黄瓜异戊烯基转移酶基因(CsIPT2)的克隆及特征分析

为了分析黄瓜异戊烯基转移酶基因(CsIPT2)在果实发育不同模式中的转录变化以及对不同激素的转录应答情况,对CsIPT2基因进行了克隆和序列分析,再利用荧光定量PCR技术分析该基因在黄瓜单性结实自交系EC1和非单性结实自交系8419s-1果实发育过程中的表达情况,并分析了CsIPT2对不同激素的应答反应。结果表明:CsIPT2基因全长843 bp,共编码280个氨基酸,蛋白空间结构模型与蛇麻IPT蛋白极其相似。该基因不仅在授粉后的黄瓜果实发育中表达量上调,而且在黄瓜天然单性结实前期和人工诱导的单性结实后期表达量均有增加,推测该基因在促进黄瓜果实发育过程中发挥着重要作用,同时也可能参与了黄瓜单性结实的调控过程。GA、ET、6-BA、ABA和NAA 5种激素都能够诱导该基因的上调表达。其中GA处理后3 h基因表达量最高,ET、6-BA、ABA和NAA诱导的表达峰值出现在处理后6 h。随着NAA处理浓度的增加基因的表达量上调幅度增大。

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。

细胞分裂素合成基因ipt研究进展(综述)

异戊烯基转移酶是细胞分裂素生物合成第一步的催化酶,也是限速酶。其编码基因ipt已被克隆,运用生物信息学方法,在拟南芥中鉴定出与微生物同源的编码异戊烯基转移酶的基因家族,推测这些基因可能存在特殊时空表达来调控细胞分裂素的合成途径。本文着重介绍ipt在细胞分裂素合成中的作用和研究进展。

导入iaaM与ipt双价基因的转基因大豆检测及表达效果研究

大豆是我国的重要的油料作物和经济作物,但其单产却远远低于欧美国家,因此提高其单产育种对国民的生产实践具有重要的意义。主要通过GUS组织化学染色分析、PCR检测、Southern blot检测技术对转iaa M与ipt双价基因的T1代转基因大豆进行检测,结果表明有5个株系iaa M和ipt基因以单拷贝的形式整合进了大豆基因组。采用半定量RT-PCR检测表明有4个株系外源双价基因高效表达。最后经产量性状考种结果表明:有3个株系的表现较好,其中株系4增产12.85%。

ipt基因种子特异表达载体的构建及转基因大豆的获得

细胞分裂素是重要的植物激素,它对植物的生长发育具有重要的调控作用。通过基因工程技术提高内源细胞分裂素在大豆种子中的含量,诱导营养物质向种子定向运输,可提高大豆的灌浆效率,为增加作物产量提供了新的研究方向。ipt基因编码的异戊烯转移酶是催化AMP转化为细胞分裂素的关键酶,将ipt基因与大豆种子发育中后期特异性表达的β-伴球蛋白α-亚基专一启动子(7ap)融合,构建了植物表达载体pCAMBIA33017αp-ipt-CaMV35 3'ULR,并通过农杆菌介导转化大豆。经草铵膦抗性筛选、PCR、GUS组织化学染色及Southern Blot检测,证实外源基因以单拷贝的形式整合进大豆基因组,共获得8株转基因大豆。

ipt基因在植物基因工程中的应用

异戊烯基转移酶IPT是细胞分裂素生物合成过程中的限速酶,其编码基因ipt已被克隆并得到广泛应用。简要介绍了在植物遗传转化中控制ipt表达的启动子,综述了ipt在植物基因工程中的应用,并分析了目前ipt基因在植物基因工程应用中存在的一些问题。

