农杆菌介导的PEPCase基因导入小麦的初步研究

利用根癌农杆菌遗传转化系统,以普通小麦扬麦158为材料,将玉米泛生素基因启动子(Ubi)驱动下的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因,以及潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)导入预培养10~12 d小麦胚性愈伤组织中。经过在含100~150 mg.L-1潮霉素(hyg)的筛选培养基上连续筛选,获得了hyg抗性植株。经GUS组织化学染色检测和PCR鉴定,其中的9棵含有Ecppc基因,PCR阳性植株比例为3.03%。初步鉴定已成功地建立了小麦遗传转化系统,为进一步探讨PEPCase基因在植物中的转化和表达奠定了基础。     

小麦导入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因的初步研究

1材料与方法 1．1植物材料取小麦冬性栽培品种临优145幼胚,诱导并筛选胚性愈伤组织作为转化的起始外植体材料。     

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的生物信息学分析

[目的]为改造磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因、提高PEPC活性寻找线索。[方法]对GenBank上登录的PEPC的cDNA序列、氨基酸序列进行BLAST搜索,运用生物信息学方法进行信号肽分析、亚细胞定位、结构域分析以及PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性分析和系统进化树分析。[结果]共搜寻到62个PEPC蛋白质序列,绝大多数属于C3植物,9个属于C4植物。绝大多数PEPC没有存在信号肽的可能性。62个PEPC蛋白的亚细胞定位基本一致,均具有Phosphoenolpyruvate carboxylase结构域,未发现其他结构域。通过进化树分析可分别将C3植物和C4植物的PEPC酶分成4组和3组。62个PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性为86.70%,而其在19个C3植物和9个C4植物中则分别为89.63%和89.61%。[结论]C4植物PEPC的423位上的丙氨酸和862位上的酪氨酸高度保守,而C3植物的428位和871位的氨基酸则缺少同源性,可能与C3和C4植物PEPC的活性差异有关。     

植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法对GenBank中的拟南芥、油菜、大豆、花生和水稻等11种植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的核苷酸和氨基酸序列进行了比对分析,进而对其基因结构、系统进化、理化性质、亚细胞定位、疏水性、功能结构域及蛋白质三级结构等重要参数进行了预测和分析.     

甘蓝型油菜磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究分析

为了解甘蓝型油菜(Brassica napus)中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的表达和分布情况,文章首先分析了油菜和拟南芥中PEPC基因之间的关系,同时参照拟南芥中4条PEPC基因扩增了针对甘蓝型油菜的探针,Southern blot结果表明,甘蓝型油菜中PEPC基因肯定多于4条,而RT-PCR分析了不同时期种子中的PEPC基因的表达情况,表明PEPC基因在种子成熟过程中油脂、储藏蛋白质等贮存物质的积累有一定作用。     

除莠霉素A对稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的影响

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）是Ｃ４植物的光合关键酶,１００ｍｇ／Ｌ除莠霉素Ａ对ＰＥＰＣ活性有完全的抑制作用,而对Ｃ３植物的光合关键酶１,５－二磷酸核酮糖羧化酶（ＲｕｂｉｓＣＯ）的活性却没有影响。     

小麦叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的初步研究

在1988－1989年度通过对不同播种期不同生态类型小麦品种叶片的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性的研究表明：该酶活性在一天中具有一定变化，表现为中午较低，下午较高，上午介于二之间，在不同生态类型品种间酶活性存在一定差异。而且随生育期的变化也不同相同，不同叶位的叶片，上位叶酶活性较低，而下位叶酶活性较高，因此，在叶龄较长的叶片中具有相对较高的C4循环代谢水平。     

苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（PEPCKs）的克隆与表达分析

【目的】克隆苹果（Malus×domestica Borkh.）多个代谢途径中的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK）基因MdPCKs,研究其在不同组织器官及不同胁迫处理条件下的表达特性,为解析该基因在多个代谢途径中的功能奠定基础。【方法】利用同源比对和RT-PCR技术,克隆获得MdPCK1和MdPCK2全长cDNA序列并进行生物信息学分析;克隆MdPCKs的启动子序列,利用PlantCARE软件在线分析启动子上的顺式作用元件;采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测MdPCKs在不同组织中的表达以及在水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）、模拟干旱（PEG）、高温（40℃）和低温（8℃）处理条件下的表达特性。【结果】获得2个苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（MdPCK1和MdPCK2;GenBank登录号分别为KT454964和KT454965）,其开放阅读框（open reading frame,ORF）分别为2 001 bp和2 028 bp,分别编码666和675个氨基酸残基;基因结构和进化分析表明,MdPCK1和MdPCK2均由12个外显子组成,且序列结构进化高度保守;氨基酸序列和结构分析显示,二者均含有保守的PEPCK ATP domain区域;启动子分析显示,MdPCK1和MdPCK2启动子区域含有多个顺式作用元件,包括光响应元件、昼夜节律相关顺式作用元件、JA响应元件、SA响应元件、ABA响应元件、防御及逆境响应元件、低温响应元件和热激响应元件等;qRT-PCR结果显示,MdPCKs在被检测的组织中均有表达。在‘泰山嘎啦’苹果果实不同发育阶段,MdPCK1和MdPCK2具有相似的表达模式。在多种非生物胁迫处理下,MdPCK1受到100 μmol·L^-1 ABA和100 g·L^-1 PEG胁迫诱导;MdPCK2受到150 μmol·L^-1 SA、100 μmol·L^-1 ABA、100 g·L^-1 PEG和低温胁迫诱导。【结论】MdPCK1和MdPCK2属于植物PEPCK家族,非生物逆境胁迫可诱导MdPCK1和MdPCK2表达。     

Microbulbifer sp.A4B-17菌株的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶与烯醇化酶研究

对羟基苯甲酸(4-Hydroxybenzoate,4HBA)应用广泛,在工业领域上被当作前体合成各种芳香族化合物,其中包括液晶材料、农药等;在食品和化妆品等领域上被当作防腐剂.微泡菌属(Microbulbifer sp.)A4B-17是一种能将葡萄糖合成4HBA的海洋细菌,为了提高4HBA的合成效率对合成莽草酸途径前体...     

