外源脱水应答转录因子CBF4基因转化玉米的获得

用PCR方法克隆了拟南芥脱水应答转录因子CBF4基因,以逆境诱导表达基因rd29A的启动子为驱动,构建了逆境诱导表达载体pBAC146。用基因枪转化法转化玉米优良自交系的幼胚和胚性愈伤组织,轰击后的愈伤组织经过筛选、分化和植株再生过程,共获得36棵转基因植株。经PCR、PCR-Southern和Southern检测表明,外源目的基因已成功整合到部分转基因玉米株系的基因组中。人工干旱处理下,抗旱生理指标测定显示,一个转基因株系的脯氨酸含量和叶绿素含量比野生型对照提高一倍,间接表明转基因株系的抗旱能力在某种程度上有所提高。

基因枪法获得转CBF4基因蒙农杂种冰草的研究

为快速培育出优良的冰草品种,以蒙农杂种冰草(Agropyron cristatum×A.desertorumcv.Mengnong)幼穗为材料,以拟南芥外源脱水应答转录因子CBF4基因为目的基因,利用基因枪轰击蒙农杂种冰草幼穗诱导愈伤组织,经筛选后获得了抗性转化植株,进一步经PCR和RT-PCR检测得到了670bp左右的电泳条带,表明CBF4基因已在蒙农杂种冰草中得到表达。

两种启动子调控下的CBF4基因植物表达载体的构建

目的:构建由组成型启动子CaMV35s和诱导型启动子CBF4P调控的转录因子CBF4基因的两个植物表达载体。方法:用EcoRⅠ酶将CBF4和CBF4P两个基因切下,连接到BluescriptM13(SK)上,分别构建成两个中间载体SK-CBF4和SK-CBF4P,再利用SK上的多克隆位点与植物表达载体p3301上相同的酶切位点,将CBF4和CBF4P连接到植物表达载体p3301上,分别构建了由组成型启动子CaMV35s和诱导型启动子CBF4P调控的转录因子CBF4基因的两个植物表达载体p3301-CBF4和p3301-CBF4P。结果:用PCR扩增重组质粒p3301-CBF4和p3301-CBF4P,分别得到了670bp和1200bp的特异性片段。酶切检测也分别得到了与预期结果一致的DNA片段。结论:所构建的两个表达载体均正确,可用于植物遗传改良和两种启动子的启动效率的研究。

拟南芥抗旱转录因子CBF4基因区域的核苷酸多样性及其分子进化分析

以生长于不同气候条件下的 17个拟南芥核心生态型为材料 ,分析了它们的抗旱转录因子CBF4基因区域的序列多态性。结果表明 :拟南芥CBF4基因区域具有高密度的单核苷酸多态性 (SNP)和插入缺失 (Indel) ,多态性频率为每 35 8bp一个SNP ,每 14 3bp一个Indel,基因非编码区的多态性是编码区的 4倍 ;在编码区 ,SNP的频率为每 96 4bp一个SNP ,其中发现 2 5av、2 0 3av和 2 4 4av 3个生态型CBF4基因区域 10 34位 (以GenBank登录号AB0 15 4 78序列第 196 96位的核苷酸为 1)碱基变化 :G T ,引起第 2 0 5位氨基酸变化 :gly val。核苷酸多样性统计分析显示 ,该基因内部大范围内存在连锁不平衡 (linkagedisequilibrium ,LD) ,5′端非编码区有一个重组。与拟南芥等的研究结果类似 ,选择压力对不同的区域作用不同。 3′端非编码区核苷酸多样性程度最高 ,是平衡性选择的结果 ,编码区核苷酸变化符合中性突变假说 ,而

CBF4基因植物表达双元载体的构建

目的:对拟南芥CBF4基因序列进行克隆。方法:用限制性内切酶将CBF4基因从pMD18-T CBF4载体上切下,定向连接到含超强启动子的pC2301-35S-OCS表达载体上,成功构建了CBF4基因植物表达载体pC2301-35S-OCS-CBF4。利用冻融法将此表达载体导入只含辅助质粒的根癌农杆菌中,提取转化质粒,经PCR扩增和酶切验证鉴定表明。结果:CBF4基因植物表达双元载体构建成功。结论:转CBF4基因烟草的抗寒性比野生型烟草要高。

葡萄CBF4基因生物信息学及其对低温和硅酸钾响应分析

为探究葡萄CBF4基因的结构和表达特征,该研究以葡萄为材料,对葡萄CBF4基因进行生物信息学及低温和硅酸钾响应分析。结果表明:(1)CBF4蛋白定位在细胞核,有5个磷酸化位点和14个糖基化位点,无信号肽,是一个亲水的、脂溶性较差的膜外蛋白。二级结构以无规则卷曲为主,比例为56.88%。该蛋白包含一个AP2/EREBP结构域。(2)CBF4蛋白的多序列和系统进化分析表明酿酒葡萄与美洲葡萄的同源性最高、亲缘关系最近。(3)荧光定量PCR分析显示,低温胁迫后CBF4基因在葡萄叶片中表达水平上调,说明CBF4基因可能参与了葡萄叶片低温胁迫的响应。低温条件下,施加硅酸钾CBF4基因表达具有差异性,说明该基因在不同的葡萄组织中对硅酸钾的响应机制可能不同。以上结果为进一步研究葡萄CBF4基因的功能和机理奠定了基础。

拟南芥CBF4基因启动子缺失载体的构建及转化

利用PCR方法,从拟南芥基因组中克隆脱水响应因子CBF4基因启动子全序列4A(1 260 bp)及两段不同长度5′缺失片段4B(565 bp)和4C(470 bp),通过亚克隆构建含有该系列启动子的可溶性绿色荧光蛋白基因(smGFP)的植物表达载体p1301-4A-GFP、p1301-4B-GFP、p1301-4C-GFP,用农杆菌介导烟草叶盘法分别导入烟草。20%PEG6000模拟干旱诱导转基因植株,检测转基因烟草转入不同启动子片段烟草植株诱导前后叶片GFP的表达强度。在倒置荧光显微镜和384 nm紫外灯照射下检测到的全片段4A与5′缺失片段4B和4C转化植株均显荧光,且随启动子长度的变短,荧光强度逐渐增强。基本确定了启动子的核心区域为4C(470 bp)。

共转化CBF4和bar基因蒙农杂种冰草植株的分子检测

在获得转CBF4和bar基因蒙农杂种冰草植株的基础上,应用PCR和Sou thern杂交技术检测外源基因在转基因蒙农杂种冰草植株中的整合及拷贝数.确定外源基因CBF4和bar基因已经整合到冰草基因组中,并且是以多拷贝的整合方式插入受体细胞的染色体上.说明外源基因对蒙农杂种冰草成功地进行了转化,可以作为后期转基因冰草植株研究及培育转基因冰草新品种的材料.