黄瓜异戊烯基转移酶基因(CsIPT2)的克隆及特征分析

为了分析黄瓜异戊烯基转移酶基因(CsIPT2)在果实发育不同模式中的转录变化以及对不同激素的转录应答情况,对CsIPT2基因进行了克隆和序列分析,再利用荧光定量PCR技术分析该基因在黄瓜单性结实自交系EC1和非单性结实自交系8419s-1果实发育过程中的表达情况,并分析了CsIPT2对不同激素的应答反应。结果表明:CsIPT2基因全长843 bp,共编码280个氨基酸,蛋白空间结构模型与蛇麻IPT蛋白极其相似。该基因不仅在授粉后的黄瓜果实发育中表达量上调,而且在黄瓜天然单性结实前期和人工诱导的单性结实后期表达量均有增加,推测该基因在促进黄瓜果实发育过程中发挥着重要作用,同时也可能参与了黄瓜单性结实的调控过程。GA、ET、6-BA、ABA和NAA 5种激素都能够诱导该基因的上调表达。其中GA处理后3 h基因表达量最高,ET、6-BA、ABA和NAA诱导的表达峰值出现在处理后6 h。随着NAA处理浓度的增加基因的表达量上调幅度增大。

异戊烯基转移酶基因(ipt基因)的克隆、序列分析及植物表达载体的构建

从Agrobacteriumtumefaciens(strainAKE10)中分离其质粒并以质粒DNA为模板进行多聚酶链式反应,特异扩增出一条长约720bp的DNA片段,经克隆及序列测定表明,为根癌农杆菌AKE10质粒异戊烯基转移酶基因的完整编码序列,与Genebank中公布的核苷酸序列具有100%的同源性。与A.tumefaciensPO22、Tm-4、BO542菌株和A.vitisCG474、Tm4菌株质粒中异戊烯基转移酶基因进行序列比较,同源性分别为90%、89%、86%、89%和89%;推导氨基酸序列的同源性分别为90.42%、88.23%、90.10%、89.58%和89.12%。成功构建了异戊烯基转移酶基因植物表达载体pBT,为探索植物细胞分裂素生物合成的分子机制、作用机理及激素互作等研究打下了基础。

北沙参异戊烯基转移酶GlIPT1基因的克隆及生物信息学分析

目的挖掘参与北沙参(Glehniae Radix)香豆素合成的关键酶异戊烯基转移酶(Isoprenyltransferase,IPT)基因,进一步分析该基因的序列特征及表达量模式。方法本研究摸索了一种北沙参基原植物珊瑚菜(Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.)无菌苗制备方法,并且在珊瑚菜转录组测序数据的基础上,使用茉莉酸甲酯(MeJA)处理筛选出表达量上调的候选基因序列;利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术对GlIPT1基因cDNA序列进行全长克隆;根据所得的氨基酸序列进行蛋白质理化性质、二级结构、三级结构分析;利用Clustalx及MEGA 6.0构建NJ系统进化树;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测该基因的组织特异性表达。结果GlIPT1基因cDNA序列全长为1296 bp,编码306个氨基酸残基,蛋白相对分子质量为34409.30 Da,等电点为5.93,属于P-loop_NTPase超家族,为亲水性蛋白。系统进化分析表明,GlIPT1与伞形科植物胡萝卜Daucus carota subsp.sativus IPT蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR结果显示:GlIPT1基因在珊瑚菜的花中表达量最高,其次是根,在叶中表达量较低。结论本实验为进一步研究北沙参的分子育种和利用生物技术提高香豆素产量奠定了基础,具有重要的理论价值和良好的应用前景。

异戊烯基转移酶基因导入番茄及转基因植株再生

通过根癌农杆菌( Agrobacterium tumefaciens) 介导, 利用特异启动子PSAG12 与异戊烯基转移酶(Isopentenyltransferase,ipt) 基因构建的嵌合基因PSAG12ipt 对5 个番茄品种进行遗传转化, 结果共获得来自31 个不同外植体的44 株转化再生植株。感染子叶的分化再生及转化植株田间生长正常。对其中部分转化再生植株进行PCR 检测证明为转基因植株, 并且在田间表现出生长旺盛及抗叶片衰老的特性。

异戊烯基转移酶基因的克隆与转化烟草的研究

从根癌农杆菌中克隆了异戊烯基转移酶基因,构建了植物表达载体p35S-ipt(pVCT2131).用此载体转化烟草,结果表明,ipt在CaMV35S启动子的控制下,可以大大提高烟草愈伤组织诱导率.

