Functional analysis of DNA 4 coding region from a Chinese Zhangzhou isolate of banana bunchy top virus

The DNA 4 coding region of banana bunchy top virus from a Chinese Zhangzhou isolate (BBTV-ZZ) is cloned by PCR. The sequencing analysis shows that it is 351 nucleotides long and it putatively encodes a protein of 116 amino acids. On the basis of a plant binary vector pBin438, the plant expression vector pBBTV-4B harboring the BBTV-ZZ DNA 4 coding region has been constructed and then transferred to tobacco (Nicotiana tobacum cv. Xanthi nc) by a Agrobacterium-mediated procedure. Under insect-free condition, movement-defective mutant of CMV-Fny strain (CMV-Fny-△MP) is mechanically inoculated on the lower leaves of transgenic plants. Systemic symptoms with different degrees of severity are developed in the upper uninoculated leaves of transgenic plants at 12 days postinoculation (dpi), while no symptoms can be seen in the uninoculated leaves of untransformed plants at any time. Accumulation of CMV-Fny is detected on the upper uninoculated leaves of transgenic plants, but is not on that of untransformed plants by indirect double antibody sandwich enzyme-link immunosorbent assay (DAS-ELISA). The results reveal that transgenic plants have acquired the property of cell-to-cell movement and systemic spread of CMV-Fny-△MP. This suggests that the protein encoded by BBTV-ZZ DNA 4 might have function of viral movement protein.     

苜蓿花叶病毒RNA_23′端cDNA转基因烟草及其抗病性研究

将本室克隆的编码复制酶基因3′端约1/2序列及其3′端非编码区的苜蓿花叶病毒中国分离株(AlMV-Ch)RNA23′端cDNA,重组到植物表达载体pROKII中,通过致瘤农杆菌(A-grobacteriumtumefaciens)介导,以叶圆片为转化材料,转化普通烟草,并获得了转基因植株.经卡那霉素抗性选择、PCR检测目的基因证明AlMVRNA23′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中.转基因植物的攻毒试验表明转基因植株对苜蓿花叶病毒产生高水平的抗性.     

苜蓿花叶病毒RNA2 3''''端cDNA转基因烟草及其抗病性研究

将本室克隆的编码复制酶基因3′端约1／2序列及其3′端非编码区的苜蓿花叶病毒中国分离株(AIMV-Ch)RNA：3′端cDNA，重组到植物表达载体pROKⅡ中，通过致瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导，以叶圆片为转化材料，转化普通烟草，并获得了转基因植株．经卡那霉素抗性选择、PCR检测目的基因证明．AIMV RNA：3′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中．转基因植物的攻毒试验表明转基因植株对苜蓿花叶病毒产生高水平的抗性．     

番茄黄化曲叶病毒侵染性克隆的构建

为研究番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的基因功能及相关致病机理,构建了2种TYLCV的侵染性克隆。将两端含有间隔序列(intergenic sequence,IR)的TYLCV全基因组片段分别克隆到质粒p UC57和p CAMBIA2300上得到侵染性隆p TYLCV1.X和p CB2300-1.X。利用质粒p TYLCV1.X直接注射法与p CB2300-1.X的农杆菌浸润法分别接种番茄植株。结果显示:侵染性克隆p TYLCV1.X在注射番茄6周后出现系统症状,侵染效率为23.1%-42.1%;农杆菌浸润法接种的植株4周后观察到明显的病害症状,侵染效率为87.5%-100%。PCR检测结果证明2种侵染性克隆均可在番茄体内产生完整的病毒基因组DNA,实时定量PCR测定病毒浓度可达102个/番茄细胞。以上结果表明,含有2个IR的TYLCV基因组载体具有侵染活性。     

由TMV54103蛋白基因构建的转基因番茄及其对TMV的抗性

通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的介导,将烟草花叶病毒(TMV)的54103蛋白cDNA转入番茄植物中,得到了转基因植株.这些植株抗卡那霉素,具有胭脂碱合成酶的活性.DNA的PCR扩增及Northernblot分析表明,54103蛋白基因已整合到番茄基因组上.攻毒实验表明,未转基因的对照组接种病毒2周后即出现花叶,并且随着时间的推移,花叶症状更加典型.而转基因的植物接种病毒后一直到开花结果都未见发病,即没有花叶出现.     

番茄SlWRKY1转录因子在植物生物和非生物胁迫中的调控

克隆番茄SlWRKY1基因,构建植物过量表达载体pBI121-35S∷SlWRKY1并通过农杆菌介导的遗传转化法转化番茄,成功获得3株过量表达的转基因植株.研究发现:转基因植株对丁香假单胞菌番茄变种(Pst DC3000)的感染表现出敏感性,表明SlWRKY1基因可以减弱由Pst DC3000引起的植物防御反应,在相关信号通路中起到负调控作用.同时SlWRKY1转基因植株对盐胁迫表现出抗逆性,在胁迫条件下转基因植物中积累了大量的脯氨酸.推测SlWRKY1基因可能参与番茄脯氨酸代谢调控.     

