超表达草生欧文氏菌crtB基因促进转基因番茄类胡萝卜素合成的研究

利用重组PCR 技术,将草生欧文细菌八氢番茄红素合成酶基因crtB 与豌豆质体定位序列ts-rbcS 融合,插入质粒载体PMV 中,构建了植物表达载体pBI-ts-rbcS-crtB,并通过根瘤农杆菌EHA105介导转化番茄。PCR 检测、Southern 杂交和RT-PCR 分析表明,外源基因crtB 已整合到番茄基因组中,并在转基因植株中得到表达。转基因番茄果实中的类胡萝卜素总量增加1.3 ~ 2.5 倍,八氢番茄红素、番茄红素、β–胡萝卜素和α–胡萝卜素分别增加了4.3、1.8、2.2 和2.3 倍。转化株系中内源类胡萝卜素合成基因的表达也受到广泛的影响。crtB 基因过量表达有效促进了番茄果实中类胡萝卜素的合成和积累。     

Fat-1基因载体构建及其在家鸡中的体外表达

试验旨在构建一种适合于家禽体外表达的ω-3脂肪酸脱氢酶Fat-1基因的真核生物表达载体,为后续转基因鸡的生产奠定基础。根据家鸡密码子使用频率,对秀丽隐杆线虫Fat-1基因进行优化改造;将改造后的Fat-1基因(cFat-1)连接至pLL3.7表达载体,构建重组质粒pLL3.7-cFat-1;经PCR、酶切、序列分析等手段对重组质粒进行鉴定;用胰酶消化法培养鸡成纤维细胞,利用TurboFect^TM转染试剂将pLL3.7-cFat-1转染体外培养的成纤维细胞;通过RT-PCR检测和绿色荧光观察分析cFat-1基因在细胞中的表达。结果表明cFat-1基因在鸡成纤维细胞中高效转录并表达,成功构建了可在家禽体外表达cFat-1基因的特异性表达载体。本研究首次获得可在家禽体外表达cFat-1基因的转基因细胞系,证实了经基因改造后cFat-1基因可在家禽体外的高效转录和表达,为后续制备富含ω-3脂肪酸的转基因鸡奠定基础。     

缺刻缘绿藻ω3脂肪酸去饱和酶基因(ω3FAD)在酿酒酵母中的低温诱导表达

ω3 脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase, FAD)能使藻类细胞产生一系列具有高附加值的ω3 脂肪酸。在已克隆到缺刻缘绿藻(Myrmecia incisa Reisigl)的ω3FAD 基因基础上,为进一步了解其功能,本研究首先利用反转录 PCR(RT-PCR)技术,克隆其开放阅读框(open reading frame, ORF)片段,然后亚克隆到穿梭表达载体 pYES2 中,以构建重组酵母表达载体 pY-ω3FAD;通过电穿孔法将该重组载体转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)INVSc1 菌株中,经筛选与序列验证得到含有 pY-ω3FAD 重组质粒的酵母转化株。在 5℃,添加底物亚麻酸及半乳糖诱导表达,连续培养 72 h,经脂肪酸甲酯的气相色谱分析及气相色谱 - 质谱联用证明,转目的基因的酵母能将外源添加的亚油酸在 15 位脱氢生成α- 亚麻酸,表明ω3FAD具有Δ15 脂肪酸去饱和作用的功能。在不同温度条件下诱导培养时,气相色谱结果显示,在 30℃培养的转基因酵母中没有检测到α- 亚麻酸;但在不高于 25℃培养的转基因酵母中,发现ω3FAD 能将外源添加的底物去饱和为α- 亚麻酸,且随着温度的降低,其去饱和能力增强,5℃时的底物转化效率达到29.73%。将转目的基因酵母在 5℃温度下诱导培养不同时间,结果显示,随着培养时间的增加,LA(linoleic acid,亚油酸)转化为α- 亚麻酸的效率也提高,培养 4 d 时其转化效率达到 38.86%。该研究结果提示,缺刻缘绿藻ω3FAD 基因编码的酶蛋白为一个低温诱导酶。缺刻缘绿藻ω3FAD 基因之所以能在酵母细胞中被低温诱导表达,可能因为后者存在一个低温诱导的脂肪酸去饱和系统。     

