拟南芥谷氨酰tRNA合成酶同其相互作用蛋白VDAC的转录水平分析

本研究在基于前期对拟南芥VDAC（电压依赖性阴离子通道蛋白质）与AtGluRS（谷氨酰tRNA合成酶）两种基因的过量表达和抑制表达转基因突变体株系的初步生理性状分析基础上,对筛选获得的转基因T1代植株以及拟南芥abi1、abi2突变株,进行转录水平两种蛋白特异性基因片段的地高辛标记Northern杂交以及半定量RTPCR分析.结果显示,在拟南芥abi1、abi2突变株中,VDAC和AtGluRS两种基因的转录表达均收到不同程度的抑制;而VDAC与AtGluRS两种基因之间存在间接或直接的正调控关系,进一     

拟南芥中与ABA信号途径相关的两个同源未知基因的研究

本研究主要在实验室前期筛选出的两个编码同源未知基因AB(AB025622)和AC(AC023628)所构建的拟南芥过量表达和抑制表达转基因植株基础上对转AB基因拟南芥的生理性状进行初步分析以及在转录水平上分AB、AC和ABI1、ABI2在ABA影响下其表达情况.研究证明AB基因的过量表达导致植株对ABA不敏感,失水率增加,而AB的抑制表达导致植株对ABA敏感,降低了植株的失水率.初步证实AB参与ABA信号传导.此外,通过RNA的半定量分析可知在转录水平上AB、AC和ABI1、ABI2的表达量都受ABA诱导变化,证明ABA对野生型拟南芥植株生理性状的影响与控制AB、AC和ABI1、ABI2内源表达量有密切联系.     

拟南芥中ABA信号途径相关的一个未知基因的研究报告

对ABA信号作用途径中信号因子所发挥的功能以及它们所处的位置的研究工作,可以揭示出植物的逆境生理反应的原理.本研究利用酵母双杂交系统在拟南芥cDNA文库中筛选到的一个与ABI1和ABI2具有相互作用的未知蛋白质PCR7,分别构建了原核和真核表达载体,在大肠杆菌中表达和纯化了该蛋白质,并通过构建拟南芥过量表达和抑制表达转基因植株,以及对生理表型的研究初步证实了该基因的在ABA信号途径中起着负调控因子的作用.     

拟南芥中与AtGluRS相互作用蛋白质的初步研究

AtGluRS是ABA信号通路的正调节因子,利用酵母双杂交从拟南芥cDNA表达文库中筛选出一个与AtGluRS相互作用的未知蛋白(UGT).为了研究蛋白功能,构建真核过表达和抑制表达载体,用农杆菌介导花序侵染法转化野生型拟南芥,筛选鉴定转基因植株并进行初步的生理性状分析.     

VDAC3与ABA受体蛋白相互作用的验证以及初步研究

酵母双杂交技术在拟南芥cDNA文库中筛选得到了与ABA受体蛋白RCAR1,RCAR3均有相互作用的蛋白质VDAC3,并已获得VDAC3基因的全长.VDAC3蛋白包含有3个结构域,分别为Porin3结构域,DUF3442结构域和SEG片段,现根据结构域分布,将VDAC3截短为包含DUF3442的VDAC3N以及包含SEG的VDAC3C两段.将VDAC3全长以及分别截短的169个氨基酸(VDAC3N)及105个氨基酸(VDAC3C)的片段进行酵母转化实验,与RCAR1或RCAR3共同转化后,VDAC3,VDAC3N的共转酵母能够在缺陷型培养基上生长,并且使X-Gal显色为蓝色,而VDAC3C则不能.这验证了全长的VDAC3与RCAR1,RCAR3的存在相互作用,并发现决定VDAC3蛋白与RCAR1,RCAR3是相互作用的结构域位于N端的DUF3442结构域.     

拟南芥NCED3基因在水稻中的过量表达可以提高水稻的干旱胁迫耐受性

9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是高等植物脱落酸(ABA)生物合成途径中的关键酶,其催化的裂解反应直接生成ABA的前体物质.本文应用拟南芥rd29A诱导型启动子和35S组成型启动子成功地将AtNCED3基因在水稻中过量表达,通过耐旱性筛选实验证明转基因水稻对干旱胁迫的耐受性有了显著提高,并且该优良性状在T2代中得到稳定遗传.进一步的分析表明,过量表达AtNCED3可以促进转基因水稻种子的休眠;在含rd29A诱导型启动子的转基因水稻中检测到ABA下游基因OsBZ8的表达;推测 AtNCED3在水稻中的过量表达可能会提高水稻中内源 ABA的水平,从而提高植株的耐旱性.     

