抗菌肽FAPs在毕赤酵母中的重组表达研究

将4种抗菌肽Fowlicidin-2、Cecropin B、Cecropin A(1-8)-Melittin(1-18)和Thanatin串联,并在每种抗菌肽N-末端加上Kex2蛋白酶裂解位点,根据毕赤酵母密码子偏爱性,化学合成四种抗菌肽(Fusion Antimicrobial Peptides,FAPs)编码基因,连接到pPICZαC载体中,构建分泌型重组表达载体并转化毕赤酵母。经甲醇诱导后,Tricine-SDS-PAGE分析获得与目蛋白大小一致特异表达蛋白条带,每升发酵液上清含量达到32 mg。初步鉴定FAPs对大肠杆菌(E.coli)ATCC25922、金黄色葡萄球菌(S.aureus)ATCC25923、鼠伤寒沙门氏菌(S.syphimurium)C77-31和绿脓杆菌(P.aeruginosa)ATCC27853均有抑菌活性,且对S.aureus ATCC25923活性最强,最小抑菌浓度MIC为8.0μg·mL-1。     

乳糖诱导家蚕抗菌肽在大肠杆菌中的融合表达

根据家蚕抗菌肽Cecropin B的氨基酸序列,按大肠杆菌基因偏爱密码子,人工合成改造过的Cecropin B基因。将改造过的Cecropin B基因克隆到大肠杆菌表达载体pET-41a中,构建了融合蛋白表达载体pET41a-cecB,转化大肠杆菌BL21(DE3),得到表达Cecropin B的大肠杆菌工程菌株。通过SDS-PAGE分析,研究了用乳糖代替IPTG诱导大肠杆菌BL21表达家蚕抗菌肽Cecropin B的诱导条件,得到乳糖的最佳用量为0.25 mmol/L、诱导起始浓度为OD 1.0、诱导时间为5 h。最终Cecropin B的表达量可占细胞总蛋白的17.1%。为乳糖作为诱导剂应用于大肠杆菌生产重组家蚕抗菌肽提供了参考依据。     

马槟榔MBLⅡ基因重组及果实特异表达载体构建

根据马槟榔(MBLⅡ)甜蛋白核酸序列及相应氨基酸序列的结构及功能预测,采用基因重迭延伸技术在编码A链和B链的序列间插入连接多肽LP4/2A,对MBLⅡ基因进行亚克隆并构建重组体.结果表明:试验克隆全长乙烯应答果实特异性E8启动子,构建了含除草剂抗性基因bar的E8启动子驱动的重组MBLⅡ基因植物表达载体pCA-E8-M...     

烟草根特异性启动子植物表达载体的构建及其对番茄的转化

利用PCR技术从烟草中克隆获得了893bp的根特异性表达基因TobRB7的启动子,命名为NT1.以pBI121为原始植物表达载体,用NT1启动子和番茄广谱抗病基因Pto分别取代CaMV 35S启动子和GUS基因,获得了烟草根特异启动子驱动抗病基因的表达载体,命名为pBI-NT1::Pto.采用冻融法将pBI-NT1::Pto导入根癌农杆菌EHA105中,以番茄子叶为外植体进行了侵染转化.PCR检测NPT II基因的结果表明已获得转基因番茄植株.     

转抗菌肽基因提高马铃薯对青枯病的抗性

根据对12种已知抗菌肽的结构-活性相关关系的分析,利用计算机模拟,以天然抗菌肽中杀菌活力最强的Cecropin B为蓝本,设计并手工合成了3种对革兰氏阳性及阴性细菌均具有强杀伤活性的新抗菌肽ABP3、Shiva 2A及WHD。将抗菌肽Cecropin B、Shiva A的单价基因Cecropin B、Shiva A及Cecropin B/Shiva A双价基因通过农杆菌介导法导入我国7个马铃薯主栽品种（系）中,获得了1050个转基因株系。分子检测证明了目的基因在转化植株中的整合与表达。在温室及田间人工病圃对部分转基因株系接种青枯菌进行了抗病体鉴定,从75个经过多年多点重复鉴定的株系中,筛选得到了3个比起始品种抗病性提高1～3级、达到中抗的株系。     

