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.     

甘蓝型油菜早熟杂交种绵油7号的选育

绵油７号是利用甘蓝型油菜隐性核不育系绵１ＡＢ－５和绵灰１号配制而成的早熟杂交种,具有高产,优质,抗菌核病和适应性广等优良特性。在１０００ｋｍ＾２大田生产中取得了显著的增产效果。     

外源基因在转基因油菜后代中的表达及遗传学分析

以转基因油菜后代（Ｒ１和Ｒ２代）株系为材料，系统地研究了苏云金杆菌杀虫蛋白基因ＣｒｙⅠＡ和选择标记基因ｎｐｔⅡ导入油菜后的遗传规律，表达强度和抗虫效应。结果表明：Ｒ１代卡那霉素抗性为３：１分离方式，在Ｒ２代卡那霉素抗性植株中，有三分之一为ｎｐｔⅡ基因纯合型（Ｔ：Ｔ）另三分二为复合型（Ｔ：Ｏ），其遗传方式符合孟德尔单因子显性遗传；转化植株可耐受１５０ｍｇ／Ｌ那卡霉素的选择压力，约一半的转化植株具有杀     

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BnHY5基因的表达模式及非生物胁迫响应分析

为探究甘蓝型油菜中HY5的表达情况,首先通过甘蓝型油菜基因组数据分析预测HY5及其同源基因HYH(HY5-Homologous),克隆获得了四个HY5(命名为BnHY5)以及三个HYH(命名为BnHYH)重复基因全长cDNA序列.其次,对BnHY5进行了蛋白结构预测、理化性质分析,研究结果表明:BnHY5蛋白为不稳定、亲水性蛋白,主要结构域为亮氨酸拉链.最后,探究了甘蓝型油菜中该基因的表达情况,用荧光定量PCR分析了BnHY5重复基因表达模式和响应非生物胁迫的情况,BnHY5四个基因中,BnHY5-2的表达水平最高,BnHY5-1、BnHY5-2不存在组织表达差异且表达水平高于BnHY5-3、BnHY5-4.BnHY5基因不仅响应高温、低温、镉、高盐非生物胁迫,而且参与ABA和GA_3激素信号响应,说明BnHY5在逆境胁迫中有重要作用.此外BnHY5重复基因在非生物胁迫下的表达模式发生改变,BnHY5四个基因的表达占比与不同类型胁迫处理相关,存在表达差异.     

一个与油菜黄化相关的未知功能基因克隆及表达

以构建的油菜幼叶黄化突变体Cr3529消减文库中一个未知功能的差异表达基因片段为基础,应用RACE-PCR技术,扩增并克隆到两个cDNA全序列,分别命名为BnCr4和Bn-Cr4-1.测序结果显示,BnCr4编码区序列大小为1395 bp,编码465个氨基酸,而BnCr4-1编码区序列长1311 bp,编码437个氨基酸.BLAST结果表明它们与拟南芥中的一个未知功能基因的cDNA同源性分别为87%和80%.功能预测显示它们含有与蛋白质的修饰作用有关的多个活性位点,如磷酸化、糖基化、酰胺化以及磷酸泛酰巯基乙胺结合位点,可能是一种新的与cAMP介导的蛋白质磷酸化与去磷酸化作用有关的蛋白.Northen杂交结果显示该基因在Cr3529子叶期和幼叶期的表达高于野生型油菜,显示该基因的表达与突变性状紧密相关.最后,原核表达了BnCr4,得到了与预计分子量相同的融合蛋白.     

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     

7个不同国家的甘蓝型油菜品种配合力的研究

选用７个不同国家的甘蓝型油菜品种，按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ方法Ⅱ配制７×７双列杂交的各种可能组合（不包括反交），估算其杂种优势和配合力。结果表明：（１）９个性状的杂种优势除株高与有效分枝高度处，其余性状的优势均可被利用；（２）９个性状的一般配合力和特殊配合力均达到了极显水平；（３）９４３是多种性状一般配合力效应值都较高的亲本，其次是韦斯鲁纳和甘油５号；（４）除少数性状外，大部分性状的广义遗传力均在５０     

表达雪花莲外源凝集素基因的油菜转基因植株的获得

利用农杆菌素LBA4404（pCAMBIA3300RG)转化优良甘蓝型油菜恢复系W723的下胚轴节段.pCAM-BIA3300RG含有Rssl启动子引导的雪花莲外源凝集素基因（gna）和CaMV-35S启动子引导的除草剂抗性基因（bar）。经过两轮除草剂（2.5mg/L bialaphos）筛选（两周/轮）,除草剂抗性再生芽被传入生根培养基中生根,对根系旺盛生长的植株中所含gna基因进行PCR分析,PCR分析证实了这些植株确为转基因植株,利用Western印迹法对随机选择的5株含gna基因的转基因植株的分析发现,其中4株表达了gna基因。目前正对这些表达gna基因的转基因植株进行后代遗传分离分析。     

