番茄果实特异性启动子的克隆与遗传转化研究

为了实现外源基因在番茄果实中的高效和特异表达,克隆了番茄果实特异基因多聚半乳糖醛酸酶基因(Poly-galacturonase,PG)的启动子。以中蔬四号番茄为材料,建立并优化了以子叶为外植体的番茄高效再生和遗传转化体系;以GUS为报告基因,构建PG GUS植物表达载体,转化番茄。结果表明,在1.0 mg/L ZT的MS分化培养中,番茄子叶的发芽率最高,芽的诱导率高达91%,且发生畸态芽和褐化的外植体最少;通过抗生素浓度对农杆菌的抑制效果试验发现,当头孢霉素的浓度为200 mg/L时,抑制农杆菌的效果最好;成功克隆了番茄PG启动子,将PG启动子驱动的GUS基因转入番茄,对转基因后代果实的GUS染色表明,PG启动子驱动的外源基因在果实中特异表达。

利用番茄果实特异启动子E8改造‘外源基因清除’的表达载体及转化金柑研究

利用"外源基因清除"技术(‘Gene-Deletor’),将外源基因从转基因金柑果实中彻底清除,可以达到用转基因作物生产出非转基因食品的目的。本研究利用引物pE8F和pE8R从樱桃番茄中克隆果实特异启动子E8,通过SalⅠ和SmaⅠ双酶切置换掉"外源基因清除"载体(pCambia-LF-polseed-FLP,简称Y-A)中的花粉、种子特异启动子PAB5,重新构造"外源基因清除"载体Y-A-E8,利用农杆菌EHA105介导转化实生态金柑,获得转化植株,并通过nptⅡ基因特异引物nptⅡ-F和nptⅡ-R PCR检测阳性转化植株。载体Y-A-E8 SalⅠ和SmaⅠ双酶切结果表明,E8启动子成功替换启动子PAB5,Y-A-E8经EHA105介导转化成功获得11株转化植株且PCR检测到6株为Y-A-E8转基因植株。研究结果可为"外源基因清除"技术在转基因金柑方面的应用提供参考。

矮牵牛果实特异表达启动子FBP7的基因克隆及序列分析

为进一步实现外源基因在草莓果实中的特异表达,克隆了矮牵牛果实特异表达启动子FBP7。根据GenBank发表序列设计引物,以矮牵牛(Petunia hybrida)总DNA为模板,通过PCR扩增获得约500 bp的DNA片段,回收该片段并克隆至PUC18载体上,测序后将所得序列与原序列进行比对,其同源性为97%。为分析这些差异序列是否影响启动子功能,进行了启动子功能预测及顺式作用元件分析。结果表明,所克隆的启动子序列应具有启动子功能,且能实现果实特异表达,其序列分析差异可能是由于个体差异及多态性的影响,为草莓果实特异表达启动子的选择提供新思路。

香蕉果实特异表达启动子驱动下的乙肝表面抗原基因植物表达载体的构建

研制经济方便的新型乙肝植物口服疫苗是全球控制乙型肝炎的现实要求。研制乙肝植物口服疫苗遇到的一个主要的困难是HBsAg基因在受体植物中的表达量低。香蕉是植物口服疫苗理想的受体。因此,以香蕉为受体,进一步提高HBsAg基因表达量的研究非常必要。从pBIL2载体上克隆了香蕉果实特异表达的BanLec启动子,并引入了HindⅢ、BamHⅠ酶切位点;利用EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切YEPFLAG-HBS获得了HBsAg基因;通过BamHⅠ酶切位点,利用T4DNA连接酶连接了BanLec启动子和HBsAg基因,形成BanLec-HBsAg连接片段;再把该片段通过EcoRⅠ、HindⅢ酶切位点插入pCAMBIA2300植物表达载体,成功构建香蕉果实特异表达启动子驱动下的乙肝表面抗原基因表达载体。

牙龈卟啉单胞菌菌毛融合抗原基因果实特异表达载体的构建及意义

目的构建含牙龈卟啉单胞菌菌毛融合抗原基因的番茄果实特异表达载体,并提高抗原基因的表达量和免疫原性,为其在番茄果实内表达和研制有效的转基因植物牙周炎疫苗奠定基础。方法通过PCR获得番茄果实特异表达启动子E8的核心序列片段(约1.11 kb),同时合成通过柔性接头连接的霍乱毒素B亚基(Cholera Tox-in B Subunit,CTB)和牙龈卟啉单胞菌菌毛FimA(266-337)(约600 bp)序列的基因片段,利用重叠区扩增基因拼接法将两基因片段连接,得到重组片段E8-CTB-FimA(266-337),双酶切E8-CTB-FimA(266-337)片段和植物表达载体pBI121,酶切产物连接后,获得重组载体pBI E8-CTB-FimA(266-337),利用酶切方法和测序方法对pBIE8-CTB-FimA(266-337)进行鉴定。结果基因测序及酶切结果表明特异表达载体已成功构建。结论本研究成功构建了含牙龈卟啉单胞菌菌毛融合抗原基因的番茄果实特异表达载体;该载体可用于转基因植物牙周炎疫苗的研制。

