水稻OsWrky基因的细胞核定位研究

绿色荧光蛋白 (GFP)基因是一种被广泛应用的报告基因。为了了解克隆的水稻WRKY(OsWrky)基因的核定位性质 ,将OsWRKY与GFP基因融合 ,并构建在Ubiquitin启动子控制的pCambia130 1载体上 (pCU -OsWrkyGFP)。利用基因枪介导的方法将pCU -OsWrkyGFP导入洋葱内表皮后 ,荧光显微镜观察GFP的发光部位仅在细胞核内 ,而作为对照的没有融合OsWRKY基因的载体 (pCU -GFP)轰击后细胞质和细胞核中都有荧光。

OsWRKY79基因克隆和植物表达载体的构建

WRKY是植物体中重要的转录因子,克隆水稻OsWRKY79基因将为其在植物体内的定位和功能研究奠定基础。根据GenBank公布的OsWRKY79基因序列设计特异引物,以RT-PCR法从水稻幼苗中克隆OsWRKY79基因,将其亚克隆至含有GFP基因的pBinGFP表达载体中,经菌落PCR和酶切鉴定,成功构建了重组质粒pBinGFP-OsWRKY79。

水稻OsWRKY78与GFP融合基因的拟南芥转化及亚细胞定位

[目的]确定OsWRKY78蛋白在植物中的定位。[方法]根据GenBank数据库中OsWRKY78全序列设计引物,进行OsWRKY78的RT-PCR扩增,克隆了OsWRKY78基因,将该片段与带绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒载体pBinGFP重组,并对重组载体进行菌液PCR和酶切验证,最后利用农杆菌介导的花蕾浸泡法将重组载体转化到拟南芥中,对其亚细胞定位进行研究。[结果]试验克隆得到了pBinGFP-OsWRKY78重组载体,经菌落PCR与酶切检测表明构建的表达载体正确,其转化到拟南芥中后得到了转基因植株,荧光显微镜检测结果表明,OsWRKY78基因表达产物主要定位在细胞核中。[结论]该研究结果为深入研究OsWRKY78基因的功能及其在相关信号传导中的作用奠定了基础,也为进一步研究OsWRKY78基因与褐飞虱之间的关系提供了理论依据。

OsWRKY10基因特异性dsRNA干涉载体构建

[目的]明确Osdg中T-DNA插入位点的基因是否为引起突变表型的基因。[方法]采用OsWRKY10基因5’端、不含WRKY保守域的长300 bp的cDNA片段,构建抑制OsWRKY10基因表达的特异性dsRNA干涉重组表达载体pCam-35SWInW。采用冻溶法将pCam-35SWInW载体导入根癌农杆菌超毒力菌株EHA105,对其进行PCR检测。[结果]该研究成功构建了重组表达载体pCam-35SWInW。采用相应限制性内切酶对重组表达载体进行酶切鉴定,其中以XhoⅠ消解重组质粒,可获得1 kb左右的DNA片段。在抑制基因表达方面,发卡结构比反义结构更为有效。[结论]该研究成功构建了抑制OsWRKY10表达的特异性dsRNA干涉载体,可用于进一步的基因功能研究。

水稻OsWRKY17基因定位表达载体的构建

[目的]研究水稻OsWRKY17基因的生理生化特性,确定OsWRKY17蛋白在植物中的定位。[方法]根据GenBank数据库中Os-WRKY17全序列设计引物,进行OsWRKY17的RT-PCR扩增,克隆了该基因,将该片段与带绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒载体pBinG-FP重组,将构建正确的表达载体pBinGFP-OsWRKY17通过农杆菌介导的花蕾浸泡法转化到拟南芥中。[结果]经菌落PCR与酶切鉴定表明成功构建了OsWRKY17基因与GFP融合的植物表达载体pBinGFP-OsWRKY17,并成功将OsWRKY17基因整合到拟南芥的基因组中,获得了抗性植株。[结论]OsWRKY17基因表达载体的构建为研究该基因的生理生化特性奠定了基础。

