矮牵牛PhDFR基因和抗除草剂Bar基因植物表达载体的构建及对烟草的遗传转化研究

[目的]构建矮牵牛PhDFR基因的植物表达载体,并对烟草进行遗传转化。[方法]从不同花色的矮牵牛中克隆了2个PhDFR基因,通过目的基因序列克隆、多步载体酶切、连接、转化等技术手段,将其连入通用植物表达载体pCAMBIA2300及pCAMBIA3301。利用冻融法将重组质粒导入农杆菌GV3101继而转化烟草。[结果]构建了含卡那霉素抗性筛选标记基因NPT11和除草剂抗性筛选标记基因Bar的GFP融合蛋白植物表达载体pCAMBIA2300-PhDFR-GFP和pCAMBIA3301-PhDFR-GFP。转基因植株的GUS染色结果进一步验证了所构建表达裁体的正确性和实用性。[结论]所构建的表达载体为进一步研究PhDFR基因在植物花色调控效应的功能及开展植物花色改良基因工程研究奠定了基础,为植物基因工程科研工作提供了优良的备选植物表达我体。     

苎麻生长素结合蛋白BnABP1与GFP融合在烟草中的表达

运用已克隆的苎麻生长素结合蛋白BnABP1基因cDNA及植物表达载体pCAMBIA1300 GFP,构建了35S启动子控制的苎麻BnABP1基因编码区段与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合表达重组体(pCAMBIA1300 GFP BnABP1)。通过根癌农杆菌介导法将其转化烟草WS38,经抗性筛选和PCR检测获得了转基因烟草。对转基因烟草细胞进行荧光显微镜观察,发现在细胞质膜和内膜系统上都有较强烈的荧光信号,进一步证明苎麻生长素结合蛋白ABP1已结合在细胞的膜系统上。     

维管束发育相关基因sm-Nvas对水稻稻瘟病抗性分析

[目的]探究烟草维管束发育相关基因sm-Nvas对水稻稻瘟病的抗性。[方法]构建pCAMBIA1305.1-sm-Nvas双元表达载体,利用农杆菌介导的愈伤转化法转化水稻YTB,对转基因阳性植株接种稻瘟病菌后进行抗性观察。[结果]成功构建了pCAMBIA1305.1-sm-Nvas双元超表达载体,获得了转sm-Nvas YTB植株。离体接种稻瘟病菌后转基因植株的病斑比受体品种YTB的小。[结论]转sm-Nvas基因水稻具有稻瘟病抗性。     

苦豆子凝集素基因植物表达载体的构建及其对烟草的转化

[目的]了解苦豆子凝集素基因(SAL)的功能,将该基因构建到植物表达载体并转化烟草,获得转基因植株.[方法]利用RT-PCR技术,提取苦豆子总RNA进行反转录得到cDNA,通过PCR扩增得到苦豆子凝集素基因SAL,并将其克隆到植物表达载体pCAMBIA1301上,产生重组质粒pCAMBIA1301-SAL.采用农杆菌介导法将重组质粒转化烟草,并进行分析鉴定.[结果]构建了植物表达载体pCAMBIA1301-SAL,转化烟草后经筛选获得76株转基因植株,经抗性筛选及PCR和RT-PCR鉴定,其中27株显示为阳性植株.[结论]苦豆子凝集素基因已经在烟草中成功表达,为进一步研究验证转基因烟草的抗病效果奠定了基础.     

天花粉蛋白基因导入欧美杨108

为获得含有天花粉蛋白（ TCS）的转基因欧美杨108植株,进行了植物表达载体的构建以及导入欧美杨108的研究。将北京大学惠赠的含有TCS启动子及结构基因的质粒pT1-3经SacⅠ和BamHⅠ双酶切后与同样双酶切的载体pCambia1301用T4 DNA连接酶相连,转化大肠杆菌,构建植物表达载体pC-tPro-TCS。将构建的植物表达载体转入农杆菌LBA4404,采用农杆菌介导法,将其导入欧美杨108中。结果表明,共得到18个潮霉素抗性愈伤和抗性芽,转化效率为4．3％。抗性体经PCR和PCR-Southern检测,初步确认TCS基因已经导入到欧美杨108中。     

