甘蔗黄叶病毒CP蛋白基因ihpRNA表达载体构建及烟草转化

为提高甘蔗抗病性,本研究根据甘蔗黄叶病毒海南分离物ScYLV-CHN-HN1全基因组序列(GenBank no.HQ342888),利用病毒CP蛋白介导的RNAi技术,针对病毒外壳蛋白CP,设计两对含有酶切位点的特异性引物,CPsf1/CPsr1和CPasf1/CPasr1,以构建好的pMD19-T/CP质粒为模板,pRNAi1017为中间载体,分别合成构建干扰载体的正反向片段pRNAi-CP-F-R,将CP正反向片段分别插入表达载体pCAMBIA2300的相应位置,构建含有发卡结构的RNAi载体p2300-CP-F-R,经过PstⅠ酶切鉴定,证明载体构建成功。通过农杆菌介导的方法,以干扰表达载体p2300-CP-F-R转化烟草,经过PCR检测,得到12株阳性转基因植株,Southern blot杂交和半定量RT-PCR对其检测,证明干扰片段已经整合烟草基因组中并进行了转录,该结果为RNAi介导抗病毒甘蔗育种研究奠定基础。

紫花苜蓿MsZIP基因超表达载体的构建及烟草转化

根据已经克隆得到的MsZIP基因(GenBank序列号:HQ911778),合成编码区cDNA,构建植物超表达载体PBI-MsZIP。将MsZIP基因插入到含有启动子35S和终止子nos的载体PBI121中,酶切鉴定表明,目的基因已经正确的插入到载体中,超表达载体构建成功。采用CaCl2冻融法将其转入农杆菌中,然后采用农杆菌介导的方法转化烟草(Nicotiana tobacum),共得到12株抗性烟草苗,选取其中长势良好的3株进行分析。结果表明:转基因烟草的PCR,RT-PCR和Southern-blot检测均得到了与目的条带大小一致的片段,说明已经成功获得了能够表达MsZIP基因的转基因烟草;进一步对转基因烟草进行组织化学染色分析,该基因在根、茎、叶中都可以表达。本试验为MsZIP基因功能的研究提供了理论依据和试验材料。

紫花苜蓿GDP解离抑制蛋白基因cDNA的克隆、分析及烟草转化

采用RT-PCR方法,克隆得到紫花苜蓿(Medicago sativa L.)GDP解离抑制蛋白基因cDNA核心区域序列,命名为MsGDI1。序列分析结果表明,该cDNA核心区域全长1575 bp,包含一个1332 bp的最大开放阅读框,编码444个氨基酸。半定量RT-PCR分析结果表明,在盐胁迫和铝胁迫条件下,MsGDI1基因的表达随着胁迫时间的增加而上升,该基因可能与紫花苜蓿抗盐耐铝机理有关。借助于新构建的该基因超表达载体,用农杆菌介导方法转化烟草(Nicotiana tabacum L.)。转基因烟草植株PCR检测的结果表明,MsGDI1基因已经成功插入到烟草基因组中,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。

带内含子卡那霉素抗性基因双元载体构建及烟草转化

农杆菌介导法是植物基因转化的常用方法 ,然而由于筛选培养基中常用的抗生素头孢霉素和羧苄青霉素具有类植物激素活性 ,影响外植体的再生和转化频率。将一个植物的内含子插入卡那霉素抗性基因编码区的N端 ,合成了一个带内含子的卡那霉素抗性基因。构建带该基因的植物双元表达载体 pYP12 0 2并转化烟草 ,受侵外植体在含卡那霉素 5 0～ 2 0 0mg/L的选择培养基中抗性芽分化频率不受卡那霉素浓度影响 ,然而具有GUS活性的转化子占分化芽的比例却随着卡那霉素浓度的增加而升高。当培养基中加入 5 0 0mg/L羧苄青霉素后受侵外植体产生的抗性芽频率比单一的卡那霉素筛选提高近 1倍 ,高达 91.4% ,然而具GUS活性的转化子占抗性芽的比例仅有 2 6 .7% ,在 2 0 0mg/L的卡那霉素筛选下 ,比例升至 93 .3 %。

紫花苜蓿LEA蛋白基因ihpRNA表达载体构建及烟草转化

根据紫花苜蓿LEA蛋白MsLEA3-1基因(GenBank登录号为EU665182)序列,设计两对含有酶切位点的特异性引物LEAf1/LEAf2和LEAr1/LEAr2,以构建好的PMD-LEA质粒为模板,分别合成用于构建干扰载体的正反义片段pMD-F和pMD-R,将正反义片段分别插入表达载体pART27的相应位置,构建成含有发夹结构的RNAi载体pART-F-R,经过NotI酶切鉴定,证明载体构建成功。通过农杆菌介导的方法,以干扰表达载体pART-F-R转化烟草,经过PCR检测,得到16株阳性转基因植株,为MsLEA3-1基因的功能研究奠定基础。

