香石竹ACC氧化酶基因的克隆及其正义反义表达载体的构建

利用在Genebank上已报道的香石竹ACC氧化酶(ACO)基因的CDNA序列设计特异引物,以香石竹品种'MASTER'的eDNA为模板进行PCR扩增,克隆香石竹ACC氧化酶(AC0)基因.测序结果显示,克隆基因的序列与报道序列完全一致.将克隆的ACC氧化酶(AC0)基因分别连接到植物表达载体PBI121启动子CaMV 35S的上游及下游,构建香石竹ACC氧化酶(Aco)基因的正义表达栽体PBI121-ACO及反义表达载体PBI121-anti ACO.经PCR鉴定,基因已成功构建到表达裁体上.为香石竹抗衰老基因工程育种奠定了基础.     

砂梨ACC氧化酶基因启动子区域的分离及序列分析

根据已报道的砂梨ACO3(GenBank Accession No.AB042107)序列设计并合成一对特异引物,以砂梨品种若光(Wakahikari)叶片总DNA为模板,利用染色体步移技术扩增基因的上游调控序列,回收该片段并克隆到pMD19-T载体,测序后去除接头和基因编码序列。得到1段长715bp的上游序列,登陆PLACE数据库在线进行植物DNA顺式作用元件预测并分析,起始位点的上游89bp处有1个TATA-Box核心启动子元件。另外序列还存在多个特异调控基因表达的元件,初步判断为砂梨果实中ACC氧化酶基因的诱导型启动子。     

牡丹ACC氧化酶基因cDNA克隆及全序列分析

 以牡丹品种‘洛阳红’（Paeonia suffruticosa 'Luoyang Hong'）花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的ACC氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO）保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到1条821 bp的牡丹ACO基因同源片段。利用该已知中间序列,通过快速扩增cDNA末端技术(Race)及序列拼接,最终得到该基因cDNA全长序列,命名为Ps-ACO1,GenBank登录号为DQ337251。分析结果表明,Ps-ACO1 cDNA全长1 221 bp,包含一个939 bp的开放读码框,5'非翻译区长65 bp,3'非翻译区长117 bp,编码产物为含有312个氨基酸残基的蛋白质。氨基酸序列与烟草、苹果、桃等植物的ACO同源性都达80%以上。     

梨ACC氧化酶基因(ACO)的片段克隆及其RNAi载体构建

以若光梨成熟果实为材料,提取总RNA,在ACC氧化酶基因(ACO)cDNA序列同源性较高区域设计一对特异引物,利用RT-PCR克隆了ACC氧化酶(ACO)基因片段。将ACO反义基因、与副球菌中类胡罗卜素合成有关的间隔基因YYT和ACO正义基因3个片段串联在一起,经鉴定后,插入到植物表达载体中,构建成能够表达ACC氧化酶基因的双链RNA的植物载体pYF028,为耐贮砂梨的遗传转化创造条件。     

砂梨果实ACC氧化酶cDNA克隆及其反义表达载体构建

利用RT-PCR和RACE技术从'早生新水'砂梨成熟果实cDNA中克隆出ACC氧化酶基因保守片段及其5'和3'端,拼接后获得砂梨果实ACC氧化酶cDNA全长。该cDNA全长1 225 bp,将其命名为Pyp-ACO,GenBank登录号为EF451060。Pyp-ACO核苷酸序列有一个945 bp的开放读码框,5'端非翻译区为63 bp,3'端非翻译区为217 bp,与西洋梨和苹果的编码区核苷酸序列有较高的相似性,分别为98.3%和98.1%。Pyp-ACO推导编码314个氨基酸,该序列具备非血红素二价铁离子依赖型的氧化/加氧酶类的12个保守氨基酸和催化活性所需的3个氨基酸。将Pyp-ACO编码区序列反向插入pYPX145载体,构建了由双35S启动子所控制的双元表达载体,同时已成功将表达载体导入根癌农杆菌菌株LBA4404,为耐贮藏转基因梨选育奠定了基础。     

CRISPR-Cas9系统敲除甜瓜ACC合成酶基因表达载体的构建

以甜瓜品种"老汉瓜"为试材,采用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,研究了构建CRISPR-Cas9系统敲除甜瓜ACC合成酶基因表达载体的方法,以期获得高效的敲除甜瓜基因的基因组编辑技术。结果表明:以甜瓜ACC合成酶的基因设计出引物后,将其构建到pP1C.4载体上,用热激法将连接产物转化到大肠杆菌中,筛选的阳性克隆测序验证为最终载体。     

番茄中维生素E合成相关基因的VIGS载体构建及侵染

以番茄为材料,采用RT-PCR技术从番茄果实中克隆了其体内维生素E合成相关基因—生育酚环化酶(Tocopherol cyclase VTE1)的部分序列,片段长420 bp,序列分析表明,该基因片段与番茄中生育酚环化酶cDNA序列同源性为95％,然后通过XhoⅠ、KpnⅠ 2个酶切位点连接VTE1片段和含PDS的pTRV2质粒,获得了重组载体pTRV2- PDS-VTE1,将该重组载体转化农杆菌GV3101,并侵染番茄.该研究为下一步分析基因沉默后的番茄中维生素E含量的变化提供试验材料;为今后通过转基因技术调节番茄果实的维生素E的合成奠定了基础.     

