一个麻风树Kunitz型蛋白酶抑制剂基因的克隆和鉴定

通过PCR技术克隆得到一个麻疯树Kunitz型蛋白酶抑制剂基因(JcKTI)的开放阅读框序列(540bp),对应的基因组序列不含内含子.该序列编码一个含有179个氨基酸残基的成熟多肽,其在根和茎中的表达最高,在叶片和种子中较低.原核表达的重组蛋白显示出一定的抑制牛胰蛋白酶的活性,过表达该基因的转基因烟草蛋白提取物对胰蛋白酶具有一定抑制作用,同时转基因烟草叶片可使进食后的棉铃虫幼虫生长发育受阻,摄食量减少.上述结果暗示JcKTI基因可能在麻疯树根和茎的抗虫应答中扮演着一定的角色.     

转番茄蛋白酶抑制剂Ⅱ基因烟草植株的培育及其抗虫特性分析

将分离的番茄蛋白酶抑制剂Ⅱ基因cDNA序列tin2和含有一个109bp内含子的基因组DNA序列tin2i,分别构建成植物表达载体pBCT2和pBT2.然后通过农杆菌介导转化烟草叶片外植体,获得了两类转基因烟草植株.分子生物学检测和胰蛋白酶抑制剂活性分析结果表明,tin2序列和tin2i序列都能够在转基因烟草中正确表达.抗虫活性检测结果显示,转tin2i序列的烟草植株的抗虫活性高于转tin2序列的烟草植株,推测这可能与tin2i序列中内含子的存在有关.     

一个麻疯树C2H2型锌指蛋白基因JcZFP1的克隆与表达分析

从麻疯树胚乳cDNA文库中克隆得到一个C2H2型锌指蛋白基因,JcZFP1,全长931bp,开放阅读框全长735bp,编码244个氨基酸残基,等电点pI=7.0,分子量PA=27.38kD.C2H2型锌指结构位于第81至103个氨基酸残基中,包括植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH.在该基因的顺式作用元件上发现了与生长发育和逆境胁迫相关的启动元件.荧光定量PCR(qPCR)检测发现,JcZFP1基因在麻疯树各器官中的表达量依次为:绿果皮花叶根茎种仁,且幼嫩器官表达量高于成熟器官;对麻疯树幼苗进行低温、干旱胁迫时,JcZFP1基因的表达量明显增加,表明该基因可能在麻疯树的生长发育及逆境胁迫应答过程中起重要作用.     

烟草坏死病毒植物病毒载体的构建

烟草坏死病毒A是单链RNA病毒，它的全基因组序列已被测出，含有6个开放表达阅读框。利用套叠PCR的方法将克隆于pMD18-T载体上烟草坏死病毒A基因的ORFⅣ与ORFⅤ（外壳蛋白）之间的非编码区形成突变SphI位点，最后将突变后的TNV-A全基因插入植物表达载体pE1802的SadI／SmaI之间，构建成植物病毒载体pE1802-TNV。     

麻疯树异戊烯基焦磷酸异构酶基因(IPI)启动子的克隆及瞬时表达分析

本文以麻疯树基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到麻疯树异戊烯基焦磷酸异构酶(IPI)基因(JcIPI)起始密码子上游1 536bp的启动子序列.利用在线软件PLACE和PlantCARE分析表明该序列除具备TATA-Box、CAAT-Box等启动子基本元件外,还含有AuxRR-core、TATC-box、MBS、HSE等特异性元件.为确定启动子核心启动区域,构建JcIPI启动子283、550、970、1 276和1 536bp的5′端缺失片段,并将其分别驱动pBI121载体的葡萄糖苷酸酶(GUS)基因,构建植物表达载体.采用农杆菌介导法转化烟草,在烟草叶片中进行瞬时表达分析.GUS酶活测定结果显示,五个启动子缺失片段都具有启动子活性,并随长度增加而增强.     

