白菜型油菜IPT基因家族鉴定及表达分析

异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)是细胞分裂素生物合成的第一限速酶,为分析IPT基因家族在白菜型油菜生长中的功能,利用生物信息学方法从其基因组中鉴定出13个BrIPT基因,它们不均匀地分布在7条染色体上。BrIPTs可分为4个亚族,各家族成员均含有8~10个保守基序和1~2个UTR区。BrIPT基因的启动子区域包含众多响应元件。BrIPT基因家族成员受环境因子、生物激素及防御与应激调控。qRTPCR结果显示,tRNA-IPT基因BrIPT4、BrIPT6、BrIPT9在白菜型油菜体内各个部位均有表达。相比于苗期,成熟期白菜型油菜IPT基因的表达量更高,为后续深入研究IPT基因家族成员的生理生化功能提供了理论依据。

地被菊‘紫妍’IPT基因遗传转化体系研究

本研究通过农杆菌介导法将IPT基因转入到地被菊‘紫妍’中,并确立了最优遗传转化体系。具体操作为:将地被菊‘紫妍’的叶片在无菌条件下剪成0.5 cm×0.5 cm的小叶,在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L培养基上预培养2 d,置于OD 600浓度为0.5的农杆菌菌液中侵染3 min,之后接种到共培养基(同预培养基)中,在28℃培养箱中暗培养36 h。再接种到Hyg浓度为3 mg/L、头孢浓度为500 mg/L的培养基(同预培养基)上诱导叶片分化和脱菌,待抗性愈伤组织分化出不定芽后,切下长约1.5 cm的不定芽,接种到1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+Hyg 14 mg/L的培养基中进行生根培养。利用该体系对地被菊‘紫妍’叶片进行转化,可获得生根且长势良好的抗性植株。

转ipt基因水稻植株耐冷性研究

在孕穗期和开花期分别用17.5和12℃恒温对水稻材料转ipt基因ey-105(鄂宜105)和组培苗(对照)各处理5 d,通过相对电导率、叶绿素含量、根系活力等生理指标的测定以及成熟后不同处理的粒重、单株产量、结实率等性状的观测,对转ipt基因ey-105与对照在低温下的耐冷性表现进行分析,并通过灰色关联度对不同的处理进行分析判断观测指标与单株产量的关系。结果表明:在孕穗期和开花期低温处理下,转ipt基因ey-105的相对电导率的变化量和叶绿体受低温的危害小于对照,而根系活力大于对照。对产量的影响则对照大于转ipt基因ey-105。在不同生育期的低温处理下电导率、根系活力、叶绿素a/b和百粒重对单株产量的影响较大。

转IPT基因棉花衰老相关基因的差异表达分析

以转IPT(异戊烯基转移酶)基因中棉10号和非转基因受体棉花为材料,利用Solexa测序技术检测两个棉花品种基因表达的不同,结果在转IPT基因和非转基因棉花株系中共得到719个上调表达基因和499个下调表达基因,经分析筛选出13个细胞分裂素介导的差异表达的衰老相关基因,其中有2个基因参与细胞分裂素信号转导途径,5个基因参与转录调控途径,6个基因参与衰老相关的新陈代谢途径。该实验结果阐述了细胞分裂素延缓衰老的主要途径,并为进一步研究这些差异表达基因在延缓衰老中的重要功能奠定了基础。

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.

转P_(SAG12)-ipt基因结缕草的获得及其衰老特性分析

将拟南芥中衰老特异启动子PSAG12控制下的ipt基因导入结缕草胚性愈伤组织,经抗性筛选、PCR扩增和Southern杂交,共获得37株转ipt基因植株.其中有6个转基因株系衰老延缓, 绿色期延长,生育后期其体内细胞分裂素、可溶性糖、可溶性蛋白等含量明显高于野生型,而脱落酸的含量明显下降.通过测定离体叶片培养过程中光合速率的变化,也证实了转基因植株叶片衰老速度明显减慢.其中T-1和T-12两个转基因株系能延长绿色期达25d以上.

转ipt基因杂交水稻F_1的遗传特性及其主要农艺性状分析

通过对转基因恢复系转ipt R527和金23A杂交后代F1群体的DNA检测,检测到杂种F1群体中阳性植株和阴性植株的比例为7∶1,不符合孟德尔规律;考察了转ipt R527和金23A杂种F1的株高、单株产量、结实率、千粒重、穗长、穗粒数、穗数等7个性状,与对照(金优527)相比,结实率、千粒重、穗长高于对照,单株产量、穗粒数、穗数低于对照,农艺性状间的相关分析表明,千粒重和穗数是影响转基因杂种F1单株产量的重要因素。

IPT基因遗传转化谷秆两用稻的研究

采用农杆菌介导的方法,将嵌合基因PSAG12-IPT导入谷秆两用稻201幼胚诱导的胚性愈伤组织中,经潮霉素筛选,抗性愈伤分化成苗,共获得46个抗性愈伤克隆,126株转基因植株.对这些植株进行PCR检测和GUS染色分析,确定其中80株为阳性植株.

