sikFBA4基因启动子的克隆及低温表达模式分析

天山雪莲生长于常年积雪覆盖高海拔处的高山区域,具有很强的极端低温生境适应能力,属于研究植物低温适应的良好模式植物。前期的研究表明,sikFBA4基因可以显著提高番茄的抗寒能力。为进一步研究sikFBA4基因的耐寒响应模式,以天山雪莲为材料,采用实时荧光定量PCR分析sikFBA4在低温胁迫下的表达模式;利用高效热不对称PCR法(Hi-Tail PCR)克隆sikFBA4启动子序列并进行生物信息学分析。为分析PsikFBA4序列克隆的完整性及转录表达特性,将PsikFBA4与GUS基因融合在烟草中进行瞬时表达。结果表明,sikFBA4在低温胁迫条件下的表达发生瞬时显著上调,并在1 h达到峰值,而后表达下调。通过启动子克隆分析,在PsikFBA4序列-1648 bp位置处具有冷响应元件LTRE;进一步的GUS染色和酶活力测定结果表明,低温能够显著提高GUS基因的表达活性,说明sikFBA4属于低温诱导型基因。SikFBA4基因启动子的克隆、序列分析以及表达分析,为进一步探究雪莲果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(sikFBAs)基因的表达与调控机制奠定了基础。     

农杆菌介导的半夏GUS基因瞬时表达

采用根癌农杆菌感染半夏无菌叶片、叶柄和愈伤组织,对GUS基因的瞬间表达进行研究,并分析了不同转化受体、感染时间、菌液浓度、共培养、预培养时间、菌种对GUS基因的瞬间表达的影响。结果显示,以半夏的无菌苗叶柄和愈伤组织,在OD值为0.2的EHA101或EHA105农杆菌液中感染15 min,叶柄暗处共培养3 d,愈伤组织2 d,能够得到较高的GUS基因瞬间表达。     

Expression Pattern of Ａ Recombinant Phloem-specific Promoter from Pumpkin in Transgenic Potato Plants

以本实验室构建的重组南瓜(Cucurbita moschata)韧皮部特异启动子dENP构建了植物表达载体pBdENP。利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA44O4介导转化马铃薯(Solanum tuberosum)品种Favorita，经过抗生素筛选，共获得转pBdENP和对照pBI121的抗卡那霉素马铃薯再生植株106株。通过PCR初步筛查，筛选出65株为转基因阳性植株。通过Southern blot对部分植株进一步分析,确证外源gus基因已经插入到转基因马铃薯植株的基因组中，插入拷贝数在1个或2个以上。对这些转基因马铃薯植株进行GUS染色结果表明, dENP和CaMV35S启动子一样均能驱动gus基因的表达，前者仅在马铃薯的韧皮部内特异表达，而CaMV35S启动子驱动的gus基因为组成型性表达。GUS酶活力测定结果进一步表明dENP和CaMV35S启动子驱动gus基因表达水平没有明显区别。以上结果证明dENP启动子驱动的外源基因在马铃薯中也具有韧皮部特异而高效表达的特征，从而可用于马铃薯抗病、抗蚜虫转基因研究。     

根癌农杆菌介导转化籼稻影响因素的研究

选用我国籼型杂交稻中的几个重要亲本 ,以携带有双元载体 p CAMBIA1 3 0 1的根癌农杆菌 EHA1 0 5为载体 ,以GUS基因的瞬间表达为依据 ,研究根癌农杆菌介导转化籼稻的影响因素 ,确立对转化频率有重要影响的几个条件。结果表明 :经短期预培养 (4～ 5d)的幼胚是较为理想的转化受体材料 ;在共培养基中添加较高浓度的乙酰丁香酮 (3 0 0～ 4 0 0μmol/ L)可提高 GUS基因的瞬间表达频率 ;以 CC培养基作为共培养后抗性愈伤筛选的基本培养基有利于抗性愈伤组织的筛选培养。按此确立的条件 ,在特青、龙特甫 (B)、珍汕 97(B)、盐恢 559等籼稻品种或亲本中的 GUS瞬间表达率高达 80 % ,抗性愈伤组织转化率高达 70 %     

