大豆类受体蛋白激酶基因(rlpk2)RNAi双元表达载体的构建及其转基因

植物类受体蛋白激酶(plant receptor-like kinases RLKs)以其特有的结构在植物的生长、发育和防御等多种生理生化过程中发挥着重要的作用。利用RNA干扰技术(RNA interference RNAi)来研究RLKs的功能已日趋成熟。本文根据植物中hpRNA(hairpin RNA)的原理,以大豆类受体蛋白激酶基因rlpk2为靶基因,在rlpk2-cDNA序列3'端选择312bp作为构建RNAi的序列,借助中间克隆载体,经过三次亚克隆,最后形成含rlpk2-RNAi表达盒的双元表达载体pART27-R2,并转入农杆菌LBA4404。采用农杆菌介导大豆子叶节转化方法,共获得了三株转基因植株。转基因植株 RT-PCR分析表明rlpk2基因已被成功敲减(knock-down),并且发现敲减大豆叶片中的rlpk2基因表达明显改善大豆叶片的光合能力,结合前期研究结果,表明rlpk2基因可能在维持叶绿体的结构及保护叶绿体膜系统的完整性方面起负调节作用。

豌豆早期结瘤素基因ENOD12A的克隆及与PsLectin基因双元表达载体的构建

采用PrimStar HS DNA聚合酶从豌豆基因组DNA中扩增出了豌豆早期结瘤素基因PsENOD12A.序列分析结果表明,所克隆的基因与GenBank公布的序列仅相差1个碱基,但推导的氨基酸序列没有改变.将PsENOD12A基因和豌豆凝集素基因psl重组进了双元表达载体.

FMDV结构基因P1的克隆与植物双元表达载体的构建

通过RT-PCR法获得阿克苏(Akesu/O/58)FMDV结构基因P1,将该基因克隆到pGEM-T Easy载体进行核苷酸序列测定。将P1基因、Kozak序列等插入中间表达质粒pB in438,构建重组中间表达载体pB inP1。采用三亲融合法构建植物双元表达载体pB inFMDV-P1。结果表明:P1基因为2 208 bp。重组中间表达载体pB inP1经BamHⅠ/SalⅠ双酶切、PCR扩增和序列测定,表明P1基因、Kozak序列等已插入pB inP1。在含50mg/L卡那霉素、25 mg/L链霉素和50 mg/L利福平的YEB培养基上筛选及对融合农杆菌质粒进行P1基因的PCR检测,证明植物双元表达载体pB inFMDV-P1构建正确。

MSTN RNAi双元表达载体对成肌细胞增殖及分化的影响

为了确定MSTN RNAi双元表达载体pEGFP-N1-M1-M2对成肌细胞增殖和分化的影响,利用脂质体介导法将该双元表达载体转染成肌细胞,MTT法检测MSTN RNAi双元表达载体对成肌细胞增殖的作用,Giemsa染色检测pEGFP-N1-M1-M2双元表达载体对成肌细胞融合率的影响。试验结果表明,pEGFP-N1-M1-M2双元表达载体有促进成肌细胞增殖和分化的作用,能够促进成肌细胞大量融合。该结果为进一步探讨MSTN基因的作用机理提供了更为便捷的研究方法。

新型HMW-GS基因1Dy12.1^(*t)植物双元表达载体的构建及其遗传转化

为了建立快速研究高分子量谷蛋白亚基(high molecular weightglutenin subunit,HMW-GS)基因功能活性的植物表达体系,以自主克隆的新型HMW-GS基因1Dy12.1*t为目的基因,利用限制性内切酶XhoⅠ和SalⅠ切割后5’端能形成相同粘性末端的特性,成功构建了1Dy12.1*t的植物双元表达载体pBINHP-GluT。该载体选择使用胚乳特异性强启动子,利用已知HMW-GS基因内部均不含有的XbaⅠ和KpnⅠ内切酶位点引入1Dy12.1*t编码区,并将1Dy12.1*t的表达调控置于T-DNA区内,从而奠定了其在不同HMW-GS基因功能活性研究上的便利性。通过根癌农杆菌烟草叶盘转化研究目的基因1Dy12.1*t在植物体的表达特性,SDS-PAGE和western blotting鉴定结果表明,1Dy12.1*t在转基因烟草种子胚乳中得到高效表达,进一步证实了所克隆基因的正确性和所构建载体的有效性。