利用Cre/lox定位重组系统获得无选择标记GFP转基因烟草

【目的】利用Cre/lox系统具有的特异重组特性,以绿色荧光蛋白GFP为目的基因,获得无选择标记的GFP转基因烟草。【方法】将Bar基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与GFP基因表达盒融合后获得相应植物表达载体,转化烟草后获得抗除草剂Basta的GFP转基因植株。GFP转基因植株叶盘二次转化导入重组酶Cre基因后,实现与GFP基因连锁的Bar基因表达盒剔除,剔除Bar基因的植株开花后自交使重组酶Cre基因分离,获得无选择标记的GFP转基因烟草。【结果】将含Bar基因表达盒以及GFP基因表达盒的植物表达载体转化烟草Wisconsin 38后获得了抗除草剂Basta以及GFP荧光表达的转基因植株。随机抽取5株转基因植株二次转化导入Cre基因,所获得的再生植株叶盘进行Basta的抗性检测,绝大多数单株对应叶盘在含8 mg•L-1 PPT（phosphinothricin）的筛选培养基上无法再生死亡,删除效率在76%～100%。对Bar基因删除后区域片段进行克隆测序分析显示,Bar基因表达盒已经被精确删除。Bar基因删除植株开花后自交,获得的自交后代进行NPTⅡ抗性检测,NPTⅡ敏感植株分子检测显示均只含有GFP基因。【结论】利用Cre/lox系统获得烟草无选择标记的转基因植物是稳定可行的,可广泛应用于其它无选择标记转基因植物的培育。     

多聚磷酸盐激酶(PPK)基因植物表达载体的构建(英文)

[目的]构建融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK。[方法]根据GenBank中登录的大肠杆菌PPK基因序列(L03719)设计引物,以E.coli DH5α基因组DNA为模板,通过PCR扩增得PPK基因,然后用In-Fusion@HD Cloning Kit将PPK基因克隆到pCAMBIA1302载体的NcoI酶切位点。[结果]序列测定结果显示,pCAMBIA1302-PPK含有约2.0kb的PPK基因片段,说明PPK基因已经插入植物表达载体pCAMBIA1302的绿色荧光蛋白基因前。[结论]成功构建了融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK。     

黄瓜(Cucumis sativus L.)果瘤基因Tu表达载体构建及遗传转化

为了进一步优化黄瓜遗传转化体系,提高遗传转化效率,构建含有自身启动子的黄瓜果瘤基因(Tu)表达载体pCAMBIA2301-Tu,将表达载体通过电击法导入农杆菌菌株GV3101中,进行农杆菌介导的黄瓜遗传转化的研究。使用限制性内切酶KpnI和BamHI对质粒pCAMBIA2301和Tu基因PCR产物进行双酶切,回收目的片段,连接后成功构建Tu基因表达载体。通过优化遗传转化的生根条件以及抑制农杆菌生长条件,一定程度上提高了遗传转化的效率。580个外植体通过抗生素筛选获得的18株再生苗进行PCR检测和测序鉴定,最终获得8株阳性转化苗,转化效率为1.37%。     

笋瓜韧皮部特异性启动子的克隆分析及新型植物表达载体构建

根据已报道具韧皮部组织特异性的笋瓜韧皮部蛋白2（PP2）基因序列设计引物,以山西本地种笋瓜叶片基因组DNA为模板,用PCR法扩增得到了长度为966bp的PP2基因启动子片段,克隆入pUCm—T载体后,经鉴定获得了新的重组质粒pUCm—PSP,测序和序列分析表明与两个已报道的片段分别有95％和99％的同源性,推测具有相似的启动子功能。分别用限制性内切酶PstⅠ和BglfⅡ双酶切重组质粒pUCm—PSP和由CaMV35S组成型启动子驱动GFP报告基因的双元植物表达载体pCAMBIA1302,分别回收pUCm—PSP重组质粒中的PSP小片段和pCAMBIA1302植物表达载体中去掉GFP报告基因上游CaMV35S组成型启动子的大片段,经连接、转化和鉴定后,构建了由PSP驱动报告基因GFP的新型植物表达载体pHZ03。利用细胞感受态法将新植物表达载体分别导入根癌农杆菌EHA105、GV3101、LBA4404和发根农杆菌Ri15834中,为进一步研究其表达功能奠定了基础。     

烟草糖基转移酶sm-ngt1缺失体表达载体的构建及遗传转化

利用烟草糖基转移酶基因sm-ngt1序列的氨基端(N’-GT)和羧基端(C’-GT)的部分序列与双元载体pCAMBIA1302连接,构建了含有N’-GT、C’-GT的缺失片段与绿色荧光蛋白(GFP)的融合基因。通过农杆菌介导的叶盘转化法转化W38烟草,通过PCR检测发现含有目的片段的融合基因的转基因植株阳性率可达80%以上,为后续的基因功能研究奠定基础。     

单子叶植物表达载体pUN3300的构建

植物双元表达载体在植物基因工程研究中具有重要作用,表达载体所包含的结构元件,如启动子、多克隆位点、筛选标记等,对植物遗传转化效率、外源基因表达强度及遗传稳定性等具有重要影响。本研究中,为提高目的基因对单子叶植物的遗传转化效率,对植物表达载体pCAMBIA3300进行改造,在原有以bar基因作为选择标记的基础上,采用不完全酶切的方法添加了Ubiquitin启动子,经酶切、测序表明,植物双元表达载体pUN3300构建成功。该载体对于研究外源基因功能、植物性状改良及新品种的培育,具有重要的价值。     

