甘蓝型油菜BnBRI1基因的克隆及表达分析

以拟南芥油菜素内酯受体BRI1基因序列设计同源简并引物,利用同源克隆技术,克隆了甘蓝型油菜中编码油菜素内酯受体基因全长cDNA序列,命名为BnBRI1(GenBank:JX871217),该基因开放阅读框(ORF)大小为3591bp,与拟南芥中BRI1基因(GenBank:NM_120100)相似性为94.21%,编码1196个氨基酸,与拟南芥中BRI编码的氨基酸相似性为89.23%.采用实时定量PCR分析表明,BnBRI1基因在根、茎、叶中都有表达,但表达量存在显著差异.在两叶一心期和花期的根中表达量最高,四叶一心期和抽薹期的叶中表达量最高.     

甘蓝型油菜BnbHLH92基因的克隆与表达分析

为研究甘蓝型油菜bHLH转录因子的功能,采用同源克隆技术从甘蓝型油菜中克隆了5个BnbHLH92基因全长cDNA序列,分别命名为BnbHLH92-1、BnbHLH92-2、BnbHLH92-3、BnbHLH92-4、BnbHLH92-5,其编码区长度分别为738,657,684,741,717bp.qRT-PCR实验表明,除BnbHLH92-1外,其它的BnbHLH92基因主要在抽薹期和花期的根中表达,BnbHLH92-1主要在抽薹期和花期的根以及二叶一心期的叶中表达.非生物胁迫显著影响BnbHLH92基因的表达,使其表达量升高.低温胁迫下,BnbHLH92基因分别在胁迫后4、6、6、6、6 h表达量达最高.高温胁迫下,5个BnbHLH92基因分别在胁迫后2、6、6、8、4 h表达量达最高.盐胁迫下,BnbHLH92基因分别在胁迫后6、6、24、24、24 h表达量达最高.在ABA诱导下BnbHLH92基因表达量也有不同程度的增加,分析发现BnbHLH92基因的启动子序列上存在ABA响应元件(ABRE).     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育相关基因的克隆及其转基因研究

将以ATP6作为诱饵蛋白,应用酵母双杂交(Yeast Two Hybrid,Y2H)已筛选到的3′端含有终止密码子的一个片段,通过5′RACE获得该基因全长并,命名为Bn-Zn,其编码氨基酸序列中含有一个RINGv(RINGvariant)结构.通过构建该基因的真核正向表达载体pCAMBIA2301G-Bn-Zn,以农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转入细胞质雄性不育恢复系油菜8410018幼苗下胚轴,经过诱导愈伤和再分化,成功得到了转基因植株.     

甘蓝型油菜植物防御素基因的克隆与原核表达

根据Genbank上已知的植物防御素基因设计引物,以甘蓝型油菜中的品种”蜀杂九号”种子总RNA反转录成的eDNA为模板,进行PCR扩增,获得了243bp的片段．将该片段回收。连接到pMD18-T载体测序,将测序片段经酶切回收后克隆到GTK表达载体中,在0．1mmol IPTG诱导下表达出与理论值相符的34kD的融合蛋白条带,用GST单克隆抗体做第一抗体进行Western-blot检测,获得阳性结果,这为甘蓝型油菜植物防御素基因功能的进一步研究提供了基础．     

甘蓝型油菜BnDHAR基因的克隆及表达分析

在甘蓝型油菜矮化突变体与其高秆亲本构建的消减杂交文库中,得到一长约230bp与编码脱氢抗坏血酸还原酶的DHAR基因核苷酸序列相似的DNA片段.采用同源克隆技术,在甘蓝型油菜中获得该基因的全长cDNA序列,命名为BnDHAR.BnDHAR与已公布的甘蓝型油菜基因组中的该基因核苷酸序列完全一致.对BnDHAR基因不同发育时期组织的表达分析的结果显示,BnDHAR基因在高秆油菜苗期的叶中表达量最高,是矮化突变体的5倍,在根、茎中表达极低,具有组织特异性.非生物胁迫显著影响BnDHAR表达,高温胁迫使其表达升高,盐胁迫处理9h时达最高,而干旱胁迫时表达量在处理12h时才达最高.     

