PEG介导番木瓜叶肉原生质体瞬时表达体系的建立

本研究对聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的分子量、浓度及处理时间等三个影响番木瓜叶肉原生质体转化效率的主要因素进行了优化,同时利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)表达体系进行了转化表达分析。结果表明:经40%PEG8000溶液处理10 min,可使GFP在原生质体中的平均转化率达到45.26%;沉默抑制载体p Green-Hcpro和GFP瞬时表达载体共转化番木瓜叶肉原生质体,可使GFP在原生质体中的平均转化率进一步提高到68.75%,相比单独转化瞬时表达载体p RNAi-GFP增长了51.90%。PEG介导番木瓜叶肉原生质体瞬时表达体系的建立为番木瓜功能基因组和基因功能研究奠定了基础,可为热带作物的研究提供又一模式作物,推动热带作物在分子及细胞生物学领域的发展。     

多年生黑麦草原生质体制备及瞬时表达体系的建立

本研究以10～12 d苗龄的多年生黑麦草品种NUI叶片为材料,通过正交实验确定原生质体分离的最佳条件.结果表明,在甘露醇浓度为0.5 mol/L、纤维素酶R10浓度为1％、离析酶R10浓度为0.3％的酶解液中,28℃黑暗条件下酶解4 h后分离的原生质体最为理想,原生质体浓度达到4.69×106个/mL,活性达到88.5...     

甘蓝型油菜异三聚体G蛋白原生质体瞬时表达体系的建立

为建立甘蓝型油菜异三聚体G蛋白各组分原生质体瞬时表达体系,以油菜叶片为试材,从试材选取、平摇时间和聚乙二醇浓度方面优化了油菜原生质体制备条件和转化条件。结果表明,选取30 d苗龄叶片、平摇10 min时原生质体游离状态最佳,产量为10.73×10~6/m L,活力可达96.4%。采用30%PEG转化原生质体时,目的蛋白表达量最高。Western Bolt的检测分析表明,异三聚体G蛋白各组分均参与了甘蓝型油菜对ABA的应答反应,当ABA浓度分别为100,150,100,50 mmol/L时,Bn GA1、Bn GB1、Bn GG2和BnRGS1蛋白的表达量最高。     

甘蓝原生质体制备体系优化及瞬时转化体系的建立

为研究甘露醇浓度、酶解时间、离心力大小和不同外植体对原生质体产量和活力的影响,采用正交试验方案对甘蓝原生质体制备体系进行了优化,并建立了甘蓝原生质体的瞬时转化体系,同时利用该体系对甘蓝CRISPR/Cas9基因编辑系统进行了初步研究。结果表明:以下胚轴为材料,酶液组成为1%纤维素酶+0.5%离析酶+0.6 mol/L甘露醇+10 mmol/L MES+1 mmol/L CaCl₂+0.1%BSA+5 mmol/Lβ-巯基乙醇,26℃,60 r/min,黑暗酶解6 h后,用2 115 r/min离心5 min收集细胞,可获得高质量的原生质体,原生质体产量约为3.0×10⁶个/g,活力约为90.9%;另外,在20%PEG4000介导下,将带有绿色荧光蛋白的载体(PYBA 1132)分别转入从甘蓝下胚轴、子叶、叶球分离获得的原生质体中,在荧光显微镜下观察到GFP绿色荧光信号,转化效率分别为43%,35%,19%,表明下胚轴分离获得的原生质体最适于瞬时转化。同时以下胚轴分离获得的原生质体为受体,分别转化线粒体特异表达载体COX和质体特异表达载体969...     

苋菜原生质体和瞬时转化体系的建立及应用

为了建立稳定、高效的苋菜原生质体制备和瞬时转化体系,本研究以栽培苋菜(Amaranthus tricolor)品种‘京苋三号’无菌组培苗叶片为材料,通过反复试验确立了苋菜原生质体分离制备和瞬时转化体系,并利用该体系对一个苋菜甜菜红素合成调控相关的MYB转录因子进行了亚细胞定位分析。结果表明,以1.0%纤维素酶+0.25%离析酶组合,酶解3～4 h,能得到活力较高的叶肉细胞原生质体,可直接用于植物蛋白亚细胞定位等实验;苋菜甜菜红素合成调控相关的MYB转录因子定位在细胞核中。苋菜原生质体制备和瞬时转化体系的建立,为苋菜基因功能研究提供了重要的技术支撑。     

农杆菌介导棉花基因转化的研究

以棉花无菌苗下胚轴为外植体,通过愈伤组织培养,使供试的20个棉花新品种(系)中19个培养出体细胞胚或再生植株.在此基础上,选用易获得再生植株的邯93-2、邯无2031、衡无89-30、C201、C312,利用农杆菌介导转化Bt基因,抗卡那霉素愈伤组织诱导率约为50%,其中约40%表现GUS阳性.从邯93-2 GUS阳性愈伤中获得再生植株,其50%呈GUS阳性,且Bt基因的导入经Southern杂交验证.     

