大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因RNAi载体的构建

采用PCR技术扩增得到胰蛋白酶抑制剂KTi基因正义和反义片段、大豆种子特异性启动子7αP和作为内含子的GUS基因片段,将其分别连入克隆载体pMD18-T Vector中.然后以植物表达载体pCAMBIA1301为基础,通过AHLG作为中间载体,根据RNAi原理将组成RNAi 结构的4个目的片段分别连入其中,成功构建了种子特异性RNAi表达载体p1301-KTiRi.研究结果为RNAi技术在大豆品质改良中的应用提供了基础.     

大豆TOE基因的进化分析及开花调控功能解析

为了进一步解析大豆中重要植物开花和花器官发育调控转录因子AP2的编码基因TOE的进化规律及其对开花功能的调控作用,为大豆TOE基因的功能解析和大豆纬度适应性研究提供基础,本研究利用生物信息学手段对大豆TOE基因进行聚类分析、序列特征分析、染色体区段共线性分析和组织特异性表达分析,预测关键开花基因启动子区段AP2结合位点...     

GmAGL15基因启动子的克隆及序列分析

为探明大豆CanAGL15基因的表达调控规律,应用电子克隆技术从大豆基因组中克隆了CanAGL15 1000 bp的启动子序列,用PLACE在线启动子预测工具分析表明:该序列含有启动子的一般结构,如TATA-BOX、CAAT-BOX.另外还含有一些顺式作用元件,如调控GmAGL15的组织特异的和特定发育阶段的表达,对胁迫的应答,对光的响应,以及反馈调节,推测大豆GmAGL15基因表达有相应组织特异性,可能受蔗糖、生长素和乙烯等的调控.用FootPrinter和PLACE在线工具对大豆与拟南芥等其他4种植物的同源基因启动子的顺式元件进行比较,发现不同植物的启动子既有保守性,又有多样性,转录因子结合位点的分布相似,但也有区别,暗示了CanAGL15基因表达调控的精确性或多样性.     

大麦醇溶蛋白启动子HorD的克隆及其种子特异性表达分析

种子特异性启动子的克隆和功能分析不仅有助于阐明作物种子发育和胚乳特异性基因的表达调控机制，也是进行作物品质改良和种子生物反应器在内的植物基因工程改造的基础。本研究从大麦品种Golden pormise中克隆到大麦胚乳特异性启动子HorD，生物信息学分析表明，其具备启动子的基本元件，如A-box、TATA-box、CAAT-box等，此外还含有胚乳特异性表达所需要的元件Prolamin-box。为验证HorD启动子的表达特性，以pU1300载体为骨架，将HorD启动子和新型冠状病毒（SARA-CoV-2）刺突蛋白基因LPS通过双酶切连接的方式构建表达载体phorD-LPS，并利用农杆菌介导的遗传转化试验验证其种子表达特性。结果表明，HorD启动子能驱动LPS基因在转基因大麦各组织中表达，但在根、茎、叶及颖壳中表达量较低，在种子中表达量较高。这说明HorD启动子可以驱动外源目的基因在大麦种子中特异高效表达。     

植物诱导型启动子的研究进展

为实现目的基因的高效表达,诱导型启动子的开发和应用成为植物基因工程中的研究热点。在特定生物及非生物环境胁迫下,诱导型启动子能够驱动外源基因实现高效表达,其诱导型是由其上存在的正负调控元件相互作用而决定的。综述了诱导型启动子的种类、启动子序列内部调控元件的类型以及适用于诱导型启动子的研究方法,并对其在植物基因工程中的应用前景进行了展望。     