拟南芥SnRK2.2/2.3激酶参与调节镉胁迫响应的机制探究

为探究拟南芥SnRK2.2和SnRK2.3基因对Cd胁迫响应的分子机制. 以野生型（WT）、双突变体SnRK2.2/2.3、过表达SnRK2.2和过表达SnRK2.3的转基因植物为材料,研究SnRK2.2和SnRK2.3基因与Cd胁迫响应的关系.发现过表达两个基因可以提高拟南芥对Cd的耐受性,表现为可以减少Cd、丙二醛（MDA）及活性氧（ROS）的累积量,增加抗氧化酶CAT、POD和SOD的活性. qRT PCR结果显示在Cd胁迫下,两种过表达植株中铁转运蛋白IRT1和转录因子FIT、bHLH038和bHLH039表达水平受到明显抑制,ABA合成相关基因AAO3和NCED3的表达量显著上调.在Cd胁迫下,两种过表达植株中ABA含量显著高于WT和双突变体. 以上结果表明：拟南芥遭受Cd胁迫时,SnRK2.2和SnRK2.3基因通过下调IRT1基因表达从而减少植物对Cd的吸收,同时通过增加内源ABA含量来缓解Cd对植物的毒害.     

拟南芥中一个与谷氨酰tRNA合成酶相互作用蛋白质的初步研究

利用酵母双杂交系统从拟南芥cDNA文库中筛选到一个与谷氨酰tRN合成酶有作用的假定的吡哆醛磷酸结合蛋白PPB.谷氨酰tRNA合成酶是ABA信号通路中正调节因子.在大肠杆菌中表达和纯化了与预测结果一致的PPB蛋白.构建其核正向表达载体和反向表达载体,转化拟南芥后筛选和鉴定出正向转基因植株.现就对其初步的研究做一个报道.     

拟南芥AtJ2基因植物超量表达载体的构建

在胁迫条件下,分子伴侣可以稳定蛋白质结构,防止蛋白质凝聚变性,并修复受伤害蛋白.J蛋白是一类重要的分子伴侣.AtJ2是拟南芥(Arabidopsis thaliana)J蛋白中的一种.为研究该基因的功能,提取了拟南芥幼苗的总RNA,经过RT-PCR获得了AtJ2的全长.并将其构建入表达载体pMD中,得到重组质粒pMD/AtJ2.通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)将此重组质粒转化入拟南芥,得到了转基因植株,为后续该基因的功能研究奠定基础.     

拟南芥CARK5激酶响应脱落酸信号的研究

为了研究拟南芥脱落酸（Abscisic acid，ABA）受体的翻译后修饰，本研究以能够磷酸化ABA受体的激酶CARK5作为研究对象，通过构建了转基因株系来检测CARK5在ABA信号途径中的功能.结果显示： CARK5能够促进ABA介导的抑制种子萌发、幼苗的形态建成以及主根的生长，但是过表达激酶失活型CARK5m（CARK5N250A）则跟突变体cark5表型类似.拟南芥中过表达CARK5增强植株抗旱性；ABA处理后，ABA响应标记基因RAB18表达量增加.这些结果说明，CARK5通过可以磷酸化ABA受体，正调控ABA信号通路.     

根癌农杆菌介导苜蓿体胚转化及转基因植株再生

用含质粒载体pCAMBIA2301(带有受CaMV35S启动子调控的GUS基因和nptⅡ基因)的根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens转化晋南苜蓿Medicago sativa L.cv.Jinnan的体胚组织,发现负压处理有利于提高转化频率(可达35%),3批共158个体胚切块的转化实验共获得具有卡那霉素抗性的再生植株15株,经组织化学染色和分子检测,证实GUS基因已整合到转化植株基因组中,在芽、叶片、叶柄和根等组织中均有表达,并在土壤栽培过程中保持稳定的表达.     

拟南芥AtSuc3和AtSuc4基因的克隆及双价植物表达载体的构建

蔗糖转运蛋白在调节同化产物的分配过程中起重要作用。为了分析拟南芥蔗糖转运蛋白基因AtSuc3、At-Suc4的功能和协同作用,以哥伦比亚型拟南芥为材料,通过RT-PCR技术克隆了蔗糖转运蛋白基因(sucrose/H+cotransporters,SUCs)AtSuc3和AtSuc4的cDNA,利用甘薯贮藏蛋白基因(sporamin)的根部特异性启动子,构建了含有含有AtSuc3和AtSuc4 cDNA的单价植物表达载体pBI2301-q3-s3、pBI2301-q4-s4和双价植物表达载体pBI2301-q3-s3-q4-s4,为进一步分析该植物表达载体在调控库源关系中的作用以及在经济作物中的应用奠定基础。     

棉花DELLA蛋白GhGAl4a基因在拟南芥中功能初步分析

为了探究棉花DELLA蛋白基因GhGAI4a在拟南芥中的功能,构建植物表达载体pBP35S：GhGAI4a和pBP35S：Ghgai4a,利用农杆菌介导的花滴法将其转入Col野生型拟南芥。结果显示,2个载体各自获得6个独立的转基因拟南芥纯合株系。分别统计48—96h种子萌发率,测量生长7d后幼苗的主根长度,与非转基因植株相比,过量表达GhGAI4a、Ghgai4a对拟南芥种子萌发及主根生长具有明显的抑制作用。1μmol／LGA处理转基因植株,GhGAI4a转基因植株主根长和萌发率均增大,而Ghgai4a转基因植株主根长度和萌发率均无显著变化。     

拟南芥AtHHR3响应热胁迫应答的初步分析

拟南芥基因AtHHR3编码一个RING结构域的E3连接酶,通过生物信息学分析发现其可能参与植物热胁迫相关的应答.为了探索其具体的功能,构建了AtHHR3互补株系,并在DNA水平和转录水平分别鉴定了AtHHR3互补株系,用RT-PCR技术分析了AtHHR3在热处理条件下基因表达的变化情况.在热胁迫下分析了野生型、突变体athhr3、回复株系幼苗存活以及种子萌发的表型变化情况,发现突变体athhr3表现出对热胁迫的耐受性,并检测了热胁迫下不同株系的HSF、HSP等热相关基因的转录水平的变化,初步的研究表明拟南芥基因AtHHR3负调控植物对热胁迫的耐受性.     