根癌农杆菌对感染植原体的泡桐组培苗症状的影响

采用含有激素合成相关基因的根癌农杆菌 ,伤口接种已感染植原体的泡桐丛枝组培苗和健康组培苗 ,结果发现对丛枝苗的致瘤能力明显低于健康对照苗 ,且被接种病苗的丛枝症状缓解。从健苗获得的 T- DNA转化泡桐瘤组织细胞能在无激素培养基上稳定生长和连续继代培养 2年以上 ,说明瘤组织细胞自身已获得了细胞分裂素和生长素合成能力。根据已报道的根癌农杆菌株系p Til5955T- DNA的异戊烯基转移酶基因 ( ipt)的保守序列 ,设计了一对引物 ( CYT和 CYT′) ,用多聚酶链式反应 ( PCR)扩增了我国杨树致瘤农杆菌 ipt基因部分序列 ( 4 2 7bp片段 ) ,也从遗传转化的两个泡桐无性系瘤组织 At- ZH和 At- T35扩增出此特异片段 ,从而进一步肯定了 T- DNA已被整合到泡桐的染色体上 ,表明泡桐易于通过 Ti质粒载体途径进行基因转移操作 ,但用此引物未能从泡桐、甘薯健株和感染植原体的组培病苗扩增出相应的 4 2 7bp特异片段。当用此遗传转化瘤组织嫁接病苗时 ,可减轻丛枝症状的严重度 ,延长病苗的存活时间和诱导病株生根 。

转基因烟草中过量生长素对叶片生长发育的影响

分别构建了iaaM、iaaM和ipt共表达植物转化载体,农杆菌介导转化烟草,RT-PCR鉴定转基因株系,ELISA方法分析叶片IAA、IPA和ZR含量.结果表明:叶片IAA含量高低依次为株系iaaM10、iaaM_ipt3和野生型;而细胞分裂素含量高低依次为iaaM_ipt3、野生型和iaaM10.随着内源IAA水平升高,气孔密度减小、保卫细胞长度增加、栅栏组织细胞增大和叶片厚度增加.讨论了生长素和细胞分裂素含量对叶片细胞生长发育的影响.

烟草内源细胞分裂素变化与植株形态发育的初步研究

农杆菌介导将异戊烯基转移酶基因(isopentenyl transferase,ipt)导入烟草SD株系的叶肉细胞,经过抗性筛选和鉴定,获得转基因植株.酶联免疫吸附(ELISA)测定叶片内源玉米素核苷(ZR)、异戊烯基腺苷(iPA)和吲哚乙酸(IAA)的质量分数.结果表明:转基因株系的ZR和iPA的质量分数w不同程度地升高,IAA水平随之升高.高水平细胞分裂素导致叶片的气孔密度增加、气孔长度和花型大小减小,以及花粉萌发率降低.当w(iPA+ZR)与w(IAA)的比值大于2时,成年植株上部侧枝茎端生长发育异常,出现丛生状小叶.本文讨论了细胞分裂素水平和细胞分裂素与生长素的比值对转基因烟草生长发育的影响.

特异性启动子在异戊烯基转移酶基因转化中的应用

综述了特异性启动子在异戊烯基转移酶基因转化中应用的研究进展,分析了存在的问题,并对今后的研究提出了建议。

异戊烯基转移酶基因在转基因烟草中的特异性表达

来自农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍ ｅｆａｃｉｅｎｓ）的细胞分裂素生物合成基因——异戊烯基转移酶基因（ｉｐｔ）与矮牵牛（Ｐｅｔｕｎｉａ ｈｙｂｒｉｄａ Ｖｉｌｍ ．）中的磷酸核酮糖羧化酶小亚基启动子（ＳＳＵ）融合后转入烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）。在转基因烟草中研究了这种嵌合基因的特异性表达，并且测定了内源细胞分裂素水平的变化。结果表明，矮牵牛的ＳＳＵ

