运动发酵单胞菌RecET重组系统的构建及应用

为了提高外源基因整合到染色体的效率,在已构建的运动发酵单胞菌-大肠杆菌穿梭载体基础上,构建了RecET表达质粒pSUZM3a-RecET.选取乙醇脱氢酶Ⅰ(adhA)基因作为靶基因,四环素抗性基因(Tcr)作为筛选标记基因,检测RecET重组系统在Z.mobilis中进行基因重组的可行性.将两端带有60bp adhA基因同源臂的四环素抗性基因片段电击转化含有RecET重组系统表达质粒的运动发酵单胞菌ZM4,获得adhA基因缺失突变菌株.对突变菌株adhA基因的PCR产物进行测序发现,adhA基因已被置换为四环素抗性基因.上述结果表明:RecET重组系统在运动发酵单胞菌中具有高效、便捷和可操作性,只需60bp同源臂即可完成同源重组.     

运动发酵单胞菌和大肠杆菌间穿梭质粒的构建

运动发酵单胞菌(Zymomonas．mobilis)是目前发现的乙醇发酵能力最强的微生物之一,被认为是进行大规模乙醇生产的潜在菌种；但由于其可利用的碳源范围窄,所以对其进行基因工程改造首先需要有较好的载体系统．以Z．mobilis内源质粒pZM2和大肠杆菌(E．coli)质粒pBR328、pACYC184为出发质粒,构建了三个Z．mobilis-E．coli之间的克隆型穿梭质粒,即pZB1、pZB21和pZB31．对它们在Z．mobilis CP4中的稳定性、拷贝数的初步比较分析表明：pZB21最稳定、拷贝数最高,pZB31次之,pZB1最差．进一步以pZB21为载体,在Z．mo- bilis CP4中表达E．coli的talB基因,酶活水平为0．087 U/mg蛋白．证明pZB21是能用于基因表达的、较为理想的Z．moblis-E．coli之间的穿梭载体．     

运动发酵单胞菌快速发酵甘薯淀粉产乙醇的研究

该研究对实验室保存的4株运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis CICC10225, ATCC29191, CICC10232, IFFI10225）在不同葡萄糖浓度的合成发酵培养基及甘薯糖化液发酵培养基中的乙醇发酵能力进行比较,然后以筛选出的乙醇发酵效率最高的Z.mobilis CICC10225 为出发菌株,进行了较深入的以甘薯为原料的乙醇发酵研究,结果显示：Z.mobilis CICC10225具有快速代谢底物生产乙醇的能力,游离细胞乙醇发酵时,最高乙醇浓度达79.8 g/L,     

菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体构建及原核表达

分析菠菜叶绿体基因组全序列,选用了rbcL基因和accD基因的间隔区作为外源基因的定点整合位点,并从菠菜叶绿体基因组中克隆了rbcL基因全长和accD基因的5′端部分,长度分别为1956 bp和1320 bp。以这2个DNA片段作为同源重组片段,以烟草叶绿体基因的启动子Prrn和终止子psbA3′控制外源基因的转录,构建了包含筛选标记基因aadA基因(编码氨基糖苷-3′-腺苷酸转移酶,具有壮观霉素和链霉素抗性)和报告基因GFP(编码绿色荧光蛋白)的菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGA。酶切结果显示构建正确。将该载体转化大肠杆菌,在激光扫描共聚焦显微镜下用488 nm蓝光激发,发现大肠杆菌发出强烈的绿色荧光,而对照菌体没有荧光,表明GFP基因在原核大肠杆菌中已经成功表达。实验结果说明构建的菠菜叶绿体定点整合表达载体pRAGA可以用于菠菜叶绿体转化。     

运动发酵单胞菌丙酮酸脱羧酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

以总DNA为模板，采用PCR技术克隆得到运动发酵单胞菌(Zymamonas mobilis）丙酮酸脱羧酶(pyru—Vate decarboxylase)基因pdc，将该基因连接到表达裁体pSE380上，得到重组质粒PSE—pdc,将此重组质粒转化到受体菌E．coliDH5α中，挑取重组菌株．经IPTG诱导后，在乙醛指示平板检测到丙酮酸脱羧酶活性．SDS—PAGE电泳结果显示出明显的特异性蛋白质条带：其分子量约为60KD．     

rDNA介导的菊粉酶基因整合载体构建及在K.marxianus中应用

为提高Kluyveromyces marxianus(K.marxianus)发酵菊芋粉生产乙醇过程中的菊粉酶活性,以酿酒酵母rDNA为整合位点,构建菊粉酶基因的整合表达载体pFA6a-rDNA-pgk-inu.经Sph I线性化后,采用电击法转化K.marxianus,使表达载体整合到K.marxianus的染色体上.经PCR鉴定的阳性转化子能够分泌菊粉酶且能在无筛选压力下稳定遗传50代.重组菌K/r-2分泌的菊粉酶活力为140U/mL,比出发菌株提高了80%.以粗菊芋粉生料为底物进行了补料发酵,重组菌株的发酵终点乙醇浓度为76.5g/L,比出发菌株提高了5g/L,达到理论转化率的96%.这些研究工作为非粮作物菊芋生产燃料乙醇奠定了基础.     