GM-CSF与生长抑素共表达基因疫苗的构建和鉴定

以基因疫苗pVGS/2SS-asd为模板，采用分子生物学方法，分别获得目的片段粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（ GM-CSF）和含有乙肝表面抗原S基因的生长抑素基因（ SS）。以共表达质粒pIRES为载体，采用基因工程方法，将GM-CSF和SS基因片段分别克隆到载体的多克隆位点A和多克隆位点B上，构建共表达基因疫苗pIRES-GM-CSF/2SS，旨在同时表达GM-CSF和SS两种蛋白。获得表达质粒后，酶切和测序鉴定该共表达基因疫苗，结果显示，该共表达基因疫苗pIRES-GM-CSF/2SS构建成功，为该共表达基因疫苗的后续研究奠定了良好的基础。     

银杏木质部特异定位表达基因启动子在转基因烟草的功能研究

为了研究银杏GRP 1.8启动子在木本植物中的调控制特性,用从银杏细胞壁形成及纤维素生物合成密切相关的,并定位于形成层木质部维管组织细胞表达的富甘氨酸蛋白质基因(GRP 1.8)的启动子与GUS报告基因构建的表达载体转化烟草,经过Southern blotting鉴定,得到一批转化再生植株.经GUS组织化学检测,发现转基因烟草的茎木质部呈现GUS染色阳性,初步证明银杏GRP 1.8基因启动子确有韧皮部表达特性,可介导GUS基因在转基因烟草木质部特异性表达.     

不同启动子在水稻悬浮细胞中诱导外源基因的表达

为进一步提高外源基因在水稻悬浮细胞中的表达水平,以花椰菜花叶病毒(Ca MV)35S启动子为对照,克隆了玉米泛素蛋白启动子(Ubi)、水稻肌动蛋白启动子(Actin)以及水稻Oscc1启动子,以GFP为报告基因,通过启动子串联的方式,构建了10个植物表达载体:p CAMBIA 1304 35S-GFP、Ubi-GFP、Actin-GFP、Oscc1-GFP、35S/Ubi-GFP、35S/Actin-GFP、35S/Oscc1-GFP、Ubi/Actin-GFP、Ubi/Oscc1-GFP、Actin/Oscc1-GFP,采用根瘤农杆菌介导的方法,将表达载体导入日本晴胚性愈伤,经悬浮培养分别获得转基因的悬浮细胞系,利用荧光显微镜、酶标仪检测GFP荧光强度,用Western blot检测GFP蛋白质的表达水平。结果发现串联启动子明显强于单个启动子驱动的GFP蛋白质表达水平。在10个表达载体中,35S/Ubi、Ubi/Actin和Ubi/Oscc1是3种优化的启动子组合,其中Ubi/Oscc1串联启动子驱动GFP的表达水平最高,约为对照35S启动子的3倍。     

不同启动子在转基因烟草中抗番茄黄化曲叶病毒的研究

为了提高植物对番茄黄化曲叶病毒的抗性,利用CaMV35S启动子、棉花韧皮部特异启动子PGHNBS、拟南芥韧皮部特异启动子SUC2分别构建了含有不同启动子控制下的烟粉虱内GroEL基因的植物表达载体P-Gro-EL、P-PGHNBS-GroEL、P-SUC2-GroEL。通过农杆菌介导转化法,获得了一批抗卡那霉素的转化再生烟草植株。RT-PCR结果表明,3个启动子皆驱动GroEL基因在转基因烟草中表达。对转化再生烟草的一次病毒注射侵染结果显示,共有19株抗性烟草植株,其中,转P-GroEL载体的有7株,转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各有6株;2次病毒注射侵染的结果显示,获得7株抗性烟草植株,它们是转P-GroEL载体的1株、转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各3株。2次接种的试验结果表明,PGHNBS和SUC2转基因烟草植株的抗病效果均比CaMV35S转基因植株明显。证明利用韧皮部特异表达GroEL基因可以获得抗番茄黄化曲叶病毒的转基因植物。     

抗菌肽基因转化辣椒的研究

以"雪峰"为转基因材料,建立了以子叶为外殖体,直接分化成苗的离体再生体系,其各阶段的培养基分别为:(1)芽分化培养基:MS+BA 3～5 mg/L+IAA 2 mg/L;(2)芽伸长培养基:MS+BA 1～2 mg/L;(3)生根培养基:1/2MS+IAA 0.5～1 mg/L.利用农杆菌介导的三亲交配法将抗菌肽基因Cecropin B,Cecropin D导入辣椒,获得了再生植株,经PCR和Southern杂交检测,表明目的基因已整合到辣椒核基因组中,获得了转基因植株.     

