多基因双T-DNA植物表达载体的构建及拟南芥转化

多基因植物表达载体用于植物遗传转化是培育具有多种优良品质作物的有效策略. 双T-DNA系统是实现筛选完成后选择标记基因删除的一种简便可行的方式. 为培育高度抗逆或去除标记基因的农作物,构建了多基因双T-DNA植物表达载体2T-bbgdD,其中含有一个抗除草剂基因bar, 3个抗逆相关基因(DREB1A, Na+依赖性Pi转运体基因（d5）, betA)和一个报告基因gfp. 利用农杆菌介导法将该载体转入拟南芥,获得了多基因共转化及去除标记基因的转基因拟南芥. 可将此植物表达载体进一步用于作物的遗传转化.     

根癌土壤农杆菌Ti质粒毒蛋白基因VirD1的克隆及原核表达

根癌土壤农杆菌Ti质粒毒性区VirD1蛋白表现拓扑异构酶活性,能解除T-DNA边界处25bp重复序列的超螺旋状态,使外源基因的插入成为可能.本实验以C58菌株为模板,设计了一对含有BamHI和XhoI酶切位点的引物,成功克隆了VirD1基因,并构建了原核表达载体pET30a-VirD1,将其在宿主菌BL21中获得了表达,为将来构建含有VirD1基因的植物表达载体并协助目的基因转化奠定基础.     

利用植物生物反应器表达胸腺素α1的研究

胸腺素α1是胸腺肽中活性最高的组分,可以提高人体免疫力,通过组织提取或人工合成存在安全隐患和价格昂贵等问题.拟用植物生物反应器,转基因模式植物烟草表达胸腺素仅α1.通过已构建的植物双元载体p35S-2300-twin T-DNAs::Ta4::noster用农杆菌介导法转化烟草,在卡那霉素筛选压为50 mg/L时获得抗性烟草165株,经PCB和Southern blot分析证实,获得了17株独立转基因苗,阳性率10.30%,外源基因拷贝数为1-7个.还对利用含"twin T-DNA"植物双元表达载体转化烟草T0代的Tα4和nptII分别整合现象以及植物生物反应器生产胸腺素的前景进行了讨论.     

TaNHX2基因植物表达载体的构建及在烟草中的表达

将TaNHX2基因重组于质粒pBIN438的CaMV 35S启动子下游,构建含TaNHX2基因的植物双元表达载体pBIN438-TaNHX2.采用农杆菌介导转化烟草(Nicotiana tobacum L.),获得含TaNHX2的转基因烟草植株.经PCR、RT-PCR分析表明,TaNHX2基因已整合到烟草中,并且得到表达.耐盐分析表明,外源基因TaNHX2提高了转基因植株的耐盐性.     

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...     

拟南芥ACOS5基因启动子的克隆和表达载体构建

花药组织特异性启动子在花药发育的分子遗传学中有重要的研究价值.采用PCR方法克隆了1kb长度的ACOS5基因启动子,并将其连入含有GFP基因的拟南芥表达载体p1300中.电激转化农杆菌GV3101后,通过农杆菌介导转化拟南芥,获得转基因植株.显微观察显示,转基因植物花药只在绒毡层中有荧光表达.这说明ACOS5基因启动子可以在拟南芥花药中驱动外源GFP基因的特异性表达.     

尖镰胞菌细胞色素P450 55a1基因超表达载体的构建和水稻日本晴遗传转化

要将细胞色素P450 55a1基因克隆到镰刀菌素植物超表达载体pCAMBIA1302中,构建了pCAMBIA1302-cyp55a1-gfp1植物超表达载体,以水稻日本晴为遗传转化的受体对象,通过农杆菌介导侵染方法进行了遗传转化.结果表明：成功构建了细胞色素P450 55a1基因超表达载体,获得了多个细胞色素P450 55a1基因超表达的阳性植株,并以RT-PCR技术分析了阳性植株中细胞色素P450 55a1基因的表达水平.     

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.     

RNA干扰降低烟草植株中内源生长素水平

PCR扩增利用吲哚乙酰胺水解酶基因(iaaH)全长序列,构建iaaH基因序列正、反向连接的的双元载体,通过农杆菌LBA4404介导,转化携带pTiC58 T-DNA的烟草叶片,获得携带正、反向iaaH序列的转基因植株.ELISA分析生长素的结果表明,转基因植物叶片的内源生长素含量明显降低,仅为pTiC58 T-DNA转化植株的56%,说明转基因烟草中发生iaaH基因转录后沉默,为利用该基因序列启动RNA干扰(RNAi),抑制冠瘿瘤病发生提供了实验依据.     

苜蓿转基因研究进展

植物遗传转化是指利用分子生物学的手段将外源基因导入受体植物,使其获得新的性状.传统的育种方法进展缓慢,周期长,而且短期内性状表现不明显.转基因技术比传统的育种方法能快速有效地定向培育植物新品种,获得的新性状比较明显.因此,它已成为植物育种研究领域热点.目前常用的植物遗传转化法包括农杆菌介导,基因枪直接转化等方法,但农杆菌介导法由于外源基因整合的拷贝数少,重排程度低,转化效率高,是最常用的苜蓿遗传转化法.现在通过农杆菌介导法已获得了抗逆,抗除草剂和品质改良等新性状转基因苜蓿,为苜蓿遗传育种开辟了一条新的途径.     

转APX基因烟草抗旱能力研究

用毛白杨中克隆得到的抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因,构建植物表达载体pBI121-APX,将pBI121-APX载体用农杆菌介导法转化烟草,成功得到转基因烟.PCR、PCR-Southern的结果表明,APX基因已经成功的整合到转基因烟草基因组中.干旱实验结果表明,与对照相比较,转基因烟草表现出较强的抗旱性.     