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。

猕猴桃果实特异表达异戊烯基转移酶基因植物表达载体的构建

以pBI121质粒为载体,将猕猴桃素基因启动子与ipt编码基因连接,构建猕猴桃果实特异表达ipt嵌合基因。

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。

异戊烯基转移酶基因克隆及植物表达载体构建

根据已知的异戊烯基转移酶基因保守序列设计引物,以根癌农杆菌C58的Ti质粒为模板,采用PCR方法扩增获得了异戊烯基转移酶基因723bp的片段。将该片段回收,连接到pMD18-T载体测序,测序片段经酶切回收后克隆到植物表达载体pB I121中,转化至大肠杆菌感受态细胞DH5α。将阳性质粒转化农杆菌感受态细胞EHA105,经菌液和质粒PCR分析,获得了真核表达载体pB I121-ipt,这为异戊烯基转移酶基因功能的进一步研究提供了基础。

苦参8-异戊烯基转移酶基因蛋白家族生物信息学分析

采用生物信息学方法,对苦参8-异戊烯基转移酶基因编码蛋白家族的序列信息进行研究。结果表明,苦参8-异戊烯基转移酶基因家族蛋白均为不稳定蛋白,蛋白均分布于叶绿体;该蛋白质二级结构中,各组分数量从大到小排序为α-螺旋>无规则卷曲>延伸链>β-转角;蛋白家族都存在多个跨膜位点,不存在信号肽,都存在保守序列,三维结构基本一致。研究结果可为深入探究苦参黄酮类化合物合成机制奠定理论基础。

植物异戊烯基转移酶研究进展

次生代谢产物的生物学作用被认为是高等植物生存和进化的关键。类异戊二烯(Isoprenoids)化合物作为植物中极为丰富的一类次生代谢物,在植物信号转导、适应气候、繁殖及防御等方面具有多种生理功能。此外,植物类异戊二烯化合物还广泛应用于制药、天然乳胶、香料及有机合成等工业领域,具有重要的经济价值。异戊烯基转移酶(Prenyltransferase,PT)是连接上游甲羟戊酸和磷酸甲基赤藓糖途径与下游不同结构类异戊二烯生物合成分支点的关键酶,因此异戊烯基转移酶及其基因在整个类异戊二烯生物合成与调控过程中具有重要地位。本文介绍了植物类异戊二烯生物合成通路、异戊烯基转移酶基因克隆与分析、酶功能鉴定及其系统分类,并介绍了其在针叶树中的研究进展,旨在为植物类异戊二烯化合物生物合成与调控机制的进一步研究提供帮助,同时为针叶树种产脂和抗生物逆境的分子水平研究指明相关方向。

猕猴桃果实特异表达ipt基因的构建

异戊烯基转移酶(ipt)基因是细胞分裂素生物合成关键酶.为保证ipt基因仅在猕猴桃开花授粉之后的幼果期开始有效表达,作者以pUC119质粒为克隆载体,将猕猴桃果实特异表达的猕猴桃素(Actinidin)基因启动子与ipt编码基因连接构建成猕猴桃果实特异表达ipt基因.

ipt基因种子特异表达载体的构建及转基因大豆的获得

细胞分裂素是重要的植物激素,它对植物的生长发育具有重要的调控作用。通过基因工程技术提高内源细胞分裂素在大豆种子中的含量,诱导营养物质向种子定向运输,可提高大豆的灌浆效率,为增加作物产量提供了新的研究方向。ipt基因编码的异戊烯转移酶是催化AMP转化为细胞分裂素的关键酶,将ipt基因与大豆种子发育中后期特异性表达的β-伴球蛋白α-亚基专一启动子(7ap)融合,构建了植物表达载体pCAMBIA33017αp-ipt-CaMV35 3'ULR,并通过农杆菌介导转化大豆。经草铵膦抗性筛选、PCR、GUS组织化学染色及Southern Blot检测,证实外源基因以单拷贝的形式整合进大豆基因组,共获得8株转基因大豆。

拟南芥冷诱导型启动子CBF3驱动IPT基因在烟*草中的表达

用PCR的方法获得拟南芥冷诱导型启动子CBF3和农杆菌Ti质粒上的IPT基因,构建由启动子CBF3驱动IPT植物表达载体,并经农杆菌介导将基因整合到烟草的基因组中,利用Kan筛选、PCR和RT-PCR检测,最终获得转基因的植株。通过对烟草的植物学性状和农艺学性状的分析发现,随着启动子CBF3驱动的IPT基因在烟草中的表达,使得植株性状发生很大的改变,如株型变为塔型,株高增高,节距增长,且有很多的分枝和侧芽,叶片明显增多,表现出短窄且平滑的性状,茎围、腰叶长和腰叶宽都减小许多,相应的最大叶面积、顶叶面积和叶质量也都下降,但叶的密度却有所增加。

