大豆凝集素和脂肪氧化酶双价RNAi表达载体的构建及其遗传转化

【目的】应用RNA干扰技术,同时抑制大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase,Lox)基因在种子中的表达,改良大豆营养品质,为培育优质大豆材料奠定基础。【方法】根据RNAi原理,酶切获得Lox目的片段,构建以除草剂Bar基因为筛选标记、种子特异性启动子P7αP启动SBA和Lox双干扰的pCAMBIA3301-SBA-Lox(pSBA-Lox)干扰表达载体,并通过农杆菌介导法转化大豆(品种为吉农28),采用PCR、Southern杂交和实时荧光定量PCR对转基因植株进行检测。【结果】质粒PCR和酶切鉴定结果表明,双价RNAi植物表达载体pSBA-Lox构建成功。将其转入到大豆中,对转化植株进行PCR、Southern杂交检测,结果显示,外源基因以单拷贝形式整合到植物基因组中,并能遗传给后代。T1代转基因植株的实时荧光定量PCR分析显示,转基因植株中SBA基因和Lox基因在籽粒中的表达量比未转化受体植株均明显降低,SBA基因表达量降低了35.9%~47.2%,Lox基因表达量降低了32.8%~56.1%,而在幼嫩叶片中的表达量相比对照植株变化不大。【结论】获得了大豆凝集素和脂肪氧化酶表达量均明显降低的T1代转基因大豆。     

大豆脂肪氧化酶性质的研究

对大豆脂肪氧化酶的性质进行了研究。结果表明：大豆脂肪氧化酶在ｐＨ７－８时活性最高，加热到８５℃以上活性丧失，邻－菲罗啉和钛铁试剂有轻微抑制作用，巯基乙醇和半胱氨酸有较强的抑制作用，各抑制剂联合应用的抑制效果比单一抑制剂更好，其中半胱氨酸和柠檬酸联用是大量脂肪氧化酶较理想的抑制剂。     

大豆胰蛋白酶抑制剂的研究进展

从结构、毒理学分析和灭活方法3个方面对国内外近年来对大豆胰蛋白酶抑制剂的研究进展进行了综述。     

大豆中胰蛋白酶抑制剂的钝化方法研究

[目的]对大豆中胰蛋白酶抑制剂进行钝化处理,降低其活性,提高大豆饲料的营养价值。[方法]采用正交试验设计对大豆中胰蛋白酶抑制剂的化学钝化法（亚硫酸钠法）和物理钝化法（微波法和超声波法）进行比较,确定最优钝化工艺条件。[结果]大豆中胰蛋白酶抑制剂的化学法钝化最优工艺条件为：Na2SO3浓度为0.03 mol/L,温度75℃,钝化时间60 min;物理微波法钝化最优工艺条件为：微波功率240 W,时间90 s,粉碎度为过60目筛;物理超声波钝化法最优工艺条件为：加水量30 ml,时间30 min,粉碎度为过60目筛。[结论]3种钝化方法处理后,大豆中胰蛋白酶抑制剂活性均明显降低。     

大豆胰蛋白酶抑制剂KSTI3基因的克隆及其植物表达载体的构建

以大豆基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)技术克隆了大豆胰蛋白酶抑制剂基因KSTI3的全长DNA片段,并将其构建到pMD18-T vector上。核苷酸序列测定结果表明:该基因片段全长654 bp,与已发表的KSTI3基因序列同源性达99%。将反义 正义基因片段插入到pBI121 35S启动子下,构建重组质粒pBIKSTI3。通过冻融法将该重组质粒转入根癌农杆菌EHA105中,获得了植物表达载体。     

高压脉冲电场对大豆胰蛋白酶抑制剂的钝化效果

研究了高压脉冲电场对大豆胰蛋白酶抑制剂的钝化效果。结果表明:随着脉冲强度和脉冲处理时间的延长,大豆胰蛋白酶抑制剂活性下降,但效果不太显著。当脉冲电场和加热联合使用时,可以明显地钝化大豆胰蛋白酶抑制剂的活性,尤其是先脉冲处理后加热钝化效果更为显著。     

PGM-35Sbar玉米通用表达载体的构建及玉米转化研究

[目的]构建玉米通用表达载体,以期为利用转基因手段提高玉米对非生物胁迫的耐受性奠定基础。[方法]通过对现有的pGreen0229植物表达载体进行改造,构建含有CaMv35S启动子驱动的抗草胺膦筛选基因bar、可用于连接目的基因的玉米表达载体PGM-35Sbar,并通过花粉管通道法转化吉444玉米自交系。[结果]PGM-35Sbar玉米通用载体构建成功,转化玉米植株后,得到抗性植株14棵,经PCR检测其中有12棵为阳性植株。[结论]该研究为快速构建含有特定目的基因的玉米表达载体奠定了基础。     