lat基因的失活在提高棒状链霉菌棒酸产量中的应用

利用lat基因突变的重组质粒pKCLHS对紫外诱变的克拉维酸（Clavulanic acid）高产菌株Streptomyces clavuligerusB71—14的胁基因进行了插入失活，对获得的基因突变子进行了PCR验证、菌体生长测定、发酵特征测定，并对发酵液申的克拉维酸进行了初步提取和含量测定．结果表明，突变菌株的lat基因申插入了含有阿泊拉抗性的基因片段，突变菌株的生长速度与原始菌株无明显变化，甜突变菌株的克拉维酸产量最高能达到其原始菌株的1，11～1．29倍，产头霉素C的能力显著降低．     

rDNA介导的多拷贝整合表达载体的构建及其在酿酒酵母工业菌株中的应用

根据酵母整合质粒的设计要求，PCR扩增特定的2．2kb rDNA片段，并以此替换酿酒酵母(Saccharomyces cereristae)整合载体YIp5的URA3片段；在此基础上，引入G418抗性基因KanMX和酵母磷酸甘油激酶(phosphoglycerale kinase，PGK)组成型强启动子和终止子序列(PGKp-t)，构建适合酿酒酵母工业菌株高拷贝整合表达载体pYMIKP，以细菌木糖异构酶(xylose isomerase，XI)基因xy/A为目标基因，通过载体pYMIKP引入到酵母工业菌株NAN-27中，酵母转化子在非选择培养条件下，连续生长50世代质粒稳定性为99．72％，目标基因高拷贝重组菌的木糖异构酶比酶活是对照菌株的67．2倍，达到0．672U／mg蛋白，实现了外源基因在酿酒酵母工业菌株中的稳定高效表达。     

人载脂蛋白基因apoAⅠ在毕赤氏酵母中的胞内表达

将PCR扩增得到的apoAⅠ基因片段插入胞内表达质粒pPIC3.5K,重组的pPIC3.5K apoAⅠ用BglⅡ酶切后,转化PichiapastorisGS115菌株,筛选获得G418高抗性转化子,再通过PCR鉴定证实apoAⅠ基因已整合到染色体上.其转化子经摇瓶发酵和甲醇诱导,收集细胞裂解后,用SDS PAGE与Westernblotting检测,证明胞内有明显的rApoAⅠ表达,其分子质量与人血浆提取的ApoAⅠ相同.     

人载脂蛋白基因αpoAⅠ在毕赤氏酵母中的胞内表达

将PCR扩增得到的αpoAⅠ基因片段插入胞内表达质粒pPIC3．5K，重组的pPIC3．5K-αpoAⅠ用BglⅡ酶切后，转化Pichia pastoris GS115菌株，筛选获得G418高抗性转化子，再通过PCR鉴定证实口αpoAⅠ基因已整合到染色体上．其转化子经摇瓶发酵和甲醇诱导，收集细胞裂解后，用SDS-PAGE与Western blotting检测，证明胞内有明显的rApoAⅠ表达，其分子质量与人血浆提取的ApoAⅠ相同．     

痢疾志贺氏菌8型O-抗原基因簇的破译和特异基因的筛选

志贺氏菌是引进细菌性痢疾的重要病原菌，尤其对发展中国家卫生条件不平衡的地区，可造成爆发性流行．本研究用鸟枪法对痢疾志贺氏菌8型的O—抗原基因簇进行测序，得到序列全长为9227bp．用生物信息学的方法进行序列分析，共发现7个基因，分别是：单糖合成基因gne，糖基转移酶基因(4个)；O—抗原转运酶基因wzx和O—抗原聚合酶基因wzy．并用PCR的方法筛选出了针对痢疾志贺氏菌8型细菌的特异基因，可以用于基因芯片或PCR方法对痢疾贺氏菌8型细菌的快速检测．     

大豆叶片衰老过程中半胱氨酸蛋白酶基因的特异性表达

用反转录和多聚酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ）和琼脂糖凝胶电泳方法对大豆叶片衰老过程中半胱氨酸蛋白酶基因的表达情况进行了研究，发现由ＰＣＲ扩增出的ｃＤＮＡ带谱会随着叶片的不断衰老而发生较明显的改变，初步证明，至少有一条ｃＤＮＡ带为绿叶样品所特有，另外，两条ｃＤＮＡ带则为衰老叶片样品所特有，该实验结果为进一步分离大豆叶片衰老时特异表达基因及其启动子和最终实施转基因工程奠定了基础。     