水稻OsWRKY7基因的表达研究

WRKY蛋白是植物中一类重要的转录因子,不仅参与植物生长发育的调控,还参与植物对各种生物和非生物胁迫的响应。本研究从水稻日本晴中分离OsWRKY7基因的编码序列(CDS),并克隆其启动子序列进行表达研究。首先通过实时定量PCR的方法检测不同组织中OsWRKY7基因的相对表达量,结果表明,OsWRKY7在叶片中的表达水平较高,且开花期的剑叶中表达量高于7d苗龄的幼叶。进一步将OsWRKY7启动子与GUS报告基因融合,构建了植物表达载体pOsWRKY7-GUS,并将此载体转化日本晴。转基因植株不同组织染色分析结果显示,该启动子在植株的主根尖、叶片、颖壳中有GUS活性,其中叶片上可见全叶范围分布的大量蓝色斑点,这些染色结果与实时定量PCR的结果一致。进一步的接菌和激素处理还显示,OsWRKY7启动子在根和叶中的表达均受水稻白叶枯病菌[Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)]P10生理小种侵染的诱导,同时还受外源施加的细胞分裂素和生长素诱导,而水杨酸则会抑制其在根和叶中的表达。此外,我们还将OsWRKY7基因的CDS序列分别与绿色荧光蛋白和酵母GAL4的DNA结合域融合,对该基因进行水稻茎原生质体亚细胞定位分析和酵母自激活检验,结果显示该基因定位于细胞核中并具有转录自激活活性。上述结果表明OsWRKY7具有明显的转录激活因子特征,其很可能参与了水稻对白叶枯菌的防御反应以及对多种激素信号的转导过程。

农杆菌介导OsWRKY45基因转化油菜的研究

干旱严重影响油菜的生长,降低油菜籽的产量,造成严重的经济损失。利用农杆菌介导法把具有抗旱作用的OsWRKY45基因转入油菜获得到转基因植株,经PCR检测OsWRKY45基因已整合到油菜基因组DNA。不同品种的不同外植体的转化率不同,花油7号的抗性植株获得率稍高于湘油15,下胚轴的抗性植株获得率是愈伤组织的2倍,花油7号下胚轴的抗性植株获得率高达10.9%。干旱胁迫表明高表达OsWRKY45转基因植株的抗旱性有明显的提高。

抑制水稻WRKY10基因表达的分析

在水稻T-DNA插入突变体库中发现一个生长缓慢的突变体Osdg,其T-DNA插入位点侧翼序列编码一个WRKY类转录因子(OsWRKY10)。为了明确插入位点的基因是否为引起突变表型的基因,构建了抑制OsWRKY10基因表达的dsRNA干涉载体并转化水稻(Oryza sativa L.subsp.japonica,中花11),获得转基因植株(WInW)。T1代转基因植株的表型观测结果表明,部分WInW干涉植株出现生育期延长、株高下降、分蘖数减少、穗长缩短等表型,与突变体Osdg的突变表型相似,这说明,抑制OsWRKY10基因的表达可能延缓水稻的生长发育,该基因与引起Osdg突变表型的基因具有相似功能。

水稻OsWRKY78转录因子响应盐胁迫的表达与功能研究

以OsWRKY7&基因及其相应的RNAi转基因水稻为研究对象,分析OsWRKY78转录因子响应盐胁迫的表达和功能,研究WRKY转录因子参与水稻耐盐的机制。结果表明:水稻OsWRKY78基因启动子中存在30多个与非生物胁迫相关的顺式调控元件。基因表达和GUS组织化学染色分析表明OsWRKY78的表达受盐诱导。抑制OsWRKY78基因表达可显著增强水稻在种子萌发和小苗生长阶段的耐盐性,一定程度上是通过调节OsLEA3,OsRAB21等与逆境相关基因的表达来实现的。