利用转基因烟草确定AtELHYPRP2蛋白对赤霉菌的抗性及其亚细胞定位特征

采用遗传转化技术获得了整合有拟南芥AtELHYPRP2(EARLI1-LIKE HYBRID PROLINE-RICH PROTEIN 2,AT4G12500)基因的转基因烟草株系,研究了该基因编码蛋白对真菌病原体赤霉菌的抗性及其亚细胞定位特征。以拟南芥Col-0生态型基因组DNA为模板,通过聚合酶链反应扩增AtELHYPRP2基因编码序列,经限制性酶切后连接至pCAMBIA1302载体,构建产生pCAMBIA1302-AtELHYPRP2-GFP融合表达载体。进一步采用农杆菌LBA4404转化烟草叶片外植体,筛选得到转基因烟草植株。RT-PCR、Western blotting印迹分析结果显示,AtELHYPRP2基因在转化体中可以有效表达。激光共聚焦显微观察发现AtELHYPRP2-GFP融合蛋白产生的绿色荧光与碘化丙啶染色后产生的红色荧光能够重合,说明AtELHYPRP2蛋白定位于细胞表面。真菌侵染实验结果显示,组成性表达AtELHYPRP2基因能够增强烟草对赤霉菌的抗性,被侵染部位有明显的H2O2积累。转基因烟草植株中PR1基因的本底表达水平比野生型高,PR1和PR5基因的系统表达水平比野生型高,说明AtELHYPRP2基因可能在SAR反应中具有一定的作用。

拟南芥新型脂转移蛋白AtDHyPRP1的亚细胞定位及其对灰霉菌的抗性

通过遗传转化技术研究了拟南芥脂转移蛋白AtDHyPRP1在细胞中的定位及其对真菌病原体的抗性。采用PCR方法从拟南芥Ws生态型克隆了AtDHyPRP1基因,构建产生pRI101-AN-AtDHyPRP1植物双元表达载体和pCAMBIA1302-AtDHyPRP1-GFP融合表达载体,经农杆菌介导的叶盘和浸花法得到烟草和拟南芥转基因植株。AtDHyPRP1基因能够明显增加烟草对灰霉菌的抗性,转AtDHyPRP1烟草叶片的被侵染部位有大量H2O2积累,激光共聚焦显微观察发现AtDHyPRP1蛋白定位于细胞表面。说明AtDHyPRP1蛋白在合成后被分泌到细胞外执行特殊的功能,与植物抗病防御机制有关。

拟南芥Pri-miR156a基因对烟草开花时间的影响

本研究利用转基因烟草分析了mi R156对SPL3基因的保守性调节作用。首先通过数据库搜索和RT-PCR方法克隆了普通烟草Ntab SPL3基因的编码序列,并进行了测序验证。同时从拟南芥Col-0生态型基因组DNA分离了At Pri-mi R156a基因序列,构建产生植物表达载体,采用农杆菌转化技术制备了转基因烟草植株。RT-PCR分析发现,过量表达Atmi R156a可以明显下调烟草Ntab SPL3基因。表型观察结果显示,At Pri-mi R156a转基因烟草个体矮小,开花时间明显延迟,叶片数量及生物量积累增多,说明组成性表达Atmi R156a能够延长普通烟草的营养生长时间,推迟开花转变过程。本研究为培育适合不同生长环境的烟草新品种提供了一条新的途径,对烟草改良具有重要意义。