低温胁迫下转ipt基因水稻某些生理特性研究

测定了转异戊烯基转移酶(ipt)基因水稻EY105的株系T7、T19及对照在低温胁迫下幼苗叶片叶绿素含量、脯氨酸含量及膜保护酶活性。结果表明,常温下,转基因植株除叶片脯氨酸含量比对照低外,所测定的其他生理生化指标没有显著差异;经低温胁迫后,对照植株叶片叶绿素含量降低35.2%,转基因水稻植株基本保持不变,2个转ipt基因的水稻株系脯氨酸含量分别增加60.89%及73.46%,对照植株仅增加11.0%;低温胁迫后对照植株的POD及SOD活性分别下降27.0%及8.3%,MDA增加82.6%,而转基因水稻植株未发生变化。

转ipt基因水稻种子萌发及苗期耐冷生理研究

采用28和15℃2种处理对转异戊烯基转移酶(ipt)基因水稻EY105株系7、株系19及EY105(CK)种子进行萌发,并对幼苗进行低温(4℃)胁迫试验。结果表明:常温下转基因水稻发芽势及发芽率高于对照,低温处理使转基因水稻与对照均受到抑制,但转基因水稻种子仍有较高发芽势及发芽率。在常温下,转基因水稻生理指标较CK差异不显著,低温处理后叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及根系活力均显著高于对照。

ipt基因转化四季海棠及其抗旱性研究

四季海棠(Begonia semperflorens)的很多栽培品种广泛用于城市绿化,其性状稳定、整齐,观赏效果好,但该植物对水分需求较大。试验对四季海棠再生体系的建立、农杆菌介导的ipt基因转化等进行了研究,获得了抗旱性能提高的转基因植株。通过对所得植株进行PCR以及Southern印迹法检测,证实外源基因ipt已整合到受体基因组DNA。同时,应用ELISA方法检测到转基因植株体内细胞分裂素浓度有明显变化。大田栽培发现,同等情况下转基因植株的耐旱性明显优于对照组非转基因植株。

含ipt基因的根癌农杆菌转化大豆萌动种胚的研究──Ⅲ苗期形态特征分析

将含有３５ｓ启动子－Ｇｕｓ基因－ｉｐｔ基因－Ｎｏｓ基因的根癌农杆菌ＬＢＡ４４０４，做为供体．以大豆萌动种胚为受体，用菌液浸染法转化大豆品种黑农３６．对转化植株及对照植株苗期在发芽率、株高、叶子、致瘤等形态特征进行观察．发现转基因植株与对照植株有明显差异．转化植株生长状况明显弱于对照植株．植株矮小、叶子畸形生长，根致瘤率低．间接验证了外源ＤＮＡ的导入．说明苗期形态学分析可做为转基因植株早期筛选的方法之一．

ipt基因表达及外源细胞分裂素对油菜幼苗侧根发育的影响

通过对转ipt基因油菜(Brassica napus L.)及野生型油菜种子的发芽培养,研究了ipt基因的表达及外源细胞分裂素对油菜种子幼苗侧根发育的影响。结果表明:ipt基因表达和高浓度的外源细胞分裂素对油菜幼苗主根长度、侧根原基的起始及侧根的发生均表现出明显的抑制作用。当KT和6-BA浓度达到1mg/L时,侧根的发生被完全抑制,外源生长素IBA可以缓解ipt基因超量表达对油菜种子侧根发育的抑制作用。

含ipt基因根癌农杆菌转化大豆萌动种胚的同工酶分析

本实验以大豆萌动种胚为受体，用含有ＣａＭＶ３５ｓ启动子－Ｇｕｓ基因－ｉｐｔ基因－Ｎｏｓ基因的融合基因根癌农杆菌ＬＢＡ４４０４进行转化，通过对转化及对照植株苗期根的过氧化物酶同工酶及酯酶同工酶分析，结果表明酶谱有明显差异，酯酶同工酶有一条Ｒｆ为０．５４０的差异带，过氧化物酶同工酶有二条Ｒｆ０．５１４，Ｒｆ０．５３２的差异带；综合分析，上述三条差异带都显示的转化植株占所分析转化植株的１４．４％。用此法可作为转基因植株早期筛选方法之一。