大豆脂肪氧化酶-1缺失基因(lx_1)的RAPD标记

 采用RAPD技术,以大豆脂肪氧化酶缺失近等基因系Century(分别含有Lx、lx1、lx2、lx3、lx1.3、lx2.3基因)为材料,筛选了520个随机引物,发现13个引物在6个近等基因系材料中具有多态性,其中针对lx1、lx1.3基因的多态性引物有6个,分别为OPG061300、S352900、S370900、S377780、S287950、和S389300。引物S352经多次重复和组合96P11×Century-1的F2代分离群体检测,χ2测验符合1∶2∶1分离比率,表明S352与lx1基因紧密连锁     

PGM-35Sbar玉米通用表达载体的构建及玉米转化研究(英文)

[目的]构建玉米通用表达载体,以期为利用转基因手段提高玉米对非生物胁迫的耐受性奠定基础。[方法]通过对现有的pGreen0229植物表达载体进行改造,构建含有CaMv35S启动子驱动的抗草胺膦筛选基因bar、可用于连接目的基因的玉米表达载体PGM-35Sbar,并通过花粉管通道法转化吉444玉米自交系。[结果]PGM-35Sbar玉米通用载体构建成功,转化玉米植株后,得到抗性植株14棵,经PCR检测其中有12棵为阳性植株。[结论]该研究为快速构建含有特定目的基因的玉米表达载体奠定了基础。     

硝酸银诱导的大豆子叶中大豆Kunitz胰蛋白酶抑制剂的研究

采用二维电泳技术对硝酸银诱导的大豆子叶微粒体膜蛋白进行分离,利用四极杆-飞行时间串联质谱,对仅存在于诱导样品而不存在于对照样品中的蛋白质点进行氨基酸序列测定和分析,以期研究硝酸银处理对大豆子叶微粒体蛋白质的影响。结果显示:硝酸银可以诱导大豆Kunitz胰蛋白酶抑制剂(SKTI)的产生,在诱导处理的子叶中大量存在其成熟形式,也存在其5 kDa小亚基,小亚基含有“GIGTIISSPER”和“FIAEGNPLR”氨基酸序列。该研究结果为SKTI的深入研究提供了实践依据,并为其分离纯化提供了简便途径,从而有利于对其更多性质的进一步研究。     

大豆BBi基因ihpRNA种子特异性表达载体的构建

【目的】构建具有大豆蛋白酶抑制剂BBi基因反向重复结构的ihpRNA种子特异性表达载体,并将其转入根癌农杆菌中,为大豆品质改良奠定基础。【方法】采用PCR技术克隆大豆蛋白酶抑制剂BBi基因的正义和反义片段、大豆种子特异性启动子7αP和作为内含子的GFP基因片段,分别连入克隆载体pMD18-T Vector中。然后根据植物中ihpRNA原理,以植物表达载体pCAMBIA1301为基础,将组成RNAi载体的4个目的片段分别连入其中,然后利用冻融法转化根癌农杆菌,并进行PCR鉴定。【结果】PCR扩增得到组成RNAi载体的4个目的片段,分别构建成重组克隆载体和ihpRNA种子特异性表达载体p7αP-GFP-BBiS,并转化得到含有p7αP-GFP-BBiS的农杆菌EHA101和EHA105。【结论】成功构建了具有BBi基因反向重复结构的ihpRNA种子特异性表达载体p7αP-GFP-BBiS,BBi基因的ihpRNA表达框架成功转入到农杆菌中。     

大豆RACK1基因RNAi载体构建及植株转化

[目的]筛选大豆RACK1基因的RNAi突变体,为研究RACK1基因在大豆生长发育过程的调控作用提供依据.[方法]采用RT-PCR克隆大豆叶片RACK1基因核心保守序列片段,以植物表达载体pCAMBIA 1301为基本载体,构建抑制大豆RACK基因表达的RNAi载体.通过农杆菌介导转入大豆子叶节,经潮霉素筛选转基因植株,利用PCR、Southern blot及RT-qPCR进行转基因植株检测.[结果]克隆获得大豆RACK1基因核心保守序列片段432 bp;将该基因片段连接到pCAMBIA1301表达载体内含子两侧,通过酶切分析,RNAi载体构建正确.通过农杆菌介导,将该载体转入大豆中黄13号,获得23个转基因大豆株系;经PCR和Southern blot检测,确定大豆RACK1基因RNAi片段已融合到大豆基因组中.经定量RT-qPCR分析,不同转基因大豆株系RACK1基因mRNA的表达量具有明显差异,其在株系5的表达量最高,为对照的68.5%;株系7最低,降至对照的19.9%.[结论]成功构建了大豆RACK1 RNAi表达载体并导入大豆基因组中,获得23个农杆菌介导的RACK1 RNA干扰表达的大豆转基因植株,为研究RACK1基因在大豆生长发育过程中的功能和作用奠定了基础.     