农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化体系的建立与优化

以“中苜一号”紫花苜蓿品种作为受体材料,建立了适用于农杆菌介导的转基因组培体系,并对GUS 基因进行转化,经 GUS 组织化学染色,以获得抗性愈伤组织分析为目的,转化优化条件为:叶片预培养 4~5 d,用农杆菌菌液(A600=0.3~0.8)侵染 20 min,然后在培养基上铺一层灭菌滤纸共培养 7 d 后清洗。     

影响麻竹基因转化的几个因子研究

对影响麻竹转基因过程中的几个关键性因素展开研究。卡那霉素和潮霉素都可以用于麻竹抗性愈伤组织筛选,25mg/L的潮霉素基本上可以排除非转化体：共培养时间对抗性愈伤组织和不定芽诱导再分化有明显影响,考虑到抑制农杆菌过度生长需要,选择共培养时间为3d。通过研究,初步建立了麻竹转基因技术体系．为丛生竹类转基因育种奠定了基础。     

杨树因伤诱导型启动子的克隆及功能分析

机械损伤或病虫害侵扰引起植物一系列防御相关基因的激活,其中一些是因伤诱导表达的．Ｂｒａｄｓｈａｗ等１９８９年报道了杨树Ｗｉｎ３基因家族中的一员,其编码产物类似于白薯和豆类胰蛋白酶抑制剂,并且是因伤诱导表达的。为了更全面的了解这一基因启动子在因伤介导表达中的作用,探讨其在基因工程用于控制外源基因表达的可能性,本文分别从欧洲黑杨（Ｐ．ｎｉｇｒａ）和美洲黑杨（Ｐ．ｄｅｌｔｏｉｄｅｓ）中扩增出ｗｉｎ３基因启动子ＷＩＮＰ（７０５ｂｐ）和ＷＩＤＰ（７９１ｂｐ）．这两个启动子与来自大肠杆菌的ＧＵＳ基因融合,通过根癌农杆菌Ｔｉ质粒转化系统引入烟草中．证实了ＷＩＮＰ和ＷＩＤＰ控制的ＧＵＳ基因的表达不仅在损伤部位,而且具有系统的因伤诱导效应．对８株转基因烟草的组织化学分析表明,其表达模式与以前的报道一致。无论是在受损伤组织还是完整组织中,ＷＩＮＰ的伤诱导活性总比ＷＩＤＰ高。这两个启动子需要进一步改造以增强其活性。     

提高根癌农杆菌介导的香石竹遗传转化效率的研究

以无菌苗叶片为外植体,在根癌农杆菌介导下建立并优化了香石竹5个品种的遗传转化体系。预培养2d可明显提高转化率;香石竹品种间在转化上存在差异;培养基中添加20μmol的AgNO3抑制不定芽的分化。转化植株在含25mg·L-1卡那霉素的生根培养基上培养,生根率为72 1%,GUS检测结果55%的转化植株呈蓝色,PCR扩增表明阳性率为32 2%,Southern杂交证实外源基因已整合到植物基因组中。     

花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

根癌农杆菌介导的悬铃木叶片遗传转化体系研究

以葡糖醛酸糖苷酶(GUS)基因瞬时表达率为指标,研究了不同因子对根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的悬铃木叶片遗传转化系统的影响.结果表明,预培养9 d的悬铃木叶片在OD600值为0.7的根癌农杆菌菌液中浸染10 min后,再在含有100μmol.L-1的乙酰丁香酮的共培养培养基上黑暗条件下共培养3 d叶片的遗传转化效率最高.该体系为进行农杆菌介导目的基因培养悬铃木新品种奠定了基础.