梨极矮化突变体与苹果梨GA20ox基因的克隆及植物表达载体的构建

以梨极矮化突变体和苹果梨为试材,应用RT-PCR技术对GA20ox基因进行克隆及序列分析。结果表明:克隆得到梨极矮化突变体和苹果梨GA20-氧化酶基因,依次命名为PuGA20ox和PbGA20ox,其全长均为1 179bp,分别包含1个完整编码392个氨基酸的开放阅读框(ORF);对其进行序列分析,并成功构建了植物表达载体,为进一步研究梨矮化突变体和GA20-氧化酶基因功能奠定了基础。     

香蕉ACC氧化酶基因(MAO3)的克隆及其表达特性分析

 根据同源扩增得到香蕉(Musa acuminata) ACC氧化酶基因(MAO3) 的核心部分, 再通过3'和5'RACE扩增上、下游序列以及Genome-Walker的方法得到启动子部分, 共获得3 718 bp长度的序列。将所得结果进行聚类分析, 发现香蕉中ACC氧化酶的氨基酸序列非常保守, 各序列间的同一性高达99% ,与单子叶植物和双子叶植物中ACC氧化酶的氨基酸序列的同源性在66.7%～71.8%之间。组织原位杂交试验表明MAO3基因的表达具有组织特异性, 初步认为是在韧皮部筛管组织中特异表达。运用实时荧光定量PCR技术, 实时监测到了MAO3基因和香蕉乙烯受体基因ERS2受机械伤诱导的定量变化。     

龙眼亚硫酸盐氧化酶(DlSO)基因的克隆及表达分析

【目的】探讨龙眼果实亚硫酸盐氧化酶基因(DlSO)在硫残留生物降解中的作用。【方法】以龙眼总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE法获得龙眼亚硫酸盐氧化酶基因全长cDNA序列,命名为DlSO;运用荧光定量PCR对其表达量进行分析;使用ClontechIn-Fusion技术构建原核表达载体,使其在Rosetta(DE3)大肠杆菌中表达。【结果】DlSO序列全长1413bp,包含一个1182bp的开放阅读框,一个长37bp的5’非翻译区序列和194bp的3’非翻译区,预测编码393个氨基酸;同源性和系统进化分析结果均表明DlSO与毛果杨SO亲缘关系最近;荧光定量结果表明,在龙眼不同组织中,DlSO基因都有表达,其中在叶片中表达量最高,其次是花、幼果、根和果肉,在茎和果皮组织中DlSO基因的表达量最低;成功构建pET-32a-DlSO原核表达载体,经IPTG诱导后在Rosetta(DE3)大肠杆菌中成功表达。【结论】克隆了龙眼亚硫酸盐氧化酶基因(DlSO),并且成功构建了pET-32a-DlSO原核表达载体,经IPTG诱导在大肠杆菌中成功表达出融合蛋白,为下一步研究龙眼亚硫酸盐氧化酶的作用奠定了基础。     

甘蓝Ogura 细胞质雄性不育相关基因BoMF1启动子的克隆及功能分析

 通过TAIL-PCR 染色体步移技术,从甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）基因组中克 隆到胞质雄性不育（OguCMS）相关基因BoMF1 翻译起始位点上游521 bp 的启动子序列。软件分析预测 表明,该启动子序列中存在多个顺式作用元件,包括TATA-box、CAAT-box、MYB 结合位点、植物激 素响应单元等。为了研究该启动子的表达特性,亚克隆了BoMF1 转录起始位点上游521 bp 序列,将其置 换pBI121 中的CaMV35S 启动子,驱动其下游的GUS 基因,构建植物表达载体pBI121-BoMF1P,以pBI121 空载体作为阳性对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法转入拟南芥。结果表明,甘蓝BoMF1 启动子序列 能驱动GUS 基因在拟南芥花药发育晚期的花药和花粉中特异表达,表达具有组织特异性。     

甜瓜ACC氧化酶反义基因植物表达载体的构建及对烟草的转化

应用反义基因技术抑制水果成熟过程中内源乙烯的合成,从而培育耐贮运品种是解决水果延熟保鲜难题的可行新方法。一个来自甜瓜的ACC氧化酶cDNA全序列被反向插入到植物表达载体pBI121中,从而构建了甜瓜ACC氧化酶反义基因植物表达载体。用该反义基因载体转化烟草获得转基因植株,并且转基因在转化植株的自交子代中发生孟德尔分离,由此验证了该载体构建的成功和可用性。此项研究为下一阶段用该反义基因载体转化甜瓜栽培品种做了充分必要准备。     