大豆转录因子GmWRKY53的分离及序列分析（英文）

WRKY蛋白是只存在于植物中的一类转录因子家族,由WRKY蛋白N端高度保守的WRKYGQK氨基酸序列及特殊的锌指结构而命名。WRKY除参与植物发育和代谢的调控外还与植物的抗逆反应有关。本研究利用抗病相关基因NPR1基因启动子区的W-box顺式元件采用酵母单杂交方法,以拟南芥At NPR1启动子区域W-box元件构建诱饵载体,从大豆中分离到了一个转录因子Gm WRKY53,通过序列分析表明,Gm WRKY53具有与At WRKY蛋白的保守氨基酸序列极相似的二级结构,在酵母单杂交系统中该蛋白能够与抗病相关基因At NPR1基因启动子区的W-box特异结合并启动报道基因的表达。对大豆WRKY转录因子的研究有助于深入理解大豆抗病及发育调控机制。     

大豆GmDof4和GmDof11基因的非生物胁迫诱导表达及启动子分析

Dof家族是典型的植物特异性锌指转录因子家族,在植物中可以对非生物胁迫产生应答.为初步研究大豆Dof家族主要转录因子编码基因GmDof4和GmDof11在大豆抗非生物胁迫过程中的作用及调控原理,本研究通过实时荧光定量PCR检测大豆幼苗中GmDof4和GmDof11基因在非生物胁迫下的表达情况,并使用PlantCARE在...     

苜蓿MsDREB1基因的诱导表达增强大豆的耐盐性

基因转录调节是植物对非生物胁迫适应机制的一个重要方面,转录调节因子在胁迫信号转导途径中调节下游基因的表达,在建立植物对胁迫适应性过程中起到重要作用。DREB是功能多样的转录调节因子蛋白家族,家族成员在植物响应非生物胁迫方面扮演着重要角色。本研究以苜蓿MsDREB1基因为目的基因,分别把MsDREB1克隆到35S启动子与rd29A启动子之后,并把两种载体用农杆菌介导转入大豆基因组中,通过Southern检测转基因植株。15 d龄的幼苗在200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫条件下,用RT-PCR分析基因不同时间的表达差异;并测定叶绿素、丙二醛、H_2O_2、SOD、相对根长及相对地上部分长度。结果表明:转MsDREB1基因在两种启动子驱动下均有一定耐盐能力,但存在差异。在非胁迫下35S启动子调控的MsDREB1为超量表达,而rd29A启动子调控MsDREB1表达量较低;在盐胁迫下,rd29A:MsDREB1表达量高于35S:MsDREB1的表达量;MsDREB1超量表达抑制植株正常生长。MsDREB1诱导表达耐盐性效果更明显,其植株脯氨酸含量、SOD活性均显著高于MsDREB1超量表达,而H_2O_2和MDA含量则显著低于MsDREB1超量表达。结果说明MsDREB1作为转录调节因子参与了植物的渗透调节,对植物的耐盐性具有贡献。该试验研究两种启动子调控的转MsDREB1基因大豆耐盐效果,为MsDREB1基因在大豆耐盐基因工程中的应用提供参考。     

SPL转录因子的研究进展

SPL(squamosa promoter-binding protein like)基因家族是植物特有的一类转录因子,主要通过结合下游基因启动子区的顺式作用元件GTAC基序,从而参与调控下游基因的表达。SPLs转录因子在植物的生长发育、信号传导、应答环境胁迫等方面有着重要的作用。目前研究表明,大豆SPL转录因子在参与调控大豆植株分枝数,产量和生育期等方面扮演重要作用。文章首先从该家族转录因子的克隆入手,回顾该基因家族的由来历史,然后介绍其结构上的保守性和独特性,最后重点综述SPL转录因子在植物中的调控网络,及其生物学功能,并对其在大豆及其它农作物生产上的应用前景及其调控植物性状的具体机制进行展望。     

