外壳蛋白基因片段介导的高抗TuMV研究

为了获得对芜菁花叶病毒（TuMV）高度稳定的抗性,选取TuMV的外壳蛋白（CP）基因近3′端保守区共377 bp的核苷酸序列,构建了抗TuMV的发卡结构RNAi载体,并转化了TuMV的天然宿主拟南芥。转基因植株用北京地区TuMV主要流行的强致病株系BJ-C4人工接种。鉴定的8个转基因株系中有3个株系表现出对TuMV的高度抗性。定量PCR结果显示,高抗转基因株系体内几乎检测不到病毒的积累。     

猪传染性胃肠炎病毒纤突蛋白基因的修饰及原核表达的研究

猪传染性胃肠炎病毒纤突蛋白是诱导猪产生特异性中和抗体的主要结构蛋白,包括A,B,C,D4个抗原决定位。为进一步生产TGEV植物转基因疫苗提供可操作性强、具免疫活性的外源基因,以猪传染性胃肠炎华毒弱株(TGEVH)的S基因为基础,扩增并连接4个抗原决定位相应的碱基序列,构建pPROEX-HTa原核表达载体,转化大肠杆菌诱导表达。结果表明,修饰后的S蛋白的表达量为19.8%,仍能和相应的血清发生抗原抗体反应。     

中国抗虫棉GFM Cry1A杀虫基因的合成及表达载体构建

根据苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry1A(b)和Cry1A(c)的氨基酸序列,采用植物偏爱密码子,人工合成了全长1824bp的融合GFM Cry1A Bt杀虫基因,并构建了带有多个表达调控元件的该基因高效植物表达戢体pGBI1214AB,以及该基因和修饰豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因的双价杀虫基因植物表达载体pGBI1214ABC。经在烟草中验证,这两种表达载体在植物中可高效表达并赋予转基因烟草抗虫性。为我国抗虫棉的研究打下了基础。     

产肠毒素大肠杆菌K88-STII-LTA2/LTB融合基因在烟草中的表达

融合保护性抗原的LT类全毒素具有传输抗原载体和免疫佐剂两重功效。利用基因工程技术，构建了带有信号肽的Pr1as-K88ac-STII-LTA 2/UP-LTB融合基因的双价植物表达载体。双价植物表达载体通过冻融法转化根癌农杆菌GV3101，并利用农杆菌介导技术叶盘法转化模式植物烟草。转基因烟草经PCR和RT-PCR初步检测，证明外源基因已经整合到受体植物基因组中，同时表明融合基因在转录水平上有表达。转基因烟草的获得，为进一步研制新型的抗腹泻植物口服疫苗奠定了良好的基础。     

利用密码子优化提高Bt cry1Ah基因在转基因玉米(Zea mays L.)中的表达

Bt cry1Ah基因是本实验室从苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)菌株BT8中克隆的一种新型杀虫蛋白基因。在前期工作中已根据植物密码子偏好性对cry1Ah基因进行过一次优化。根据玉米密码子偏好性对cry1Ah基因进行第二次优化,并将两次优化的cry1Ah基因分别构建了pAhmG和pmAhb植物表达载体,利用农杆菌介导法转化玉米自交系综31,分别得到10株和9株阳性转基因玉米植株。通过ELISA、Western blot检测及生物活性检测,比较不同优化的基因在玉米中的蛋白表达量及抗虫情况。初步结果表明外源基因在玉米植株中可以稳定表达并可以遗传。二次优化基因比一次优化基因在玉米中的蛋白表达量更高,抗虫性更好。表明密码子优化有利于提高外源基因的表达。     

双价抗虫基因共转化烟草叶绿体的研究

 分别构建苏云金芽孢杆菌晶体毒蛋白基因 [BtCryIA(C) ]和水稻巯基蛋白酶基因 (Oryzacystatin ,OC)叶绿体转化载体 ,其中Bt基因叶绿体转化载体以烟草叶绿体基因trnH psbA trnK为同源片段 ,以水稻 (OryzasativaL .)叶绿体 psbA基因启动子和终止子为调控基因 ;OC基因叶绿体表达载体以烟草叶绿体基因片段 psbA ORF5 12为同源片段 ,以烟草叶绿体 16S启动子和终止子为调控基因 ;两载体均以壮观霉素抗性基因 (aadA)为筛选基因。利用基因枪方法 ,共转化烟草叶片 ,获得壮观霉素抗性植株。经Southern、Western检测、表达蛋白活性测定证明 ,双价抗虫基因己整合到烟草叶绿体中并得到表达。转基因植株抗棉铃虫试验表明 ,转基因植株具有显著杀虫活性     