花生△12-脂肪酸脱氢酶基因的克隆及序列分析

根据已报道的△12-脂肪酸脱氢酶基因(FAD)的氨基酸保守序列设计引物进行RT-PCR扩增,得到花生△12-脂肪酸脱氢酶基因881bp部分cDNA序列,然后通过快速扩增cDNA末端技术(RACE),向两端延伸得到1410bp的花生△12-脂肪酸脱氢酶基因全长cDNA序列。序列分析表明有一个长1140bp、编码379个氨基酸残基的开放阅读框,所编码蛋白质的大小约为43kDa。推测的氨基酸序列具有膜整合蛋白酶特异性的3个组氨酸保守区;氨基酸疏水性分析结果表明,所编码的氨基酸序列存在2个具有膜固定蛋白(membrance-anchored protein)重要特征的疏水结构,2个疏水区共跨膜4次,这些特性表明所获得的序列为△12-脂肪酸脱氢酶基因。     

Expression of fatty-acid-modifying enzymes in the halotolerant black yeast Aureobasidium pullulans (de Bary) G. Arnaud under salt stress

Multiple tolerance to stressful environmental conditions of the black, yeast-like fungus Aureobasidium pullulans is achieved through different adaptations, among which there is the restructuring of the lipid composition of their membranes. Here, we describe three novel genes encoding fatty-acid-modifying enzymes in A. pullulans, along with the levels of their mRNAs under different salinity conditions. High levels of Δ ⁹−desaturase and Δ¹²−desaturase mRNAs were seen at high salinities, which were consistent with an increased desaturation of the fatty acids in the cell membranes. Elevated levels of elongase mRNA were also detected. Surprisingly, increases in the levels of these mRNAs were also seen following hypo-osmotic shock, while hyperosmotic shock had exactly the opposite effect, demonstrating that data that are obtained from up-shift and down-shift salinity studies should be interpreted with caution.     

宁夏枸杞八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析

类胡萝卜素是植物叶绿体光合作用的辅助色素,并能保护叶绿素免受高温强光的破坏(Bartley et al.,1995).现在越来越多的医学研究表明,类胡萝卜素与人类健康密切相关.约有10%的类胡萝卜素是维生素A的前体(Krinsky,1989).据统计,每年有70多个国家的3 000多万儿童因缺乏维生素A而造成致命性疾病(Cheryl et al.,1997).此外,类胡萝卜素在防癌抗癌、预防心血管疾病、增强人体免疫力等方面起着重要的作用(陶俊等,2002).通过对菲律宾、加拿大和中国的食道癌患者的调查已证明β-胡萝卜素能延缓疾病的进程(韩雅珊,1999).由于类胡萝卜素在许多植物中含量较低,并且难以用化学方法合成.因此,利用基因工程手段调控类胡萝卜素的代谢积累,进而大量生产类胡萝卜素已成为研究者们所共识的研究方向之一.目前通过基因工程手段已获得转类胡萝卜素合成酶基因的"金大米"和"金油菜"(陶俊等,2002).     

细粒棘球绦虫脂肪酸去饱和酶1基因序列及不同发育阶段表达分析

旨在寻找细粒棘球绦虫发育相关基因,为预防和治疗细粒棘球绦虫引起的包虫病而制定相应的措施提供理论基础。通过分析细粒棘球绦虫原头蚴高通量转录组测序数据文库,对Unigene进行KEGG通路分析,筛选出一个脂肪代谢通路,并筛选出该通路中主要的调控基因脂肪酸去饱和酶1。通过对Eg-FADS1基因的PCR扩增,分析其核苷酸序列及氨基酸序列,用实时荧光定量PCR和全量组织原位杂交检测Eg-FADS1基因在不同发育阶段的表达情况。结果显示,该基因具有完整的开放阅读框,cDNA全长为819bp,编码272个氨基酸,预测该蛋白分子质量为30.98ku,等电点为7.10。实时荧光定量PCR结果表明,Eg-FADS1基因在原头蚴及成虫阶段均有表达,并且该基因在成虫阶段极显著高于原头蚴阶段的表达量。全量组织原位杂交结果显示,Eg-FADS1mRNA在原头蚴及成虫阶段分布广泛。提示Eg-FADS1具有生物防治作用,值得进一步研究。     

向大豆导入琉璃苣Δ6-脂肪酸脱氢酶基因的初步研究

采用RT-PCR法扩增出中国境内生长的琉璃苣Δ6-脂肪酸脱氢酶基因,序列分析表明,该基因全长为1 359个核苷酸,与美国德克萨斯州的琉璃苣Δ6-脂肪酸脱氢酶基因同源性可达到99%。将克隆到的基因连接pRTL2质粒的35S启动子,构建重组载体pPTN-D6D,并通过农杆菌介导的子叶节转化系统,将该基因导入到垦农18和小粒豆2个大豆品种中。经PCR检测分析,初步证明琉璃苣Δ6-脂肪酸脱氢酶基因已导入并整合到大豆基因组中。