花粉管导入法培育抗除草剂的转基因水稻

以含Bar 基因的pAHC20 为供体DNA,上农香糯植株的稻穗为受体材料,采用花粉管导入法进行基因转化,经除草剂筛选,获得抗除草剂的转基因上农香糯后代;除草剂试验表明,转基因水稻种子的萌发和生长对除草剂的抗性比未转化的上农香糯强,差异达极显著。     

过量表达cyp71avl和cpr基因提高青蒿中青蒿素的含量

青蒿素是从青蒿植株地上部分提取的一种含有过氧桥结构的倍半萜内酯,是目前最有效的治疗疟疾的药物.为了提高青蒿中青蒿素的含量,根据GenBank中青蒿紫穗槐二烯氧化酶(CYP71AVl)和细胞色素P450还原酶(CPR)的基因序列设计特异引物,从青蒿cDNA中扩增出了cyp71avl和cpr基因片段,分别连上CaMV 35S启动子和NOS终止子,然后将cyp71avl和cpr基因的表达盒依次插入到植物表达载体pCAMBIA300中,获得含有cyp71avl和cpr基因的植物表达载体p2300-GYR.通过农杆菌介导法转化青蒿,获得了20株转基因植株,PCR检测以及Southern杂交分析证实外源基因已被成功地导入青蒿基因组中.采用HPLC-ELSD测定转基因青蒿中青蒿素的含量,结果表明,大部分转基因青蒿中青蒿素的含量高于对照植株,其中,转基因青蒿中青蒿素含量最高约为对照的2.4倍.该研究证明过量表达cyp71avl和cpr基因是提高青蒿中青蒿素含量的有效方法.     

CryIA(a)-pta双价抗虫基因转化粳稻及二化螟抗性评估

向作物中转多价抗虫基因是增强作物抗虫性、拓宽抗虫谱、延长抗虫时限的有效措施。从粳稻品种吉粳81、吉粳88和通887的成熟胚诱导出愈伤组织,以愈伤组织作为转化的受体,利用农杆菌介导法,转化苏云金杆菌毒蛋白基因CryIA(a)和半夏凝集素(Pinelliaternataagglutinin,PTA)基因。表达双价抗虫基因的载体p3300-bt-pta的bt和pta分别由Ubiquitin启动子和CaMV35S启动子驱动,宿主菌株为EHA105。用除草剂草丁膦(PPT)筛选得到转基因植株25株。以bt基因和pta基因两端序列为引物在一个反应体系同时做2个基因的PCR检测,检测到bt、pta基因的2条带,Bar基因的PCR检测也显阳性。转化株对PPT除草剂抗性鉴定呈抗性,证明外源基因已整合到水稻基因组中。水稻二化螟接虫鉴定结果表明,23株转基因植株抗虫性比对照明显提高,2株表现感虫。     

根癌农杆菌介导的木薯遗传转化条件的优化

对中国及非洲11个主栽木薯品种(KU50、NZ188、NZ199、SC5、SC6、SC8、SC124、TME7、TME12、Ebwanateraka、TMS60444)的离体培养研究结果表明,不同品种之间的体细胞胚胎发生和芽器官发生能力因基因型不同而差异显著。多数品种体细胞胚胎发生频率在60%以上,有几个可达到80%以上,如TMS60444和Ebwanateraka;而NZ199、SC124和TME2的诱导频率较低,分别只有25%、43%和36%。次生胚状体形成的子叶胚切块可诱导芽器官发生,诱导频率在15.8%～75.8%之间,其中TME7和TMS60444诱导效果最好。与TMS60444相似,KU50、SC5、SC8及Ebwana的次级体细胞胚经过多次继代诱导后,观察到脆性胚性愈伤组织的形成,但发生频率较低。对不同根癌农杆菌侵染外植体及抗生素浓度的优化结果表明,用改良型的农杆菌LBA4404进行侵染,在培养基中添加200μmol/L乙酰丁香酮,共培养温度22℃,培养4 d时,转化效果最好。共培养后,使用含有500 mg/L羧苄霉素及15 mg/L潮霉素的培养基来筛选体细胞胚胎发生是较为理想的。     

开发一种预防和治疗骨质疏松症的功能性生菜

骨质疏松症严重威胁着人类的健康,鲑鱼降钙素是一种治疗骨质疏松的有效药,但是昂贵的价格限制了它的使用。本研究以生菜作为生物反应器来表达降钙素中生物活性较高的鲑鱼降钙素,以期通过鲜食表达降钙素的生菜达到防止或治疗骨质疏松目的,同时可大大降低生产成本。首先按植物偏爱密码子设计合成了编码鲑鱼降钙素的msCT基因,其次考虑到转基因产品安全性问题,构建植物双元表达载体p35S-2300-twinT—DNA：：pil—msCT：：noster,利用农杆菌介导进行生菜转化。经PCR和Southem blot确认得到了12株独立的转基因植株。同时RT-PCR分析表明鲑鱼降钙素在To代转基因植株中成功表达,而且表达量存在显著差异,为利用植物生物反应器生产治疗用降钙素奠定了基础。     