水稻Rubisco激酶基因叶绿体转运肽增强转基因表达

将水稻RCA基因N端预测的转运肽(TP)序列融合报告基因GFP,构建瞬时表达载体pGD-RCATP-GFP,转化农杆菌后,注射侵染烟草叶片,通过荧光显微镜观察瞬时表达情况,结果表明外源蛋白GFP定位在叶绿体上,依此预测水稻RCA基因N端48aa为叶绿体转运肽。将该序列与报告基因GUS融合,构建植物表达载体p1300-RCATP-AGS,转化水稻后,检测阳性株叶片的GUS酶活,其GUS蛋白表达效率是未连有叶绿体转运肽的转基因植物的4.2倍左右。     

转Bt基因油菜的抗虫性分析

利用农杆菌介导的遗传转化分别将Cry1C和Cry2A的2个单价Bt基因转入油菜(Brassica napus L.),以两个纯合的转基因抗虫油菜为亲本,通过有性杂交的方法将不同Bt基因聚合,培育双价Bt抗虫油菜,并对其抗虫性和种子品质性状进行评价。结果表明,Cry1C、Cry2A在聚合后均能稳定表达,和单价Cry1C转基因植株相比,双价株系中蛋白质含量明显降低,以Cry2A为母本的聚合株系蛋白质含量降低更多,Cry1C在遗传上存在母本效应。室内接种小菜蛾二龄幼虫结果显示,转化单价和双价聚合Bt基因的抗虫性增强,其中转化单价Cry1C的抗虫性优于双价聚合Bt基因和单价Cry2A基因的转基因植株。玻璃温室栽培转基因植株,单价Bt和双价聚合Bt基因的转基因植株能生存而非转基因植株受到严重虫害而死亡。对抗性优良的单价和双价聚合的转基因植株种子品质测定发现,与未受到虫害的受体材料双低优良恢复系7-5的含油量和硫苷含量差异不显著,从而达到抗性改良的目的。     

双价抗虫转基因水稻的育成及初步鉴定

[目的]构建双价抗虫基因表达载体并转化水稻,为选育广谱、高抗转基因抗虫水稻提供技术参考.[方法]构建半夏凝集素基因(pta)和苏云金杆芽孢菌基因(Bf)两个抗虫基因的双价表达载体pCAMBIA 1301-Bt-pta,利用大肠杆菌DH5α和根癌农杆菌LBA4404转化水稻恢复系辐恢838,同时对转化植株进行GUS染色及PCR鉴定.[结果]以构建的双价植物表达载体pCAMBIA 1301-Bt-pta为模板,PCR扩增到pta基因的部分片段,大小为807 bp,且该载体经Hind Ⅲ酶切后,能得到15854 bp的中间载体pCAMBIA 1301-Bt片段和2046 bp的pta基因片段.对转化植株进行GUS染色,得到3株转基因阳性植株,经PCR鉴定结果显示外源基因已成功导入水稻.[结论]通过构建双价抗虫基因表达载体并转化水稻,成功获得的转基因植株可用于水稻抗虫转基因恢复系及组合的研究,以提高其抗病虫害能力.     

CP基因3''''端短片段介导的对马铃薯Y病毒的抗性

目的探明马铃薯Y病毒脉坏死株系(PVYN)CP基因3′端序列短片段的不同结构转基因诱导转基因植物产生RNA介导抗性的有效性。方法以PVYN的CP基因cDNA3′端202bp片段构建非翻译的正向重复和反向重复结构的植物表达载体转化烟草。结果攻毒试验表明前者没有一例转基因植株表现为抗病,而转化反向重复结构的转基因植株82.8%表现近似免疫的高度抗病型,Southern印迹杂交证明目的基因已整合到烟草基因组,Northern印迹杂交结果显示反向重复结构转基因植物的抗病性与RNA的表达量呈现负相关。结论抗病性是RNA介导的病毒抗性。3′端短片段诱导产生的转基因抗病株比例比5′端短片段诱导产生的高。     