拟南芥bZIP23基因过量表达载体的构建及过表达植株的筛选

[目的]以拟南芥为材料克隆bZIP23基因,构建bZIP23基因的过量表达载体和筛选过表达植株,为验证其功能奠定基础.[方法]提取拟南芥总RNA和RT-PCR克隆bZIP23基因,用限制性内切酶切割和T4 DNA连接酶连接,使bZIP23基因连接到35S强启动子的pART27载体上;将连接产物转化到Trans1-T1感受态细胞中,筛选阳性单克隆进行菌落PCR鉴定并测序验证,获得重组质粒.将该重组质粒电激转化至根瘤农杆菌GV3101菌株,浸花法转化拟南芥野生型植株.[结果]通过单菌落PCR鉴定和DNA测序结果显示,bZIP23基因与35S过量表达载体已连接,获得了重组载体;抗性筛选与遗传鉴定获得相应的转基因过量表达阳性植株.[结论]构建的过量表达载体及筛选得到的过量表达植株为验证bZIP23基因功能奠定了基础.     

玉米sh2和bt2基因的克隆及胚乳特异表达载体的构建

采用Trizol剂试提取玉米胚乳总RNA,设计相关引物,采用反转录PCR方法克隆腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶编码基因bt2和sh2,并克隆玉米胚乳特异表达的isa基因启动子,利用酶切连接方法,构建bt2和sh2基因的单子叶植物胚乳特异表达载体.结果表明,bt2和sh2基因正向插入胚乳特异的ISA启动子和T-nos终止子之间,成功构建p3301-ISA-bt2-T35S和p3301-ISA-sh2-T35S植物胚乳特异表达载体.     

3种不同启动子构建ACC脱氨酶基因植物表达载体

从阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)UW4菌株克隆出ACC脱氨酶(1-aminocyclopmpane-1-carboxylic acid deaminase)基因连接至pGEM-T vector上,并采用3种不同启动子(组成型表达启动子CaMV35S、花特异表达启动子CHSA及衰老特异表达启动子SAG12)分别构建ACC脱氨酶基因的植物表达载体,经PCR及酶切鉴定均已构建成功.为后期选择不同的花卉等植物材料遗传转化研究打下基础.     

猪PR39 真核表达载体构建

为构建猪源抗菌肽PR39的高效表达真核载体pVAX1-PR39,通过猪股骨骨髓组织基因组RNA合成c DNA,根据PR39基因全长序列,设计高效表达启动子,利用PCR扩增获得PR39全长基因,连接到真核载体pVAX1,构建重组载体pVAX1-PR39。转化大肠杆菌DH5α后进行菌落PCR鉴定和测序,测序结果与NCBI网站上猪源抗菌肽PR39基因序列完全一致,表明已成功构建了猪PR39的真核表达载体,理论上所构建的PR39表达载体能够提高猪的免疫能力。     

构建高效表达β-1,3-葡聚糖酶基因的单子叶表达载体

从pAHC18质粒上切下UBI启动子，取代pBI121质粒上的35S启动子，获得中间载体pBlu。然后从pGLA质粒上切下β－1，3－葡聚糖酶（Glu）基因片段，取代中间载体pBlu上的GUS基因，构建以UBI为启动子的Glu基因表达载体。     