口蹄疫病毒vp1基因的克隆与植物双元表达载体的构建

通过RT-PCR法获得阿克苏(Akesu/O/58)FMDV结构蛋白基因vp1,将该基因克隆到pGEM-T Easy载体进行核苷酸序列测定。将vp1基因、Kozak序列等插入中间表达质粒pBin438,构建重组中间表达载体pBinVP1。采用三亲融合法构建植物双元表达载体pBinFMDV-VP1。结果表明:vp1基因为639bp。重组中间表达载体pBinVP1经BamHⅠ/SalⅠ双酶切、PCR扩增和序列测定,表明vp1基因、Kozak序列等插入pBinVP1中。在含50mg/L卡那霉素、25mg/L链霉素和50mg/L利福平的YEB培养基上筛选及对融合农杆菌质粒进行vp1基因的PCR检测,证明植物双元表达载体pBinFMDV-VP1构建正确。

灰飞虱共生菌groEL基因的克隆、生物信息学分析及其植物双元表达载体构建

本研究克隆了江苏南京地区灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)体内共生菌Wolbachia的groEL基因全长序列。序列分析表明,其开放阅读框为1659bp,编码552个氨基酸残基,分子量为58.884kD,等电点为5.01。序列比对发现克隆的groEL基因与已登录的groEL基因(登录号:EF468716)起始密码子下游424bp处存在一个核苷酸的差异,与另一groEL基因(登录号:DQ356890)完全一致。利用PROTEIN DATA BANK在线软件对灰飞虱的groEL蛋白立体结构进行预测,结果表明灰飞虱的groEL蛋白为同型寡聚复合物,具有分子伴侣功能。本研究进一步构建了含该groEL基因和潮霉素基因的双元表达载体,为下一步转化水稻奠定了基础。

植物双元表达载体pCRI1210的构建及其功能验证

pBI121是转基因研究中的常用载体,但是其多克隆位点相对较少,所携带的GUS基因检测较为复杂。为了增加其多克隆位点,增强其表达效率,简化其检测方法,本研究在pBI121载体的基础上,在其骨架中插入含有CaMV35S启动子、棉花β-tubulin基因内含子和CaMV 35S polyA终止子的干涉表达框,该表达框含有GFP报告基因。通过验证,所插入的干涉表达框能够正常表达插入的外源基因,且GFP基因可以正常表达。该载体被命名为pCRI1210,它是一种双元植物表达载体,既可以用来当作表达载体,又可以用作干涉载体。本研究为转基因研究提供了一种非常实用的工具。

MSTN RNAi双元表达载体构建及效果试验

为了建立有效抑制MSTN基因表达的方法,本试验利用基因克隆技术构建MSTN RNAi双元表达载体,并利用脂质体介导转染成肌细胞、用SDS-PAGE和Western blottingf法检测蛋白质的表达。试验结果表明,以TA载体为克隆载体,pHANNIBAL为中间载体,可成功构建pEGFP-N1-M1-M2双元表达载体,将其转染成肌细胞48h后,该双元表达载体可明显抑制成肌细胞MSTN基因的表达。

水稻中受硝酸盐诱导的基因启动子的克隆与植物双元表达载体的构建

为克隆水稻中受硝酸盐诱导的基因启动子,从GeneBank中找到了6组水稻中受硝酸盐诱导的特异cDNA片段,结合已发表的硝酸盐诱导的相关基因,经过序列比对确定特异片段所在的基因.电子克隆出对应基因的5′侧翼约1 500 bp的序列.以总DNA为模板利用PCR技术克隆出了对应的5′侧翼序列.经过测序分析,该序列具有许多启动子特征的顺式作用元件,加TA-box,CpG岛等.将这些启动子序列连接到pCAMBIA1391Z双元载体中,构建植物双元表达载体以进行启动子活性检测.

