毛白杨PtSEP3-1基因启动子的克隆分析及其表达载体构建

SEP（SEPALLATA）类基因属于花器官发育ABCDE模型中的E类基因,拟南芥中的研究表明该类基因可能具有控制花器官形态发育以及激活其它类型基因的功能,是一类花发育过程中的关键基因。因此,研究杨树SEP类基因启动子表达特性对于杨树的开花调控研究具有重要意义。本文根据毛白杨SEP3基因和毛果杨基因组序列设计引物,通过PCR获得了PtSEP3-1,基因上游2000bp的序列。序列分析结果表明该序列具有启动子的基本元件TATA—box和CAAT-box,还包含大量光响应元件ACE、BoxI和Box4等,此外还有脱落酸响应元件ABRE,赤霉素响应元件GARE—motif以及胁迫响应元件HSE、TC—richrepeats等。进一步构建了一个以PtSEP3-1启动子驱动GUS基因的植物表达载体pPtSEP3-1,protest,为该启动子的功能鉴定奠定了基础。     

苏云金芽胞杆菌转座子整合载体的构建

利用苏云金芽胞杆菌转座子Ｔｎ４４３０的转座机制构建了可用于将外源基因整合到染色体的整合载体系列。将Ｔｎ４４３０的解离酶基因（ｔｎｐＩ）和转座酶基因（ｔｎｐＡ）移至两个倒转重复的反向重复序列之外,并用多克隆位点取代;将这种转移结构置入不稳定的穿梭载体ｐＢＭＢ６２２Ｎ中,获得ｐＢＭＢ－Ｆ７和ｐＢＭＢ－Ｒ１４。当红霉素抗性基因插入其中的多克隆位点后,在ＢＭＢ１７１ ｔｎｐＡ基因会随着质粒的消除而消失。     

Col生态型拟南芥AP3基因启动子克隆及植物表达载体构建

隶属于MADS-Box基因家族的拟南芥花器官B类特征基因APETALA3（AP3）在花瓣和雄蕊中特异性地表达;AP3基因编码转录因子,与A类和C类特征基因协同作用控制双子叶植物花瓣和雄蕊的发育。研究表明AP3基因启动子为花特异表达启动子。因此,AP3基因启动子的克隆及功能鉴定对于园林植物与花相关的商业性状的定向改良具有重要作用。本文根据GenBank数据库报道的Ler生态型拟南芥（Arabidopsis thaliana）AP3基因启动子序列（U30729）设计了一对特异性扩增引物,基于PCR技术,用高保真的KOD-plusDNA聚合酶扩增了长度为1767bp的Col生态型拟南芥AP3基因启动子,并命名为pAtAP3,其Gen-Bank登录号为FJ619533。Bl2seq在线分析表明pAtAP3与U30729序列的相似性达98%,与Col生态型拟南芥BAC克隆T12E18（AL132971）9264~11030之间的碱基序列相似性达100%,且该段序列的下游基因编码AP3蛋白（CAB81799）,说明克隆序列为Col生态型拟南芥AP3基因的启动子。PLACE在线分析表明pAtAP3具有基本的启动子元件TATA-box和CAAT-box,还包含大量与花特异表达相关的顺式元件CArG1、CArG2、CArG3和anther-box等。本试验进一步构建了植物表达载体pAtAP3：：GUS,为该启动子的功能鉴定奠定了基础。     

水稻Rubisco小亚基启动子的克隆及光诱导表达载体的构建

高效特异表达的启动子往往是转基因研究的关键因素。Rubisco小亚基启动子具有光诱导性、组织特异性和高表达的特性,可利用该启动子为转基因研究服务。本文以水稻（Oryza sativa）中花11叶片为材料,根据GenBank所报道的水稻Rubisco小亚基启动子序列,设计特异引物从水稻基因组DNA中扩增得到长度约1600bp的DNA片段,将该片段连接至T载体pMD18-TSimple,测序结果表明该片段序列与GenBank报道序列一致为100%。Plant CARE序列分析表明,该启动子具有12个与光诱导表达相关的元件。为构建光诱导表达载体,将该启动子和植物表达载体pCactF分别以KpnⅠ和XbaⅠ酶切后连接。光诱导表达载体的构建为进一步研究基因功能及利用光诱导表达载体改良作物品质奠定基础。     

转座子诱变生防枯草芽胞杆菌B-916及抗真菌活性相关基因的克隆

摘要：生防枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)B-916对水稻纹枯病有很好的防治效果。研究报道了采用转座子诱变技术从8 500个突变株中筛选到3株抗水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani )下降的突变株。PCR验证了转座子插入到了突变株基因组DNA中。虽然突变株相对B-916的生长速度,生物量和最终活菌数没有显著差异;但培养液对水稻纹枯病菌毒力和溶血性能显著下降。HPLC分析表明,B-916分泌的脂肽类抗生素与伊枯草素保留时间不同;突变株M-1、M-2和M-3相对B-916产生脂肽类抗生素发生显著变化。反向PCR克隆转座插入位点周边序列及测序结果表明,转座突变的基因与编码脂肽类化合物合成和调控相关的malonyl coenzyme A transacylase、lipopeptide synthetase B和sensor histidine kinase蛋白基因具有高度同源性。通过基因步行法实验已克隆到插入位点全长基因,分别命名为BacD,BacD和Degs,递交到GenBank,接受序列号为FJ192262和FJ194461。进一步进行了生物信息学分析发现,B-916 编码lipopeptide synthetase B基因与目前已报道的相应基因存在低同源性区域。     