油菜ICE1基因表达载体构建及转化烟草

从油菜中克隆得到了ICE1基因的开放阅读框序列.构建了以CaMV35S为启动子的植物表达载体,经农杆菌介导法转化烟草,获得转基因植株.通过PCR检测,目的基因成功转入烟草中.将转油菜ICE1基因的烟草和非转基因烟草置于2℃处理7 d,非转基因烟草出现萎蔫,转基因烟草没有明显变化,非转基因烟草丙二醛浓度明显高于转基因烟草.将转基因烟草与非转基因烟草分别置于0、-2、-4℃各1 h后,转基因烟草APX、SOD活性明显高于非转基因烟草.     

麻疯树基因JcKNOX1的克隆和表达调控分析

KNOX同源异型盒基因在植物生长发育中扮演着极其重要的角色,首次从大戟科植物麻疯树cDNA中克隆到一个同源异型盒基因,命名为JcKNOX1.其开放阅读框全长693bp,编码230个氨基酸残基,预测蛋白质等电点pI=6.13,分子量PA=25.92kD.聚类分析表明,JcKNOX1与毛白杨在进化上具有最近的亲缘关系,其次是甜橙.荧光定量PCR检测发现,JcKNOX1基因在麻疯树植株各个器官中均有表达,幼嫩部位表达量明显高于成熟器官,表达量依次为:茎尖嫩叶茎叶花叶柄根;对麻疯树幼苗进行ABA和低温胁迫发现,JcKNOX基因表达量明显增加.上游调控元件预测分析表明,该基因可能在麻疯树光调节、激素调控、花粉基因特异性表达、逆境调控等重要生物学过程中具有重要作用.     

棉纤维细胞色素单加氧酶基因GhCYP714A1促进活性氧的累积

本研究利用RT-PCR技术从陆地棉纤维组织中克隆得到了1个棉花细胞色素P450基因(Cytochrome P450714A1)的全长c DNA序列,将该基因命名为GhCYP714A1。序列分析发现,该cDNA包含1563 bp的完整开放读码框,编码521个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为57.31 kDa;氨基酸序列生物信息学分析显示,Gh CYP714A1蛋白具有跨膜结构域和多个蛋白结合位点;进化树分析结果表明,棉花Gh CYP714A1与禾草SiCYP714B1在进化上亲缘关系上较近;半定量RT-PCR的组织表达特异性分析表明GhCYP714A1基因与纤维突起形成发育有关。本研究构建了pET28a-GhCYP714A1原核表达载体并进行体外诱导表达,获得分子质量约为57.31 kDa的重组蛋白。将GhCYP714A1基因转化烟草验证其参与活性氧产生的功能,与非转基因的野生型烟草相比,转基因烟草叶片中具有较高的H_2O_2累积。本实验结果为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础。     

麻疯树(Jatropha curcas)毒蛋白curcin基因家族成员的分离和描述

麻疯树curcin基因家族中4个成员通过PCR扩增被分离．它们都不合有内含子，序列分析表明它们编码Ⅰ型核糖体失活蛋白（Ribosome-Inactivating Proteins，RIPs），证明curcin基因如同大多数RIPs一样由多基因家族编码．四个curcin基因家族成员和另两个已知curcin基因家族成员的开放阅读框（Open Reading Frame，ORF）的序列比对结果显示curcin基因家族成员至少可分为两个亚类群，亚类群之间的氨基酸序列相似性低于88％．分别将这4个curcin基因家族成员命名为curA2、curA3、curB2、curB3．对四条基因启动子区和ORF生物信息学分析推测CurB2、curB3可能是被真菌及逆境诱导的curcin基因家族成员全长，而curA2、curA3可能是麻疯树胚乳贮存的curcin基因家族成员全长．Southern杂交结果显示，麻疯树基因组中至少有3个以上curcin基因家族成员．     

麻疯树核糖体失活蛋白curcin基因的原核表达及其抗真菌活性的研究

通过PCR方法,将麻疯树核糖体失活蛋白curcin的开放阅读框片段从麻疯树总DNA中扩增出来.并将该克隆基因片段连接到原核表达载体pQE-30中,成功构建了重组质粒pQE-C,转化大肠杆菌M15菌株.经IPTG诱导后,curcin重组蛋白在大肠杆菌中成功表达.然后通过纯化原核表达产物,得到纯化的curcin重组蛋白,并以纸片法进行体外抗菌活性检测,发现其具有较强抗真菌活性.     