甘蓝型油菜(Brassica napus)中一个未知功能蛋白基因的cDNA克隆

随着现代分子生物学的发展,许多物种,特别是拟南芥等模式生物的整个基因组序列以及其中一部分基因的功能已经比较清楚,但仍然存在大量功能未知的基因有待进一步研究,从已知片段出发,利用cDNA末端快速扩增（rapid amplification of cDNA ends,RACE）技术钓取基因全长,并结合生物信息学技术预测蛋白质结构,是研究未知基因功能的一种重要手段．     

甘蓝型油菜BnTR1和ATP6之间相互作用的研究

为进一步研究ATP6和BnTR1之间的相互作用及具体作用位点,通过构建含不同长度的BnTR1 cDNA序列的pGADT7融合载体,利用酵母双杂交证明了BnTR1的C端92～202位氨基酸序列与ATP6的氨基酸序列具有相互作用.     

甘蓝型油菜BnFAD8基因编码序列的克隆和表达谱分析

通过比对拟南芥等同源基因,克隆了甘蓝型油菜FAD8基因中的保守序列.以得到的FAD8（Fatty Acid Desaturase 8）保守序列片段为信息探针,在GenBank的EST数据库中检索高度同源的EST,并通过人工拼接及RTPCR得到油菜该基因的全长为1299 bp的cDNA序列,命名为BnFAD8.序列分析结果中发现该基因符合质体定位的ω3脂肪酸脱饱和酶序列特征.通过比较22 ℃和8 ℃处理的甘蓝型油菜的BnFAD8基因表达谱,发现该基因在常温下仅存在痕量表达;而在低温条件下在叶中表达出现     

甘蓝型油菜独脚金内酯相关基因的克隆与表达分析

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新鉴定的植物激素,参与抑制茎分枝.采用同源克隆技术自甘蓝型油菜中得到了三个SLs相关基因,分别命名为BnMAX4,BnMAX1和BnD14,其CDS各长1707,1593,804bp,推测编码的蛋白质功能分别为β-类胡萝卜素加氧酶,细胞色素P450,α/β水解酶.RT-qPCR表达分析显示在野生型甘蓝型油菜二叶及四叶一心期的各组织器官中,BnMAX4主要在二叶一心期的根中表达;BnMAX1无明显表达优势组织;BnD14在二叶一心期的叶中高表达.旱胁迫及盐胁迫处理时BnMAX4的表达趋势为骤降;BnMAX1旱胁迫处理时表达量降低,盐胁迫处理时先下降后上升,9h后又下降;BnD14旱胁迫处理时在3h与12h各有两个表达高点,盐胁迫处理时在3h表达量最高.     

甘蓝型油菜抗逆性相关基因‘抗坏血酸过氧化物酶’的克隆与转基因研究

应用酵母双杂交(Yeast Two Hybrid,Y2H)技术,以ATP6作为诱饵蛋白筛选到的3′端含有终止密码子的一个片段,通过比对同源基因设计5′端兼并引物进行PCR扩增,获得全长基因,该基因与BO-tbAPX(登陆号：AB125634.1)具有96%的同源性,与AT-tbAPX(登录号：AK221988.1)具有90%的同源性,这两个基因均属于抗坏血酸过氧化物酶基因家族,与植物抗逆境密切相关.因此,我们获得的基因极可能与植物抗逆性紧密相关.通过构建该基因的真核表达载体pCAMBIA2301G-APX,以根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转入甘蓝性油菜细胞质雄性不育恢复系84100-18无菌苗下胚轴,经过诱导愈伤和再分化,成功得到了转基因植株.     

甘蓝型油菜乙醇酸氧化酶(GO)基因片段的克隆及hpRNA表达载体构建

通过PCR从甘蓝型油菜(Brassica napus)华双4号基因组DNA中扩增出乙醇酸氧化酶(GO)基因片段,DNA序列分析表明扩增GO基因片段的外显子部分与报道序列相同.以扩增出的GO基因片段作模板从一端设计引物扩增出一个相应的小片段.将GO基因大小两个片段反向连接,插入到植物表达载体2300-nap的napin启动子和nos终止子之间,植物表达载体2300-35S的35S启动子和nos终止子之间,分别构建成可转录表达出发夹RNA(hairpin RNA,hpRNA)结构的种子特异型和组成型油菜hpRNA干扰载体.     