ThMYB3和ThDof2对ThVHAc1基因表达的调控

ThVHAc1基因能响应干旱、盐、重金属等胁迫诱导,该基因能有效提高转ThVHAc1基因酵母的多种抗逆能力。为进一步研究ThVHAc1基因的抗逆调控机理,本研究利用酵母单杂交技术钓取ThVHAc1可能的上游调控因子,并利用基因枪瞬时共转化技术进行初步验证。酵母单杂交结果显示,ThMYB3基因能识别ThVHAc1基因上游MYB顺式作用元件和含有MYB元件的启动子片段。ThDof2基因能识别ThVHAc1基因上游DOF顺式作用元件和含有DOF元件的启动子片段。但ThMYB3和ThDof2均不能识别突变后的元件及含对应突变元件的启动子片段。将ThMYB3和ThDof2分别构建成效应载体,各元件、突变元件、启动子片段及突变的启动子片段分别构建报告载体进行共表达验证。结果发现:效应载体ThMYB3和含MYB元件及含MYB元件的ThVHAc1启动子片段的报告载体,ThDof2和含DOF元件及含DOF元件的ThVHAc1启动子片段的报告载体瞬时共表达烟草叶片能观察到GUS染色,且GUS活性较高;而与相应突变元件及片段的共转化则观察不到烟草叶片的GUS染色,且GUS活性很低。说明只有非突变的元件和启动子片段才能与效应载体进行互作识别,激活GUS基因的表达,验证了酵母单杂交获得的上游调控基因的识别特异性。表明ThMYB3和ThDof2可能通过与相应启动子元件的结合调控ThVHAc1基因。      

甘蔗C_4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因植物表达载体构建

根据用于转化的甘蔗 C4Ppc基因的特点 ,分别构建了无启动子、35 S启动子、2 x35 S启动子的植物表达载体 p BIpepc、p L Apepc、p CBIpepc;用盐冻融法将其导入农杆菌 LBA4 40 4 ,可用于烟草、水稻、大豆、甘薯等 C3 作物遗传转化。     

木薯MeCWINV4启动子的克隆及其活性分析

根据木薯细胞壁转化酶基因MeCWINV4已知编码区序列与木薯基因组数据库中预测的MeCWINV4基因序列信息设计引物,从木薯基因组DNA中对该基因的潜在启动子区进行PCR扩增,经测序比对成功获得1 639 bp序列,其中包含74 bp编码区序列和1 565 bp潜在启动子区序列。用Plant CARE和PLACE软件分析该序列的顺式作用元件,发现该启动子包含CAAT box和TATA box保守元件、大量光反应相关元件与应对高低温胁迫和激素响应相关元件。将MeCWINV4启动子片段取代pVKH表达载体中的CaMV 35S启动子与GUS连接,构建成融合表达载体pVKH-CW4-GUS,通过农杆菌真空渗透法在烟草叶片中进行瞬时表达。结果表明,该启动子驱动了GUS基因在烟草叶片中的表达。说明MeCWINV4启动子具有启动子活性,可以启动目的基因的转录,为进一步研究该基因的调控机制奠定了基础。     

杂合肽基因的合成及在大肠杆菌中的表达

将LfcinB15-Ma12杂合肽基因克隆到载体pET32a上,构建抗菌肽LfcinB15-Ma12杂合肽基因,并在大肠杆菌中表达融合蛋白。根据已报道的抗菌肽LfcinB和Magainin基因的氨基酸序列,推导出其cDNA序列,将两者连接为杂合基因并克隆到载体pET32a上,IPTG诱导表达。构建了LfcinB15-Ma12杂合肽基因重组质粒,经PCR扩增和DNA测序分析,成功构建了LfcinB15-Ma12杂合肽基因重组质粒,经IPTG诱导,成功表达了杂合肽LfcinB15-Ma12。这为利用基因工程表达其他抗菌肽奠定了基础。     

猪戊型肝炎结构基因ORF2的克隆及其植物表达载体的构建

通过RT-PCR技术从一份猪粪中扩增并克隆了戊型肝炎病毒主要结构基因ORF2部分片段,大小为681 bp,将其克隆于pMD18-T载体。序列分析表明,与GenBank公布的序列一致。然后,将该基因亚克隆到植物表达载体p35S-2300-two-T-DNA-4×Ta1上,并将载体p2300上的CaMV35S启动子替换为E12启动子,构建成植物表达载体p2300-ORF2-E12。通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404中,获得了携带ORF2基因的根癌农杆菌菌株,为转基因植物工作奠定了基础。