异源表达CmSAMDC基因拟南芥的耐盐性分析

利用含50 mg/L潮霉素(Hyg)的MS固体培养基成功筛选出转CmSAMDC基因的拟南芥株系TA1和TB1,并对T_3代转基因植株的耐盐性进行了分析。研究结果表明:转SAMDC基因的拟南芥在含不同浓度NaCl的培养基中发芽率、侧根数均显著高于野生型拟南芥的;转CmSAMDC基因拟南芥幼苗在200 mmol/L NaCl条件下能正常生长,且具有较低的丙二醛(MDA)含量,而野生型拟南芥在相同胁迫条件下明显萎蔫、失绿甚至死亡。说明过量表达SAMDC基因可以显著提高拟南芥的耐盐性。     

异源表达CmSAMDC基因拟南芥的耐盐性分析

利用含50 mg/L潮霉素(Hyg)的MS固体培养基成功筛选出转CmSAMDC基因的拟南芥株系TA1和TB1,并对T_3代转基因植株的耐盐性进行了分析。研究结果表明:转SAMDC基因的拟南芥在含不同浓度NaCl的培养基中发芽率、侧根数均显著高于野生型拟南芥的;转CmSAMDC基因拟南芥幼苗在200 mmol/L NaCl条件下能正常生长,且具有较低的丙二醛(MDA)含量,而野生型拟南芥在相同胁迫条件下明显萎蔫、失绿甚至死亡。说明过量表达SAMDC基因可以显著提高拟南芥的耐盐性。     

唐菖蒲GhAOS基因的表达特性及其在拟南芥中的过表达分析

【目的】分析唐菖蒲AOS基因的表达模式及其对JAs生物合成的影响,研究GhAOS基因对伤害胁迫的应答机理。【方法】利用基因枪的方法进行GhAOS的亚细胞定位分析;运用Real-time RT-PCR技术分析GhAOS基因的表达模式,采用农杆菌介导的侵染拟南芥花粉法进行GhAOS基因的过表达分析。【结果】GhAOS定位在叶绿体的内囊体膜上;该基因在唐菖蒲各组织中均表达,其中在籽球和匍匐茎中表达量最高;经过0.1-0.5 mmol•L-1的茉莉酸甲酯（MJ）处理后,逐渐提高了GhAOS在球茎中的表达量和内源MJ含量;在拟南芥中过量表达该基因,提高了拟南芥的耐盐性和抗旱性;经过机械损伤后提高了转基因拟南芥相关基因的表达水平和内源MJ含量。【结论】GhAOS促进了唐菖蒲茉莉酸类化合物（JAs）的生物合成,提高了拟南芥的耐盐性和抗旱性;转基因拟南芥机械损伤后提高了相关抗性基因的表达水平以及内源MJ的含量。     

蚕豆VfGASA1基因的异源过表达延迟拟南芥开花

GASA(Gibberellic acid-stimulated in Arabidopsis)蛋白是一类受赤霉素调控的小分子蛋白质,参与植物生长发育的多条途径.本研究在蚕豆(Vicia faba)中同源克隆了VfGASA1基因,该基因的开放阅读框全长为363 bp,编码1个包含120个氨基酸残基的蛋白质,VfGASA...     

超表达杨树RPEase基因促进了拟南芥的生长发育

卡尔文循环是光合作用CO2同化的重要途径,在植物生长发育过程中起着重要作用。磷酸核酮糖3-差向异构酶(RPEase:EC 5.1.3.1)是卡尔文循环再生阶段的一种重要酶类。本文从速生欧美杂交黑杨NE-19中克隆得到RPEase基因,构建植物表达载体,利用农杆菌花序侵染法转化野生型和突变体拟南芥,通过普通PCR检测和绿色荧光蛋白(GFP)观测进一步鉴定得到CaMV35S:PdRPE:GFP超表达株系,然后对野生型、超表达株系、突变体和回补株系的生理指标进行测定。结果显示,超表达株系RPEase活性显著升高(P<0.05)。在正常浇水的生长条件下,超表达株系相比于其他3个株系(野生型、突变体、回补株系),气孔数目减少,气孔变大,提高了植物的水分利用效率以及净光合速率,使得超表达株系有更好的生长优势,积累更多的淀粉。在10d的短期干旱条件下,超表达株系的净光合速率和水分利用效率依然显著高于其他3个株系(P<0.01)。因此,研究表明超表达RPEase基因会提高植物生物量的积累以及对短期干旱的抵抗能力。      