大肠杆菌O96 O-抗原基因簇的破译和特异基因的鉴定

大肠杆菌O96血清型的大肠杆菌近年来频繁地出现于分离到的致病菌株中，在发展中国家和发达国家均有发现，有造成爆发性流行的可能．本文利用鸟枪法对大肠杆菌O960～抗原基因族进行测序，序列全长9415bp，用生物信息学的方法进行序列分析，共发现7个基因，分别是：吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf)，O-抗原转运酶基因(wzx)，O-抗原聚合酶基因(wzy)和糖基转移酶基因(4个)．本文分析了大肠杆菌O96和K12(016)的O-抗原基因族中吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因和O-抗原转运酶基因的进化关系，确定了吡喃型UDP-半乳糖变位酶的基序；用PCR的方法筛选出了2个针对大肠杆菌O96的特异基因，可以用于基因芯片或PCR方法快速检测大肠杆菌O96。     

用小鼠单个MⅡ卵和2-细胞期胚胎构建cDNA文库

阶段特异性cDNA文库的构建和筛选是一种分离和克隆早期胚胎特异表达基因的有效方法.本研究利用小鼠单个MⅡ卵母细胞及发育至2-细胞的胚胎分别构建了cDNA文库.滴度分别为:6.5×106、7.2×107,基因片段平均长度为250-1500bp并用β-actin验证了文库的可靠性.这种利用单胚胎构建cDNA文库的方法,不仅解决了胚胎研究材料受限制的问题,而且在材料的发育时间上更加精确,更能反映胚胎发育的规律,是研究早期胚胎发育基因表达以及克隆胚胎发育相关基因的一种有效手段.     

Rice transformation with a senescence-inhibition chimeric gene

A senescence-inhibition chimeric gene containing the specific promoter of SAG₁₂ and IPT gene was transferred into rice with the biolistic method. Results of PCR, Dot blotting and Southern blotting indicated that the chimeric gene had been integrated into rice genome. Analyses of GUS activity and cytokinin content in transgenic plants of rice and the observation of T₁ generation plant at grain formation stage indicated that the foreign gene was expressed.     

茄假单胞菌寄主花生特异性毒性基因的定位

通过对从茄假单胞菌中克隆的pGX1252进行亚克隆分析,发现含pGX1252右边4.5kbKpnI/EcoRI片段的亚克隆pGX1404仍象pGX1252一样能使对花生不致病菌株T2014在花生上致病.用转座子Tn5-loc对pGX1404进行了饱和插入诱变,一共分离得到6个在pGX1404上不同位置的独立插入突变,其中离pGX1404右末端约1.4kb、2.2kg的两个Tn5-loc插入使pGX1404丧失了扩大T2014寄主范围的能力,证实hsv基因位于pGX1404的右边.     

植物4CL基因家族结构功能与表达特性研究进展

4-香豆酸：辅酶A连接酶（4CL）是植物苯丙烷衍生物,如类黄酮和木质素等,生物合成途径的一种关键酶,在大多数维管植物中4CL基因以基因家族的形式出现.4CL基因家族成员在植物组织中存在差异表达,并参与不同的苯丙烷类衍生物的生物合成.从4CL酶的基因结构、基因家族组成与表达特性等方面详细论述了当前最新研究进展,这将有助于更好地理解植物4CL基因参与苯丙烷类衍生物途径的合成与代谢机制.     

Expression of ipt gene driven by tomato fruit specific promoter and its effects on fruit development of tomato

Fruit specific promoter (2A12) from Lycopersicom esculentum and cDNA of isopentenyl-transferase (ipt) from Ti plasmid of Agrobacterium tumerfaciens C58 were cloned by PCR procedure respectively. Two plant expression vectors with 2A12/gus or 2A12/ipt were respectively constructed. These two chimeric genes were transferred into tomato by Agrobacterium mediated procedure. The results of Southern hybridization showed that the fusion genes had been integrated into tomatoes. The result of gus histochemical staining showed that 2A12 had high fruit specific expressive capability in transgenic tomato. The ipt expression resulted in accumulation of high level of cytokinins (CTKs) in fruit lead to developmental changes in fruits and seeds. The fruit of ipt transformed tomato had the hyperplastic placenta with very few seeds or even seedless. The shelf life of transgenic fruits elongated for 1-2 weeks. The ratio of fruit set, the dry weight of fruit and the crude protein content in fruit were increased, while the soluble sugar of fruits decreased.