利用根癌农杆菌介导的转化方法改良木霉菌

根癌农杆菌介导的转化系统在丝状真菌的研究中具有重要的意义。通过农杆菌介导,成功实现了丝状真菌绿色木霉菌(Trichoderma viride)遗传转化,转化率约为30～80个转化子／10^5个孢子。PCR检测和几丁质酶分析表明含有编码几丁质酶外源基因(Cli 113)的T-DNA已整合进木霉菌基因组中,而且转化子都能够稳定遗传。农杆菌介导的遗传转化方法具有转化率高、操作简便、遗传稳定等优点,在丝状真菌的遗传转化中具有重要的意义。     

GFP-mut2植物表达载体的构建及在甜菊愈伤组织中的表达

构建了GFP－mut2的植物表达载体。在农杆菌的介导下使GFP-mut2基因整合到甜菊核基因组中并得到了表达，从而建立了以绿色荧光蛋白基因为报告的基因的根癌农杆菌介导的甜菊转基因系统。为今后构建GFP融合蛋白及分析相关蛋白的生物学功能奠定了基础。     

根癌农杆菌介导的丝状真菌简青霉遗传转化的研究

利用根癌农杆菌LBA4404介导,建立了丝状真菌简青霉(Penicillium simpli-cissimum)H5的遗传转化系统.潮霉素抗性筛选、PCR和Southern blot分子鉴定等结果表明:筛选获得的转化子能够稳定遗传,外源的T-DNA以单拷贝随机整合到简青霉的基因组中.实验初步研究了农杆菌浓度、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等因素对转化效率的影响,经过优化后转化体系的效率可达50个转化子/105个孢子.农杆菌介导的遗传转化方法在简青霉上的运用,将为研究该菌的基因工程改造提供强有力的工具.     

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。     

小球藻表达β胡萝卜素酮化酶基因提高虾青素的量

文章以G418抗性基因(NPTⅡ)作为选择标记基因,建立以PBI121为表达载体,农杆菌为介导的小球藻(Chlorella zofingiensis)遗传转化体系。确定了G418质量浓度为0.8 mg/L和羧苄青霉素质量浓度为500 mg/L的小球藻筛选体系,GFP为报告基因,从DNA和RNA水平上鉴定转化子阳性,通过激光共聚焦检测到了GFP的表达,从而建立了农杆菌转化体系。为提高小球藻的虾青素表达量,文章克隆八氢番茄红素脱氢酶基因信号肽PDSSP为信号肽以及克隆β-胡萝卜素酮化酶基因Crto,用overlap聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术构建PDSSP-Crto融合基因,并将融合基因克隆至表达载体PBI121∶35S∶PDSSP-Crto,利用上述农杆菌介导小球藻遗传转换方法转化小球藻。结果表明,转化子小球藻虾青素的质量比为0.564 mg/g,野生型为0.345 mg/g,比野生型高63.5%,有效地提高了小球藻虾青素的表达量。     

lys1-d缺陷型标记介导毕赤酵母超高拷贝质粒整合

传统构建毕赤酵母质粒多拷贝菌株的方法不仅操作复杂、成本高,而且难以获得理想中的高拷贝菌株.近来,一种利用leu2-d缺陷型标记直接筛选毕赤酵母多拷贝克隆的方法显示出很大的便利.本研究发现,使用一个lys1-d缺陷型标记能更加高效地介导毕赤酵母超高拷贝质粒整合.首先构建一个携带lys1-d和EGFP(enhanced green fluorescent protein)报告基因的整合载体,然后将载体转化至敲除了内源lys1基因的毕赤酵母中,最后分别检测了转化子内EGFP含量和质粒拷贝数.结果显示,所有转化子整合的质粒拷贝数均处于19～168之间;并且转化子内质粒拷贝数越高,其胞内表达的EGFP产量也越高.这一系统为构建毕赤酵母超高拷贝质粒整合菌株增添了有效的工具.     

植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统的构建

应用Cre/loxP系统位点专一性重组的特点构建诱导表达的定位重组系统,用以特异性的敲除转基因植物的标记基因.为了获得诱导表达启动子,从大豆基因组DNA中用pfu酶克隆热激蛋白启动子gmhsp17.5c,将其克隆到pUC118-HincⅡ载体并测序.结果表明,508nt的gmhsp17.5c与已报道序列(GenBank,AF544399)比较,核苷酸的同源性为99.8%.利用该诱导启动子分别构建了含gmhs p17.5c-cre基因组件和gmhsp17.5c-gus基因组的诱导型植物表达载体pC23HC和pC23HG.此外1个含有loxP-gus-loxP组件的组成型植物表达载体pC23LG被构建.通过对3个植物表达载体做多重酶切及亚克隆后测序分析表明载体pC23HC全长10947bp,载体pC23HG全长11396bp,载体pC23LG全长11900bp,符合预期设计.一套由pC23HC和pC23LG组成的植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统被构建,为进一步将诱导表达的标记基因删除系统用于植物的无标记转化奠定基础.     

农杆菌介导IPT和etr1-1双基因转化番茄

建立了番茄子叶高频再生体系，优化了农杆菌介导的外源基因转化番茄的条件，将IPt和etrl-1双基因导入番茄中，以除草剂PPT作为筛选标记，得到3株转化再生植株．通过PCR，RT-PCR检测证明etrl-1和IPT基因已整合到转基因番茄植株的基因组中，并在转录水平有一定表达．