甘蓝型油菜雄性不育材料S90—8—7的获得及细胞学研究

从甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂种后代中获得一个芥酸含量低、亚油酸含量较高的雄性不育材料S90— 8—7.细胞学研究表明 ,S90— 8—7的染色体数为 2n =38,其花药发育受阻于四分体至单核花粉期 ,属单核败育型 .小孢子发育到单核期后 ,不再向前发育成为二核期和三核期花粉 ,而是逐渐退化以至解体 .在减数分裂后期Ⅰ /末期Ⅰ一些细胞出现落后染色体或染色体桥 .不育系绒毡层延迟退化 ,一直到单核小孢子晚期才迅速解体 .初步认为S90— 8— 7可能是一个细胞核雄性不育材料 ,其不育性至少受一对隐性基因控制 .     

激素对油菜子叶再生及转基因瞬间表达的影响

以甘蓝型油菜“湘油15”子叶为外植体,以MS为基本培养基,采用正交试验设计,研究了预培养基2,4-D和6-BA浓度、分化/共培养基NAA和6-BA浓度对子叶芽再生频率和转GUS基因瞬间表达率的影响.结果表明,激素对芽再生频率和转基因瞬间表达率都有重要影响,但激素对芽再生和转基因瞬间表达的影响效应具有不一致性.激素对芽分化的影响程度从大到小依次为再生培养基NAA、预培养基6-BA、预培养基2,4-D、再生培养基6-BA,推导的对于芽再生的最佳激素组合方案为预培养基2,4-D 1.0 mg/L和6-BA1.0 mg/L、再生分化培养基NAA0.2 mg/L和6-BA3.0 mg/L;激素对GUS基因瞬间表达的影响程度从大到小依次为共培养基NAA、共培养基6-BA、预培养基6-BA、预培养基2,4-D,推导的对于瞬间表达的最佳激素组合方案为预培养基2,4-D 0mg/L和6-BA0.2 mg/L,共培养基NAA0.05 mg/L和6-BA3.0 mg/L.推导的对于芽再生频率×GUS基因瞬间表达率的最佳激素组合方案为预培养基2,4-D 1.0 mg/L和6-BA1.0 mg/L,共/分化培养基NAA0.05 mg/L和6-BA3.0 mg/L.     

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G蛋白β亚基基因的克隆和表达分析

根据拟南芥等G蛋白β亚基基因的DNA序列,采用RT-PCR技术从甘蓝型油菜中克隆了一个编码G蛋白β亚基基因的全长cDNA,命名为BnAGB1.BnAGB1含有1134 bp的完整开放阅读框,编码378个氨基酸,与其它植物的Gβ亚基氨基酸序列有很高的同源性,且具有保守的Gα、Gγ结合区域及WD-40结构域.对甘蓝型油菜矮化突变体及其野生型中不同组织和不同发育时期的BnAGB1表达进行实时定量PCR分析表明:BnAGB1在矮化突变体和野生型的各个组织中均有表达;在生长旺盛期的子叶期、抽薹期和荚果期有较高的表达,而在两片真叶期、四片真叶期和花期表达较低;而且,在所有分析的不同时期和组织中,矮化突变体中的表达均显著或极显著高于野生型.以上结果表明,BnAGB1参与了甘蓝型油菜的生长发育进程的调控,与油菜矮化突变性状表现可能相关.     

甘蓝型油菜快速再生的研究

本文研究了器官、培养基、温度、硝酸银和植物激素等因素对甘蓝型油菜器官分化的影响，摸索出油菜再生的理想条件，并且从油菜苗期真叶、子叶、下胚轴、根和带子叶叶柄成功地再生出油菜植株。     

甘蓝型油菜BnbHLH122基因的克隆、表达模式及胁迫响应分析

为了进一步探究甘蓝型油菜bHLH转录因子的生物学功能,本实验采用同源克隆技术从甘蓝型油菜中克隆了2个bHLH122转录因子基因全长cDNA序列,分别命名为:BnbHLH122-1(GenBank登录号为MT795160)和BnbHLH122-2(GenBank登录号为MT795161).生物信息学分析表明,BnbHLH122-1和BnbHLH122-2蛋白为不稳定的亲水性蛋白,都含有bHLH保守结构域,分别与白菜和甘蓝中预测的bHLH122蛋白的亲缘关系最近.亚细胞定位和转录激活活性验证实验结果表明两个BnbHLH122蛋白均定位在细胞核且具备转录激活活性.qRT-PCR实验结果表明BnbHLH122-1基因主要在花期的根中表达,BnbHLH122-2基因主要在苗期的根和花期的花中表达.此外,高温、低温、干旱、高盐、渗透、核盘菌胁迫以及ABA、SA、MeJA激素处理均能显著影响BnbHLH122基因的表达,由此说明甘蓝型油菜BnbHLH122基因可能在维持植株正常的生长发育和抵御逆境胁迫过程中发挥重要调节作用.