓材料中RinPKS1的表达量比转阴性对照(空载体)有很大提高,分别是根高出15.8倍;茎高出3.17倍;叶高出4.39倍。【结论】RinPKS 1在树莓中得到转录水平过表达。     

BolSDG8 RNA干扰载体构建和拟南芥的遗传转化

拟南芥SDG8通过调控开花关键基因FLC位点上H3K36的甲基化水平促进其转录表达进而抑制植株早花。甘蓝Bol SDG8是拟南芥SDG8的同源基因,经比对,选择一段约为359 bp的保守序列,命名为Bol SDG8-RNAi,通过构建RNA干扰载体,并将其转化至野生型拟南芥(Col-0)中,获得了稳定遗传的转基因植株。通过对T3代转基因植物的表型观察,开花天数及莲座叶数目的统计分析,发现Bol SDG8 RNA干扰转基因植株表现出与拟南芥sdg8-2突变体相似的生物学表型,即植株弱小,明显早花,暗示Bol SDG8与拟南芥SDG8在调控植物开花上具有相似的生物学功能,为进一步深入研究甘蓝Bol SDG8的生物学功能奠定基础。     

水稻OsVDAC5基因干涉载体的构建和遗传转化

[目的]构建水稻基因Os VDAC5的RNAi表达载体,遗传转化获得Os VDAC5转基因植株以研究该基因的生物学功能。[方法]通过PCR扩增Os VDAC5特异片段并克隆到RNA干涉载体p MCG161,以水稻日本晴为受体,将Os VDAC5 RNAi表达载体进行了农杆菌介导的遗传转化,利用PCR和RT-PCR技术检测T0代转基因植株中Os VDAC5的表达水平。[结果]Os VDAC5在绝大多数RNAi转基因植株中的表达量显著降低。[结论]为进一步研究水稻Os VDAC5基因功能提供了重要材料。     

不同基因型荞麦遗传转化体系初探

本研究旨在利用遗传转化基础,打破荞麦杂交困难、种质创新难的瓶颈,提升荞麦研究水平。本试验以甜荞‘PI647061’和苦荞‘ZNQ152’为材料,设置正交实验对下胚轴进行组织培养,并通过农杆菌介导法侵染愈伤组织,用组织化学染色观察GUS基因的瞬时表达。试验结果表明：MS+2.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L 6-BA可使下胚轴出愈率达90%以上。10种不同基因型荞麦下胚轴在MS+0.5 mg/L NAA + 1.0 mg/L 6-BA中分化率最高,再生率最高达52.6%。以携带遗传转化载体pRI201-AN-GUS的农杆菌LBA4404侵染愈伤组织,经选择培养后获得再生幼苗,进而在叶片中成功观察到GUS基因表达的蓝色斑点,转化阳性率为1.23%。本研究为探索关于荞麦优良基因的转化及建立有效的遗传再生体系提供了理论和实践基础。     

alfAFP和spCEMA融合基因表达载体的构建及其对小麦的遗传转化

以小麦品种西农1376为受体,利用Overlapping PCR的方式构建了防御素基因alfAFP和抗菌肽基因spCEMA融合基因的表达载体,与pAHC20共转化幼胚愈伤组织,获得转基因再生T0代植株269株,春化后移栽成活188株。对叶片基因组DNA进行目的基因和bar基因PCR扩增表明其中7株是共整合植株,共整合频率为0.1%,初步证明融合基因已成功通过共转化方式导入受体小麦品种中。影响共整合率的因素分析表明,在使用除草剂PPT对bar基因进行筛选的过程中,筛选时间的缩短并不会明显降低筛选的效率。