油菜种子特异表达启动子pNapB和pFAE1的结构与功能比较研究

启动子是基因在转录水平上的一种重要调控元件。本研究通过同源序列法从甘蓝型油菜品种中油821中分离到油菜基因NapB和FAE1的上游启动子序列pNapB和pFAE1,其中pNapB长1136bp,pFAE1长1420bp。两种启动子的核苷酸序列都含有种子特异表达启动子的顺式作用元件,包括RY重复、G-box和E-box等,但两种启动子顺式作用元件的序列分布不同。将pNapB和pFAE1两个启动子分别与报告基因GUS融合并通过农杆菌介导法导入烟草,得到大量转基因烟草植株。对T1代转基因烟草进行组织化学分析,比较了不同启动子的组织表达特异性。结果表明,两种启动子都只在种子中起作用,属于典型的种子特异性表达启动子,但是它们作用的时间和空间分布以及作用强度明显不同。pNapB启动子比pFAE1作用开始的时间早,持续时间长,在早期作用比pFAE1强,但pFAE1启动子在种子发育中期启动速度快,成熟种子的GUS染色深度在两种启动子间差别不大。     

大豆class III酸性内切几丁质酶基因及其启动子表达方式

利用实时定量PCR方法,检测大豆class III 酸性内切几丁质酶基因在大豆各组织中的表达,结果显示该基因在大豆根、茎、叶中的表达活性低,而花和种子中的相对表达活性极高。利用PCR方法,克隆大豆class III 酸性内切几丁质酶基因5’端上游2000bp序列,命名为CP。在线启动子预测软件分析,结果表明CP序列中含有多种典型的种子特异表达元件和花特异表达的元件,如SEF4 motif、E-box、G-box、(CA)n、AACA、ACGT、CCAA;52-box、ntp303-box、GTGA、TACPyATbox。推测大豆class III 酸性内切几丁质酶基因启动子具有调控下游基因在花和种子中大量表达的特性。       

水稻种子特异性谷蛋白GluB1启动子在水稻愈伤组织中驱动外源基因表达

【目的】水稻谷蛋白启动子GluB1(GluB1promoter,pGluB1)常用于外源基因在种子中特异性高效表达的研究,也是研究种子储藏蛋白基因表达调控机制的模型。前人研究表明,pGluB1只在水稻胚乳中表达,而在根、茎、叶片、叶鞘、颖壳等组织中均无表达活性。研究的目的是为了克服种子特异表达启动子筛选周期长的缺点。【方法】将由pGluB1驱动的霍乱毒素B亚单位和重组胰岛素原组成的融合基因(a fusion gene of the cholera toxin B subunit and human proinsulin, CTBIN)表达载体pCAMBIA1302-pGluB1sig-CTBIN-NOS经农杆菌介导法转化水稻成熟胚愈伤组织。通过RT-PCR和蛋白质印迹杂交试验检测融合基因CTBIN在水稻愈伤组织中的转录和翻译表达。【结果】获得的7个转基因愈伤克隆中,有6个克隆的融合基因CTBIN在转录水平上表达。选取其中4个克隆进一步进行蛋白质印迹杂交试验检测证实融合基因CTBIN均在翻译水平上表达,而且从分子量大小推断融合蛋白包含的谷蛋白GluB1的N-端信号肽序列(24个氨基酸残基)在所测的愈伤组织细胞中均被成功切除。【结论】水稻种子特异性启动子pGluB1在愈伤组织中具有驱动外源基因表达活性,种子蛋白体亚细胞定位信号肽序列可在愈伤组织细胞中被切除。这为在愈伤组织细胞中快速检测种子特异表达启动子活性和探索愈伤组织中蛋白质的亚细胞分拣机制奠定了基础。     

Control of Gene Expression for the Genetic Engineering of Cereal Quality

The recent success of techniques for the direct transfer of individual genes to cereal species suggests that specific modifications to grain end-use properties will be achievable in the near future. The suitability of direct gene transfer to the problem, the choice of the promoter and transformation strategy need to be considered before attempting such modifications. This review discusses these questions with reference to current knowledge of seed-specific and, in particular, endosperm-specific and abscisic acid-responsive gene promoters. This perspective is of special importance in attempts to engineer cereal proteins.     