银杏查尔酮合成酶基因启动子（GbCHSP）调控元件及功能分析

通过染色体步移方法从银杏（Ginkgo biloba L.）基因组中克隆到查尔酮合成酶基因（CHS）翻译起始位点上游1 711 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子片段中存在多个顺式作用元件,包括紫外/蓝光响应单元、植物激素响应单元、真菌诱导元件、MYB结合位点、TATA-box和CAAT-box等。亚克隆了CHS转录起始位点上游1 402 bp序列,将其与GUS基因构建融合表达载体pBI121 + CHSP,以pBI121-35S作为负对照,通过农杆菌（LBA4404）介导法分别转入烟草。结果表明,银杏CHS启动子序列能驱动GUS基因在烟草中的表达,表达具有组织特异性。GbCHSP的功能研究将有助于揭示银杏叶黄酮的积累与GbCHS基因表达的分子机理。     

乙烯对‘洛阳红’牡丹切花开放衰老进程及内源乙烯生物合成的影响

 以开花指数为1级的‘洛阳红’牡丹切花为试材,研究了外源乙烯和乙烯作用抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）处理对其采后开花衰老进程中开花指数、花径增大率、瓶插寿命、内源乙烯生成量及乙烯生物合成关键酶ACC合成酶（ACS）和ACC氧化酶（ACO）活性的影响,从乙烯生物合成角度探讨了乙烯对其采后开花衰老的调节机理。结果表明,10 μL·L^-1乙烯处理6 h明显加快了‘洛阳红’花朵开放进程,缩短了切花的瓶插寿命,并促使其在盛开后出现严重落瓣;1.0 μL·L^-1 1-MCP处理6 h则延缓了花朵开放,延长了瓶插寿命,但却影响了部分切花的充分开放;内源乙烯的生成分别受乙烯和1-MCP处理的促进和抑制,与切花的开放衰老进程密切相关。不同处理后ACS、ACO酶活性分析表明,ACS活性变化与内源乙烯的生成相联系,是影响牡丹切花开放衰老进程的主要因子,这与目前得出的ACS是植物乙烯生物合成限速酶的研究结果相一致。     

果实特异启动子调控薄皮甜瓜ACC合成酶cDNA反义表达载体的构建

应用反义RNA技术抑制甜瓜成熟过程中内源乙烯的合成,从而培育耐贮运品种是解决甜瓜延熟保鲜难题的可行新方法。根据GenBank中甜瓜、黄瓜ACC合成酶基因氨基酸保守序列设计引物,从成熟的薄皮甜瓜(齐甜1号)果肉组织中提取总RNA,经RT-PCR扩增得到约0.7kb的ACC合成酶cDNA片段,将其克隆到质粒载体pGEM-TEasy中,测序表明,该基因为777bp,编码258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-TEasy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cDNA反义表达载体,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。     

莲种子防御素基因序列分析及表达载体构建

从莲种子发育中期胚cDNA文库中克隆得到的防御素基因cDNA全长561bp,GenBank登录号为EF421192。分析发现该基因234bp的开放读码框编码77个氨基酸的多肽序列,除信号肽序列外与其它不同来源的植物防御素基因有较高同源性,将其命名为NnDefensin。NnDefensin蛋白带有30个氨基酸的信号肽,具有8个半胱氨酸的高度保守结构等典型的植物防御素特征,成熟肽部分含有γ–硫素蛋白功能结构域。在系统进化上NnDefensin与单子叶植物中的粳稻和小麦的同源蛋白,以及车前草同源蛋白亲缘关系较为接近。通过PCR扩增克隆莲胚防御素基因片段并连接到载体pBI121和带有花生油体蛋白种子特异启动子的载体pAhOleo17.8︰GUS中,成功构建了35S启动子控制的植物表达双元载体pBI121-NnDef和种子特异表达双元载体pAhOleo-NnDef,为该基因的功能鉴定及通过基因工程方法提高转基因植物以及种子的抗病能力奠定基础。     

柿果ACC合成酶基因的克隆与植物表达载体的构建

以柿果组织中分离的总RNA为模板,经RT-PCR扩增到约1.1 kb的富有柿果ACC合成酶(Fuyu-ACS)的 基因片段,将此片段克隆到pGEMR-T easy vector上,经测序分析与Genbank中平核无柿果的DK-ACS1基因核苷酸 序列的同源性为99％。设计了2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增到2个ACS- Fuyu片段。2个片段经双酶切消化后,分别以正反2个方向插入到植物表达载体pBI121的35 S启动子和NOS终止 子之间,构建成Fuyu-ACS基因的植物表达载体。     

中国水仙NTMADS1基因表达分析及转化拟南芥研究

 利用RT-PCR技术分析了中国水仙（Narcissus tazetta var.chinensis）花器官特征基因NTMADS1在花期不同器官及花不同部位的表达模式。结果表明,该基因只在花器官中表达,且在雄蕊和副冠中的表达量高于雌蕊,在花瓣中未检测到该基因的表达。将该基因置于CaMV 35S启动子控制下,构建到载体pBI121的多克隆位点,获得了包含35S启动子、NTMADS1基因的编码区和NOS终止区域的植物表达载体。在农杆菌介导下将该基因转入模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中,获得了卷叶、花期提早和花型改变的转基因植株。