ipt基因在植物基因工程中的应用

异戊烯基转移酶IPT是细胞分裂素生物合成过程中的限速酶,其编码基因ipt已被克隆并得到广泛应用。简要介绍了在植物遗传转化中控制ipt表达的启动子,综述了ipt在植物基因工程中的应用,并分析了目前ipt基因在植物基因工程应用中存在的一些问题。

根癌农杆菌对感染植原体的泡桐组培苗症状的影响

采用含有激素合成相关基因的根癌农杆菌 ,伤口接种已感染植原体的泡桐丛枝组培苗和健康组培苗 ,结果发现对丛枝苗的致瘤能力明显低于健康对照苗 ,且被接种病苗的丛枝症状缓解。从健苗获得的 T- DNA转化泡桐瘤组织细胞能在无激素培养基上稳定生长和连续继代培养 2年以上 ,说明瘤组织细胞自身已获得了细胞分裂素和生长素合成能力。根据已报道的根癌农杆菌株系p Til5955T- DNA的异戊烯基转移酶基因 ( ipt)的保守序列 ,设计了一对引物 ( CYT和 CYT′) ,用多聚酶链式反应 ( PCR)扩增了我国杨树致瘤农杆菌 ipt基因部分序列 ( 4 2 7bp片段 ) ,也从遗传转化的两个泡桐无性系瘤组织 At- ZH和 At- T35扩增出此特异片段 ,从而进一步肯定了 T- DNA已被整合到泡桐的染色体上 ,表明泡桐易于通过 Ti质粒载体途径进行基因转移操作 ,但用此引物未能从泡桐、甘薯健株和感染植原体的组培病苗扩增出相应的 4 2 7bp特异片段。当用此遗传转化瘤组织嫁接病苗时 ,可减轻丛枝症状的严重度 ,延长病苗的存活时间和诱导病株生根 。

茎瘤芥异戊烯基转移酶家族基因全基因组鉴定及表达分析

该研究以茎瘤芥栽培品种‘永安小叶’为实验材料,在全基因组水平对茎瘤芥基因组中异戊烯基转移酶(IPT)家族基因成员进行鉴定;通过荧光定量PCR检测各基因在不同组织、盐胁迫和根肿菌胁迫条件下的表达模式。结果显示:(1)在茎瘤芥基因组中共鉴定到27个IPT家族基因,分布在14条染色体上,它们在系统进化树中可聚类为7个分支。(2)大部分IPT家族基因主要在茎瘤芥的根和茎中表达,在叶片、花和种荚中表达量相对较低。BjuB006281在茎中的表达水平最高,BjuA027211、BjuB010173、BjuB010174和BjuA001839在根中的表达水平较高。(3)大部分的IPT基因表达受盐胁迫抑制,BjuB006281、BjuA036403、BjuB010173、BjuB026254在盐胁迫12~48 h显著下调表达;BjuB022918和BjuB007352则在盐胁迫24~48 h显著下调表达。(4)大部分茎瘤芥IPT基因在12 h受到根肿菌侵染的显著诱导,其中BjuB006281、BjuA014415、BjuB022918在侵染后12 h的表达水平为0 h对照的15倍以上。该研究鉴定出多个响应盐胁迫和根肿菌胁迫的IPT基因,为进一步研究他们的基因功能奠定了基础。

特异性启动子在异戊烯基转移酶基因转化中的应用

综述了特异性启动子在异戊烯基转移酶基因转化中应用的研究进展,分析了存在的问题,并对今后的研究提出了建议。

黄瓜细胞分裂素合成关键酶IPT基因家族序列特征及其表达分析

为了分析黄瓜 IPT 家族基因,以及黄瓜 IPT 基因 CsIPT 与果实发育的关系,以黄瓜单性结实自交系‘EC1’和非单性结实自交系‘8419s-1’为试材,应用荧光定量 PCR 技术,在分析不同器官中CsIPT 表达特征的基础上,寻找果实发育中的作用基因,进一步分析这些基因在果实发育过程中的表达特征。结果表明:8 个黄瓜 IPT 基因(CsIPT1 ～ CsIPT8)核苷酸相似性在 17.3% ～ 33.2%范围内,氨基酸长度在 280 ～ 504 AA 之间,具有共同的 ATP/GTP 结合功能域[(A,G)-X4-G-K-(S,T)],CsIPT4 氨基酸序列中包含有一个锌指基序(C-X2-C-X12,18-H-X5-H)类似序列;黄瓜幼果中 CsIPT3、CsIPT5、CsIPT7 和 CsIPT8表达水平较高;CsIPT1、CsIPT3、CsIPT4 和 CsIPT5 的表达量在未发育的果实中有增加的趋势,CsIPT2和 CsIPT8 在未发育的果实中表达基本无变化,而在授粉后发育的果实中表达量很高,说明这两个基因可能与授粉后黄瓜果实发育调控有关。此外,CsIPT2 在天然单性结实材料‘EC1’果实发育早期表达较高,推测其在黄瓜单性结实果实发育中发挥着重要作用。