麻疯树外植体愈伤组织中毒蛋白的Western-blot鉴定

麻疯树外植体愈伤组织中毒蛋白的Western blot鉴定戎　芳1,2,王胜华1,赵小光1,郭　亮1,魏　琴1,唐　琳1,徐　莺1,陈　放1, (1.四川大学生命科学学院,成都610064;2.安徽大学生命科学学院,合肥230039)麻疯树(JatrophacurcasL.)系大戟科麻疯树属植物,耐干旱贫瘠,抗病虫能力强[1,2],主要生长在热带和亚热带地区,在我国西南地区有丰富的资源.麻疯树种子对整体动物,如小白鼠[3]、羊[4]及人,特别是幼儿[5]表现出一定的毒性,且具有致死作用.麻疯树种子含毒成分主要是种子毒蛋白(curcin),该蛋白是一种单链核糖体失活蛋白,具抗癌活性[6],是一种具开…     

两种麻疯树核糖体失活蛋白基因Curcin和Curcin C在种子萌发过程中的表达模式研究

为了研究和开发丰富的麻疯树资源,本研究以四川省西昌市金沙江干热河谷地区的麻疯树种子为材料,将种子浸水萌发后收集各组织用于实验。qRT-PCR结果显示胚乳中Curcin、Curcin C基因表达先增加后减少,在子叶中Curcin C基因的表达也是如此。Western Blot结果显示Curcin蛋白在根、下胚轴、真叶、子叶中不表达,Curcin C蛋白在根和下胚轴中也不表达,而在真叶、子叶中表达。生物信息学软件预测及亚细胞定位结果都显示Curcin:GFP和Curcin C:GFP融合蛋白定位在细胞壁上。本研究初步阐明了两种麻疯树核糖体失活蛋白Curcin、Curcin C的表达模式并对其进行了亚细胞定位。     

Transgenic tobacco plants harboring tomato proteinase inhibitor II gene and their insect resistance

The plant expression vectors pBCT2 and pBT2 were constructed with the cDNA sequence (tin2) and genomic DNA sequence (tin2i) of tomato proteinase inhibitor II gene respectively. Then the two expression vectors were transferred into tobacco via the Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404, and transgenic tobacco plants were generated. Molecular analysis and trypsin activity assay showed that both cDNA and genomic DNA were expressed properly in the transgenic plants. Insecticidal activities in these transgenic plants indicated that transgenic tobacco plants carrying tin2i sequence were more resistant to 2-instar larvae of Heliothis armigera Hubner than those carrying tin2 sequence. Therefore the intron of tin2i sequence might be a contributor to insecticidal activity of the transgenic tobacco.     

胰蛋白酶抑制剂抗虫基因转化烟草的研究

实验用携带质粒pAM194/TI的根癌农杆菌LBA4404转化烟草,通过筛选,共获得35株卡那霉素抗性苗.GUS组织染色、PCR检测及抗虫试验表明胰蛋白酶抑制剂抗虫基因已经成功地整合进再生植株染色体基因组中,有些已正确表达.     