棉花NBS-LRR类基因RNA干扰载体的构建及烟草转化

【目的】初步获知棉花NBS-LRR类基因的生物学意义,构建干扰载体。【方法】以抗枯萎病棉花中棉12号为材料,用霍格兰营养液培养至三叶期,进行枯萎病菌接菌诱导处理,以不接菌为对照。利用cDNA-AFLP技术筛选差异基因片段,在GenBank中进行序列同源性比对,找到抗枯萎病基因片段,该基因片段的序列与GenBank中报道的序列同源性达到72%。将此基因片段以正向和反向插入到pPZP35S,经限制性酶切和质粒PCR鉴定。【结果】已成功构建了干扰载体。采用农杆菌侵染法将干扰载体转入烟草中。【结论】为研究棉花NBS-LRR类基因的功能打下基础,为通过转基因技术深入研究该基因在棉花抗病机理创造条件。

拟南芥中离子转运蛋白载体构建及烟草转化

植物修复是利用植物富集重金属离子及其化合物,并通过组织代谢去除环境污染物的环境修复技术．克隆了拟南芥中的两个金属离子转运蛋白基因ZAT1和IRT1并转化烟草,经PCR及GUS组织化学染色鉴定,ZAT1和IRT1基因都已整合进表达裁体,并获得了GUS染色阳性植株．这些工作为获得富集重金属离子的转基因烟草奠定了基础,将有效地促进植物修复技术的发展和应用．

紫花苜蓿LEA基因超表达载体的构建及烟草转化

运用已克隆的紫花苜蓿MsLEA3-1基因构建植物超表达载体,将MsLEA3-1插入带有启动子rolD和终止子nos的表达载体pKYLX7中,酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入载体中。用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得25株卡那霉素抗性苗,对其中的4株进行PCR检测,全都扩增出目的条带;进一步对这4株进行Southern杂交检测和RT-PCR检测,发现4株系均有杂交带出现且均发生了基因转录,说明已成功获得能够表达MsLEA3-1基因的转基因烟草。

紫杆柽柳谷胱甘肽硫转移酶基因的烟草转化

将所克隆的紫杆柽柳谷胱甘肽硫转移酶基因(TaGST)构建成植物表达载体pB I-TaGST,通过农杆菌介导法将其转入烟草W 38(Nicotiana tabacumcv.W 38),获得了转基因的烟草植株.转基因植株的PCR和RT-PCR检测表明,该目的基因已经整合到烟草基因组上.

紫花苜蓿MsFPS基因超表达载体的构建及烟草转化

采用RT-PCR技术获得紫花苜蓿的法呢基焦磷酸合成酶基因,并连接到含有35S启动子和GUS基因的载体pBI121上,成功构建植物表达载体pBI-FPS。用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得7株卡那霉素抗性苗,对其中的4株进行PCR检测,证明目的基因已经整合到烟草基因组中。进一步对这4株进行RT-PCR和组织化学染色法检测,初步证实目的基因在烟草中可以表达,说明已成功获得能够表达MsFPS基因的转基因烟草。

TMV和PVY外壳蛋白双基因融合干涉及烟草转化

为了降低烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)和马铃薯Y病毒(potato virusY,PVY)复合侵染对烟草带来的危害,本实验找到TMV-CP和PVY-CP基因部分保守序列,将保守序列进行双基因融合,此双基因即为RNAi的靶序列,用限制性内切酶将双基因从pMD18-T载体上切下,正反向连接到pUCCRNAi载体后,经酶切鉴定后定向连接到含超强启动子的pC2300-35S-OCS表达载体上,利用冻融法将此表达载体导入只含辅助质粒的根癌农杆菌中,构建含靶序列反向重复结构的RNAi双元载体系统,提取转化质粒,经酶切验证鉴定表明TMV和PVY外壳蛋白基因植物表达双元载体构建成功。并转化烟草,获得了3株对TMV和PVY抗性显著提高的转基因烟草。

蚯蚓MT基因植物表达载体的构建及烟草转化

为了提高植物对重金属的耐受力和富集能力,从而减少重金属对土壤的污染,本研究将克隆的赤子爱胜蚓(Eiseniafoetia)MT基因,装入植物表达载体pPZP111,构建了植物表达载体pPZP-efMT。然后用三亲法将其导入根瘤农杆菌EHA105中,通过叶盘法转化烟草。经PCR检测,efMT基因已整合到烟草基因组中,为进一步验证转基因烟草的抗重金属能力奠定了基础。

百合查尔酮合成酶基因克隆及其转化烟草的花色表达分析

以‘西伯利亚’百合为试材,利用PCR技术克隆了查尔酮合成酶基因(CHS),构建了CHS基因的正义和反义植物表达载体,采用农杆菌介导法转化烟草叶盘,获得了转正义CHS基因的本明烟草18株,转反义CHS基因的普通烟草21株,总转化率为26.0%。高效液相色谱法(HPLC)检测结果显示,正义CHS转基因的本明烟草类黄酮含量升高14.0%～59.7%,反义CHS转基因的普通烟草类黄酮含量降低44.5%～76.4%。花色观察结果显示,正义转基因烟草的花瓣颜色未见变化,反义转基因烟草部分植株的花瓣颜色变浅。研究表明,CHS基因遗传转化是进行花色调控的有效手段之一。

