蛇白蔹白藜芦醇合酶基因CNRS2的克隆与原核表达

白藜芦醇合酶(resveratrol synthetic enzyme,RS)是植物白藜芦醇合成途径中的关键酶,利用已知的葡萄RS基因(AF274281)序列设计并合成了一对引物,以蛇白蔹基因组DNA为模板,PCR扩增得到包含RS完整基因在内的一段序列,测序与序列分析表明:该克隆片段全长1 536bp,其中包含一个内含子及两个外显子。采用悬挂延伸PCR法克隆了目的基因,命名为CNRS2。序列分析表明该基因的开放读码框1 170 bp,编码389个氨基酸残基。同源性比较发现,CNRS2与已知葡萄RS基因序列的同源性达93%～98%。CNRS2与pET-30a(+)构建原核表达载体,经IPTG诱导后可表达获得相对分子量约为46 kD的外源融合蛋白。以上结果证实CNRS2属葡萄RS基因家族成员,为今后进一步对该基因的研究利用打下基础。

虎杖白藜芦醇合酶基因转化拟南芥的研究

为验证虎杖白藜芦醇合酶基因PcRS在转基因植物中合成白藜芦醇的有效性,构建了植物表达载体pCAM1380-35S-PcRS,通过农杆菌介导,利用花序浸泡法转化拟南芥.转化子在含有潮霉素的培养基上经筛选后,利用PCR和Southern杂交技术检测,进一步证实PcRS基因已整合到拟南芥基因组.经过选育得到了遗传稳定的T3代纯合子转基因拟南芥株系.Northern杂交证实外源基因在转基因拟南芥纯合子株系中实现表达,并且通过HPLC法检测到终产物是反式白藜芦醇苷.两周大拟南芥幼苗产生的反式白藜芦醇苷为136μg/g(鲜重),干重为1813μg/g.

芪合酶基因转化番茄产生白藜芦醇的研究

为了获得含有白藜芦醇的转基因番茄,从葡萄雷司令中克隆到芪合酶基因,以之构建了含有组成型启动子的植物表达载体pBS2,用于农杆菌介导对番茄品种TXOO14的遗传转化.通过对诱导愈伤、出芽、生根、再生植株的筛选,得到5株再生小苗.经PCR、Southern检测证实,有3株为真正的转基因植株.用HPLC对3株转基因植株叶片进行白藜芦醇含量鲜重分析,它们中白藜芦醇的含量分别为12.45μg g,5.35μg g,4.55μg g.

花生白藜芦醇合酶基因的DNA克隆及序列分析

白藜芦醇合酶(resveratrol synthase,RS)是合成白藜芦醇的关键酶.通过PCR方法从花生基因组DNA中分离出白藜芦醇合酶基因,将其克隆到pMD18-T和pBluescript Ⅱ KS(+)载体并测序,获得全长1 537 bp的片段.序列分析表明,此序列含有2个外显子和1个内含子,编码区由389个氨基酸组成,其相对分子质量为42 800.该白藜芦醇合酶氨基酸368～378位点上存在芪合酶家族的特征位点GVLFGFGPGLT.

白藜芦醇合酶基因的克隆及对毕赤酵母的转化

目的建立白藜芦醇合酶基因的毕赤酵母表达系统。方法通过PCR、限制性内切酶消化、连接、电激等方法,构建表达载体,转化毕赤酵母GS115。结果从葡萄基因组DNA中扩增得到了 1 200 bp目的基因,并克隆至pBS-T栽体;成功构建了表达载体pPIC3．5K／RS;目的基因成功整合进毕赤酵母GS115基因组中。测序及PCR鉴定证明,白藜芦醇合酶基因的毕赤酵母表达系统建立成功。结论所得方法无需高质量的RNA,从而降低了试验条件,达到了快速简便的目的。

