拟南芥尿黑酸叶绿醇转移酶(HPT)基因启动子的分离及表达特性分析

尿黑酸叶绿醇转移酶（HPT）是催化生育酚生物合成分支途径中的关键酶,催化叶绿醇焦磷酸（phytyl-PP）与尿黑酸（HGA）缩合生成生育酚的前体。从拟南芥中分离HPT基因的启动子序列946 bp,构建了该启动子与GUS嵌合的重组载体,通过农杆菌介导转化拟南芥,取正常生长条件下的拟南芥转基因植株进行GUS组织化学染色,结果表明,在HPT启动子的驱动下,GUS基因主要在转基因拟南芥的根中高表达,在成熟叶片、花丝、雌蕊中也有一些表达,而在茎、根尖、花药、种荚及发育的种子中则未表达,可见该启动子为根优势表达启动子。     

水稻籽粒维生素E及组分在品种间的变异与分布

维生素E是人与动物必须从食物中摄取的微量营养元素之一,根据侧链的饱和度可将其分为生育酚和三烯生育酚,水稻种子中均含二者。本研究利用反相高效液相色谱法测定了18份籼稻和16份粳稻品种糙米中维生素E各异构体的含量。结果表明,种子中各异构体的含量在籼稻与粳稻间存在显著差异,粳稻种子中的生育酚和维生素E含量一般要高于籼稻;籼稻种子中三烯生育酚与生育酚的比值(1.61)极显著高于粳稻(0.95),籼稻中以γ-三烯生育酚为主,而粳稻中主要含α-生育酚。水稻种子中同种类型异构体(即α-型间或γ-型间)含量间具有显著正相关,但γ-型与α-型异构体间呈显著负相关。这些数据为进一步研究水稻种子中维生素E的代谢调控和营养品质改良提供了有益的表型数据。     

以谷蛋白GluA-2信号肽增强外源蛋白在转基因水稻胚乳中的表达与积累

提高外源蛋白在特定目标组织器官中的表达量是转基因植物研究与开发的核心技术之一。谷蛋白是水稻种子中最主要的贮藏蛋白,其表达具有严格的时空特异性。为进一步研究谷蛋白信号肽序列在指导基因表达中的作用,本研究克隆了水稻谷蛋白Glu A-2基因的启动子及其信号肽编码序列,并与GUS报告基因编码区融合,构建了分别含有和不含有信号肽的表达载体p13GG和p13GSG;经农杆菌介导法分别转入同一水稻品种中,获得了20多个独立转化子,PCR证明外源基因都已整合进了水稻基因组中。Northern杂交结果表明,融合Glu A-2信号肽编码序列可显著提高GUS基因在水稻胚乳中的转录;利用GUS特异的抗体进行Western杂交分析,显示该信号肽序列可显著提高外源蛋白在转基因水稻胚乳中的积累,但是其所指导表达的GUS蛋白在水稻胚乳中并没有表现出相应的活性,其机制有待进一步深入解析。相关结果对于水稻品质改良基因工程研究以及以水稻种子作为生物反应器高效表达外源蛋白具有重要的指导作用。     

转基因水稻中外源sck基因的遗传表达特性

利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性.结果表明:外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3∶1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象.田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用.外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘.     

过量表达OSRIP18提高水稻耐旱耐盐性

极端干旱和盐渍化会影响农作物产量,因此人们希望利用生物技术来解决作物抗性问题。发掘抗性资源对于改良作物十分关键。新加坡国立大学SheYuJiang等人在水稻基因组中过量表达水稻核糖体失活蛋白基因18（OSRIP18）,并研究其生物功能。     