番茄真核翻译起始因子4E基因RNA干涉及其抗病毒特性研究

植物真核翻译起始因子4E（eIF4E）在蛋白质翻译过程中发挥重要作用．最近研究表明eIF4E在参与植物病毒互作,影响病毒在寄主中复制和侵染过程．文中通过RNA干涉调控番茄eIF4E表达,鉴定eIF4E在植物病毒互作中的作用．根据数据库假设性一致序列（TC171564,TC170275）分别克隆了番茄“中蔬五号”SleIF4E基因及其异构体基因SleIF（iso）4E．构建了SleIF4ERNAi抑制表达载体pSL4D,通过农杆菌介导的方法导入番茄品种“中蔬五号”基因组．PCR检测和Southern blot结果表明,目标基因已整合到番茄基因组中．通过半定量RT-PCR对转基因番茄进行eIF4E表达分析,表明pSL4D转化番茄中eIF4E得到不同程度抑制．转基因植株分别接种PVY和CMV两种病毒,病毒ELISA测定和病毒RNA积累量分析表明,pSL4D转化植株相对于对照组均获得不同程度的病毒抗性,番茄eIF4E参与PVY的复制或侵染寄主过程．就不同病毒而言,RNAi对PVY抗性的调控效果比CMV调控效果好,抑制PIF4E表达可提高植物对PVY的抗性．     

XCRK基因在水稻与细菌性条斑病菌互作中的功能解析

XCRK(Xoc-associated receptor-like kinase)基因是对水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)致病菌侵染应答的差异蛋白质组学研究中发现的一个拟抗病基因.生物信息学分析显示该基因位于水稻的1号染色体上,编码一个含有322个氨基酸的蛋白激酶.组织表达分析显示XCRK基因在根、茎、叶、花序等组织中均有表达,且其表达受高盐、H2O2和脱落酸(ABA)的诱导.为了探究XCRK基因在水稻BLS中的作用,通过PCR扩增XCRK基因编码区,构建超量表达载体,并转化水稻愈伤组织获得了超量表达XCRK基因的转基因水稻植株;同时构建了RNA干扰(RNAi)表达载体,并获得了抑制表达XCRK基因的转基因水稻植株.对T1代转基因植株进行了BLS抗性分析,结果显示:超量表达XCRK基因明显增强了转基因水稻对BLS致病菌的抗性;相反地,抑制表达XCRK基因的转基因水稻对BLS致病菌的敏感性则略有增强.综上结果表明XCRK基因正调控水稻对BLS的抗性,这为进一步研究该基因的作用机制提供了理论依据.     

苜蓿花叶病毒RNA_23′端cDNA转基因烟草的研究

将克隆的苜蓿花叶病毒中国分离株(AlMV-Ch)RNA23′端cDNA重组到植物表达载体pROKII中,用三亲融合法导入农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)LBA4404,采用叶圆片法转化普通烟草,诱导再生小植株.经卡那霉素抗性筛选和PCR检测,证明AlMVRNA23′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中.     

农杆菌介导法的植物遗传转化

农杆菌介导的基因转化是一种使外源DNA转移到目的植株的天然系统,通过植物表达载体上DNA的加工与转移将外源DNA转运到植物细胞中。因其具有易操作、低费用、高效率、插入片段确定性好和转基因拷贝数低等独特优点,已经成为转基因策略中的首选方法,在植物的遗传转化中得到广泛应用。     

基于过表达技术的烟草NtGGPPS1基因功能的研究

将NtGGPPS1-T质粒和spCAMBIA1300载体分别双酶切(SalⅠ和KpnⅠ)后连接,转化,挑取单克隆,筛选得到植物超量表达载体spCAMBIA1300-NtGGPPS1,并通过农杆菌介导侵染栽培烟草K326,在获得阳性转基因烟草后,进行定量RT-PCR以定量分析烟草牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因NtGGPPS1在转基因植株中的转录积累.同时,通过LC-MS和GC-MS检测转基因植株中质体色素和萜类化合物含量的变化.结果显示,与对照组相比,NtGGPPS1基因在编号为Nt1-OE1、2、3、4、7植株中表达上调,阳性转基因烟草中新黄质、紫黄质、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b和β-胡萝卜素6种质体色素,以及烟叶中代表性二萜类物质α-西柏三烯二醇(α-CBD)和β-西柏三烯二醇(β-CBD)的含量明显增加.以上结果表明,NtGGPPS1基因参与了烟草中质体色素和二萜类化合物的生物合成.     

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.     

番茄CDT2同源基因RNA干涉载体的构建及遗传转化研究

真核生物CDT2是CUL4-DDB1 E3泛素复合体的组成部分,在细胞周期调控、DNA复制与损伤修复中起到重要作用.本研究克隆了番茄CDT2同源基因片段并构建了CDT2基因RNA干涉植物表达载体pBI121-CDT2-RNAi.通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,转基因植株叶片内CDT2的表达量明显低于野生型植株.转基因植株叶片叶绿素含量比野生型明显升高.该研究结果揭示番茄CDT2基因的功能做出了新的尝试.     