拟南芥中一个镍离子转运蛋白的亚细胞定位

离子的跨膜转运是细胞获取养分的重要环节，亦是植物在组织和器官水平上进行养分吸收运移的基础．在植物中镍（Ni）元素主要以Ni^2＋的形式存在，并通过Ni^2＋转运蛋白将其跨膜转运至相应的组织器官，参与氢酶和脲酶的合成．生物信息学分析表明，拟南芥中一个Ni^2＋转运蛋白AT2G16800含有叶绿体定位信息．克隆该基因5’端编码转运肽的272bp片段，与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合后，在拟南芥中高效表达，对其进行了亚细胞定位的研究．转基因植株通过共聚焦扫描显微镜的观察，发现GFP荧光信号只存在于叶绿体中，该结果表明A他G16800为叶绿体蛋白．     

多基因双T-DNA植物表达载体的构建及拟南芥转化

多基因植物表达载体用于植物遗传转化是培育具有多种优良品质作物的有效策略. 双T-DNA系统是实现筛选完成后选择标记基因删除的一种简便可行的方式. 为培育高度抗逆或去除标记基因的农作物，构建了多基因双T-DNA植物表达载体2T-bbgdD，其中含有一个抗除草剂基因bar, 3个抗逆相关基因(DREB1A, Na+依赖性Pi转运体基因（d5）, betA)和一个报告基因gfp. 利用农杆菌介导法将该载体转入拟南芥，获得了多基因共转化及去除标记基因的转基因拟南芥. 可将此植物表达载体进一步用于作物的遗传转化.     

Osmotically stress-regulated the expression of glutathione peroxidase 3 in Arabidopsis

Gene expression of glutathione peroxidase 3 (ATGPX3) in response to osmotic stress was analyzed in Arabidopsis using ATGPX3 promoter-glucuronidase (GUS) transgenic plants. High levels of GUS ex- pression were detected under osmotic stress in ATGPX3 promoter-GUS transgenic plants. Compared with the wild type, the growth and development of ATGPX3 mutants (atgpx3-1) were more sensitive to mannitol. In addition, the expression of RD29A, ABI1, ABI2 and RbohD in atgpx3-1 was induced by ABA stress. These results suggest that ATGPX3 might be involved in the signal transduction of osmotic stress.     

人参亲环素基因表达载体构建及其在拟南芥中的抗盐活性分析

摘 要 为研究人参亲还素基因的抗盐活性,为该基因在人参抗逆育种方面的应用提供参考,通过植物转基因技术和外施不同浓度NaCl的方法获得阳性拟南芥植株,研究了不同植株类型不同盐浓度下的种子萌发率、植株生存率、植株主根长、植株分支数等相关指标。结果表明：在盐胁迫作用下转基因拟南芥种子萌发率高于野生型拟南芥;在盐胁迫作用下转基因拟南芥植株生存率显著高于野生型拟南芥;在盐胁迫作用下转基因拟南芥植株主根长大于野生型拟南芥;在盐胁迫作用下转基因拟南芥植株分支数与野生型拟南芥植株分支数没有明显差异。可见人参亲还素基因提高了转基因拟南芥抵御高盐胁迫的能力。     

Functional characterization and mapping of two MADS box genes from peach (Prunus persica)

Previously an AGAMOUS gene homologue PpMADS4 and a FRUITFULL gene homologue PpMADS6 were isolated from peach (Prunus persica), and both genes were shown to express in the developing floral and fruits. To gain insight into their function, the two genes were constitutively expressed in Arabidopsis thaliana and their effects on plant growth and floral organ development were studied in this work. The transgenic plants all displayed early flowering and conversion of inflorescence to floral meristem. However, the two genes had different effects on the floral organ structures in A. thaliana. The transgenic plants overexpressing PpMADS4 displayed homeotic conversion of floral organs, and par- ticularly the perianth abscission was inhibited. The plants overexpressing PpMADS6 showed early flowering, produced higher number of carpels, petals, and stamens than nontransgenic plants, and pod shatter was prevented; significantly, the transgenic plants yielded more than one siliques from a single flower. A SSR molecular marker was developed for PpMADS4, and it was then assigned into the G5 linkage group of Prunus sp. Both PpMADS4 and PpMADS6 genes were located at the same region in the G5 linkage group. Our results showed the potential application of these two MADS box genes for crop and fruit tree improvement.