过量表达OsYUC2转基因水稻幼苗对干旱和H2O2胁迫的生长生理应答

OsYUC2基因是控制水稻生长素合成的关键基因家族OsYUCs成员之一。本研究以过量表达pUbi-OsYUC2-GUS转基因水稻(G3株系)和野生型水稻(WT,Oryza sativa L .sppj.aponica,v.nipponbare,日本晴)为材料,分别比较了二者在干旱和 H2O2 胁迫下生长生理的变化。结果显示,20%PEG-6000和0.06% H2O2 处理条件下,G3的株高、初生根上侧根的长度(特别是不定根上侧根的数量和长度)都大于WT的;而G3的MDA和H2O2积累量则都少于WT的。与对照组比,PEG和H2O2处理后G3根系的GUS活性都降低且由均匀分布变为梯度分布,说明PEG和H2O2影响OsYUC2基因的表达部位和空间分布。相同处理条件下,G3根系与DR5-GUS转基因水稻根系GUS活性和分布样式的变化类似,显示PEG和H2O2减少生长素的积累并影响其梯度分布。OsYUC2过量表达在一定程度上缓解了由于PEG和 H2O2 胁迫导致生长素减少引起的伤害,转基因水稻幼苗的抗逆水平有所提高。     

水稻发育胚乳中细胞增殖与细胞分裂素含量的关系

依据水稻强、弱势粒胚乳细胞增殖速率的差异,6个供试品种(含杂交稻组合、新株型品系)可分为3种类型：快速同步增殖型、异步增殖型和缓慢同步增殖型。发育胚乳中玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)含量明显高于异戊烯基腺嘌呤(iP)+ 异戊烯基核苷(iPA)含量,但两类细胞分裂素含量的变化趋势一致,且与胚乳细胞增殖速率有密切联系。胚乳     

玉米ppc基因过表达对转基因水稻光合速率的影响

通过转基因技术将外源ppc基因导入水稻以期增加产量是国内外的重要研究领域。然而,关于ppc基因过表达能否提高转基因水稻的光合速率至今尚无定论。本研究将玉米ppc基因导入水稻中花8号,获得大量转基因水稻植株。经PCR筛选、PEPC活性测定、Southern和Western杂交分析,表明玉米ppc基因已经整合到受体水稻基因组中,并得到了正确和高效的表达。测定了温室内种植的T₁代6个PEPC活性不同的转基因水稻植株的光合速率,只有活性最高的株系的光合速率显著增加,增加的幅度为27.3%。在旱作栽培条件下测定了T₃代33个转基因株系的光合速率,结果表明在高温、高光强下,绝大多数转基因水稻的光合速率增加,最大提高了68.8%。比较6个转基因株系的T₁和T₃代看到,逆境胁迫条件下转基因水稻光合速率明显提高。以上结果表明水稻中导入ppc基因可以提高其光合速率,特别是逆境条件下的光合速率。     

抗敏转基因水稻在动物实验中具安全性

来自日本国家农业科学研究所的研究者成功开发出一种转基因水稻品种，能够对抗日本柳杉过敏症，他们还证明口服这种水稻是安全的。日本柳杉过敏症是日本一种严重的公共卫生问题，每年2～4月有数百万日本人被感染。     

大豆尿黑酸叶绿基转移酶基因的克隆与进化分析

采用基于EST的电子克隆方法,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)的尿黑酸叶绿基转移酶基因(Homogentisate phytyltransferase,HPT)cDNA序列为信息探针,对大豆的EST数据库进行同源检索筛选,获得了1 777 bp长大豆HPT基因的cDNA序列(GenBank登录号为:AY956421),经RT-PCR扩增、分子克隆和序列分析验证,表明与电子克隆序列一致;该基因具有完整的开放阅读框架(ORF,173～1 408 bp),推测编码411个氨基酸的蛋白。该蛋白与拟南芥(Ara-bidopsis thaliana)、苜蓿(Medicago sativa)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)、光合集胞蓝细菌(Synechocystis)的序列进行了比较,发现该基因具有保守性。     