双抗转CP基因线辣椒对非克隆病毒的抗病性

本试验以转化黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因 (CMV- CP)和烟草花叶病毒外壳蛋白基因(TMV- CP)的线辣椒纯合系作试材 ,比较了转化植株对接种 CMV非克隆株系后抗病性的变化以及转化植株对接种 PVX,PVY和 TEV等非克隆病毒后的抗病性变化 .结果表明 :转化线辣椒能抵抗 CMV非克隆株系的侵染 ,抗病表达特点为系统症状延迟出现 ,显症株率和病害严重度级别大幅度降低 ,接种叶片与新生叶片中的病毒含量明显减少 .对 PVX,PVY和 TEV等非克隆病毒也表达了相同的抗病特点     

番茄MSI2 like基因的克隆及功能初探

研究通过对番茄MSI2 like蛋白序列与其它模式植物的蛋白序列进行同源性比对, 发现番茄MSI2 like与马铃薯的同源性最高; 另外还预测了其蛋白质的理化性质及三级结构. 酵母双杂交实验证明, MSI2 like与UV Damaged DNA Binding Protein 1(DDB1)具有相互作用. 同时, 利用RNA干涉技术构建植物双元载体, 农杆菌介导法转化番茄得到转基因植株, 该转基因植株在干旱胁迫条件下有一定的抗旱功能. 再利用实时荧光定量PCR分析MSI2 like基因表达的组织差异性, 发现它在各个组织中都表达, 但是在生殖器官花中的表达量明显较其他组织高.     

水稻SIDP301基因的克隆与功能分析

水稻是一种重要的粮食作物,也是单子叶植物研究的模式植物,其抗逆相关基因的克隆与功能分析具有重要的理论和现实意义.水稻SIDP301基因编码的蛋白质含有DUF1644家族保守结构域和锌指结构域.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)数据表明SIDP301基因在水稻各个组织中均有表达,其中在根和叶中表达水平较高.SIDP301基因的表达受高盐、高温和茉莉酸诱导.与对照相比,超量表达转基因植株的耐盐性不明显,而抑制表达转基因植株对高盐较敏感.进一步用qRT-PCR检测抗逆相关标记基因,结果表明P5CS、DREB2A、Rab16a和Lea3-1在超量表达转基因植株中的表达量高于野生型植株,而在抑制表达转基因植株中这些基因的表达变化不明显.上述结果说明SIDP301是一个抗逆相关基因,其表达量受抑制时会降低水稻的抗逆性.     

NtAN9基因的RNAi改变转基因烟草花色

植物谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferase，GST)与花青素苷的转运和积累有关。为验证烟草中编码GST的NtAN9基因的功能是否与此相关，构建了一个NtAN9基因的含内含子的发夹干涉载体pRNAi-NtAN9，并用农杆菌介导的叶盘转化法转入烟草中，获得了转基因阳性植株。对转基因烟草盛花期(阶段IV)花的花青素苷含量测定和内源NtAN9基因的qRT-PCR分析，结果表明内源NtAN9基因的表达受到RNAi的抑制，表达水平大量下降，导致花青素苷的积累受阻含量大幅降低，花色由粉红变为白色。上述研究结果表明NtAN9基因的功能与花的呈色密切相关，为进一步研究烟草花青素苷的转运和积累奠定了基础。
     

花粉管通道法转基因技术在甜瓜品种河套蜜瓜上的应用

为建立甜瓜(Cucumis melo L.)简便易行转化频率高的转基因技术,以甜瓜品种河套蜜瓜为受体材料,以含gus基因的植物双元表达载体pPZP221为外源基因供体,进行了花粉管通道法转基因研究.自交授粉后分别于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 h,切去柱头上端1/3部分,立即滴加质粒DNA溶液,果实成熟后收获转化种子.对T0代植株进行PCR检测,结果表明不同时间处理所得到的T0代植株均具有较高的转化频率,其中授粉后7 h滴加DNA溶液所获得的转化率为28.3%.对一部分PCR阳性的T0代植株基因组DNA进行Southern杂交分析,结果表明所有样品均出现特异性杂交条带,证明外源基因已整合到受体植物基因组中.     

利用RNAi沉默技术对水稻OsHAD1基因的功能分析

生物信息学分析推测了水稻OsHAD1基因属于HAD(haloacid dehalogenase)超级家族水解酶.为研究其功能,本实验设计构建了OsHAD1-RNAi载体,通过农杆菌介导的方法转化水稻,成功获得了转基因植株.结果表明,转基因植株与野生型(日本晴)相比,转基因植株从T0代到T2代结实率均有20%～50%的降低;实时荧光定量PCR分析显示,T2代独立转基因植株中OsHAD1基因的表达量均有50%以上的下调;花粉染色结果显示,转基因植株花粉染色异常,败育率高,平均败育率达71.19%;石蜡切片结果显示,转基因植株花粉形状不规则,在花粉囊中排列松散,并且植株表现出明显的雄性不育.因此,推测OsHAD1基因参与水稻的生殖发育.