ACS基因和HBsAg基因的克隆及瞬时表达分析

本研究通过SDS法从香蕉幼嫩叶片中提取基因组DNA,通过PCR的方法对ACS启动子2.5Kb的序列进行缺失改造,克隆到了长1 185bp的ACS启动子片段,与GenBank报道序列相比较同源性为93.2%.经PlantCARE软件分析发现序列中含有多种调控元件,经预测ACS启动子可能被光、热、GA、乙烯或伤所诱导.为验证其果实特异表达活性,通过插入到pBI 101.2中间表达载体上的GUS基因5＇端前,构建了含GUS基因的瞬时表达载体pBACS.用基因枪法将pBACS转化到香蕉果实中,结果表明：用pBACS包被的金粉轰击的果实经GUS组织化学染色后,都出现兰色斑点,对照没有出现兰色斑点.因此认为GUS基因在香蕉果实成功实现瞬时表达.同时,通过改进的酚-氯仿提取法从乙肝病毒感染者的血清中提取总DNA,然后根据报道的序列设计特异性引物,同时在上游引物中引入了Kozak序列,经PCR克隆到HBsAg基因序列,长度为681bp.NCBI BLAST分析的结果表明,获得的HBsAg基因序列及推导的氨基酸序列与GenBank中所报道的序列的同源率分别为97.2%和97.4%.将经过改造的HBsAg基因替代pBACS中的GUS基因,成功构建了含有ACS启动子和HBsAg基因的香蕉树果实表达载体,为下一步转化香蕉,获得在果实中表达HBsAg蛋白的转基因植株奠定了基础.     

Gus基因在转基因棉花细胞中的表达及其与 NPTⅡ基因、Bt基因表达的相关性

通过农杆菌介导法将含有 Gus 基因、NPTⅡ基因、Bt基因的Ti质粒转入棉花细胞中,用Gus组织化学检测法检测转化愈伤组织、再生棉株R0、R1和R2代植株组织细胞中的 Gus 基因表达的水平,并用 NPTⅡ活性速测法和室内生物测虫法检测三个外源基因在 R0、R1和R2 代植物植株组织中的表达情况,分析三者存在及表达的相互关系.结果表明,Gus基因在转化愈伤组织细胞有丝分裂增殖过程中能稳定遗传给后代细胞.转化棉株 R0、R1和R2代Gus 活性、NPTⅡ活性、抗虫性三者有一定的相关性但不完全是共表达的,各基因的表达水平是多相的.     

棉花GhCCR4基因的瞬时表达研究

利用棉纤维发育调控基因瞬时表达体系,分析目的基因在棉花纤维发育过程中可能存在的功能。实验构建了由CaMV35S启动子驱动的pGUS-CCR4融合瞬时表达载体,使用基因枪轰击法转化棉花胚珠,确定了转化0DPA胚珠的最佳条件:轰击压力为1350psi,轰击距离为9cm,轰击次数为2次。GUS组织化学染色结果表明,GhCCR4基因在棉花纤维伸长期和次生壁增厚期持续表达。不同发育时期纤维长度测量结果发现,在8DPA时转GhCCR4基因纤维长度和对照相比没有明显差别,但在27DPA时纤维长度明显短于对照。纤维透射电镜切片观察发现,转GhCCR4基因的细胞次生壁与对照相比增厚达17%。     

农杆菌渗入法介导的基因瞬时表达技术及应用

农杆菌渗入法是在植物中瞬时表达外源基因的一种方法,该方法通过在植物叶片上注射农杆菌,使目的基因转入植物细胞中进行快速表达。本文综述了农杆菌渗入法的原理、技术流程、影响因素及其应用,其应用主要涉及外源基因的表达、检测转基因的表达、启动子分析、转录后基因沉默、抑制子功能鉴定、细胞定位以及基因相互作用等方面。随着技术的进一步完善,我们相信该技术将成为转基因育种领域的重要的手段。     