信号肽优化提高葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达量

葡萄糖氧化酶（glucose oxidase,GOD）广泛用于食品加工、饲料添加剂、生物传感器及工业生产等领域。较曲霉而言,毕赤酵母是更具高效生产GOD潜力的微生物,其副产物少,分离纯化简单。但由于外源基因、基因剂量以及分泌信号等因素的影响,毕赤酵母GOD产量仍然较低,限制了GOD在食品加工等领域的大规模应用。基于毕赤酵母密码子偏好性和mRNA二级结构能量,对毕赤酵母重组表达盒中的α因子信号肽进行改造,得到4种含有不同信号肽的毕赤酵母重组菌株。结果表明,使用含最高密码子频率信号肽α¹重组菌株的GOD酶活力是出发菌株的2.01倍;而使用含低密码子频率信号肽α⁴重组菌株的GOD酶活力仅为出发菌株的41%。综上所述,毕赤酵母表达载体中的信号肽核酸序列排布能够影响重组GOD的表达量,为提高毕赤酵母重组蛋白表达量提供了新的研究思路。     

棉铃虫中肠Cry1A受体蛋白氨肽酶N1在Tn细胞系的表达

 【目的】将棉铃虫中肠Bt受体蛋白在真核表达系统中成功表达。【方法】用PCR方法分别扩增出对Cry1Ac毒素敏感和抗性棉铃虫的中肠氨肽酶N1（APN1）基因的去信号肽片段,将其克隆至pUC 19载体,测定核酸序列后,克隆入Bac-to-Bac表达系统中杆状病毒转移载体pFastBacHTB中多角体基因启动子的下游,筛选出重组质粒pFastBacHTB/APN1并转化大肠杆菌DH10Bac,在体内进行重组,经抗性和蓝白斑筛选,获得杆状病毒重组载体Bacmid/APN1。转染粉纹夜蛾（Trichoplusia ni）细胞（Tn-5B1-4）,获得含APN1基因的重组杆状病毒,重组病毒感染Tn细胞后,得到表达的蛋白。【结果】SDS-PAGE分析和点杂交显示,目的基因得到了成功表达。【结论】APN1基因在Tn细胞中成功表达,为今后继续研究其功能和与抗性的关系奠定了基础。     

猪生长激素cDNA克隆及在大肠杆菌中的表达

用逆转录－聚合酰链式反应（RT－PCR）方法，从猪脑垂体总RNA中扩增出编码猪生长激素（GH）成熟及基因序列，定向克隆至质粒pUC18，序列分析表明，克隆的猪GH cDNA长573bp，不含信号肽序列，并在该序列之前加入一起始密码子ATG。将猪GHcDNA定向克隆至原核表达载体pBV220，构建成重组GH基因表达载体pBVpGH7。SDS－PAGE和薄层扫描分析表明：经42℃诱导，pBVpGH7在大肠杆菌中可表达一分子量约2200的特异蛋白，表达量约占细胞总蛋白的20．5％。     

Developing transgenic maize(Zea mays L.) with insect resistance and glyphosate tolerance by fusion gene transformation

Using linker peptide LP4/2A for multiple gene transformation is considered to be an effective method to stack or pyramid several traits in plants. Bacillus thuringiensis(Bt) cry gene and epsps(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) gene are two important genes for culturing pest-resistant and glyphosate-tolerant crops. We used linker peptide LP4/2A to connect the Bt cry1 Ah gene with the 2m G2-epsps gene and combined the wide-used man A gene as a selective marker to construct one coordinated expression vector called p2 EPUHLAGN. The expression vector was transferred into maize by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation, and 60 plants were obtained, 40% of which were positive transformants. Molecular detection demonstrated that the two genes in the fusion vector were expressed simultaneously and spliced correctly in translation processing; meanwhile bioassay detection proved the transgenic maize had preferable pest resistance and glyphosate tolerance. Therefore, linker peptide LP4/2A provided a simple and reliable strategy for producing gene stacking in maize and the result showed that the fusion gene transformation system of LP4/2A was feasible in monocot plants.     

