水稻Rubisco激酶基因叶绿体转运肽增强转基因表达

将水稻RCA基因N端预测的转运肽(TP)序列融合报告基因GFP,构建瞬时表达载体pGD-RCATP-GFP,转化农杆菌后,注射侵染烟草叶片,通过荧光显微镜观察瞬时表达情况,结果表明外源蛋白GFP定位在叶绿体上,依此预测水稻RCA基因N端48aa为叶绿体转运肽。将该序列与报告基因GUS融合,构建植物表达载体p1300-RCATP-AGS,转化水稻后,检测阳性株叶片的GUS酶活,其GUS蛋白表达效率是未连有叶绿体转运肽的转基因植物的4.2倍左右。

茶树镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH的克隆及其表达分析

克隆获得茶树(Camelliasinensis)镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH完整开放阅读框序列(NCBI登录号:ON256194),对应编码1382个氨基酸残基。系统进化树分析显示,茶树CsChlH与猕猴桃AcChlH的亲缘关系密切。启动子克隆及序列分析显示,CsChlH可能响应光照、干旱、热激、低温、ABA和乙烯等多种信号,且可能调控叶绿素、类黄酮、糖等代谢以及叶绿体、叶肉、保卫细胞等器官发育。CsChlH蛋白定位于叶绿体中。茶树不同组织表达分析显示,CsChlH在富含叶绿素的源组织中表达量高,而在缺乏叶绿素的库组织中表达量低。CsChlH响应长时程弱光、低温、干旱而表达下调,短时程ABA、乙烯以及长时程高温信号能诱导其表达上调。研究结果揭示了CsChlH在茶树叶绿素代谢和胁迫响应中的重要作用。

柽柳ThbHLH1上游表达调控基因

通过柽柳转录组分析克隆得到了一条bHLH基因(ThbHLH1)。在此基础上,本研究通过TAIL-PCR的方法克隆ThbHLH1转录因子的启动子序列,长2 061 bp。经PLACE等软件分析发现,ThbHLH1启动子中存在多个DOF元件,利用酵母单杂交和染色质免疫共沉淀试验(ChIP试验)研究发现,柽柳的ThDof16基因可识别ThbHLH1基因启动子中的DOF元件,说明Th Dof16基因是调控ThbHLH1基因表达的上游调控因子。另外,通过基因枪技术瞬时转化烟草叶片,进行GUS染色和GUS酶活测定的试验,得到进一步验证。

ThZFP1蛋白特异性结合的DNA顺式作用元件

锌指蛋白(ZFP)是一类通过结合锌离子折叠成手指结构域的蛋白,在植物逆境胁迫中起重要作用。Th ZFP1需要结合一定的DNA序列来调控基因的表达,为了确定Th ZFP1结合的元件序列,利用自己开发的TFCentered Y1H技术,鉴定了Th ZFP1蛋白识别的核心序列,分别为DOF和ARR1AT。并进一步在植物体内验证了Th ZFP1蛋白与DOF和ARR1AT元件的互作。结果表明,Th ZFP1蛋白能够特异性地识别DOF和ARR1AT顺式作用元件来调控相关基因的表达。

水稻谷蛋白基因GluC启动子的克隆及表达分析

水稻谷蛋白仅在水稻种子胚乳中表达,其启动子是分离胚乳特异性表达启动子的理想材料。本研究克隆了GluC基因启动子pGluC,生物信息学分析表明pGluC内部含有胚乳特异性表达所需要的Skn-1 motif和ACGT-box元件。将pGluC启动子和7个5'端缺失启动子片段构建到p GPTV-GUS载体上,转化水稻愈伤组织,进行组织化学染色和GUS酶活分析。结果表明:全长及截短的-1 911、-1 611、-1 311 bp启动子均能驱动GUS基因在水稻种子胚乳中高效稳定表达。-999、-451、-203、-102 bp启动子失去了胚乳表达特异性,在根、茎或者叶中也检测到GUS表达。该结果为实现外源目的基因在水稻胚乳中特异高效表达提供了理论依据。

盐穗木转录因子HcSCL13基因的时空表达和胁迫响应特性

【目的】研究盐生植物盐穗木HcSCL13基因的时空表达和胁迫响应特性。【方法】将该基因全长启动子(2230 bp)及截短序列与GUS报告基因融合,检测遗传转化后植物的GUS组织化学染色及酶活力。【结果】在稳定整合HcSCL13启动子的转基因拟南芥中,从种子萌发到种苗形成的过程中,地上和地下部位均表现出较强的启动子活性;随着植物的生长发育,启动子活性表现出一定的组织特异性;HcSCL13基因启动子对光、盐及机械损伤等胁迫积极响应。启动子上游-1124-1450 bp是影响其活性的区域,而上游-1730-2230 bp为盐响应区域。【结论】盐穗木HcSCL13基因的表达具有时空特异性及对光、盐和机械损伤等因素的响应特性。