Hs1 pro-1双子叶表达载体构建和转化大豆研究初报

用从德国引进的抗线虫基因Hs1pro-1构建表达载体并转化大豆,以获得抗线虫转基因植株.提取克隆载体p1832,用Nco 酶切、Klenow补平和Sac 酶切,回收基因片段;提取表达载体pBI121,用Sma 和Sac 酶切,回收大片段;目的片段用T4DNA连接酶连接并转化E.coli,鉴定重组质粒;用基因枪轰击转化大豆品种早熟1号,获得18株再生苗,其中3株经PCR检测呈阳性,通过Southern杂交,证明Hs1pro-1基因已整合到其中2株大豆的基因组中.     

乳突果脂氧合酶基因的原核表达及酶活性测定

脂氧合酶(LOX)是植物十八碳酸途径中一个很重要的酶,该酶作用的产物在植物的生长发育过程中以及在植物对环境胁迫反应中起着重要的作用.通过PCR和酶切连接的方法,构建了乳突果脂氧合酶基因的原核表达载体,将其导入大肠杆菌BL21(DE3)中,在低温(15℃)条件下,表达出了有活性的酶蛋白,且该蛋白分子量与预期分子量相符.通过LC-ESI-MS检测,该酶可催化亚油酸生成9,10,11-三羟基-12-十八碳烯酸.推测在乳突果中,几丁质诱导的十八碳酸代谢途径是沿着9-LOX方向进行的.     

小麦WZY2基因RNA干扰表达载体的构建及遗传转化

【目的】利用基因枪将WZY2基因RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri导入"郑引1号"小麦,获得WZY2基因表达缺失型小麦,为深入分析WZY2基因功能奠定基础。【方法】以植物表达载体pAHC25为基础,构建含有反向重复序列的RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri,利用基因枪将其转入"郑引1号"小麦幼胚愈伤组织中,经过筛选、PCR检测得到阳性植株。【结果】从转化的1 500个愈伤组织中获得27株再生植株。利用PCR对再生植株进行检测,获得阳性植株3株,转化率为0.2%。【结论】构建了WZY2基因的RNA干扰表达载体,成功地将WZY2基因RNA干扰表达载体导入"郑引1号"小麦,获得阳性植株。     

植物afp表达载体的构建及其对农杆菌的直接转化

详细报道了胡萝卜抗冻蛋白基因 (afp)植物表达载体的构建过程及其直接法转化农杆菌的方法。以限制性内切酶从克隆载体上切取 afp基因 ,将其连接在相应酶切的 p BI12 1工程质粒上 ,构建成 afp植物表达载体。采用直接转化法将重组子导入根癌农杆菌 ,并用 PCR方法进行了鉴定     

花生油酸脱氢酶基因RNAi表达载体的构建

根据克隆的花生油酸脱氢酶基因序列,选取高度保守的260 bp片段,插入植物双元表达栽体pFGC1008中,构建完成具有反向重复序列的pFGC/2nd表达栽体,利用RNAi以抑制内源目的基因表达,为获得高油酸亚油酸比值的花生种质奠定基础.     

cry2Aa9m抗虫基因植物表达载体构建及对大豆的遗传转化

cry2Aa9m基因编码的杀虫晶体蛋白(ICPs)对鳞翅目(Lepidoptera)和双翅目(Dipter)昆虫具有显著的毒杀作用,可防治大豆食心虫等害虫。试验构建了由豆荚特异性启动子Pmsg调控的cry2Aa9m基因的植物表达载体pCMB2A,以抗除草剂bar基因为筛选标记,通过农杆菌介导法对绥农28大豆子叶节进行遗传转化,获得抗性株系8株。经PCR和RT-PCR检测结果证明,cry2Aa9m基因已经整合到大豆基因组中并得以表达。研究为抗大豆食心虫转基因育种产业化奠定基础。     

草莓psy、pds和zds基因融合植物表达载体的构建

根据草莓psy、pds和zds基因序列,设计含有酶切位点的特异引物,以草莓总RNA为模板,通过RT-PCR法分别克隆psy、pds和zds基因.以植物表达载体pBI121为基础,利用口蹄疫病毒2A序列将psy、pds和zds基因融合在同一个开放阅读框下,构建成三价融合植物双元表达载体pBI2A2Apsy-pds-zds.同时构建了psy和zds基因二价融合植物表达载体pBI2A2Apsy-zds.经PCR、限制性内切酶酶切和测序鉴定后,成功将2个重组表达质粒pBI2A2Apsy-pds-zds和pBI2A2Apsy-zds导入农杆菌EHA105中.