番茄花药特异表达启动子LAT52的克隆与表达载体构建

采用半巢式PCR方法,从番茄基因组中扩增出了花药特异表达启动子LAT52。该序列与GenBank公布的同源序列相似度达98%,并鉴别到一个TAAAAAA简单重复序列。将LAT52启动子与GUS基因拼接,构建成了双元表达载体。     

玉米Ubi-1启动子驱动挪威鼠Hspa4基因植物表达载体的构建

根据Genbank中挪威鼠（Rattus norvegicus）Hspa4基因序列(登录号：NM 153629)和玉米Ubi-1启动子序列(登录号：DQ141598 )设计引物,采用RT-PCR和PCR技术分别进行克隆。测序及同源性分析结果表明：Hspa4基因片段含有2530bp,编码840个氨基酸;获得的启动子Ubi-1序列大小为1992bp;克隆的序列与相应原序列同源性分别为99.96％和99.55%。以植物表达载体pCAMBIA1301质粒为基础,成功构建了植物表达载体pCAMBIA1301-Ubi-Hspa4,为利用Hspa4基因改良植物抗逆性打下了基础。     

拟南芥AtHOS10基因的克隆及其表达载体的构建

AtHOS10基因对植物冷调节起到重要作用,可以通过控制ABA合成来改变植物的脱水胁迫耐性。本文利用PCR方法从Columbia生态型的拟南芥基因组中扩增出冷调节基因AtHOS10,并插入克隆载体。序列分析表明,克隆片段长3453bp,与目前发表的序列完全一致。将pUC-AtHOS10和pBI-HEM进行酶切重组构建表达载体pBI-AtHOS10,然后将表达载体转化导入农杆菌中,为侵染烟草作准备。     

广宿主稳定表达载体pQMV和pGMP的构建

以Eschedchia coli高效表达载体pET-29a为基础，将广宿主载体pUCP19中稳定的假单胞菌(Pseudomonas)质粒DNA复制子和自行分离克隆的荧光假单胞菌(P.fluorescens)P303组成型表达启动子PP303插入其中，分别获得了重组载体pQMV(4．6kb)和pGMP(5．6kb)。它们均含有假单胞菌和大肠杆菌复制子、荧光假单胞菌内源强启动子，以及包含8～11个限制性内切酶多克隆酶切位点；此外，载体pGMP还含有绿色荧光蛋白基因gfp作为辅助检测标记。连续培养和继代培养测定，这两种载体在荧光假单胞菌中的稳定性均为100％(120h)。     

拟南芥AtHEMA1基因的克隆及其表达载体的构建

为探究AtHEMA1基因转化植物后对叶绿素合成机制的影响,本实验设计特异引物,以拟南芥基因组DNA为模板,采用PrimStar HS DNA聚合酶扩增AtHEMA1基因。将AtHEMA1基因克隆至载体pVCT2101,获得植物表达载体pVCT2298。     

家蚕bcl-2基因的克隆、序列分析及其表达模式

为了研究家蚕耐氟中毒分子机理,本文采用荧光差异显示技术分析了家蚕对氟化物耐性品系441和感性品系440添氟后的基因表达的差异,获得差异表达cDNA片段A14-6,数据库分析为编码抗凋亡基因bcl-2 (AB008449)。BmBCL-2编码965个氨基酸,分子量为108.800 kD,等电点为6.370。结构分析无C末端疏水跨膜结构,含有19个外显子和18个内含子,剪切信号符合GT/AG规则。蛋白质同源性分析表明BmBCL-2与BCL-2家族蛋白一样均有BH1、BH2、BH3和BH4功能域,用ClustalX1.83、MEGA3.1等软件分析氨基酸序列和得到系统进化树,结果表明BmBCL-2与其它物种BCL-2蛋白保守性较低。RT-PCR结果表明,bcl-2在家蚕耐氟品系441和感性品系440五龄第48h五个组织均有表达,在441DZ（耐氟品系）中表达丰度明显高于440DZ（敏感品系）,并且在脂肪体表达量相对较高。200mg•L-1氟化钠和清水对照处理家蚕后48h,bcl-2在41DZ和440DZ中肠的转录水平没有显著变化,但在添氟后,耐氟品系441F表达水平相对高于440F品系。以上结果暗示该基因可能与家蚕的耐氟性有关。     