白藜芦醇合酶基因的克隆与植物表达载体的构建

目的为获得含有白藜芦醇(Res)的转基因植物,进行了白藜芦醇合酶(RS)基因的克隆、植物表达载体构建的研究。方法以葡萄为材料,从其叶片中提取基因组DNA,并以此DNA为模板,利用PCR法扩增得到RS基因,将此基因连接到克隆载体PGEM-TVector,得到重组载体pT-RS;经酶切及测序鉴定后,将RS基因克隆到植物表达载体pBI121,得到重组载体pBI-RS,用PCR及酶切方法进行鉴定。结果重组质粒pT-RS的测序结果表明,RS基因的片段大小为1.522kb。将此片段正向插入植物表达载体pBI121的CaMV35s启动子和NOS终止子之间,对重组子进行PCR及酶切鉴定,均得到预期大小的片断,证明RSDNA与质粒pBI121已成功连接,植物表达载体pBI-RS构建正确。结论成功扩增得到RS基因及成功构植物表达载体pBI-RS,为RS转基因生菜的研究奠定了基础。

花生白藜芦醇合酶基因cDNA的克隆及植物表达载体的构建

为得到含有白藜芦醇合酶cDNA(RS cDNA)并能表达白藜芦醇(Res)的转基因植物,以花生为材料,从其根部提取基因组DNA,并以其为模板,利用引物悬挂延伸PCR法扩增得到大小约1200bp的片段,将这个片段连接到克隆载体PBS-T上进行测序,测序结果证明,此片段就是花生的RS cDNA。将此片段再正向插入到植物表达载体PBI121的CaMV35s启动子和NOS终止子之间,对重组子进行筛选与鉴定,证明花生的RS cDNA已经正确插入PBI121中,成功的构建了植物表达载体PBI121L。

葡萄白藜芦醇合酶基因cDNA克隆及原核表达

从贝达葡萄中提取总RNA,采用RT-PCR方法,克隆到了白藜芦醇合酶(resveratrol synthase,RS)基因的全长cDNA。将其与圆叶葡萄(Vitis rotundifolia)、华东葡萄(Vitis pseudoreticulata)、河南毛葡萄(Vitis ficifolia)、河岸葡萄(Vitis vulpine)、酿酒葡萄(Vitis virufera)、羊蹄甲(Bauhinia)、花生(Arachis hvpogaea)、虎杖(Polygonum cuspiaatum)、大黄(Rheum officinale)进行氨基酸同源性比对,结果表明:分离的RS基因与其他葡萄的RS基因编码的氨基酸同源性达到97%以上,与其他属的RS基因编码的氨基酸同源性达到64%以上。生物信息学分析表明,该蛋白分子量为43kD,等电点pI=6.2,包含392个氨基酸残基。将RS的全长cDNA插入到表达载体pET28a中构建重组表达质粒pET28a-RS,转化大肠杆菌BL21,SDS-PAGE电泳检测结果表明,以30℃、0.5mmol.L-1IPTG诱导4h时该基因表达效果最好,诱导产物为1个约43kD的蛋白,为进一步纯化和鉴定目的蛋白提供了基础。

核基质结合区对转爬山虎芪合酶基因烟草中产生白藜芦醇的作用

采用核基质结合区(MARs)来提高转芪合酶基因(STS)烟草(Nicotiana tabacum L．)中白藜芦醇产物的含量。MARs是细胞中能与核基质特异紧密结合的DNA片段，体外结合实验表明克隆自酵母的MARs序列能特异地与烟草核基质结合。芪合酶是白藜芦醇生物合成中的关键酶，用RT-PCR方法从川鄂爬山虎(Parthenocissus henryana(Hemsl．)Dielset Gilg)中克隆了与葡萄芪合酶基因有较高同源性的芪合酶编码区，将其置于CaMV35SΩ强启动子下，分别构建两侧带有MARs及不含MARs序列的表达载体，通过农杆菌介导转化烟草。Northern blot及HPLC等分析表明STS基因已整合至烟草染色体中并正常转录，且表达的外源芪合酶在烟草中可催化其底物合成白藜芦醇产物。与对照相比，MARs的存在使转芪合酶基因烟草中白藜芦醇的含量平均提高了约一倍。MARs在转芪合酶基因植物中的应用也为获得抗病性更强、白藜芦醇含量更高、更保健的转基因果蔬的研究奠定了基础。