甘草水通道蛋白基因(GuPIP1)RNAi双元表达载体的构建及鉴定

植物水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是细胞膜上选择性高效转运水分子的特异蛋白孔道.本文根据植物中hpRNA(hairpin RNA)的原理,以甘草质膜水通道蛋白基因GuPIP1为靶基因,在GuPIP1-cDNA序列中选择378bp作为构建RNAi的序列,经三次亚克隆,最后形成含GuPIP1-hpRNAi表达盒的双元表达载体,并转入农杆菌EHA105.

马铃薯StTOM1和StTOM3双干扰植物双元表达载体的构建及转化验证

病毒病是制约马铃薯生产的重要因素之一。在拟南芥等植物的研究中发现,抑制寄主因子可以显著降低细胞中病毒的累积量,从而缓解病害症状。本研究在获得与拟南芥寄主因子AtTOM1和AtTOM3具有同源性的马铃薯基因StTOM1和StTOM3的基础上,尝试用RNAi方法同时沉默StTOM1和StTOM3。以pUCCRNAi为中间载体,构建同时含StTOM1和StTOM3双基因干扰片段StT1-StT3的质粒pUCStT1-StT3-dRi(±),再将双基因干扰片段StT1-StT3切下并连接到双元载体pBI121上。用农杆菌介导方法,将StT1-StT3片段导入马铃薯中,获得转基因马铃薯小苗,阳性率达到83.6%。RT-PCR检测表明,转StT1-StT3马铃薯中StTOM1基因mRNA的表达水平下调了78%,StTOM3基因下调了81%。StTOM1和StTOM3沉默转基因马铃薯的获得,为将来验证和评价StTOM1和StTOM3是否为马铃薯病毒的寄主因子及在创建抗病毒马铃薯新种质的潜力,奠定了基础。

拟南芥 CPK10双元 TAP 载体的构建及原生质体表达

为了研究拟南芥CPK10发挥功能的分子机理,通过PCR扩增克隆了CPK10基因,将该基因连接到带有FLAG和HA标签的双元串联亲和层析载体上,构建成p CM1307-3FLAG-3HA-CPK10植物表达载体,进而通过PEG介导转化拟南芥野生型原生质体,表达约10 h,通过Western Blotting检测融合有FLAG和HA标签的CPK10蛋白的表达情况,结果显示,可以分别利用FLAG抗体和HA抗体特异检测到CPK10蛋白的条带。融合蛋白的成功表达,为进一步通过串联亲和纯化技术(TAP)筛选CPK10的互作蛋白奠定基础。

一个含LoxP-FRT重组酶位点及易于操作的植物表达双元载体pYBA100

在农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的植物遗传转化中,常常需要用到植物表达双元载体。为便于基因工程操作并能在获得转基因植物后方便将标记基因删除,我们构建了植物表达双元载体pYBA100,以满足用于生产安全转基因植物的需要。本研究通过融合PCR方法,尽可能去除所有非必需的序列,将pYBA载体最小化。pYBA载体在大肠杆菌中为多拷贝,骨架为3.69kb。我们构建的含NptⅡ植物筛选标记基因的载体pYBA100仅为5.37kb,多克隆位点为22个,方便基因工程操作。载体pYBA100的T-DNA植物筛选基因表达框两侧预留有LoxP-FRT融合位点,方便在获得转基因植物后通过Cre或FLP重组酶将植物筛选标记基因删除。pYBA100载体能于大肠杆菌和农杆菌中自我复制,并成功转化了拟南芥,符合农杆菌介导的植物转基因要求。离体删除实验结果证明,载体pYBA100能经Cre重组酶删除植物标记基因表达框。

几种基于pCAMBIA系列多用途新型植物表达载体的改建及优化

以pCHF3,pCAMBIA1301,pCAMBIA3300和pCAMBIA3301载体为骨架,构建CaMV 35S和rd29A启动子驱动多克隆位点(MCS:SacⅠ,KpnⅠ,SmaⅠ,BamHⅠ,XbaⅠ,SalⅠ,PstⅠ)的通用型重组植物双元表达载体,得到两种启动子驱动下MCS与eGFP融合的应用型亚细胞定位双元表达载体,并建立了对大量候选基因进行高通量筛选和功能验证的通用型表达载体系统.