铜绿假单胞菌脂肪酶Lipase基因的原核表达(英文)

[Objective] The aim of this study was to investigate the prokaryotic expression of pseudomonas aeruginosa Lipase gene.[Method]Lipase gene was amplified by PCR from the genome DNA of pseudomonas aeruginosa,and its nucleotide sequence was determined.The prokaryotic expression vector of Lipase gene was constructed by the gene recombination technique.The protein expression was induced for 4 hours by IPTG with the final concentration of 1.0 mmol/L,and then SDS-PAGE electrophoresis was analyzed.[Result]The sequence of mature peptides in Lipase gene cloned from pseudomonas aeruginosa had a 99.36% homology with that of pseudomonas aeruginosa lipase submitted in NCBI,so the prokaryotic expression vector of Lipase gene pET32a-Lip was successfully constructed.Furthermore,the results of SDS-PAGE electrophoresis showed that the target gene was expressed highly and effectively.[Conclusion]The cloned pseudomonas aeruginosa lipase with its signal peptide could be normally expressed in E.coli and also used for further study.     

大肠杆菌k88ac菌毛蛋白亚基因的克隆、表达及亲和层析纯化

利用PCR技术,从E.coli C83902中扩增出不含信号肽序列的K88ac菌毛蛋白亚基基因片段,将其克隆到表达载体pQE-30中,构建了原核表达载体pQE30-K88ac,并转入E.coli XL1-Blue中。经IPTG诱导后,由T5启动子调控表达了氨基端带6个连续组氨酸残基的以包涵体形式存在的K88ac蛋白,在变性条件下对目的蛋白进行纯化,并获得了高纯度的融合蛋白。     

铜绿假单胞菌脂肪酶Lipase基因的原核表达

[目的]对铜绿假单胞菌脂肪酶Lipase基因进行原核表达。[方法]利用PCR方法从铜绿假单胞菌基因组DNA中扩增得到脂肪酶基因,测定其核苷酸序列,利用基因重组技术构建脂肪酶基因的原核表达载体,加IPTG至终浓度为1.0 mmol/L诱导蛋白表达4 h,并进行SDS-PAGE电泳。[结果]从铜绿假单胞菌中克隆的脂肪酶基因成熟肽的序列,与NCBI上所递交的铜绿假单胞菌脂肪酶序列同源性很高,达99.36%。成功构建了脂肪酶基因的原核表达载体pET32a-Lip,进一步SDS-PAGE电泳结果显示目的基因得到高效表达。[结论]克隆的铜绿假单胞菌脂肪酶带有自身的信号肽,也可以在大肠杆菌中正常表达,可以用于进一步的研究。     

种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5×10⁴、3.0×10⁴、4.5×10⁴、6.0×10⁴、7.5×10⁴ 株·hm^-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异。结果表明,纤维中Bt蛋白表达量随种植密度增大呈上升趋势。相关分析表明,单株铃数、单铃体积、单铃干重与Bt蛋白表达量均呈显著负相关。纤维中氮代谢生理相关指标中,可溶性蛋白含量及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性随种植密度的增大而升高,但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性随密度增大而下降。纤维中Bt蛋白表达量与可溶性蛋白含量、GPT和GOT活性呈显著正相关,而与游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性呈显著负相关。可见,提高种植密度降低了棉铃生长,但提高了纤维中Bt蛋白的表达量,且Bt蛋白表达量的提高与植株氮代谢生理密切相关。因此,在生产中通过协调种植密度既可以保持棉铃适度发育,又有利于提高棉纤维中Bt蛋白的表达量,为提高Bt棉产量器官抗虫性提供栽培基础。     

转基因抗虫水稻中Bt蛋白表达量的研究

[目的]对转基因抗虫水稻中Bt蛋白表达量进行研究。[方法]应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫水稻生相同生长时期不同部位的Bt蛋自表达量。[结果]转基因水稻灌浆期不同组织中Bt蛋白表达绝对含量的高低顺序为:叶片>未成熟种子及颖壳>根>茎杆;在水稻不同的生长发育(分蘖期、抽穗期和灌浆期)阶段,转基因Bt水稻中Bt蛋白的含量有一些变化;一般在水稻生长后期Bt蛋白的浓度有所下降,但幅度不大,对其抗性不会造成太大影响。[结论]该试验对田间害虫的防治以及转基因水稻的育种都具有重要意义。