外源转入基因CBF1在转基因草莓中的遗传分析

以5个独立的转CBF1(C-repeat binding factor)基因草莓株系80、83、94、104和10-5-5为材料,套袋自交和正反交,通过对其后代种子中外源基因的卡那霉素筛选,PCR和Southern杂交,并统计数据,数据采用卡方检测.实验结果发现外源目的基因能够稳定遗传,并且是非细胞质遗传;在自交F1代中5个独立的转基因株系中,只有一个表现为基因互作,其余4个株系表现为一定的遗传分离模式;在自交F2代中,由于单果采收进行分析,发现既有3:1、15:1和35:1的分离模式,同时也出现基因互作等.转基因草莓中的外源基因的遗传是比较复杂的.     

棉花CBF基因的克隆及其转基因烟草的抗寒性分析

从中棉12 (Gh12)、中棉36 (Gh36)和海岛棉7124 (Gb7124)品种中克隆并鉴定了棉花的CBF基因,该基因编码一个由184个氨基酸组成的蛋白CBF,该蛋白具有CBF转录因子典型的序列标签“PKRRAGRKKFQETRHP”和“FADSAW”。Southern杂交表明,CBF基因在3个棉花品种中均以基因家族的形式存在。围绕海岛棉7124的CBF基因(GbCBF1)开展的逆境表达谱分析表明,GbCBF1基因受低温、干旱、盐和ABA等多种逆境条件的诱导表达。将GbCBF1基因构建到由强启动子35S和弱启动子NOS这2种启动子控制的植物表达载体pCambia2301上并转化烟草NC89,经过筛选及PCR鉴定,共获得26株转基因烟草。对部分T₁代植株进行的PCR和RT-PCR检测表明,GbCBF1基因可以在烟草中正常转录并遗传。分析表明,在低温下,转基因烟草的电解质渗漏率普遍低于野生型烟草,而游离脯氨酸含量和可溶性糖含量均高于野生型烟草,说明转GbCBF1基因提高了烟草的耐寒性。     

山丁子CBF1基因表达载体的构建

CBF1转录因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。以抗寒性较强的长白山野生山丁子(耐-42℃低温)为材料,通过RT-PCR扩增出山丁子CBF1基因,随后亚克隆到pMD18-T载体,序列分析表明与基因数据库中山丁子CBF1对应区域相似性为100%,将该片段亚克隆到原核表达载体pBI121中构建原核表达质粒,转化大肠杆菌E.coli DH5α,在AMP抗性的LB平板上挑取重组质粒,进行PCR并测序结果与预期一致。     

虫害及水分条件对胡杨(Populus euphratica)叶片中酚类物质及氮含量的影响

本文研究了不同土壤水分条件下虫害胁迫对胡杨叶片中酚类物质含量及氮含量的影响。该研究结果表明,无河水漫灌的胡杨的虫害叶（10%-15%）的总酚含量显著高于河水漫灌的样地中胡杨虫害叶（10%-15%）的总酚含量（p<0.05）;河水漫灌的胡杨的健康叶、虫害叶（<10%）的缩合单宁含量显著高于没有河水漫灌的胡杨的健康叶、虫害叶（<10%）的缩合单宁含量高（p<0.05）;河水漫灌的胡杨的虫害叶（<10%）、虫害叶（10%-15%）的黄酮含量分别显著高于没有河水漫灌的胡杨的虫害叶（<10%）、虫害叶（10%-15%）的黄酮含量(p<0.05）;河水漫灌的胡杨叶片的氮含量显著高于无河水漫灌的胡杨叶中氮含量。虫害程度不同的叶片中酚类物质和氮含量的含量变化顺序是：健康叶<虫害叶（<10%）<虫害叶（10%-15%）;在虫害胁迫和土壤水分双重胁迫下,胡杨可以通过其自身的防御机制根据虫害程度和资源竞争压力来有效分配有效资源以适应外部环境的胁迫。     

蓝星睡莲CBF基因家族的全基因组鉴定与分析

CBF (C-repeat binding factor)是一类转录激活因子,在植物应对低温等非生物胁迫中起重要作用。为探究蓝星睡莲(Nymphaea colorata) CBF基因家族的生物学特性,本研究从蓝星睡莲全基因组中筛选到11个CBF家族成员,依次命名为NcCBF1～NcCBF11,并对其理化性质和基因表达等进行了分析。结果表明,蓝星睡莲CBF基因编码蛋白的长度为181～397 aa,分子量在20.17～43.11 kD之间,大多表现为酸性亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质和细胞核中。系统进化分析发现,蓝星睡莲与拟南芥亲缘关系最近,与水稻同源性较远。NcCBFs基因中存在2对旁系同源基因(NcCBF2～NcCBF5, NcCBF4～NcCBF9),Ka/Ks值分别0.297 7和0.189 2,在进化过程中受到了较强的纯化选择作用。NcCBFs家族成员除NcCBF9和NcCBF4外,均为内含子缺失型,基因家族在染色体上呈现不均等分布,编码的蛋白序列均含有motif 1保守基序。预测蛋白二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋构成,三维结构均由1个α-螺旋和2个β-折叠构成。蛋白互作分析表...     