花生白藜芦醇合酶基因的克隆与生物信息学分析

利用Protparam、iPSORT prediction、ProtScale、SOPMA、Swiss-Modeling和Scan Prosite等生物信息学工具分别对其理化性质、信号肽、疏水性、亲水性、二级结构和三级结构进行分析。以花生粤油45总DNA和总RNA为模板,采用PCR和RT-PCR技术克隆花生白藜芦醇合酶基因的DNA和cDNA序列,并利用SWISS-PROT、DNAMAN等生物信息学工具对其基因和蛋白质序列进行了分析。测序结果显示,该基因的DNA和cDNA序列长度分别为1 498 bp和1 251 bp,cDNA序列具有完整的开放性阅读框,编码389个氨基酸的多肽。该白藜芦醇合酶氨基酸368-378位点上存在芪合酶家族的特征位点GVLFGFGPGLT。同源性分析表明,其碱基序列与已报道的花生白藜芦醇合酶基因的一致性为99%,其氨基酸序列与已报道的花生白藜芦醇合酶氨基酸序列的一致性为100%。

农杆菌介导白藜芦醇合酶基因转化蔓茎堇菜的研究

目的:通过农杆菌介导法将白藜芦醇合酶基因转化蔓茎堇菜,并对转化条件进行优化。方法:以蔓茎堇菜叶柄为受体材料,采用叶盘法进行遗传转化,实验过程中对影响转化的一些主要因素进行筛选研究。结果:最佳的侵染条件为OD6000.3的菌液侵染10min,头孢霉素的适宜浓度为250mg/L。转化后的蔓茎堇菜外植体经3.0mg/L潮霉素筛选,最终得到9株抗性再生苗,转化频率为0.98%。结论:该研究为建立一个农杆菌介导白藜芦醇合酶基因转化蔓茎堇菜的遗传体系提供了基础。

赤霞珠白藜芦醇合酶基因的克隆及酿酒酵母表达载体的构建

为克隆酿酒葡萄品种赤霞珠的白藜芦醇合酶基因并构建其酿酒酵母表达载体,利用改良CTAB法提取赤霞珠葡萄叶片组织中的DNA,根据文献报道的序列(Genbank登录号AF128861)设计引物扩增得到白藜芦醇合酶基因全长序列。将全长序列克隆至克隆载体后,通过重叠延伸PCR扩增到RS基因cDNA片段。然后分别将RS基因全序列和cDNA片段连接至真核表达载体pGBKT7,经克隆和测序分析后,构建两种真核表达载体pGBKT7/RSDNA和pGBKT7/RScDNA,用SD-trp选择培养基筛选出阳性克隆,菌落PCR验证得到阳性转化子。

白藜芦醇合酶基因表达载体构建及对马铃薯的遗传转化

利用从葡萄中克隆到的白藜芦醇合酶基因(Resveratrol Synthase,简称RS)构建了含有35S组成型启动子的植物表达载体P35s-2300-RS,应用农杆菌介导方法对马铃薯品种进行遗传转化。通过对抗性芽、生根、再生植株的筛选,得到5株再生小苗。经PCR、Southern检测证实,有3株为真正的转基因植株。

几种植物白藜芦醇合酶基因保守序列的克隆与分析

克隆并分析几种植物中白藜芦醇合酶基因(resveratrol synthase,RS)的片段。根据GenBank中已知的RS基因保守序列设计引物,采用PCR技术从葡萄科植物(蛇葡萄、三叶爬山虎、五叶爬山虎和云南爬山虎)、桑科植物(桑树)和豆科植物(花生)的幼嫩叶片中扩增出该基因的DNA片段。测序结果表明,片段长635bp,6个片段均不含内含子,分别编码211个氨基酸,均包含白藜芦醇合酶基因的特异片段和芪合酶(stilbene synthase,STS)家族特异性信号序列。利用DNAMAN软件构建系统进化树,结果显示这6种植物与GenBank中已发表的川鄂爬山虎的RS同源性高达94%。成功获得了6种植物的RS基因片段,并对其进行了同源性分析,为进一步克隆RS全长基因及分析其表达特性奠定基础。