刀鲚磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶基因的分子克隆和饥饿作用下的表达分析

采用同源克隆法获得了刀鲚PEPCK基因全长cDNA序列,其具有高度保守的结构序列及功能位点,进化分析表明其与同属鲱形目的大西洋鲱具有最近的进化距离。在饥饿作用下刀鲚肝组织表达研究表明,PEPCK在糖异生调节方面,在对于饥饿作用下协调糖类代谢平衡,进而维持能量代谢供给上发挥了积极作用。该研究为今后进一步开展刀鲚抗环境因子变化调控机制提供了理论参考。     

基因枪法将细胞周期蛋白基因CycD2导入小麦的研究

以小麦品种绵阳11作为基因枪转化的靶材料,用含有细胞周期蛋白基因CycD2和新霉素磷酸转移酶基因NPTII的质粒PBI121轰击小麦成熟胚性愈伤组织,在含有遗传霉素G418的筛选培养基对愈伤组织进行筛选后诱导得小麦再生植株,经PCR检测有4个转基因小麦植株呈阳性,South-ern-blot鉴定后进一步证明CycD2基因已经被成功导入小麦并整合到小麦基因组中。     

小麦抗白粉病基因Pm23分子标记的初步鉴定

根据植物抗病基因的保守结构,合成7对特异引物,用感病品种Chanceller作对照,对12个含不同抗白粉病基因的小麦品系进行PCR分析,结果只有1对引物(3LR 3LF)在Pm23的载体品系中扩增出稳定的多态性片段,对该片段进行回收、克隆、测序,全长为253bp。经同源性分析发现,该特异性片段与大麦Ty3-gypsy类反转录转座子基因部分序列有87%的同源性,属于反转录转座子类标记。     

农杆菌介导小麦花药遗传转化影响因素的研究

采用农杆菌介导法对小麦花药愈伤组织进行转化,并探讨了影响其转化的因素。结果表明：不同基因型的花药培养力存在显著差异,抗性愈伤组织诱导率、抗性芽分化率、抗性植株获得率在不同的基因型之间也存在着很大差异;除小麦品种石4185外,冀5265也是小麦花药农杆菌转化的良好受体基因型;侵染后的愈伤组织在无茵滤纸上共培养2d,效果最好。     

花粉管通道及子房注射法转化Anti-TrxS基因

以 1 3个小麦品种 (品系 )的植株体为受体材料 ,用花粉管通道及子房注射法进行了硫氧还蛋白反义基因 (Anti TrxS)的遗传转化。花粉管通道法共处理小花 2 0 36朵 ,收获T0 种子1 61 6粒 ,结实率为 79.4% ,将T0 种子大田点播成株行 ,T1 共出苗 1 42 4棵 ,出苗率为 88.1 %。对T1 苗按品种和处理组合的方式进行抽样检测 ,抽样株系取 1 0个单株分别提取叶片基因组DNA ,然后将单株叶片DNA等量混合 ,进行株系基因组DNA的PCR检测。检测结果为 30个株系中有 1 6个株系呈阳性反应。子房注射法共转化豫麦 49号、豫麦 70号、豫麦 1 8号、郑新 991、95 5 1 9五个小麦品种 (品系 )的小花 1 2 0 6朵 ,收获种子 89粒 ,结实率为 7.4% ,T1 共出苗 41棵 ,出苗率为 46.1 %。     

通过花粉管途径将抗虫基因(CpTI)导入小麦的研究

利用带有ＣｐＴＩ基因的ｐＡＰＣｐＴＩ－１－Ｄ质粒通过花粉管途径的不同方法导入冬小麦９２（８）８０２,种子发芽经４０ｍｇ／Ｌ卡那霉素液筛选,得到１８株绿苗,移栽后成活１０株。提取这１０株小麦植株叶片的ＤＮＡ,经ＰＣＲ检测和ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交两次鉴定分析,证明去柱头滴加法中的５株小麦ＣｐＴＩ基因已整合到其基因组中,获得５株转基因９２（８）８０２小麦植株,长势良好,并得到饱满的种子。     

小麦贸易及转入外源基因研究进展

随着小麦转基因技术进一步研究应用,转基因小麦的商品化生产和进出口贸易已指日可待,随之而来的是转基因小麦安全性和检验检疫问题。本文在前人研究基础之上系统地总结分析了小麦的贸易现状,对转基因小麦的研究和商品化生产进展缓慢的原因进行分析,并对目前小麦转入外源基因的研究进展情况进行了阐述。     

小麦TaLTR基因的克隆及初步表达分析

以小麦山融3号为试验材料,克隆了TaLTR cDNA序列(Low temperature-responsive RNA-bind-ing protein)。序列分析表明,TaLTR序列包含完整的ORF区,编码蛋白含有162个氨基酸,其氨基端包含一个RRM(RNA recognition domain)超家族保守的结构域,羧基端则富含甘氨酸;经半定量RT-PCR分析,表明TaLTR参与低温、干旱、盐胁迫逆境反应。     

小麦品种沈免2135抗白粉病基因的微卫星标记

对高抗白粉病的春小麦新品种沈免2135进行了微卫星标记,证明该品种对白粉病的抗性是由显性单基因控制。筛选到一个标记Xwmc376/420与抗病基因连锁,遗传距离为5.4 cM。