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)糖基转移酶基因的克隆、序列分析及表达

为获得具有催化活性的糖基转移酶纯酶,本研究以短小芽孢杆菌基因组DNA为模板,利用简并PCR技术扩增到基因(GT-A)全长序列.该序列全长1 287bp、编码423个氨基酸,分子量约为49.2KD.经序列分析,该基因属于糖基转移酶基因.根据GT-A基因开放阅读框序列设计引物,构建了原核表达重组质粒GTA-pet28a,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导出了一个约50kD的融合蛋白.纯化后测定其糖基转移酶活性,与37℃相比,80℃的反应温度其活性能提高3.4倍左右.研究结果表明,该酶是一种具有应用潜力的嗜高温糖基转移酶.     

马铃薯天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆和结构分析

以马铃薯基因组ＤＮＡ为模板并基于天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因的ｃＤＮＡ序列所设计的两个引物，通过ＰＣＲ扩增得到６６６ｂｐ的天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因编码区，并将此片段克隆到ｐＵＣ１８的ＳｍａＩ位点．序列分析结果表明该基因除去末端一终止密码子外其可译框架编码２２１个氨基酸残基，前导肽包括３２个氨基酸残基，故该抑制剂的成熟蛋白由１８９个氨基酸组成，第６７位的精氨酸为抑制胰蛋白酶的活性中心．与ｃＤＮＡ相比核苷酸的同源性为９４．３％，氨基酸的同源性为９０％．基因ＤＮＡ无内含子．     

Construction of a new plant expression vector containing two insect resistant genes and its expression in transgenic tobacco plants

A new plant expression vector (pBS29K-BA) containing two insect resistant genes, a synthetic chimeric gene BtS29K encoding the activated insecticidal protein Cry1Ac and a gene API-BA encoding the arrowhead (Sagittaria sagittifolia L.) proteinase inhibitor (API) A and B, is constructed. Transgenic tobacco plants expressing these two genes are obtained through Agrobacterium-mediated transformation of tobacco leaf discs. The average expression levels of Cry1Ac and API-BA proteins in transgenic plants are of 3.2 μg and 4.9 μg per gram fresh leaf respectively. The results of insecticidal assay of transgenic plants indicate that the pBS29K-BA transformed plants are more resistant to insect damage than the plants expressing the Cry1Ac gene or API-BA gene alone.     

抗人端粒酶逆转录酶单链抗体基因在烟草中的表达

构建了含抗人端粒酶逆转录酶单链抗体基因ScFv-hTERT的植物表达载体p1304-SH,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草.转基因烟草植株叶片总DNA的PCR,Southern b lot检测结果表明,ScFv-hTERT基因已整合进了转基因烟草植株基因组中;RT-PCR,SDS-PAGE分析证实目的基因已在烟草叶片中成功表达,竞争性ELISA的结果表明,表达的重组抗体与其抗原有良好的结合活性.     

Expression of two insect-resistant genes crylA ( b&c )/GNA in transgenic tobacco plants results in added protection against both cotton bollworm and aphids

The synthesized Bacillus thuringiensis insecticidal protein gene crylA(b&c) and the synthesized gene GNA, (the mannose specific lectin from snowdrop ( Galanthus nivalis)), tumefaciens have been inserted into plant expression vector pGW4BAI. Leave stripes of Nico-tiana tabacum var. K326 have been transformed with Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 harboring the plant expression vector. 28 kanamycin resistant tobacco plants have been obtained. PCR and Southern blot analyses show that the foreign crylA and GNA genes have been inserted into the genome of transformed tobacco plants. Haemagglutination assays show that GNA has a functional activity. Leaf disc bioassays against cotton bollworm ( H. armigera) show that the transgenic tobacco plants have a high insecticidal activity. The inhibition of aphid population in leaf disc bioassays against Myzus persicae shows that the fecundity of aphid on transgenic plants is lower than that on untransformed plants; the aphid population on the transgenic tobacco plants is 25%-70% that on untransformed tobacco plants. ELISA analysis of CrylA protein in tobcco leaves provides similar data to bioassay results. Through the two bioassays against H. armigera and M. persicae, several transgenic tobacco plants showing high insect-resistant activities to both pests have been obtained.