ipt基因促进矮牵牛遗传转化效率及热激启动子驱动基因删除

本研究主要探讨ipt基因对矮牵牛遗传转化不定芽诱导影响及拟南芥热激启动子hsp18.2驱动重组酶基因flp的热诱导外源基因删除表达载体在矮牵牛中的基因删除效果。本研究中将植物表达载体pBin-hsp18.2:flp-35S:ipt及对照载体pBin-hsp18.2:flp遗传转化矮牵牛,以获得转基因植株,分析比较不定芽的诱导和转基因植株进行的热激基因删除。研究结果表明,ipt基因可促进矮牵牛遗传转化过程中不定芽的诱导,其不定芽诱导率为21.5%,显著高于对照的8.7%。在44℃,6h,热激6次的条件下,转基因矮牵牛植株表型恢复正常,经GUS蛋白表达分析及PCR、RT-PCR检测,证明外源基因已经被删除。转基因矮牵牛基因删除效率最高可达43.8%。本研究为ipt基因在一些遗传转化困难植物转基因中的应用奠定了基础。

转ipt基因四季海棠植株抗旱性分析

利用ipt重组表达载体质粒,通过农杆菌介导法建立了遗传转化体系,并筛选出四季海棠(Begonia semperflorens)转ipt基因植株。研究结果发现,在细胞分裂素的调控下,转基因植株的高度、叶片面积均有不同程度的减小,但根系长度增加;在渗透胁迫条件下,转基因植株体内脯氨酸含量和SOD活性都明显增加。通过温室栽种,发现在同等情况下转基因植株的耐旱性明显强于非转基因植株。

ipt基因促进杜仲遗传转化不定芽再生

利用农杆菌介导法,将35S启动子驱动的ipt基因遗传转化杜仲,分析ipt基因对杜仲遗传转化不定芽诱导的影响。结果表明:转ipt基因及空载体,外植体不定芽的分化率分别为0.96%和0.93%,差别不明显,但转ipt基因的单位外植体平均长芽数为3.1个,明显高于对照的1.9个,进而促进了杜仲遗传转化的不定芽的诱导,其不定芽诱导率可达2.95%,明显高于空载体对照的1.68%。本文首次证明:ipt基因能够促进转化困难木本植物杜仲的不定芽诱导,为通过该基因与其他功能基因结合提高杜仲遗传转化效率奠定了技术基础。

细胞分裂素合成基因ipt研究进展(综述)

异戊烯基转移酶是细胞分裂素生物合成第一步的催化酶,也是限速酶。其编码基因ipt已被克隆,运用生物信息学方法,在拟南芥中鉴定出与微生物同源的编码异戊烯基转移酶的基因家族,推测这些基因可能存在特殊时空表达来调控细胞分裂素的合成途径。本文着重介绍ipt在细胞分裂素合成中的作用和研究进展。

导入iaaM与ipt双价基因的转基因大豆检测及表达效果研究

大豆是我国的重要的油料作物和经济作物,但其单产却远远低于欧美国家,因此提高其单产育种对国民的生产实践具有重要的意义。主要通过GUS组织化学染色分析、PCR检测、Southern blot检测技术对转iaa M与ipt双价基因的T1代转基因大豆进行检测,结果表明有5个株系iaa M和ipt基因以单拷贝的形式整合进了大豆基因组。采用半定量RT-PCR检测表明有4个株系外源双价基因高效表达。最后经产量性状考种结果表明:有3个株系的表现较好,其中株系4增产12.85%。

不同种源北沙参香豆素含量及关键酶基因表达量差异研究

目的:探究北沙参中香豆素含量及IPT基因相对表达量的差异,为北沙参品质评定及进一步选优育种提供理论依据。方法:采用HPLC法测定北沙参中9个香豆素的含量,实时荧光定量PCR检测异戊烯基转移酶基因(IPT)的相对表达量。结果:栽培品种北沙参莱阳、赤峰及野生品种八仙岛、金石滩、海阳中香豆素含量较高;赤峰和海阳种源中北沙参IPT基因相对表达量较高;IPT基因表达量与补骨脂素、异茴芹内酯含量呈极显著正相关(P<0.01);主成分分析得出莱阳与海阳为优质北沙参种源。结论:该实验探究了8个种源北沙参中香豆素的含量、IPT基因表达量的差异及二者间的相关性,可为筛选具有高应用价值的北沙参种源提供参考,有助于北沙参的进一步开发利用。