大豆种子Em基因(LEA 1)启动子的克隆与序列分析

根据已公布的大豆种子Em基因(LEA1)的5'末端序列设计二个基因特异反向引物(EmS1,EmS2).以大豆基因组DNA为模版,利用染色体步行(Chromosome Walking)法,获得了Em基因起始密码子上游836bp的特异DNA片段.进行序列测定和生物信息学分析.结果表明,这段DNA序列为一尚未在基因数据库登录的DNA片段.该序列含有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box,因此可能具有启动子活性.含有1个DRE1和2个ABRE,该启动子可能受到ABA和干旱等条件的诱导.含有1个AG-motif和1个ELRE-motif,该启动子可能参与创伤和诱导子等胁迫因素的应答.含有2个RY-repeat和1个TGTCACA-Motif,该启动子片段可能具有种子特异性.结果表明,所克隆到的片段可能为基因Em的诱导型启动子,并且很可能是种子特异性启动子.     

利用大豆硬实种子保存大豆种质的研究

大豆硬实种子与正常种子在室温下保存,正常种子２年左右的时间即失去生命力,硬实种子保存４年发芽率仍在９０％以上。硬实种子的后代与正常种子后代性状一致,说明硬实种子未发生遗传变异。这种便硬实种子在大豆种质保存中应用成为可能。     

收获期籽粒田间霉变对大豆产量和品质的影响

为明确收获期籽粒田间霉变对大豆产量和品质的影响,采用人工降雨室内模拟连阴雨天气,对18个大豆材料进行高湿诱导霉变处理,通过籽粒霉变程度分级,比较不同材料间的霉变敏感性差异,同时考察霉变对大豆产量和品质的影响。结果表明,不同大豆材料对籽粒田间霉变的敏感性存在显著差异,黑色和棕色种皮大豆较黄色种皮大豆的霉变抗性更强。霉变使各大豆材料产量显著下降,产量损失在23.14%~96.55%之间,产量损失率与霉变指数呈极显著正相关(P0.01),产量损失率(Y)与霉变指数(X)的回归拟合方程为Y=1.34X+24.51,R=0.98。霉变还影响大豆品质,籽粒蛋白质、脂肪的相对含量随霉变程度的增加先降低后升高,可溶性糖的相对含量随霉变程度的增加而降低,而蛋白质、脂肪和可溶性糖的绝对含量均随霉变程度的增加而降低。此外,霉变使籽粒百粒重降低,并随霉变程度的增加而逐步降低。大豆收获期籽粒田间霉变会对大豆产量和品质产生不利影响,不同抗性的大豆种质资源为抗霉变大豆品种的选育提供了物质基础。     

大豆种子质量降低的主要原因及其预防措施

对大豆种子质量降低的原因进行了分析，认为品种混杂和丧失生活力是大豆种子质量降低的主要原因。提出了防止品种混杂、收获适时、严格种子检验、加强种子贮藏管理是预防大豆种子质量降低的主要措施。     

拟南芥AtLACS9基因的克隆及其植物表达载体构建

将大豆种子凝集素基因的启动子(lec)从pBl-lec载体上酶切下来,连接到植物表达载体pCAMBIA3301(p3301)的多克隆位点上,然后运用RT-PCR方法扩增了拟南芥AtLACS9基因的编码区cDNA,并将其克隆到改造后的p3301载体的lec启动子之后,为进一步转化大豆、获得油份含量提高的转基因大豆做准备....     

播期对不同类型专用大豆生长特性和产量的影响

用早毛豆、夏大豆、特用豆和芽用豆类计18个大豆品种(系)为材料研究了不同播期对大豆生长和产量的影响.结果表明:播期对早毛豆各品种的全生育期无明显的影响,而其它类大豆品种的全生育期均随播期的延迟而缩短.除早毛豆外,大豆株高、单株分枝数、单株成英数和单株产量多随播期的延迟而降低;百粒重在35g以下的,播期对百粒重的影响不甚明显.