含ipt基因生长素调控基因根癌农杆菌转化牵牛萌动种胚同工酶分析

以牵牛萌 动种胚为受体，用含有 ３５ Ｓ 启动子— Ｇｕｓ 基因—ｉｐｔ 基因— Ｎｏｓ 基因的根癌农杆菌 Ｌ Ｂ Ａ４４０４ 及含有３５ Ｓ 启动子— Ｇｕｓ 基因—生长素调控基因— Ｎｏｓ 基因的根癌农杆菌 Ｌ Ｂ Ａ４４０４ 进行转化。通过对转化及对照植株苗期叶的同工 酶分析，发现转化植株叶 的过氧化物酶同工酶及酯 酶同 工酶 谱带 与对 照 植株 有明 显差 异。转 化频 率 较高。间 接 验证 了 外源 Ｄ Ｎ Ａ 的导入，说明同工酶分析方法可做为转基因植株早期筛选的方法之一。并初步验证用萌动种胚法转化旋花科植物牵牛的可行性。

P^(saur)-ipt基因转化番茄的过氧化物酶同工酶分析

将整合在Ｔｉ质粒上的Ｐｓａｕｒ基因（生长素调节基因和细胞激动素合成酶基因的融合基因）通过花粉管通道法导入番茄品种中蔬四号、强力米寿、粉红甜肉、ＵＳ—Ⅰ、ＵＳ—Ⅱ中。对Ｄ１代转基因番茄用聚丙稀酰凝胶电泳方法进行过氧化物酶同工分析。结果表明，转基因番茄与对照植株的过氧化物酶同工酶谱带有明显差异，谱带多少和强弱都有所不同，而且相应地出现了植株形态学上的差异。间接验证了外源ＤＮＡ的导入。

ChsA启动子驱动的IPT基因植物表达载体的构建

为研究异戊烯腺苷类细胞分裂素与花衰老进程的相关性,本研究通过PCR方法从矮牵牛中克隆到花瓣特异性表达的矮牵牛查尔酮合成酶基因A(ChsA)的启动子PchsA,并以其取代植物表达载体pBI121中的组成型启动子CaMV35S,然后将IPT基因插入到PchsA启动子下游,测序结果显示花瓣特异性启动子驱动的IPT植物表达载体构建成功.

水稻种子中特异表达IPT基因植物载体的构建

以水稻品种9311为材料，PCR扩增种子中特异表达的PG—5α基因启动子，并将此启动子与pCAMBIA 1300相连接，成功地构建了pCAMBIA1300-pPG5α-IPT-Nos植物表达载体，为改善水稻品质，提高水稻产量奠定基础。

转ipt基因大豆感染SM V1号的生理特性变化

本文对黑龙江省推广的三个大豆品种及它的转ｉｐｔ 基因株系 Ｆ４ ，采用生化技术酶联免疫检测技术（ Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ），研究了病毒病侵染条件下，转基因植株的生化特性变化及对内源激素含量及其平衡状况的影响。实验结果表明： Ｓ Ｍ Ｖ１ 号诱导条件下，转基因大豆细胞中 Ｍ Ｄ Ａ 含量减少， Ｓ Ｏ Ｄ酶活性较强；转７ Ｓ Ｌ－ ｉｐｔ基因的大豆，内源激素 Ｉ Ｐ Ａ、 Ｉ Ａ Ａ、 Ｇ Ａ 含量明显增加；而转 ８ Ｓ Ｌ－ ｉｐｔ基因的大豆，则通过内源激素 Ｉ Ａ Ａ、 Ａ Ｂ Ａ 含量的增加，来改变大豆的形态发生和提高抗病性。

转IPT基因油菜提高抗蚜虫能力

本研究利用农杆菌介导IPT(isopentenyl-transferases,异戊烯基转移酶)基因转化喀斯特特有甘蓝型油菜自交品种S65,在无激素的筛选培养基中获得再生植株14株,PCR检测12株外源基因整合入油菜基因组中。对其中5株转基因植株及5株野生型植株人工接种蚜虫试验,研究超量表达IPT基因油菜对蚜虫的抗性。结果表明:转IPT基因植株表现高抗蚜虫,而野生型植株表现高感蚜虫,极易受到蚜虫侵害。人工接虫24d时,T1、T2和T3转基因植株较野生型对蚜虫的抑制率均为100%,T4和T5抑制率分别为98.59%和99.01%。表明转IPT基因油菜显著提高油菜具有的抗蚜能力,为培育抗蚜虫转基因油菜提供新品种。