小拟南芥ApCBF基因的克隆及转化烟草的初步研究

CBF是植物冷驯化过程中的关键性调节因子。利用PCR及染色体步移法从新疆特有拟南芥近源种植物——小拟南芥的基因组中克隆了CBF基因的同源序列（DQ207404）。生物信息分析表明,该序列具有完整的读码框,推定的蛋白质序列与拟南芥CBF1,2,3的相似性分别为：87．6％、86．6％和88．1％。以植物表达载体pBI121为基础,构建了由组成型启动子35S调控ApCBF的植物表达载体pCB111。通过根癌农杆菌介导,采用叶盘法转化烟草,PCR检测初步证明却ApCBF基因已整合到烟草基因组中。为利用ApCBF基因改良植物抗逆性奠定了物质基础。     

拟南芥CBF基因的克隆

CBFs是拟南芥中能与低温响应元件CCGAC结合的转录因子，通过诱导冷调节基因(COR)的表达从而增强植物的耐冻性。CBFs由一个小的基因家族编码，包括3个成员：CBF1、CBF2和CBF3，在序列上高度相似。我们根据其编码基因的启动子和终止子中的一致序列，设计了一对PCR引物，用一次反应即同时获得了这3个基因的克隆。     

虎杖白藜芦醇合酶基因转化拟南芥的研究

为验证虎杖白藜芦醇合酶基因PcRS在转基因植物中合成白藜芦醇的有效性,构建了植物表达载体pCAM1380-35S-PcRS,通过农杆菌介导,利用花序浸泡法转化拟南芥.转化子在含有潮霉素的培养基上经筛选后,利用PCR和Southerrn杂交技术检测,进一步证实PcRS基因已整合到拟南芥基因组.经过选育得到了遗传稳定的T3...     

植物基因的克隆与转化研究进展

综述了近２０ａ来植物基因工程、特别是ＤＮＡ重组技术和基因遗传转化技术的发展历程,比较了各种分子克隆和转化方法的优劣,将有助于广大青年学者了解并掌握现代分子生物学的最新动态     

小拟南芥转运蛋白基因及NHX2基因的克隆与表达

转运蛋白(transport protein)是膜蛋白的一大类,介导生物膜内外的化学物质及信号的交换。植物体内存在多个与Na~+转运相关的蛋白,其中液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(Vacuolar Na~+/H~+antiporter,NHX)在离子稳态和提高植物耐盐性方面发挥着重要作用。为了深入了解转运蛋白基因在短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)耐盐方面的作用,本研究首先基于小拟南芥响应高盐胁迫叶片转录组数据筛选出1157个转运蛋白基因,按功能分为Na~+转运蛋白,K~+转运蛋白,Ca~(2+)转运蛋白,ABC转运蛋白以及糖转运蛋白等,其中功能注释为Na~+转运蛋白的基因有24个。K均值(K-means)聚类分析结果显示,1157个转运蛋白基因分布于20个K subcluster,其中在K6、K9、K15子聚类中的基因数量分布较多,分别为172、193、190个。在分布于K6子聚类的Na~+转运蛋白基因中,有一个编码NHX2蛋白的基因经盐胁迫处理后明显上调表达。采用RT-PCR克隆了Ap NHX2基因,Ap NHX2开放阅读框1626 bp,编码541个氨基酸。Ap NHX2蛋白是一个典型的跨膜转运蛋白,具有12个跨膜结构区。系统进化分析表明Ap NHX2与拟南芥At NHX2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析显示,Ap NHX2基因在小拟南芥各组织中均有表达,但在花中表达量最高。为进一步研究该基因的功能,构建了过量表达载体35S∶Ap NHX2并转化农杆菌GV3101。本研究为进一步阐述转运蛋白基因在小拟南芥响应盐胁迫中的功能机制奠定了基础。     

小拟南芥几丁质酶基因cDNA的克隆与序列分析

通过合成1对特异引物，应用RT-PCR技术从小拟南芥总RNA中经反转录克隆出几丁质酶基因，该cDNA基因全长985bp，含有1个963bp的开放阅读框(ORF)，编码321个氨基酸，推测分子量为35．53kD，序列同源性分析表明，该基因与拟南芥几丁质酶基因有93％的同源性。     

小立碗藓CAS基因的克隆及与拟南芥CAS基因的比较

钙信号在动植物的生长、发育过程中具有不可替代的作用.胞外钙受体(Extracellular Calcium-sensing receptor,CAS)是动植物质膜上一种跨膜离子通道蛋白,可以感受胞外Ca2 水平,充当第一信使将胞外的信号传递到细胞内.但迄今为止,仅2003年从植物拟南芥中克隆了胞外钙受体CAS基因,其起源进化我们知之甚少.本实验成功克隆了小立碗藓CAS基因,其cDNA全序列共1 574 bp,5′-非翻译区80个核苷酸,3′-非翻译区234个核苷酸,开放阅读框(ORF)1 257 bp,编码419个氨基酸,共有6个内含子.虽然藓类植物与被子植物进化距离较远,但小立碗藓CAS基因前五个内含子的插入位置以及相位与拟南芥完全相同,这说明植物中CAS基因在漫长的进化过程中非常保守,暗示被子植物胞外钙离子信号感受、传递机制起源于藓类植物.     

