杜梨PbGID1家族基因克隆、CRISPR/Cas9载体构建及遗传转化

为明确杜梨赤霉素受体(GID1)的生物学功能,以杜梨为试材,通过同源克隆方法得到PbGID1s基因,利用生物信息学分析软件构建基因结构并设计靶位点;利用酶切-连接方法将带有靶点的sgRNA表达盒构建至CRISPR/Cas9表达载体上;通过农杆菌介导方法,将CRISPR/Cas9表达载体转化至杜梨子叶中。结果表明,在杜梨基因组中克隆得到4个PbGID1s,分别命名为PbGID1b-1、PbGID1b-2、PbGID1c-1、PbGID1c-2,基因结构分析显示该家族基因均由2个外显子和1个内含子组成;氨基酸序列比对发现,PbGID1s均具有GID1家族所特有的HGG和GXSXG保守结构域;将含有5个靶位点的sgRNA表达盒成功构建至pYLCRISPR/Cas9P_(35S)-N植物表达载体上,可同时对该家族4个基因进行编辑;杜梨遗传转化试验结果表明,共计浸染595粒杜梨子叶,获得抗性芽176个,阳性植株33株,转化效率达到5.55%。成功构建了可以同时靶向杜梨PbGID1s家族基因的CRISPR/Cas9载体,通过农杆菌介导,成功将该载体转化至杜梨子叶,并获得阳性植株。

赤霉素及其功能类似物与赤霉素受体的研究进展

赤霉素是一类以贝壳杉烯为骨架的植物激素,现已鉴定出136种赤霉素结构,但仅有少部分具有调节植物生长和发育的生理功能。近年来,赤霉素受体的研究取得了重大突破,尤其是最近成功鉴定了拟南芥Arabidopsis thaliana中GA3/GA4-GID1A-DELLA复合物的晶体结构,这为基于受体蛋白结构进行新型赤霉素功能类似物的生物合理设计奠定了重要基础。主要针对赤霉素及其功能类似物的化学结构与合成、赤霉素受体蛋白的结构特征及其与赤霉素类化合物分子间的相互识别规律进行归纳和总结,以期能够为以生物靶标蛋白为导向,开发新型骨架的赤霉素功能类似物提供参考。