超表达杨树RPEase基因促进了拟南芥的生长发育

卡尔文循环是光合作用CO_2同化的重要途径,在植物生长发育过程中起着重要作用。磷酸核酮糖3-差向异构酶(RPEase:EC 5.1.3.1)是卡尔文循环再生阶段的一种重要酶类。本文从速生欧美杂交黑杨NE-19中克隆得到RPEase基因,构建植物表达载体,利用农杆菌花序侵染法转化野生型和突变体拟南芥,通过普通PCR检测和绿色荧光蛋白(GFP)观测进一步鉴定得到Ca MV35S:PdRPE:GFP超表达株系,然后对野生型、超表达株系、突变体和回补株系的生理指标进行测定。结果显示,超表达株系RPEase活性显著升高(P0.05)。在正常浇水的生长条件下,超表达株系相比于其他3个株系(野生型、突变体、回补株系),气孔数目减少,气孔变大,提高了植物的水分利用效率以及净光合速率,使得超表达株系有更好的生长优势,积累更多的淀粉。在10 d的短期干旱条件下,超表达株系的净光合速率和水分利用效率依然显著高于其他3个株系(P0.01)。因此,研究表明超表达RPEase基因会提高植物生物量的积累以及对短期干旱的抵抗能力。     

超表达杨树SBPase基因促进拟南芥光合作用及营养生长

目的卡尔文循环是植物光合作用中极为重要的生理过程,对植物的生长发育具有显著影响。前期研究表明,高光合速率的速生欧美杨的景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酯酶(SBPase)基因表达水平在速生期显著上调,预示该基因在光合碳固定过程中可能起着关键作用。方法为进一步解析SBPase在木本植物光合速率和生长发育中的作用,本文从速生欧美杨品系NE19中克隆得到了PdSBPase基因,并构建35S:PdSBP:GFP表达载体,采用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,通过抗生素筛选,PCR鉴定和组织定位等多种方式鉴定并成功得到了超表达PdSBPase拟南芥株系。结果在正常生长状态下,超表达植株的叶面积、根长、株高都优于野生型和突变体,其中叶面积是野生型的1.79倍,根长是野生型的1.93倍,而突变体表现为植株矮化,叶子明显发黄短小,叶绿素含量低于野生型株系。转基因株系SBPase酶活是野生型1.4倍,是突变体的1.9倍,RuBP产量以及淀粉含量均要高于野生型和突变体株系,RuBP产量分别是野生型和突变体的1.37和1.76倍,转基因株系的淀粉含量达到了50.26μg/g,而突变体的淀粉含量未检出。结论这些结果说明,PdSBPase对RuBP的形成和淀粉等多糖的合成起到关键作用,能促进植物积累更多的碳水化合物,进而正向调控植物的光合能力。      

油菜GDSL脂肪酶基因BnLIP1的克隆及其原核表达

克隆油菜GDSL脂肪酶基因BnLIP1,实现该基因在原核系统中重组表达,为研究其功能奠定基础。采用TRIzol法提取总RNA,通过RT-PCR法扩增BnLIP1编码序列,构建原核表达载体pEL1并转化大肠杆菌,IPTG诱导表达后通过SDS-PAGE检测目的蛋白。根据GenBank报道的序列设计引物,从萌发的油菜种子黄化幼苗中成功克隆到BnLIP1的编码序列,长度为1170bp。将该编码序列构建到原核表达载体pET32a( )并与标签序列融合,在E.coliBL21菌株中成功表达了与标签蛋白融合的BnLIP1蛋白,大小约为61kDa。首次实现了油菜GDSL脂肪酶基因在原核系统中的表达,为GDSL脂肪酶Bn-LIP1蛋白的分离纯化及活性研究奠定了基础。     

野生大豆新基因GsDabb1的克隆及其异源表达拟南芥的耐逆性分析

Dabb类蛋白是2000年被发现的一类新蛋白家族,具体功能特征尚不明确。以耐盐碱能力极强的东北野生大豆G07256为试材,根据前期得到的野生大豆碱胁迫基因芯片表达谱,从中筛选出一个碱胁迫处理下显著上调表达的Dabb类基因(probe set为Gma.16010.1.S1_at),通过电子克隆和RT-PCR获得该基因全长cDNA序列,命名为GsDabb1。序列分析表明,该基因在多个植物物种中均有同源基因,但功能尚不明确。通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)分析该基因在野生大豆高盐、低温、干旱胁迫下的表达模式,表明该基因能够响应多种非生物胁迫。为研究该基因在胁迫过程中的功能,将全长基因转化模式植物拟南芥,对转基因植株的表型分析结果显示,转基因拟南芥的耐旱性得到增强,表明该基因参与植物的耐旱过程,并能够提高植物耐旱性。研究得到对植物干旱胁迫抗性起重要作用的关键基因,为作物抗逆分子育种提供基因资源和奠定理论基础。     