异戊烯基转移酶基因的克隆与转化烟草的研究

从根癌农杆菌中克隆了异戊烯基转移酶基因,构建了植物表达载体p35S-ipt(pVCT2131).用此载体转化烟草,结果表明,ipt在CaMV 35S启动子的控制下,可以大大提高烟草愈伤组织诱导率.     

小拟南芥激素相关基因及GH3.6的克隆与表达

植物激素是植物体内产生的一些微量的、能调节自身生理过程的有机化合物,生长素是一种重要的植物激素,在植物生长发育的过程中起着重要作用。为了探索激素相关基因在短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)逆境适应过程中的作用,本研究基于小拟南芥响应高盐胁迫叶片转录组数据库,首先筛选出2156个激素相关基因,包括生长素、脱落酸、乙烯、水杨酸、茉莉酸、油菜素内酯、细胞分裂素及赤霉素相关的基因,其中生长素和脱落酸相关基因所占比例最多并且多为上调表达。进一步通过分层聚类(H-Cluster),K均值聚类(K-means Cluster)和密度聚类(SOM Cluster)分析持续上调的基因,发现一个编码吲哚乙酸酰胺合成酶的基因GRETCHEN HAGEN 3. 6(GH3. 6)在高盐胁迫过程中明显上调表达。采用RT-PCR克隆小拟南芥Ap GH3. 6基因,其开放阅读框长为1839 bp,编码612个氨基酸。系统进化分析表明,Ap GH3. 6与山"菜(Eutrema salsugineum) GH3. 6进化关系最近,属于同一进化分支。转录组数据分析表明在250 m M Na Cl下,Ap GH3. 6持续上调表达;实时荧光定量PCR分析表明Ap GH3. 6在小拟南芥各个组织中均有表达,但在花中表达量最高;高盐胁迫表达分析表明,随着胁迫时间增加,Ap GH3. 6表达量不断升高。为了进一步研究该基因的功能,构建了植物过量表达载体35S∶Ap GH3. 6并转化农杆菌GV3101。本研究为深入分析激素相关基因在小拟南芥响应盐胁迫中的功能机制奠定了基础。     

Sigma因子6促进拟南芥MIRNA基因转录

本研究在筛选拟南芥miRNA水平异常的突变体的过程中,分离得到了一个新的突变体m112,随后通过图位克隆结合基因组测序发现M112的突变基因编码Sigma因子6(SIG6).通过Northern blot和小分子RNA测序,明确了sig6突变体中成熟miRNA的累积下调;通过荧光定量PCR检测pri-miRNA的表达,发现sig6突变体中pri-miRNA水平下调;进一步的MIRNA基因的启动子融合报告基因GUS染色结果显示在sig6突变体中,MIRNA基因启动子的活性减弱.这些实验结果表明SIG6通过影响MIRNA基因的转录参与了miRNA的生物合成,为人们进一步了解miRNA的生物合成途径提供了帮助.     

拟南芥多效性基因CPR5转化水稻中花11的研究

 利用根癌农杆菌介导法将拟南芥多效性基因CPR5转化水稻中花11,同时优化了其再生体系和遗传转化体系。结果表明：相比27 ℃、暗培养,32 ℃、持续光照培养可使诱导率提高到100 %,且缩短了诱导周期;〖JP2〗预分化培养后,在附加5 mg/L 6 BA和1 mg/L NAA的分化培养基上分化率和再生率可分别达到100 %和90.50 %。同时探索了较高转化频率的条件为 A600≈ 0.05~0.1的农杆菌菌液浸染5 min,共培养时间为3 d,同时添加1张用AAI培养液浸湿的无菌滤纸。对部分转化植株进行PCR、Southern blot和半定量RT PCR检测,结果表明AtCPR5基因已经整合到水稻基因组中,在所试验的转化植株中均为单拷贝,但表达程度存在差异。     

拟南芥 AtMYB61基因的克隆及表达载体构建

文章以拟南芥幼苗提取的总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增获得AtMYB61基因的全长cDNA片段,再克隆到pUCm-T载体上,菌落PCR、酶切鉴定和cDNA测序结果表明成功克隆了拟南芥AtMYB61基因.从AtMYB61-pUCm-T载体上,用BstEⅡ和BglⅡ全双酶切切下目的基因片段,将此基因片段连接到植物表...     