超声波辅助农杆菌介导的长春花（Catharanthus roseus）遗传转化

研究以根癌农杆菌介导结合超声波处理和乙酰丁香酮诱导,通过对GUS基因瞬时表达来研究影响长春花转化效率的因素.对转化方法包括超声波处理的功率和时间、乙酰丁香酮(3,5-methoxy-4-hydroxyacetophenone,AS)的浓度、共培养时间进行了系统优化.结果表明:在添加AS 100 p,mol·L-1的1/2 MS培养液中,超声波处理功率80 W,处理时间10 rain,共培养2 d,根癌农杆菌介导的长春花下胚轴遗传转化能获得最佳的GUS基因瞬间表达率.本研究为进一步开展根癌农杆菌介导稳定转化长春花奠定了基础.     

长春花种质资源遗传多样性的ISSR分析

本研究利用ISSR分子标记技术对40个长春花种质资源进行了遗传关系分析,多态性PCR扩增结果表明:在115个位点,其中多态位点78个,多态位点百分率为67.8%,多态性较高;POPGENE32软件计算结果表明,40个长春花品种平均有效等位基因数为1.6384,Nei遗传多样性指数平均为0.3735,平均Shannon信息指数为0.5546;应用NCSYS软件计算得到品种间的遗传相似系数介于0.150～0.900,平均为0.584.通过聚类分析将这40个长春花种质分成7组,该聚类结果与以前根据形态进行的分类结果有极大的相似性.     

青蒿中AaWRKY3转录因子的克隆及表达分析

研究克隆得到了青蒿AaWRKY3基因,属Ⅱ类WRKY转录因子,其表达蛋白约为76kD。该基因在植物组织中广泛表达,在根中的表达量最高,且其表达量随叶片生长不断增加。其表达量受到低温、干旱和盐胁迫的强烈诱导,但对于甲基茉莉酸、乙烯、ABA及伤害处理不敏感。该研究结果表明,此基因可能通过ABA非依赖性信号转导途径来调节植物非生物胁迫应答。     

枸杞胆碱合成关键酶基因PEAMT的克隆及生物信息学分析

利用RT-PCR和RACE结合的方法,获得了枸杞磷酸乙醇胺N-甲基转移酶PEAMT基因cDNA全序列(命名为LbPEAMT).LbPEAMT cDNA全长1 863 bp,开放读码框1 497 bp,编码一个由498个氨基酸构成的多肽,理论分子量为56.53 kDa,等电点pⅠ为5.50.通过多种序列比对,该基因编码的氨基酸序列与番茄PEAMT氨基酸的相似性为93％.二级结构预测LbPEAMT蛋白由44.98％的α-螺旋、17.67％的延伸链、6.63％的β-转角和30.72％的不规则卷曲组成.LbPEAMT是一个亲水蛋白.含有2个S-腺苷甲硫氨酸依赖催化活性结构域,分别位于N端65-164 aa和C端290-392aa.每个活性区都包含有4个部分基序,分别为Ⅰ、post Ⅰ、post Ⅱ和post Ⅲ.LbPEAMT的这2个活性区在蛋白、磷脂和小分子甲基转移酶中都是相对保守的.     

青蒿B-BOX型锌指蛋白基因AaBBX22的克隆及表达分析

在外界环境刺激下BBOX型锌指蛋白基因往往可以诱导植物相关基因的应答反应抵抗逆境胁迫。为了研究青蒿中AaBBX22基因在逆境胁迫中的表达特点,我们从青蒿的cDNA文库中克隆得到了AaBBX22基因。该基因全长为1114bp,包含1个813bp的开放阅读框。生物信息学分析表明该基因具有2个典型的＆BOX型锌离子结合位点。进化树分析显示AaBBX22与葡萄和大豆的B-BOX型基N具有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR结果表明,在正常生长条件下,该基因在青蒿的各个组织部位中都有表达,其在根中的表达量最高,在花蕾中的表达量最低。盐和干旱处理都能显著诱导该基因的表达,脱落酸（ABA）、甲基茉莉酸（MJ）和低温处理显著抑制了该基N的表达,伤害处理在一定程度上抑制了该基因的表达。推测AaBBX22基因可能参与青蒿的耐盐和耐旱调控。