多聚磷酸盐激酶(PPK)基因植物表达载体的构建

[目的]枸建融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK.[方法]根据GenBank中登录的大肠杆菌PP基因序列(L03719)设计引物,以E.coli DH5α基因组DNA为模板,通过PCR扩增得PPK基因,然后用In-Fusion@HD Cloning Kit将PPK基因克隆到pCAMBIA1302载体的Nco Ⅰ酶切位点.[结果]序列测定结果显示,pCAMBIA1302-PPK含有约2.0kb的PPK基因片段,说明PPK基因已插入植物表达载体pCAMBIA1302的绿色荧光蛋白基因前.[结论]成功构建了融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK.     

拟南芥CBF3基因克隆和植物表达载体的构建

[目的]克隆拟南芥CBF3基因并构建植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3。[方法]从模式植物拟南芥中克隆分离出转录因子CBF3与逆境诱导型启动子Rd29A的DNA序列,构建植物表达载体。[结果]克隆得到的CBF3与GenBank数据库所公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为750bp;克隆克隆得到的Rd29A与GenBank数据库公布序列比对发现,同源性达到100%,全长为1425bp。[结论]以双元载体pCAMBIA1301为基础,植物表达载体pCAMBIA1301-Rd29A-CBF3被成功构建,对提高植物耐盐、耐旱和耐寒性有很大帮助。     

稻瘟病新抗性基因Pi36候选基因双元载体的构建

为了验证Pi36候选基因的功能,利用长片段PCR(long-range PCR,LR-PCR)技术从Pi36基因的供体品种Q61中扩增了3个候选基因Pi36-1,Pi36-2,Pi36-3,长度分别为5.9 kb,9.6 kb和16.5 kb,电泳回收目的片段,将Pi36-1和Pi36-2分别克隆到双元载体pCAMBIA1300,而将Pi36-3克隆到双元载体pYLTAC27的AscI位点.为了将Pi36-3也克隆到具有高效转化效率的双元载体pCAMBIA1300中,首先在不改变pCAMBIA1300基本骨架的前提下,在其多克隆位点增加了AscI酶切位点,获得新载体pCAMBIA1300AscI;然后将克隆在载体pYLTAC27上的Pi36-3片段切下来,组装到新载体pCAMBI-A1300AscI上.经过酶切鉴定和测序分析,已成功地获得了3个候选基因的重组阳性克隆,为进一步地研究Pi36基因的功能奠定了基础.     

抗稻瘟病基因Pib4的转基因研究

[目的]探讨抗稻瘟病基因Pib4的转基因。[方法]利用PCR法克隆Pib基因的NBS功能结构域到双元载体pCAMBIA1301上,以粳稻品种农大18的成熟胚诱导出愈伤组织,以愈伤组织作为转化的受体,采用农杆菌介导法转化Pib4基因。[结果]经PCR和GUS活性检测表明外源基因已整合到水稻基因组中并获得表达;用稻瘟病菌接种阳性植株,获得了抗稻瘟病菌的水稻植株。[结论]为合理利用抗病基因和育种提供了参考。     

苹果周期蛋白依赖性蛋白激酶亚基基因MdCKS表达载体的构建

根据GenBank上与周期蛋白依赖性蛋白激酶基因相关序列,从苹果MdCKS基因编码区设计带有XbaI和SalI酶切位点的引物。以富士MdCKS基因的eDNA为模板将PCR扩增片段连接到pMD18-TSim-pieVector上,测序正确后,再连接到植物表达载体pBII21上,经过抗性筛选和测序验证,成功构建了MdCKS基因表达载体。并通过电击转化法导入农杆菌LBA4404,以备将来用于番茄转化。     

哈茨木霉(Trichoderma harzianum)多种胞壁降解酶基因表达载体的构建及转化水稻

为提高水稻的抗病性,利用哈茨木霉(Trichoderma hazianum)P1菌株的3个胞壁降解酶基因ech42、nag70与gluc78构建了7个植物表达载体,每个基因受独立的Act1启动子调控.构建的7个载体不仅包含3个外源基因的所有组合(A,B,C,A+B,A+C,B+C,A+B+C),而且具有双元载体本身携带的HPT基因与Gus基因,为研究不同T-DNA长度、不同基因组合与不同基因排列方向对植物遗传转化效率以及外源基因在转基因植株中表达的影响提供了一套比较完整的材料.利用本实验室的农杆菌高效转化体系,将所有组合的7个载体分别转入粳稻品种石狩白毛(Oryza sativa L ssp. Japonica cv. Ishikari-shiroge)中,共获得再生植株1800余株.对部分再生植株进行了PCR检测,证明96%的植株至少携带有外源基因中的一个,80%以上的植株整合有完整的外源基因片断.