农杆菌介导的Bt基因转化马铃薯的研究

马铃薯块茎蛾的危害极为严重,通过植物基因工程将Bt基因的Cry1Ab类型导入马铃薯,以期获得抗虫性提高的马铃薯基因工程植株.以马铃薯品种‘会-2’为受体材料,对影响转化效率的因素进行了优化,结果表明:3号(1/2MSO+50μLAs+2 mL农杆菌悬浮液)浸染液有利于抗性芽的分化,乙酰丁香酮可以提高叶片的转化率,共培养3 d的分化率较高.共获得经过卡那霉素筛选的114个转化植株,对初筛株系进行PCR分子鉴定,结果有55%的植株扩增出目的条带,初步证明Cry1Ab基因已整合到马铃薯的基因组中.转化植株的抗虫性鉴定正在进行中.     

马铃薯薯形基因StOFP20的克隆

OFP(Ovate Family Protein)基因家族包含有众多基因,其中番茄中的SlOFP20调控番茄果实形状,马铃薯中的同源基因StOFP20调控块茎形状,但StOFP20的编码序列并不清楚.利用薯形分离的二倍体马铃薯自交群体,精细定位并克隆了StOFP20.StOFP20基因全长为1 041 bp,在圆形薯块中能够扩增出来,在椭圆形薯块中缺失.     

短命植物小拟南芥光周期调控基因CONSTANS的克隆与表达特征分析

目的光周期是影响植物生长发育的重要因素之一,CONSTANS (CO)是植物光周期开花途径中关键的基因。方法本研究基于短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)转录组数据库,获得1条与拟南芥CO基因At COL1基因序列高度相似的unigene,通过RT-PCR方法从小拟南芥中克隆了该CO同源基因,命名为Ap COL1;进行了基因的生物信息学分析及节律表达、组织表达和响应非生物胁迫的表达特征分析。结果研究结果表明Ap COL1具有两个Bbox和一个CCT结构域,氨基酸序列上与At COL1相似性高达86. 8%。系统进化分析表明Ap COL1与At COL1和琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)的Al COL1亲缘关系较近,且属于第I亚组成员。qRT-PCR实验表明在长日照和短日照条件下Ap COL1具有相似的昼夜节律表达特征; Ap COL1在小拟南芥各组织中均有表达,但在果荚中表达量最高。250 mmol/L Na Cl胁迫和20%PEG-6000模拟干旱胁迫12 h明显抑制Ap COL1基因的表达,并且随着胁迫时间的延长Ap COL1表达水平没有显著差异。在高温(40℃)胁迫下,Ap COL1基因的表达在24 h内先下降后上升并达到最高,48 h又下降到对照水平。低温(4℃)胁迫24 h之前,Ap COL1基因的表达没有明显变化,但处理48 h表达水平显著下降。结论本研究表明Ap COL1基因能够响应盐、干旱、高温和低温等非生物胁迫,暗示该基因在小拟南芥抵抗逆境胁迫中起着重要作用。     

拟南芥转录因子CBF1基因杂交狼尾草的转化

CBF1转录激活因子是一类存在于拟南芥中受低温诱导的反式作用因子,能有效提高植物抗低温、抗干旱的能力.因此以拟南芥叶片为材料,通过PCR方法成功地克隆CBF1转录因子基因,并将其连接到植物表达载体pBI121上,通过农杆菌介导法转化杂交狼尾草叶片,成功获得转基因再生植株.     

小拟南芥双键还原酶基因OpDBR的克隆及表达分析

从小拟南芥,又名无苞芥(Olimarabidopsis pumila,异种名Arabidopsis pumila)幼苗叶片c DNA文库中获得1条与拟南芥烯醛双键还原酶基因At DBR1(Gen Bank登录号为NP_197202.2)高度相似的EST序列,该序列包含1个1041 bp的最大开放阅读框(ORF),推测编码346个氨基酸(Gen Bank登录号为KU845686)。利用RT-PCR技术从小拟南芥叶片的c DNA中克隆了该基因,命名为Op DBR。比对分析结果表明,该基因属于中链还原/脱氢酶(medium chain reductase/dehydrogenases,MDR)超级家族,具有double bond reductase-like保守蛋白结构域;该蛋白的二级结构包含106个α-螺旋和48个β-转角。系统进化树分析结果表明,Op DBR编码产物与预测的亚麻芥烯醛双键还原酶(Gen Bank登录号为XP_010492631.1)遗传关系最为接近,属于同一进化分支。实时荧光定量RT-PCR(q RT-PCR)结果显示,Op DBR在小拟南芥的不同组织中都有表达,茎中表达量最高,根中最低。其在200 mmol/L Na Cl、4℃、100μmol/L ABA、20%PEG-6000处理下的表达结果分析显示,该基因可能在小拟南芥应对逆境胁迫时起着重要作用。     

小拟南芥COR15a基因的克隆及序列分析

拟南芥的CORl5a基因受低温处理、ABA及干旱诱导表达,与植物的低温驯化有关。根据拟南芥序列。利用PCR技术从小拟南芥基因组中克隆了AtCORl5a的同源基因ApCOR15a。2个基因具有相同的结构,ApCORl5a编码139个氨基酸,其序列有84％与AtCORl5a蛋白相同。