水培条件下病毒诱导棉花基因沉默体系的建立及优化

以国欣棉3号为材料,以棉花GhCLA1为指示基因,探讨了生长温度、重悬液浓度、注射时间、品种等对水培棉花pTRV介导的VIGS沉默效率的影响。结果表明在24℃条件下,出苗后3~5 d内注射能得到较高沉默效率,重悬液浓度对沉默效率没有影响;同时以注射pTRV-GFP作为空白对照可以消除插入片段对植株生长的影响,减小对照误差;水培与土培方式相比能更快更早出现沉默表型,缩短试验周期,并能诱导不同品种棉花材料GhCLA1基因沉默;利用水培棉花TRV-VIGS体系,成功抑制了棉花GhCTR1基因的表达,与对照株相比,抑制后的棉花植株出现矮化表型,说明水培棉花TRV-VIGS体系建立在棉花研究中的广谱利用性。     

橡胶树原生质体的分离及红色荧光蛋白的瞬时表达研究

目的：分离巴西橡胶树松散愈伤组织原生质体,建立目标基因在橡胶原生质体的瞬时表达系统。方法：以巴西橡胶树松散愈伤组织为材料,酶解分离原生质体,通过电击介导的转化方法,将编码红色荧光蛋白（RFP）的植物表达载体转入原生质体中,用激光扫描共聚焦显微镜检测原生质体中RFP的表达情况。结果：分离出大量高纯度的橡胶原生质体,成功获得转基因原生质体细胞,RFP在原生质体中得到成功表达。初步建立了橡胶原生质体瞬时表达系统。     

棉花去泛素化酶基因GhOTUD5原核表达条件的优化

棉花组蛋白去泛素化酶GhOTUD5与生殖发育密切相关。为了获得大量可溶性表达的GhOTUD5蛋白,本试验对目的蛋白原核表达条件进行优化。采用分子克隆方法构建重组表达载体pET-22b-GhOTUD5,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)和Transetta(DE3),用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导目的蛋白表达。在对影响原核表达的四个单因素(菌体密度OD600,诱导剂IPTG终浓度,诱导时间和诱导温度)分别分析的基础上,设计三水平的正交试验L9(43),摸索大量可溶性目的蛋白表达的最优条件。结果显示,目的蛋白GhOTUD5在Transetta(DE3)中成功表达,在BL21(DE3)中不表达。在菌体密度OD600为0.8、诱导温度为28℃、IPTG终浓度为0.7 mmol/L、诱导3 h的条件下可溶性目的蛋白表达量最高,达到13%左右。该研究结果为进一步研究GhOTUD5在棉花育性方面的功能提供了科学数据。     

Rubisco小亚基基因片段的亚克隆及其瞬时表达载体的构建

1,5一二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶位于植物叶绿体中,是绿色植物中含量最丰富的蛋白,它催化CO2固定和光呼吸作用的第一步。从含Rubisco小亚基基因片段的pGR107-rbcS质粒中亚克隆出Rubisco小亚基基因片段,将PCR产物与pGEM-T：Easy载体连接,用EcoRI酶切鉴定酶切重组载体,利用低溶点胶回收大约300bp大小的Rubisco小亚基基因片段,将其回收片段与pSLJ75515瞬时表达载体连接,用EcoRI酶切鉴定,筛选出阳性重组体,即为pSLJ75515-rbcS瞬时表达载体。本实验为进一步研究Rubisco小亚基基因功能和基因沉默机制奠定了基础。     

植物病原菌诱导表达载体构建及在烟草中的瞬时表达研究

根据GenBank中植物病原物诱导型启动子碱基序列设计引物,以烟草基因组DNA为模板,扩增PPP3启动子。用PPP3替换pCAMBIA1301中与gus基因相连的35S启动子,构建重组质粒pCOMBIA ＋PPP3＋gus后导入农杆菌GV3101。通过农杆菌介导的瞬时表达技术将受PPPs控制的gus基因导入烟草。分别接种青枯菌和水杨酸24 h后,烟草叶片中检测到gus基因转录效率分别提高了27．94,17．69倍。表明PPP3启动子具有本底表达水平低、诱导表达活性强的特点。     

陆地棉原生质体培养与植株再生

以陆地棉品种“珂字２０１”为材料,比较了ＩＡＡ＋ＫＴ和２,４－Ｄ＋ＫＴ在愈伤诱导和悬浮培养中的效应,结果表明：愈伤组织诱导中,ＩＡＡ和２,４－Ｄ表现为正效应,且２,４－Ｄ的效应强于ＩＡＡ;ＫＴ表现为负效应;胚性愈人务悬浮培养中;３种激素都表现出负效应。以胚性细胞悬浮系了原生质体的分离和培养试验,分离原生质体的最佳酶组合为纤维素酶３％＋果胶酶１．５％,原生质体培养的最佳激素为ＩＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ＋Ｋ