家蚕谷胱甘肽转移酶基因的克隆、序列分析及其表达模式

谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)是昆虫体内重要的解毒酶系,在对外源和内源化合物解毒代谢中起着重要的作用。以GenBank中已知的昆虫GST的氨基酸序列在家蚕(Bombyx mori)基因组序列中作TBLASTN检索,获得了多个可能的家蚕GST同源基因。对其中的一个GST新基因进行了EST分析和克隆,结果表明,该基因编码区全长663bp。以该基因推导的氨基酸序列与其它物种的GSTs进行相似性比较和系统发育分析,发现此基因为delta家族的成员,并命名为BmGSTd3。RT-PCR结果表明,BmGSTd3基因在家蚕5龄第3天的8个组织中都有表达,中肠和表皮的表达丰度较高。在辛硫磷处理家蚕后的72h内,BmGSTd3基因的转录水平与对照组相比没有显著的变化。对BmGSTd3基因的5'侧翼区的调控序列进行了预测,共发现12个可能与内源和外源物代谢以及抗氧化相关的转录调控元件。     

家蚕质多角体病毒RDRP基因的克隆、表达及定位

应用分段RT-PCR的方法从家蚕质多角体病毒(Bombyx mori cytoplasmic polyhedmsis virus,BmCPV）中国株的dsRNA中成功地克隆了RDRP基因(RNA-dependent RNA polymerase),基因序列全长3691bD,并登录GenBank,序列号为AY496445。利用质粒载体pET-28b成功地构建了表达质粒pET28b-RDRP,并用IPTG诱导的方法在大肠杆菌(Escherichia coil)BL21（DE3)中获得表达,分子量约为138kD。以重组蛋白的兔抗为一抗,15mm山羊抗兔IgG-胶体金为二抗,进行免疫标记,电镜定位,结果显示在病蚕中肠的柱状细胞的游离病毒粒子和多角体内的病毒粒子上均能结合胶体金颗粒,标记率为35％左右,证明BmCPV病毒的RDRP复合物确实位于病毒衣壳上。     

家蚕35K蛋白酶基因的组织表达

用RT－PCR方法分析了家蚕（Bombyz mori)35K蛋白酶基因在家蚕幼虫期的组织及发育经时性表达。结果表明：35K蛋白酶基因只在幼虫的中肠中部有特异性的表达，在中肠后部有微弱的表达，而在中肠前部及脂肪体，丝腺，精巢，卵巢和血球细胞等中不表达；在幼虫期，该基因在中肠组织中的表达量与幼虫摄食活动相关联，认为受该基因控制的35K蛋白酶与营养物质的消化吸收有关，在家蚕的生长发育过程中起重要作用。     

牛Oct4基因克隆及其逆转录病毒表达载体的构建

为了克隆奶牛Oct4基因开放性阅读框全序列,并建立高效、稳定产生逆转录病毒质粒pMSCV-Oct4的包装细胞株.我们以50～60日龄的胎牛原始生殖嵴为材料,用RT-PCR的方法扩增出牛Oct4基因全序列,全长为1 083 bp与GenBank公布的序列的同源性为99.4%.将其插入到逆转录病毒载体pMSCVneo的多克隆位点,获得重组逆转录病毒质粒pMSCVneo-Oct4.鉴定正确后,通过Lipofectamine2000将其转导入包装细胞PT67,用含有G418的培养液进行抗性筛选,获得阳性细胞克隆.细胞上清经过RT-PCR、透射电镜及病毒滴度测定等方法鉴定,证实所包装病毒存在,其滴度值为8.83×107 cfu/mL.试验结果表明我们已获得携带牛Oct4基因的高滴度感染性逆转录病毒.     

家蚕3-羟酰辅酶A脱氢酶基因全长cDNA克隆及其在质型多角体病毒感染家蚕的差异表达

家蚕质型多角体病毒（Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV）是家蚕的重要病毒病原之一,往往给养蚕业生产造成极大危害。我们以前的研究运用基因芯片技术在感染质型多角体病毒的家蚕中肠中鉴定出一个差异表达的3-羟酰辅酶A脱氢酶蛋白基因（Bombyx mori3-hydroxyacyl-CoA dehyrogenase protein gene-Bm3HAD）。本研究利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆了该基因,其全长cDNA序列为1168bp,包含一个83bp5＇端非翻译区序列（5＇-UTR）、一个930bp的开放阅读框（ORF）和一个155bp的3＇端非翻译区序列（3＇-UTR）;基因结构分析发现该基因由5个外显子和4个内含子组成。RT-PCR结果显示该基因在家蚕中肠、脂肪体、血液、丝腺及生殖体中均有表达。荧光定量PCR结果表明该基因在BmCPV感染初期为上调表达,随着病毒感染的进展,该基因的表达水平逐渐降低,并转变为下调表达。研究结果为进一步研究BmCPV对家蚕致病的分子机制提供了有益的信息。     

小鼠肾组织中EGF基因的克隆及其植物表达载体的构建

表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)是由53个氨基酸组成的单链多肽，在临床上具有重要的应用价值。由于天然EGF来源有限，用基因工程方法生产EGF蛋白已成为一个重要的替代途径。本研究用RT—PCR法从小鼠的肾组织中克隆了EGF基因，并构建到植物表达载体上，为EGF基因在高等植物细胞中的表达奠定基础。