番茄HP1和HP2基因RNA共干涉载体的构建及遗传转化

番茄HP1和HP2是色素积累的负调控因子,在光形态建成和色素积累调控中起着重要作用.将番茄HP1、HP2基因片段导入到植物表达载体pBI121,用番茄果实特异表达的TMF7基因的启动子替换原有的CaMV 35S启动子,构建果实特异表达HP1、HP2双基因RNA共干涉植物表达载体pBI121-TMF7-HP1HP2.通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,转基因植株果实内HP1、HP2的表达量均明显低于野生型植株果实.转基因植株果实叶绿素含量比野生型明显升高,而叶片中的叶绿素含量无明显差异.该研究结果为采用基因工程的方法改善番茄果实营养品质作出了新的尝试和提出了新的思路.

牙龈卟啉菌菌毛FimA基因高效植物表达载体的构建

目的:构建果实特异启动子驱动的含牙龈卟啉单胞菌菌毛FimA基因的高效植物表达载体,并进一步提高抗原基因的表达量和免疫原性,为研制有效的转基因植物牙周炎疫苗打下基础。方法:以提取的番茄基因组DNA为模板扩增番茄果实特异表达启动子E8的核心序列(约1.11kb),同时合成通过接头连接的霍乱毒素B亚基和FimA(266～337)(约600bp),并通过SOE PCR,即重叠区扩增基因拼接法(genesplicing by overlap extension)将两者拼接,拼接后的序列为EF。用EcoR I和Pst I分别双酶切EF序列及表达载体pCAMBIA1302,连接转化,得到的重组质粒pCAMBIA1302-EF用电击法转化根癌农杆菌GV3103。结果:重组质粒经PCR和酶切鉴定证明已成功转化。结论:本研究成功构建了番茄果实特异性启动子驱动FimA基因,以CTB为黏膜免疫佐剂的高效植物表达载体。

水稻DDB1基因的表达特性及功能分析

利用RNA干涉技术构建水稻DDB1(Damaged DNA binding protein 1)基因不同启动子驱动植物表达载体,DDB1-RNAi和DDB1-glu-RNAi.通过根癌农杆菌介导转入水稻愈伤,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,与野生型植株相比,两组转基因植株幼叶内DDB1的表达量均有不同程度的降低.花粉染色结果显示,转基因植株花粉染色异常,败育率高;植株表现出明显的雄性半不育;秕谷率均有不同程度的提高;并且以上表型在DDB1-RNAi转基因植株中均比在DDB1-glu-RNAi转基因植株中明显.因此,推断DDB1基因与水稻的生殖发育有着密切的关系.

pBAR载体构建及其转化罗汉果的分析

为了创制可免除人工授粉的转基因罗汉果雌性品系,利用植物双元表达载体pBI121-Gus,构建幼果实特异启动子2A11与单性结实相关基因rolB的嵌合基因表达载体pBAR (pBI121-2A11-rolB)。以罗汉果雌株叶盘为材料,以EHA105农杆菌介导遗传转化,经PCR扩增,鉴定出阳性植株,对阳性雌株进行扩繁、生根,最后移栽大田,并观察转基因植株的单性结实性状表现。结果显示,成功构建了单性结实相关基因的pBAR嵌合双元表达载体;转化感受态根癌农杆菌EHA105后,进一步转化雌株叶片,经过对叶片分化苗的检测,得到7株阳性植株,转化率为14.29%。为提高成活率,扩繁7株阳性植株,获得37株转基因单性结实植株株系,其中有8株正常开花,占总数的21.62%,正常开花的植株,未经人工授粉,发育成幼果,表现出单性结实性状。本实验在克隆单性结实相关基因和果实特异启动子的基础上,构建嵌合基因载体,通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法,获得了转基因罗汉果单性结实雌株系,为后续研究罗汉果单性结实性的遗传、生理、品种综合改良和深入利用提供了基础。