外源脱水应答转录因子CBF4基因转化玉米的获得

用PCR方法克隆了拟南芥脱水应答转录因子CBF4基因,以逆境诱导表达基因rd29A的启动子为驱动,构建了逆境诱导表达载体pBAC146。用基因枪转化法转化玉米优良自交系的幼胚和胚性愈伤组织,轰击后的愈伤组织经过筛选、分化和植株再生过程,共获得36棵转基因植株。经PCR、PCR-Southern和Southern检测表明,外源目的基因已成功整合到部分转基因玉米株系的基因组中。人工干旱处理下,抗旱生理指标测定显示,一个转基因株系的脯氨酸含量和叶绿素含量比野生型对照提高一倍,间接表明转基因株系的抗旱能力在某种程度上有所提高。     

外源基因在转基因植物中的遗传稳定性及其转育研究进展

利用基因工程方法获得的转基因植物是一种人工创造的新种质.外源基因在无性培养阶段和有性阶段的稳定性,直接影响着转基因植物的利用.外源基因拷贝数、整合位点、位置效应、外源基因丢失、甲基化、共抑制等均影响其在转基因植物中的稳定性;同时也影响外源基因在转育材料中的表现;最后简单讨论了外源基因鉴定方法的优缺点.     

新疆野扁桃CBF基因启动子克隆及瞬时表达分析

CBF基因主要功能是调控下游大量抗冷基因的表达。CBF基因是植物抗冷途径的枢纽,对增强植物的抗冷能力极为重要。本研究利用染色体步移法得到了新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana Schleche)CBF基因家族成员Als CBF翻译起始位点上游的启动子序列,长度为1 391 bp(Gen Bank登录号:KP662710)。对启动子序列进行生物信息学分析表明,该序列存在启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,并且含有多个与植物非生物胁迫有关的响应元件:ABA响应元件、MYB、MYC结合位点、光应答元件和LTRE低温应答元件等。在烟草叶片中进行瞬时表达的结果表明,该启动子序列具备在逆境胁迫下诱导驱动报告GUS基因表达的功能。本研究可为揭示CBF基因在野扁桃抗寒性、抗旱性等抗逆过程中的作用机理,以及为增强野扁桃CBF基因在扁桃的抗逆性遗传改良中的作用奠定一定的基础,同时对野扁桃的繁育和保护也有极为重要的意义。     

草莓生物技术育种研究进展

应用生物技术是草莓品种改良和种质创新的重要手段。本文综述了近几十年来国内外生物技术在草莓育种研究中的应用主要进展,内容包括草莓的遗传转化、草莓的细胞悬浮培养、草莓的原生质体培养、草莓的花药培养、草莓的离体胚培养、草莓突变体的筛选等方面的研究。最后根据草莓生物技术育种存在的问题探讨了今后草莓育种工作的发展方向。     

草莓FaMYB10蛋白互作验证及启动子克隆

本研究旨在探究光信号如何调控草莓花青素苷合成的分子机制,利用同源克隆法从3个不同颜色的草莓品种(‘红颜’,‘桃熏’,‘白雪公主’)中分离得到FaMYB10基因及其启动子序列,采用酵母双杂交系统验证FaMYB10的转录激活能力及其与FaCOP1的蛋白互作关系,利用红颜草莓FaMYB10基因的启动子序列构建酵母单杂交诱饵载体pHIS2-ProFaMYB10,并验证其在酵母Y187中的自激活现象。结果表明,经测序显示3个不同颜色的草莓品种FaMYB10基因的CDS区域序列完全一致为702 bp,但是在启动子区域存在不同差异。酵母双杂交实验表明Fa MYB10在Y2HGold中存在转录激活能力,FaMYB10同FaCOP1存在蛋白质与蛋白质互作关系。在Y187宿主内,发现当3-AT浓度达到60 mmol/L无法抑制FaMYB10基因启动子带来的自激活现象。本研究结果为理解草莓通过光信号传导调控下游FaMYB10,进而影响花青素苷合成的分子机制提供一定理论参考。     