尾叶桉COMT和CCoAOMT基因定向调控木质素单体合成的烟草转化研究

目的：利用烟草遗传转化体系,研究尾叶桉（Eucalyptus urophylla）咖啡酸氧甲基转移酶基因（Eu COMT）和咖啡酰Co A氧甲基转移酶基因（Eu CCo AOMT）对木质素单体合成的定向调控效果。方法：分别利用Eu COMT的正义片段、Eu CCo AOMT的全长RNAi片段进行单基因和二价基因的烟草转化研究,并对转基因烟草植株中目标基因表达水平、木质素和纤维素的含量、茎部解剖结构及木质素单体含量进行检测。结果：分别获得了转基因植株C-S（转Eu COMT正义片段）、CR（转Eu CCo AOMT全长RNAi片段）、C-CR（Eu COM和Eu CCo AOMT二价基因转化）。烟草中转入的正义Eu COMT的片段能够正常表达,而Eu CCo AOMT的全长RNAi片段对烟草CCo AOMT基因引发了强烈的抑制。转基因烟草的生长形态、木质素、纤维含量及解剖结构与野生型无显著差异。转基因植株C-S中G木质素含量升高17.72%,S/G值降低17.99%;CR中S/G值升高61.62%,CCR中G木质素降幅达到57.38%,S/G比值升幅达到114.94%。结论：抑制CCo AOMT对G木质素合成具有显著的抑制效果,Eu COMT和Eu CCo AOMT二价基因转化对S/G比值的定向调控效果最为理想。

薤白EPSP合成酶基因转化烟草提高其草甘膦抗性

葱属植物薤白具有较强的草甘膦抗性。将薤白中与草甘膦抗性相关的EPSP合成酶基因(EPSPsA)cDNA重组到植物表达载体pWM101中,构建薤白植物表达EPSPsA重组载体,采用根癌农杆菌介导法将其转入烟草品种WS38,获得转薤白EPSPsA基因烟草。PCR分析表明,目的基因已经整合进烟草基因组中。对转基因烟草愈伤组织及幼苗进行的草甘膦抗性检测表明,转基因烟草对草甘膦的耐受性明显提高。

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。

油菜ICE1基因表达载体构建及转化烟草

从油菜中克隆得到了ICE1基因的开放阅读框序列.构建了以CaMV35S为启动子的植物表达载体,经农杆菌介导法转化烟草,获得转基因植株.通过PCR检测,目的基因成功转入烟草中.将转油菜ICE1基因的烟草和非转基因烟草置于2℃处理7 d,非转基因烟草出现萎蔫,转基因烟草没有明显变化,非转基因烟草丙二醛浓度明显高于转基因烟草.将转基因烟草与非转基因烟草分别置于0、-2、-4℃各1 h后,转基因烟草APX、SOD活性明显高于非转基因烟草.

水稻质体多顺反子表达载体的构建及其对烟草质体的转化

目的尝试水稻质体多顺反子定点整合表达载体转化到烟草质体中表达。方法根据已发表的相关序列,分别设计引物,通过PCR技术克隆了一系列构建水稻质体多顺反子定点整合表达载体所需的元件:质体核糖体(16S)RNA操纵元启动子(Prrn)、质体psbA基因3′端终止子(psbA3′)、氨基糖苷3′-腺苷酰基转移酶基因(aadA)、水稻质体基因组高频同源重组片段(psbC/trnG,大小3362bp),命名为crDNA、甘露聚糖酶基因(man)、绿荧光蛋白基因(gfp)。构建了水稻质体多顺反子定点整合表达载体pLM21(-psbC-Prrn-RBS-man-RBS-gfp-RBS-aadA-psbA3′-trnG-)。将该载体用基因枪轰击烟草叶片5枪,用添加了壮观霉素的选择分化培养基筛选。结果获得质体转基因烟草4株。用PCR、激光扫描和Westernblot等方法检测都证实man、gfp、aadA三个基因且均得到表达,用RFLP证实表达盒整合到烟草质体基因组中。结论水稻质体多顺反子定点整合表达载体已整合到烟草质体基因组中,并得到表达。

GFP叶绿体转化烟草茎叶降解对土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

以GFP叶绿体转基因烟草及对照烟草(非转基因烟草)为材料,在实验室条件下研究了叶绿体转基因烟草及对照烟草(非转基因烟草)在茎叶降解过程中及完全降解后对土壤微生物主要类群(细菌、真菌、放线菌)的影响,并对相关的土壤酶活性进行了分析。结果表明,在烟草茎叶降解过程中及完全降解后:(1)叶绿体转基因烟草及对照烟草(非转基因烟草)对微生物的数量影响不显著;(2)土壤微生物总量相比为细菌>放线菌>真菌;(3)叶绿体转基因烟草茎叶降解对土壤酶活性没有显著影响;(4)GFP基因没有水平转移到土壤微生物基因组中。以上结果显示GFP叶绿体转化烟草茎叶降解对土壤微生物数量及土壤酶活性没有显著的影响。