甘蓝型油菜和Lesquerella fendleri fad2基因片段克隆及hpRNA植物表达载体的构建

首先利用PCR从甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和Lesquerella fendleri基因组DNA中分别扩增出Δ12-脂肪酸去饱和酶fad2基因片段,再以扩增出的片段为模板设计引物从一端扩增出相应的小片段,然后将同一基因的大小片段反向连接,插入到种子特异表达载体2300-nap多克隆位点的napin启动子和nos终止子之间,构建成可以在种子中转录表达发夹RNA(Hairpin RNA,hpRNA)结构的植物表达载体.     

甘蓝型油菜Toc33基因启动子的克隆及序列分析

叶绿体是植物细胞中重要的细胞器,大部分叶绿体蛋白质都是由核基因组编码,在细胞质中合成分子量较大的前体蛋白,转运至叶绿体实施其功能．TOC33／TOC34是叶绿体上发现的一个外膜蛋白转运器构件蛋白,它与TOC159、TOC75和TOC64相互作用,构成了叶绿体外被膜上的一个蛋白转运器．目前已从豌豆（Pisumsa tizrurn）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、玉米（Zea mays）、小立碗藓（Physcomitrella patens）、诸葛菜（Orychophragmus violaceus）和油菜（Brassica napus）克隆到TOC33或TOC34的cDNA或DNA的编码区．与其功能研究相比,Toc33基因的表达调控研究较少,该基因5’端调控区域的克隆及序列分析均未见报道．为此,在本实验室已经克隆到甘蓝型油菜Toc33基因编码区的基础上,采用单引物PCR方法进行染色体步移,克隆出Toc33基因的启动子,为进一步研究Toc33基因的转录调控机制奠定基础．     

油菜MAP激酶基因BnMPK6基因的克隆及表达分析

从陇油6号油菜中克隆得到了一种新的MAP激酶基因BnMPK6,全长1521 bp,其中包括1185 bp的开放阅读框,81 bp的5′非翻译区(5′UTR),255 bp的3′非翻译区(3′UTR).与拟南芥AtMPK6同源性达86.9%,因此命名为BnMPK6(GenBank登录号为HQ156228).该基因编码394个氨基酸的蛋白质,分子量44.8 kDa,等电点为5.13.实时荧光定量PCR结果表明该基因表达量随着低温胁迫时间的增长而增高,说明BnMPK6基因受低温胁迫诱导表达.     

带幼叶黄化性状标记的油菜双重不育系选育

通过杂交、自交、兄妹交以及回交的方法,选育到带幼叶黄化性状(Cr)标记的双低双重不育系Z01—1A及相应保持系Z01-2AB,经过4年的观察,Z01—2AB兄妹交后代的育性比例稳定在1：1,可育株自交后代育性比例稳定在3：1;Z01-1A中CMS植株与D-MS植株的比例保持在1：1．用Z01—1A配制了5个双低组合,其产量比较的结果显示,5个组合均比对照种增产,其中3个组合的增产达到显著或极显著水平。     

Construction of plant seed-specific expression vectors pSCB and pSCAB and the obtainment of transgenic Brassica napus H165 expressing poly-3-hydroxybutyrate synthetic genes

The seed-specific promoter and transit peptide were amplified and fused to the three genes phbA, phbB and phbC encoding PHB synthetic enzymes, respectively. Seed-specific expression vectors pSCB containing phbC and phbB, and pSCAB containing phbC, phbB and phbA, were constructed by introducing the genes with promoter and peptide into the binary vector pBI101. Transgenic Brassica napus H165 were obtained by Agrobacterium-mediated transformation with these vectors. They were confirmed by PCR, Southern and RT-PCR analyses.     

甘蓝型油菜EMS诱变材料的耐湿性鉴定与筛选

该研究以1 132份来自甘蓝型油菜中双9号和GH18的EMS诱变处理自交3代种子为材料,对芽期耐湿性进行综合评价.实验数据表明,EMS诱变后代的耐湿性存在广泛变异.以湿害处理的成苗率为指标进行初筛,有26％以上的材料成苗率高于50％.其中所选材料的5个耐湿性指标平均值均高于未诱变对照,各指标变异系数在0.106 6～0.485 3之间,变异丰富.用相对活力指数对其进行耐湿性分级,分别从GH18和中双9号的EMS诱变后代中筛选得到14个和2个强耐湿性材料,这16份材料可以作为甘蓝型油菜耐湿性育种的优异资源.