木豆GDSL脂肪酶基因的克隆及表达分析

【目的】为探明GDSL家族脂肪酶的抗逆机理,【方法】在前期研究基础上,利用RACE技术克隆木豆GDSL脂肪酶基因,并通过荧光定量PCR技术检测其表达特性。【结果】获得1条木豆GDSL脂肪酶基因,命名为Cc GDSL1,该基因含开放阅读框全长1107 bp,编码369个氨基酸;经同源性分析,Cc GDSL1编码的氨基酸序列与豆科植物中GDSL脂肪酶具有较高的相似性。该基因在叶、茎和根中均表达,且叶和茎中表达量显著高于根;干旱胁迫能提高Cc GDSL1的表达量,随干旱的持续表现出先降后升随后趋于稳定的表达模式。【结论】推测Cc GDSL1基因参与木豆应激干旱胁迫。     

异源表达玉米ZmWRKY114基因增强拟南芥对盐胁迫的敏感性

WRKY转录因子参与调控植物对各种非生物胁迫的应答反应。从玉米中分离得到一个响应高盐胁迫的WRKY基因,将其命名为ZmWRKY114。亚细胞定位实验表明ZmWRKY114定位于细胞核内且和ZmCaM2可以发生相互作用。为进一步研究ZmWRKY114基因的生物学功能,将ZmWRKY114基因构建到植物表达载体pCAMBIA1301上,并采用农杆菌转化法转化拟南芥,扩繁后对T3代转基因拟南芥进行了耐盐性试验。结果表明,转基因株系的绿苗率在高盐胁迫条件下显著低于野生型拟南芥,并且高盐胁迫对转基因拟南芥的主根抑制程度更大。同时,ZmWRKY114在拟南芥中的异源过表达还可以导致丙二醛的积累和相对电解质渗透率的增加,从而使转基因植物对盐胁迫的耐受性显著降低。上述结果表明ZmWRKY 114基因可能是盐胁迫反应的负调控因子。     

拟南芥核苷磷酸化酶基因的组织表达及其T-DNA插入突变体鉴定

为探明植物核苷磷酸化酶家族基因信息及生理功能,采用PCR扩增的方法,研究了模式植物拟南芥核苷磷酸化酶家族基因在不同组织中的表达,并对其核苷磷酸化酶基因T-DNA插入突变体进行鉴定。结果表明:At4g24340和At4g28940基因在根组织中大量转录表达,其他组织均微量检测到转录表达;At4g24350在各个组织中均有少量转录表达;经T-DNA插入结合转录表达鉴定,At4g28940和At4g24350基因为敲除突变体。     

石斑鱼生长激素基因的合成及其在拟南芥中的表达

为了使石斑鱼生长激素基因适合在植物中表达,重新合成了石斑鱼生长激素基因,对其密码子进行了优化,把合成的基因构建于植物表达载体pBI121上并转化模式植物拟南芥,获得了30个转基因抗性植株。对24株PCR阳性苗进行Northernblotting分析,结果表明,鱼类生长激素基因可以在转基因植物中表达,其表达在不同的转基因植株中存在明显差异,表达最强的植株与最弱的植株相比,二者表达量差异达到43倍。     

异源表达Peu-miR473 a增强拟南芥的抗旱性

为了探究胡杨miR473a基因的功能,本文克隆了miR473a的前体Pre-Peu-miR473a,并利用农杆菌花序侵染法将其遗传转化入拟南芥。通过普通PCR和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)组织化学染色检测获得CaMV35S: miR473a过表达植株,然后对转基因和野生型植株在甘露醇模拟高渗环境与土壤自然干旱条件下的生长状况及各项生理指标进行评价。结果表明,胡杨miR473a前体长度为100 bp,与毛果杨前体序列相似度为100%,可以形成完美的二级茎环结构。相比于野生型,过表达胡杨miR473a的拟南芥在200 mmol/L甘露醇胁迫条件下的萌发率、根长和生长状况都优于野生型;在土壤干旱处理条件下,转基因拟南芥的株高、相对含水量、脯氨酸含量以及光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光合效率均显著高于野生型10%以上(P0.05)。半定量PCR检测显示:Peu-miR473a参与胡杨受干旱胁迫的正调控,杨树中预测的靶基因Potri.012G093900、Potri.007G100200、Potri.009G165300、Potri.004G204400受干旱胁迫的负调控;拟南芥中预测的靶基因AT1G24530、AT5G45000、AT5G46070及AT3G52950在转基因株系中表达量下降。初步预测它们有可能被miR473a靶向调控。本研究表明,miR473a基因在干旱胁迫条件下通过调控植株的抗脱水能力和渗透调节能力发挥一定抗旱作用。      