白藜芦醇合酶基因对草莓遗传转化的研究

根据已公布的白藜芦醇合酶基因(RS)序列,利用RT-PCR方法从川鄂爬山虎总RNA中获得完整的RScDNA序列;根据已公布的草莓果实特异性启动子RJ39序列,利用PCR方法从草莓基因组DNA中获得该启动子序列;构建特异性植物表达载体pCAMBIA3300-RJ39-RS-Tnos;在根癌农杆菌介导下,利用叶盘法转化草莓,通过PPT筛选和PCR检测,获得18个转基因株系,对其中7个株系进行Southern印迹杂交鉴定,均杂交出条带。

桑树白藜芦醇合酶基因全长克隆及序列分析

根据已知的其他物种白藜芦醇合酶c DNA保守序列设计引物,用RT-PCR技术从桑葚中扩增获得白藜芦醇合酶基因部分c DNA序列,再用RACE技术获得其两端序列,并拼接得到完整的1 442 bp白藜芦醇合酶基因。经序列分析发现,桑树白藜芦醇合酶基因开放阅读框长1 170 bp,编码389个氨基酸,氨基酸序列含有芪合酶家族特征信号区GVLFGFGPGLT和活性中心序列GCFAGGTVLR;该基因与花生芪合酶基因的核苷酸序列同源性高达82.82%,氨基酸序列的同源性高达87.15%。

白藜芦醇合酶基因在花生根中的特异表达

利用花生白藜芦醇合酶基因特异片段,体外合成带地高辛标记的正、反义RNA探针;并与花生根的组织切片进行RNA原位杂交。结果表明,该基因的转录表达在根的韧皮部,其他组织中未见表达;酵母浸提液处理可使该基因的转录表达明显增强。

不同酿酒葡萄品种白藜芦醇合酶基因的克隆和序列分析

以红葡萄品种"赤霞珠"、"品丽珠"、"黑比诺"和白葡萄品种"雷司令"为试材,采用改良CTAB法提取葡萄叶片组织中的DNA,并扩增得到4个酿酒葡萄品种的白藜芦醇合酶基因部分片段。结果表明:红葡萄品种"赤霞珠"、"品丽珠"、"黑比诺"的扩增产物均为1 419bp,白葡萄品种"雷司令"扩增产物为1 417bp。通过序列多重比较分析,所得到的4个白藜芦醇基因片段与Genbank中河岸葡萄(AF128861)的该基因序列同源性较高(90%以上),外显子区同源性高于内含子;红色葡萄姊妹品种之间、红色葡萄不同品种之间、红色葡萄与白色葡萄品种之间的序列同源性依次递减。

半定量RT-PCR法检测赤霞珠葡萄白藜芦醇合酶STS基因的表达

以赤霞珠葡萄(Vitis vinifera L.)为材料,以Actin基因为内参,采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测葡萄果实发育过程中白藜芦醇合酶(STS)基因表达量的变化,以期建立适于检测该基因表达的RT-PCR试验体系。结果表明,在退火温度58℃,扩增循环31次的时候,STS基因能够进行较好的扩增。在赤霞珠葡萄浆果发育的过程中,花后20、50 d STS基因表达量较少,在花后80 d表达量增到最大,花后110 d又降低。

白藜芦醇合酶基因的克隆及丹参的转化

目的为探索利用分子生物学技术培育新型药用植物的新途径,将外源的白藜芦醇合酶(RS)基因导入到丹参中表达,以改善或增加丹参的效用。方法根据已公布的核苷酸序列,利用引物悬挂延伸法,经过3次扩增,最终从葡萄基因组DNA中获得完整的RScDNA基因序列;以质粒pBin438为基础,构建含有RS目的基因的组成型植物表达载体。在根癌农杆菌介导下,利用叶盘法转化丹参,进而通过PCR、PCR-Southern杂交对不同的转基因植株进行筛选与检测。结果总共得到了45棵卡那霉素抗性植株,经PCR和PCR-Southern杂交检测,确定葡萄RS基因已整合到部分转基因丹参苗的基因组中。结论成功建立了白藜芦醇合酶基因转化丹参的体系,并获得了转基因植株。