茎瘤芥异戊烯基转移酶家族基因全基因组鉴定及表达分析

该研究以茎瘤芥栽培品种‘永安小叶’为实验材料,在全基因组水平对茎瘤芥基因组中异戊烯基转移酶(IPT)家族基因成员进行鉴定;通过荧光定量PCR检测各基因在不同组织、盐胁迫和根肿菌胁迫条件下的表达模式。结果显示:(1)在茎瘤芥基因组中共鉴定到27个IPT家族基因,分布在14条染色体上,它们在系统进化树中可聚类为7个分支。(2)大部分IPT家族基因主要在茎瘤芥的根和茎中表达,在叶片、花和种荚中表达量相对较低。BjuB006281在茎中的表达水平最高,BjuA027211、BjuB010173、BjuB010174和BjuA001839在根中的表达水平较高。(3)大部分的IPT基因表达受盐胁迫抑制,BjuB006281、BjuA036403、BjuB010173、BjuB026254在盐胁迫12~48 h显著下调表达;BjuB022918和BjuB007352则在盐胁迫24~48 h显著下调表达。(4)大部分茎瘤芥IPT基因在12 h受到根肿菌侵染的显著诱导,其中BjuB006281、BjuA014415、BjuB022918在侵染后12 h的表达水平为0 h对照的15倍以上。该研究鉴定出多个响应盐胁迫和根肿菌胁迫的IPT基因,为进一步研究他们的基因功能奠定了基础。

异戊烯基转移酶基因克隆及植物表达载体构建

根据已知的异戊烯基转移酶基因保守序列设计引物,以根癌农杆菌C58的Ti质粒为模板,采用PCR方法扩增获得了异戊烯基转移酶基因723bp的片段。将该片段回收,连接到pMD18-T载体测序,测序片段经酶切回收后克隆到植物表达载体pB I121中,转化至大肠杆菌感受态细胞DH5α。将阳性质粒转化农杆菌感受态细胞EHA105,经菌液和质粒PCR分析,获得了真核表达载体pB I121-ipt,这为异戊烯基转移酶基因功能的进一步研究提供了基础。

黄瓜细胞分裂素合成关键酶IPT基因家族序列特征及其表达分析

为了分析黄瓜 IPT 家族基因,以及黄瓜 IPT 基因 CsIPT 与果实发育的关系,以黄瓜单性结实自交系‘EC1’和非单性结实自交系‘8419s-1’为试材,应用荧光定量 PCR 技术,在分析不同器官中CsIPT 表达特征的基础上,寻找果实发育中的作用基因,进一步分析这些基因在果实发育过程中的表达特征。结果表明:8 个黄瓜 IPT 基因(CsIPT1 ～ CsIPT8)核苷酸相似性在 17.3% ～ 33.2%范围内,氨基酸长度在 280 ～ 504 AA 之间,具有共同的 ATP/GTP 结合功能域[(A,G)-X4-G-K-(S,T)],CsIPT4 氨基酸序列中包含有一个锌指基序(C-X2-C-X12,18-H-X5-H)类似序列;黄瓜幼果中 CsIPT3、CsIPT5、CsIPT7 和 CsIPT8表达水平较高;CsIPT1、CsIPT3、CsIPT4 和 CsIPT5 的表达量在未发育的果实中有增加的趋势,CsIPT2和 CsIPT8 在未发育的果实中表达基本无变化,而在授粉后发育的果实中表达量很高,说明这两个基因可能与授粉后黄瓜果实发育调控有关。此外,CsIPT2 在天然单性结实材料‘EC1’果实发育早期表达较高,推测其在黄瓜单性结实果实发育中发挥着重要作用。

切花菊‘神马’细胞分裂素合成酶基因DgIPT3参与侧枝发育的功能分析

利用RACE方法,从菊花(Chrysanthemum morifolium)‘神马’中分离得到细胞分裂素合成异戊烯基转移酶基因的全长cDNA序列,命名为DgIPT3,基因登录号为JQ711176。序列分析结果表明,DgIPT3的cDNA全长为1171bp,开放阅读框ORF编码331个氨基酸,具有IPT家族典型的ATP/GTP结合位点MGATGTGKS。系统进化分析显示,DgIPT3与毛果杨(Populus trichocarpa)的PtXP02321061亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,DgIPT3在菊花根、茎、叶中均有表达,其表达量为叶>茎>根。瞬时转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)原生质体表明DgIPT3蛋白定位于细胞质中。过表达DgIPT3异源转化野生型拟南芥,莲座侧枝明显增多,表明DgIPT3可能是参与菊花侧枝形成的关键基因。