大豆抗病相关基因SR1正反义植物表达载体的构建及遗传转化研究

实验构建了CaMV35S启动子控制下的大豆抗病相关基因SR1的正反义植物双元表达载体pBISR1(+)和pBISR1(-)。通过根癌农杆菌叶盘转化法,将正义和反义SR1 基因导入烟草Ha vana 425,经卡那霉素筛选,获得了抗性植株。经PCR和PCR-Southern印迹分析,证明抗性植株中整和了SR1基因,RT-PCR分析进一步表明正义和反义基因皆能转录为完整的mRNA,经疫霉根腐接种及抗病性鉴定表明,转反义基因株系和未转基因株系均轻微感病,而转正义基因株系始终没有出现感病症状。

双元载体提供组蛋白H3/H4拷贝1的elp3Δ菌株的构建

人Elongator是在转录中有功能的组蛋白乙酰转移酶(HAT)复合物,为研究其催化亚基Elp3功能,构建了酵母组蛋白H3/H4拷贝1的双元表达载体pRS316CFT,通过PCR介导的基因敲除,获酵母基因组H3/H4缺失由双元载体提供单拷贝H3/H4的elp3Δ菌株.敏感性实验表明该载体提供H3/H4可维持酵母正常生长.本工作为构建H3/H4乙酰化位点突变菌株,用功能互补在体内研究人Elp3 HAT活性功能奠定了基础.

不结球白菜L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶基因(GLDH)cDNA片段克隆与RNAi表达载体构建

根据植物中hpRNA(hairpin RNA)原理,选择GLDH基因cDNA序列同源性较低区域设计1对携带双酶切位点的特异引物,以不结球白菜‘苏州青’叶片为材料提取总RNA,利用RT-PCR技术克隆了GLDH基因片段。构建中间克隆载体,经过3次亚克隆将测序正确的GLDH基因片段分别以正向和反向两种形式插入到间隔基因YYT的两端,经鉴定已插入到植物表达载体中,成功地构建了干扰GLDH基因表达的RNAi植物双元表达载体pRNAi-GLDH,并将表达载体转化到农杆菌菌株LBA4404中,为深入研究GLDH基因功能提供有效的工具。

虾青素合成相关酶基因Adketo果实特异表达载体的构建

目的:采用克隆的番茄E8启动子和夏侧金盏花虾青素合成相关酶基因Adketo构建果实特异表达载体,为利用植物基因工程进行虾青素生产提供新途径。方法:采用RT-PCR的方法,从夏侧金盏花中克隆到虾青素合成相关酶基因Adketo,同时以番茄基因组DNA为模板PCR扩增果实特异性启动子E8,克隆进T载体,菌液PCR初步鉴定后测序,序列分析。从T载体切下的E8启动子和Adketo基因经回收后同时插入到植物双元表达载体pBI121上,获得重组载体,然后进行菌液PCR检测和酶切鉴定。结果:测序结果分析显示获得正确的E8和Adketo基因序列。重组质粒经菌液PCR检测及酶切鉴定均获得预期大小条带。结论:该实验成功构建了番茄果实特异性E8启动子驱动虾青素合成相关酶基因Adketo的植物表达载体。

番茄花药特异表达启动子LAT52的克隆与表达载体构建

采用半巢式PCR方法,从番茄基因组中扩增出了花药特异表达启动子LAT52。该序列与GenBank公布的同源序列相似度达98%,并鉴别到一个TAAAAAA简单重复序列。将LAT52启动子与GUS基因拼接,构建成了双元表达载体。