辣椒生育酚环化酶(TC)基因克隆和生物信息学分析

维生素E包括生育酚和生育三稀酚,是一种脂溶性的抗氧化物质,同时也是一种重要的营养物质。在生育酚合成途径中,生育酚环化酶(tocopherol cyclase gene, TC)以2-甲基-6-植基-苯醌(2-methyl-6-phytobenzoquinone, MPBQ)和2,3-二甲基-6-植基-1,4-苯醌(2,3-dimethyl-6-phytogenic-1-4-benzoquinone, DMPBQ)为底物,分别生成易被人体吸收的α-生育酚和γ-生育酚,如果TC失活,会造成底物的积累以及生育酚的缺乏,因此TC是维生素E生物合成途径中下游的关键酶之一。本实验从贵州商业辣椒--黔椒4号中采用RACE方法克隆出TC基因全长,并利用生物信息学方法对该基因相关的理化性质、氨基酸保守结构区域、氨基酸同源性、进化树构建、二级结构等进行了详细的分析,为今后利用基因工程研究TC对辣椒维生素E含量及营养附加值的影响提供重要理论基础。     

转基因改良水稻抗稻瘟病的策略及其进展

利用转基因技术是改良水稻稻瘟病抗性的有效途径。已有研究证实通过某些抗病基因、抗真菌蛋白基因、杀菌肽基因的转基因,可以培育出获得对稻瘟病广谱抗性的水稻品种。本文就以上几个方面的进展评述了水稻稻瘟病抗性的分子改良策略。     

获得安全转基因水稻的几种可能途径

随着转基因技术的不断发展,转基因水稻食用安全和环境污染问题日益引起人们的关注.本文从转基因水稻的安全性考虑概述了标记基因和目的基因的选择和应用,共转化法、位点专一性重组法、转座子介导重组法和双右边界T-DNA载体法等从转基因植株中剔除标记基因的原理和具体操作过程,荧光标记基因、磷酸甘露糖异构酶基因、阿拉伯糖脱氢酶基因等作为正向选择生物安全标记基因的应用情况,以及AtSTP3、Rubisco、Wx等特异表达启动子在安全性方面的最新研究.并对实现转基因水稻规模化生产的可能途径进行了讨论.     

转SCK基因水稻田间抗虫性评价

用转sck基因的M81、R527、C162、秋B、D62B系列水稻及对照,进行了田间抗三化螟性调查和评价。结果表明：与对照相比,用枯心指数和白穗指数作评价指标,所有转sck水稻在早造和晚造大田种植中对三化螟抗性均明显提高,达中抗以上,而对照均为中感或感级。而且评价指标枯心指数和白穗指数之间,早造和晚造之间所得结果较一致,在以后抗螟虫鉴定中可考虑选用枯心指数或白穗指数作指标,在早造或晚造进行。     

PEPC过表达可以减轻干旱胁迫对水稻光合的抑制作用

为了明确磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)过量表达能否提高水稻的光合速率,测定了42个表达不同PEPC水平的转玉米PEPC基因水稻株系及对照(受体亲本中花8号)开花期和灌浆期的光合速率。结果表明,在水田条件下,转基因株系光合速率与未转基因对照相比没有明显差异;而在旱地条件下,转基因水稻的光合速率显著高于对照(27%和24%)。随机选取2个PEPC相对活性分别为10倍和25倍的转基因株系进行网室精确控水盆栽实验得到相似的结果。说明单纯导入PEPC并不能提高水稻的光合速率,而干旱胁迫下转基因水稻的光合优势可能是由于PEPC参与水稻的抗旱反应而减轻了干旱胁迫对光合作用的抑制作用。     

转Cry1Ac/sck基因糙米作为肉仔鸡日粮原料的营养安全性评价

为了研究转Cry1Ac/sck基因糙米作为肉仔鸡日粮原料的营养安全性,将360只1日龄肉仔鸡随机分成3组.一组饲喂含转基因糙米日粮,另一组饲喂含非转基因糙米日粮,第三组饲喂非转基因玉米日粮.试验期42 d.测定肉仔鸡的生产性能,器官指数,屠体性状,肌肉成分,21,42 d测定生产性能,器官指数.42 d测定屠体性状和肌...