草莓细胞工程技术与分子生物学研究进展

从成熟的薄皮甜瓜（齐甜1号）果肉组织中提取总DNA，经PCR扩增得到约0.5kb的ACC合成酶基因的片段，将其克隆到质粒载体pMD18-T中，测序表明，该基因为583bp，编码194个氨基酸；从番茄（东农706）叶片组织中提取总DNA，经PCR扩增得到约2.2kb的E8基因片段，将其克隆到质粒载体pGEM-T Easy中，测序表明，该基因为2192bp； 以pCAM2301为起始植物表达载体，pCAM-GT为中间载体，成功构建了果实特异启动子（E8）调控薄皮甜瓜ACC合成酶反义基因植物表达载体，采用冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404,得到了完整的Ti质粒表达载体系统。     

草莓细胞工程技术与分子生物学研究进展

综述了草莓细胞工程技术操作中外植体的类型、外源激素种类及其剂量、培养基的选择以及碳源浓度对培养效果的影响、草莓培养条件的简化和改进及细胞工程技术在草莓资源研究上的应用;分子生物学技术在草莓抗逆性、耐贮运、品质和风味、以及草莓种质亲缘关系等方面的研究进展,并对今后草莓细胞工程技术和分子生物学的研究利用提出了几点建议.     

转CBF1基因地被石竹的抗寒性评价

本研究以4个转拟南芥CBF1基因的地被石竹株系及非转基因地被石竹为材料,通过测定相对电导率、脯氨酸含量及丙二醛含量进行抗寒性评价。研究发现不同低温处理后,转基因株系比对照植株(CK)的相对电导率和丙二醛含量低,而脯氨酸含量高,说明转入CBF1基因后,地被石竹的抗寒性增强了。转基因各株系之间有差异,其中株系27的抗寒性最强。     

转基因小麦外源品质基因1Dx5表达的遗传研究

转基因小麦B72-8-11b中外源品质基因1Dx5表达量是内源相应基因表达量的6倍。利用小麦转基因品系为父本，常规品种鄂麦12、鄂麦18和日喀则8号分别为母本，配置3个杂交组合。采用SDS—PAGE技术，检测各组合亲本、F1、F2代的HMW-GS组成，研究转基因小麦B72-8-11b中外源品质基因1Dx5表达的遗传。结果表明：外源1Dx5基因有功能拷贝整合在1个位点，如同内源品质基因，遵从孟德尔遗传模式。这对育种选择策略的制订具有指导意义，也表明了基因枪转化法能够使得外源基因有功能拷贝整合在1个位点并能稳定传递。     

转水稻OsSIK1基因玉米植株的获得及抗旱性分析

类受体激酶基因Os SIK1具有通过激活抗氧化系统,增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因,获得具有较高抗旱水平的玉米新种质,通过超声波辅助花粉介导法,将水稻类受体激酶基因Os SIK1导入玉米自交系郑58中,并对转化株进行卡那霉素筛选及T1、T2、T3的PCR及Southern Blotting杂交等分子检测,获得转化植株并在T3获得转基因纯合株系。对T3转基因玉米和非转基因玉米对照以16.1%的PEG模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明,与对照相比,在水分胁迫处理下,转基因玉米株系叶片相对含水量提高了7.4%~19.8%,叶绿素含量提高了11.3%~106.9%,SOD活性上升45.8%~93.4%,而转基因玉米叶片的相对电导率下降了35.4%~58.1%,MDA含量下降了25.7%~50.4%,说明转Os SIK1基因玉米植株抗旱性得到提高,其中,5个转化株系与对照在抗旱性方面有显著差异,且生长状况明显优于对照。综上所述,研究最终获得5个转Os SIK1基因玉米株系,并证明导入水稻Os SIK1基因可以提高玉米植株的抗旱性。     

转SbPIP1基因小麦植株的获得及发芽期耐盐性鉴定

为了培育耐盐小麦新材料,利用基因枪转化法将海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.)水通道蛋白(plasma membrane intrinsicprotein,SbPIP1)基因导入到小麦品种宁麦13和扬麦158中。对两个品种的各2500枚幼胚进行轰击,分别获得抗Basta再生植株237株和108株(筛选标记基因为Bar基因),经PCR鉴定阳性转基因植株分别为30株和7株。用130mg/L Basta除草剂对T1代幼苗进行喷施鉴定,发现T1代幼苗的Basta抗性出现了分离。遗传分析发现76.19%的株系表现为1对基因遗传的3:1分离,为单拷贝的基因导入。发芽期耐盐性分析发现81.22%的转基因株系的盐害指数低于受体宁麦13的盐害指数,耐盐性强于受体宁麦13。这些转基因材料将进一步用于小麦的耐盐分子育种研究。