异源表达番茄蔗糖磷酸合成酶基因SlSPS促进拟南芥株型增大研究

为了探究番茄SlSPS基因的功能,通过克隆番茄中SlSPS基因,构建过表达载体并在拟南芥中进行遗传转化,对获得的独立转化株系的蔗糖、可溶性糖含量,蔗糖磷酸合成酶活性,株型,花蕾、果荚和种子大小等进行鉴定。发现与野生型拟南芥幼苗相比,其SlSPS基因高表达,同时蔗糖磷酸合成酶活性、蔗糖和可溶性糖含量显著提高。此外,过表达SlSPS转基因植株的株型发生改变,幼苗增大,根长显著变长12.15%,叶片增大;成苗莲座叶变大,株高升高了24.69%;黑暗培养的幼苗下胚轴显著伸长17.09%;并且其花蕾增大,果荚长度显著提高了25.17%,种子大小也大于野生型。在拟南芥中异源过表达SlSPS基因提高了蔗糖磷酸合成酶的活性,和蔗糖、可溶性糖含量,推测可能提高了能量的累积,从而导致营养生长和生殖生长的器官的大小都得到提升,使得株型变大。本研究揭示了番茄SlSPS基因促进生长发育的功能,为该基因功能的深入挖掘和番茄品质遗传改良提供了理论依据。     

漆酶基因异源表达及其酶活性的研究进展

近年来由于漆酶在生物漂白和农作物秸秆利用等方面具有广阔的应用前景,对漆酶的研究越来越受到国内外学者的重视。然而,自然界漆酶的产量和酶活较低,难以适应工业化生产需求。此外,漆酶的产酶效率低,成本高。实现漆酶的异源高效表达是解决这一问题的有效途径。目前,国内外已有多种来源的漆酶基因被成功克隆,并在不同的宿主细胞中实现异源表达,但迄今为止漆酶基因异源表达结果仍然不理想,离真正实现漆酶的高效表达还有一定距离。     

杨树MYB基因应答非生物胁迫的表达特性

MYB转录因子以其含有的保守MYB结构域为特征,是植物转录因子中数量最多的家族之一,广泛参与植物生长发育和代谢的调节。利用生物信息学分析获得222条杨树MYB基因,用实时定量PCR筛选出8条对盐胁迫有强烈应答的基因,研究其在盐、干旱、ABA等非生物胁迫下的表达模式;结果表明:这8条MYB基因虽然在杨树根、茎、叶组织中均有表达,但是在不同胁迫条件和不同组织中的表达水平明显不同。在盐和干旱胁迫条件下,8个基因在根、茎、叶中均被诱导表达,表现为相似的表达模式。在ABA处理条件下,而多数基因无明显应答。说明杨树MYB基因在应答环境变化与激素调节中具有不同的作用,并且在不同组织中的作用有所差异。     

拟南芥AKIN11基因的过表达及其功能分析

将蔗糖非发酵基因相关蛋白激酶AKIN11克隆到植物表达载体pEGAD的35S启动子下游与GFP融合,基因枪法导入洋葱表皮细胞进行瞬时表达,发现集中在细胞核内表达.农杆菌介导花序浸泡法转化拟南芥,Basta筛选和RT-PCR鉴定得到两个遗传稳定的T3代转基因株系.突变体和野生型的表型没有明显差异,但突变体叶片中淀粉含量较野生型增加.RT-PCR分析淀粉合成途径关键酶的mRNA水平,发现突变体中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶表达量增加,而α-淀粉酶却没有变化.表明AKIN11基因可能在拟南芥淀粉积累途径中起着重要的调节作用.     

杨树环化酶基因组织表达模式和蛋白定位

半定量RT-PCR显示,毛果杨形成层、幼叶和顶芽中的Potri.006G237100转录产物极低,但在木质部、叶柄和根中其转录水平却较髙,在木质化茎节其转录产物也呈现高丰度积累,这表明Potri.006G237100在毛果杨木质化组织中特异地、高丰度转录表达。实验构建p GWB5-Potri.006G237100载体,转化拟南芥、分子鉴定得到5个过量表达转基因植株,激光共聚焦分析显示融合蛋白Potri.006G237100-GFP定位在转基因植株的细胞质。