DREB2A基因对苜蓿遗传转化的研究

以黑龙江紫花苜蓿Medicago sativa主栽品种:肇东苜蓿、敖汉苜蓿、公农1号和公农2号为受体材料,系统地探讨了除菌剂种类和浓度以及卡那霉素筛选浓度等,建立了高效的苜蓿再生体系和遗传转化体系;分别构建了由诱导型启动子rd29A和组成型启动子E12调控的DREB2A基因的2个植物表达载体pB2A29A和pB2AE12;采用农杆菌介导法进行遗传转化,获得大量转基因抗性植株并进行了分子生物学(PCR和Southern blot)检测。结果表明,DREB2A基因已整合到苜蓿基因组中。

基因枪共转化将拟南芥DREB2A基因和bar基因导入小麦

为了提高小麦的抗旱耐盐性,采用PCR方法克隆了拟南芥DREB2A(AtDREB2A)基因,构建了由水稻Actin启动子驱动的组成型表达载体,通过基因枪共转化途径,将AtDREB2A基因和抗除草剂筛选bar基因同时导入小麦品种Alondra和扬麦12,bar基因、AtDREB2A基因的转化频率以及两基因的共转化频率分别达到2.4%、0.4%和0.2%。对部分阳性植株进行RT-PCR分析表明,导入的AtDREB2A基因和bar基因均获得稳定表达本研究获得的共转化植株为今后剔除筛选标记基因。

DREB2A基因的克隆、序列分析及其植物表达载体的构建

研究提取盐处理的拟南芥植株叶片总RNA,用DREB2A基因特异引物通过RT-PCR扩增出1050bp的片段,并将该片段克隆至pUC18上。序列分析结果表明,该克隆序列与GenBank上的DREB2A基因序列同源性达100%。进一步将DREB2A基因分别克隆至植物表达载体卡盒pCCE12和pCC29A上,构建了分别由E12启动子、rd29A启动子调控的DREB2A基因植物表达载体pCDRE12和pCDR29A。通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404中,为农杆菌介导的DREB2A基因对植物的遗传转化奠定基础。

毛白杨PtDREB2A基因的克隆、表达及单核苷酸多态性分析

利用基因特异的PCR引物由毛白杨受干旱胁迫后构建的cDNA文库中扩增获得一PtDREB2A cDNA克隆,并进行测序和序列分析,结果表明:PtDREB2A cDNA片段总长为946 bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为864 bp,可编码长度为287个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列在AP2/ERF结构功能域与拟南芥AtDREB2A和水稻OsDREB2A蛋白的同源性分别为80.3%和83.3%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtDREB2A在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式不同:PtDREB2A在叶片表达丰度最高,在树干皮层及根部组织表达丰度中等,而在顶端分生组织及主干韧皮部、形成层与木质部表达丰度最低。非生物胁迫及激素诱导差异表达显示,PtDREB2A不仅受高温、低温、干旱与盐诱导表达,还受到激素IAA,NAA及GA3的上调表达,但与ABA的诱导无关。组合利用MEGA4.0和DnaSP4.50.4软件对毛白杨45株基因型个体的PtDREB2A序列进行比对和分析,共检测到49个单核苷酸多态性(SNP)位点,SNP频率为1/18 bp,多样性指数π为0.010 48。在外显子区域,共检测到46个SNP位点,其中19个为同义突变,27个为错义突变。

银中杨DREB2A基因RNA干扰载体构建及转化农杆菌的研究

应用Gateway技术体系替代传统载体构建方法,构建了银中杨(Populus albaxp)DREB2A基因的RNA干扰载体,并将其转入根癌农杆菌EHA105中。该RNAi表达载体的构建对进一步研究杨树DREB2A转录因子基因的功能具有重要意义。

抗旱调控基因DREB2A转化辽荞5号的研究

通过农杆菌介导,将来源于干旱诱导下拟南芥的干旱调控基因DREB2A导入辽宁甜荞品种辽荞5号中,以提高其耐旱性。通过正交试验分析影响农杆菌转化的相关因素,建立并优化了转化体系。结果表明:(1)愈伤组织诱导过程中,选择子叶作为愈伤组织诱导受体,诱导愈伤培养基激素的配比为:2,4-D浓度为2 mg/L;6-BA浓度为1 mg/L;(2)农杆菌转化过程中,最适农杆菌OD600为0.5、侵染时间3 min、共培养3 d,乙酰丁香酮浓度100 mg/L、筛选培养羧苄霉素浓度50mg/L,草丁膦浓度100 mg/L;(3)通过对转化植株的PCR检测,印证了DREB2A基因已转化到辽荞5号中;(4)通过对转化植株的生理检测初步表明转基因荞麦比非转基因荞麦具有更高的抗旱性。