转RD29A:DREB1A融合基因小麦的获得及其抗旱性研究

为了提高小麦的抗旱能力,通过转基因将拟南芥RD29A:DREB1A转入到小麦品种陇春30中,成功获得三个单拷贝本底DREB1A蛋白低表达水平的纯合转基因家系,并在干旱胁迫下测定了其生理指标及产量相关农艺性状。结果表明,与陇春30相比,转基因小麦的脯氨酸和可溶性糖含量以及SOD、CAT和POD活性都显著提高,H2O2含量、MDA含量和相对导电率均显著降低,株高、穗长、穗粒数、千粒重、地上生物量显著增加,说明RD29A:DREB1A外源基因的导入能够显著增强陇春30的抗旱性。

拟南芥rd29A基因启动子克隆及其在马铃薯抗胁迫转基因中的应用

从拟南芥 (Arabidopsisthaliana)基因组中用PCR技术分离了rd2 9A基因上游 82 4bp的调控序列 ,序列分析表明 ,该片段与已报道的rd2 9A启动子有 99 39%的同源性 ,包括缺水诱导表达元件DRE、ABA作用元件ABRE等顺式作用元件。将此片段与GUS基因连接构建了植物表达载体pBIrd ,用农杆菌介导法获得了转基因马铃薯植株。对转基因植株进行GUS基因Northern杂交和GUS活性组织染色的分析结果是一致的 ,未受诱导处理的转基因植株GUS基因有微弱表达 ,而 4℃低温逆境、10 0 μmol LABA、缺水和 2 5 0mmol LNaCl胁迫处理 2 4h均可诱导GUS大量表达 ,且rd2 9A启动子驱动的GUS基因表达无组织特异性。

转rd29A基因国槐试管苗对盐胁迫的生理响应

以转rd29A基因国槐株系及其受体亲本植株为材料,在NaCl胁迫下,分别在处理后不同时间测定了耐盐生理指标。结果表明:在0.6% NaCl胁迫下,国槐植株内可溶性糖含量、脯氨酸含量,丙二醛(MDA)含量以及相对电导率都随NaCl胁迫时间的延长而增加;与受体亲本植株材料相比,转基因株系的可溶性糖和细胞膜稳定提高,丙二醛、脯氨酸含量降低。说明转rd29A基因的国槐植株耐盐性得到提高。

拟南芥rd29A基因启动子DNA片段的克隆、序列测定、分析

从拟南芥中分离到rd2 9A基因启动子DNA片段并克隆到 pMD 18克隆载体中 ,获得pRDP重组载体 ,将克隆测序 ,并对序列进行分析。

拟南芥干旱诱导型启动子RD29A驱动花生AhNCED1基因双元表达载体的构建

从拟南芥基因组中克隆RD29A基因5'-侧翼520bp启动子区域序列,生物信息学分析表明,该启动子片段中存在脱水胁迫响应元件(DRE)、ABA响应元件(ABRE)、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件。构建了干旱诱导型启动子AtRD29Ap驱动花生AhNCED1基因的植物双元表达载体pAtRD29Ap::AhNCED1。

敲除DWF4基因提高拟南芥对低温胁迫的抗性

以拟南芥类固醇类C22α-羟化酶基因DWF4的T-DNA插入缺失突变体dwf4为研究材料,通过观察突变体在低温胁迫条件下的表型,检测dwf4突变体和野生型在低温胁迫条件下的相对电导率、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗冷基因表达量和过氧化物酶基因表达量的区别,探讨了该基因在抗低温胁迫反应过程中的功能。结果表明,敲除DWF4基因能够提高拟南芥对低温胁迫的抗性。dwf4突变体的抗低温胁迫能力一方面源于在低温胁迫下,与野生型相比,dwf4突变体中相对较低的电导率和较高的叶绿素含量,以及更多渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的积累,另一方面源于低温胁迫条件下dwf4突变体中低温胁迫响应的下游基因RD29A及COR47的高表达。结果还表明尽管dwf4突变体中过氧化物含量增加,但是过氧化物酶基因Prx22与Prx698的高表达对过氧化物的毒害起到了很好的抑制作用。说明在拟南芥中DWF4负调控拟南芥对低温胁迫的反应过程。

利用农杆菌介导法获得转codA基因麻竹再生植株的研究

温度是影响植物生存和生长发育的基本环境因子之一。大多数植物对低温等都是高度敏感的,低温伤害现象尤为突出,几乎涉及所有的经济植物。因此,改善植物的抗低温冻害的胁迫能力,可以显著提高植物的生长范围、增加产量。codA基因可以增加植物对低温胁迫的耐受能力,而Rd29A是一种胁迫诱导特异表达启动子,胁迫条件可以快速诱导基因表达,也可以减少由于转基因过量表达带来的不利影响。研究以麻竹花药离体培养的愈伤组织为材料,采用农杆菌介导法,探讨了影响麻竹愈伤组织遗传转化效率的主要因子。结果表明,潮霉素的最佳筛选浓度是25 mg.L-1,预培养时间为3 d,侵染时间为20 min,共培养时间为3 d,乙酰丁香酮的浓度控制在100 mg.L-1时可以有效的提高遗传转化效率。在此基础上对获得的转基因植株进行分子检测,初步表明外源基因codA已经整合到麻竹基因组中。

四倍体刺槐、国槐和红叶石楠对根癌农杆菌菌株及不同抗生素敏感性研究

以含有RD29A目的基因和NPTⅡ筛选基因的根癌农杆菌菌株LBA4404、GV3101和EHA105侵染饲用型四倍体刺槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica L.)和红叶石楠(Davidson Photinia)的组培苗叶片,研究3个树种对根癌农杆菌菌株和不同抗生素(替门汀和头孢霉素)的敏感性、以及根癌农杆菌菌株对3个树种的侵染能力。结果表明,不同树种、不同根癌农杆菌株和不同抗生素种类均对转化效果产生明显影响,红叶石楠是最佳受体材料,3个菌株侵染后的平均抗性愈伤率为37.0%,其次为国槐,四倍体刺槐最低;根癌农杆菌菌株LBA4404侵染能力最强,3个树种的平均抗性愈伤率达到33.3%、平均分化率达到17.6%;替门汀对农杆菌侵染后的红叶石楠组培叶片抑菌效果最好。