羊种布鲁氏菌M5-90疫苗株铁应答调控因子irr和rirA基因缺失株的构建与鉴定

为研究铁调控因子irr和rirA在羊种布鲁氏菌(Brucella melitensis)感染过程中的作用,本研究通过卡那替换的方法构建两个缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA,分别将亲本株和缺失株在相同营养条件下培养36 h,观察其振荡培养时的生长变化趋势。分别将1×108 CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90接种到含1.5 mol/L NaCl、pH 2.5、pH 11.5、10 mmol/L H 2O 2的1 mL布鲁氏菌液体培养基,比较缺失株和亲本株在不同条件下的生长特性;分别以1×106 CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90感染小鼠巨噬细胞RAW264.7检测缺失株的黏附、侵袭和胞内生存能力。结果显示,在相同体外培养条件下缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA生长速度明显低于亲本株;M5-90Δirr、M5-90ΔrirA在高盐、强酸和强碱环境下生存率均显著或极显著低于亲本株(P<0.05;P<0.01),在H 2O 2条件下这两个缺失株的生存率却显著高于亲本株(P<0.05)。与亲本株相比,缺失株在小鼠巨噬细胞RAW264.7内的侵袭和黏附能力均减弱,在感染后45 min缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA的黏附和侵袭能力均极显著低于亲本株(P<0.01),但在感染后24 h,这两个缺失株在细胞内繁殖能力与亲本株相比有所增强。本研究报道了irr和rirA基因不仅调控了羊种布鲁氏菌的生长,同时对细菌黏附和侵袭能力也产生一定的影响,M5-90Δirr和M5-90ΔrirA是两株具有潜力的布鲁氏菌候选疫苗株。

转耐辐射球菌irrE基因提高拟南芥盐胁迫耐受性的表型分析

耐辐射球菌中的irrE基因作为一种全局性调节因子,在抵御极端辐射照射时起着至关重要的作用。利用农杆菌介导的花序浸染法,将irrE基因转化拟南芥,筛选和鉴定出表达irrE的植株,并分析了转基因植株的盐胁迫耐受能力。结果显示,转irrE拟南芥表现出对盐胁迫的耐受性提高;在盐胁迫下,转基因拟南芥体内脯氨酸含量比野生型有明显的提高。RNA半定量分析显示转基因植株中AtNHX1表达水平升高。因此推测irrE基因在转基因拟南芥中调控了AtNHX1的表达,引起了植株的盐胁迫耐受性提高。

过表达IrrE基因提高油菜的抗盐胁迫能力

以过表达Irr E基因油菜T3代植株和非转基因油菜植株为试验材料,研究不同浓度Na Cl胁迫下过表达Irr E对油菜植株抗盐胁迫能力的影响,检测不同浓度Na Cl胁迫下非转基因和过表达Irr E基因油菜植株叶片中的抗氧化酶活性如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)、脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率(REC)。结果显示,随着Na Cl浓度的增加,非转基因和过表达Irr E基因油菜植株各自的抗氧化酶活性均呈现先增强后减弱的趋势,而MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和相对电导率都随着Na Cl浓度的增加而逐渐增加;但与非转基因相比,在高浓度Na Cl胁迫下过表达Irr E基因油菜植株具有较高的抗氧化酶活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量以及较低的MDA含量和相对电导率,表明在高盐胁迫下过表达Irr E能够显著地提高转基因油菜植株的抗盐胁迫能力。

NaCl胁迫对转IrrE基因烟草抗氧化酶活性的影响

文章主要研究了转IrrE基因烟草幼苗对NaCl胁迫的耐受性应答情况。结果表明,在200mmol/LNaCl胁迫下,其中野生型烟草随着胁迫时间的延长,POD、SOD、CAT三种抗氧化酶活性和可溶性蛋白的含量逐渐升高,处理24h后达到一个峰值,然后又逐渐降低,叶片的相对含水量一直逐渐降低,而转IrrE基因烟草幼苗三种抗氧化酶活性和可溶性蛋白持续上升,相对含水量先有所降低然后逐渐升高,5个生理指标均高于野生型烟草。因此,IrrE基因作为一种转录因子可能调控了盐胁迫相关基因的表达,从而提高了植物对NaCl胁迫的耐受能力。

转抗旱基因IrrE玉米材料的获得及抗性鉴定

以优良玉米自交系综31的幼胚为受体材料,采用农杆菌介导法将来自微生物耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)的抗旱基因IrrE转入玉米幼胚组织细胞中,转化后的细胞通过抗性筛选,分化再生成苗。结果表明,经特异PCR检测,42株植株转入了IrrE基因,有29株收获种子。T_1代在温室大棚控制水肥试验及脯氨酸等生理生化指标检测表明,转基因植株具有良好的耐旱特性,为抗旱玉米新品种选育提供了较好的亲本材料。

自然干旱胁迫下IrrE基因对甘蓝型油菜生理生化变化的影响

以转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜为材料,在自然干旱条件下,比较研究了转基因与非转基因油菜植株的干旱耐受性情况。结果表明,在0-35 d的自然干旱情况下,随着盆土中土壤含水量的逐渐降低,转基因与非转基因油菜植株的叶片含水量(RWC)也逐渐下降,35 d后他们的含水量降到最低,恢复供水后,其含量均逐渐上升。而油菜叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、SOD和POD酶活性却逐渐上升,恢复供水后,他们的含量和酶活性均逐渐下降,但在干旱胁迫和复水过程中,转基因油菜叶片的含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD和POD酶活性均高于非转基因油菜,而丙二醛(MDA)含量始终低于非转基因的含量。说明来源于耐辐射奇球菌的转录调节因子IrrE,参与了油菜幼苗对干旱胁迫的耐受性应答过程,从而增强了植株的耐旱能力。

转IrrE基因甘蓝型油菜农艺性状的分析

文章主要研究了转IrrE基因T1代甘蓝型油菜在自然条件与Nacl盐胁迫条件下的农艺性状,结果表明:以自然条件下的野生型油菜为对照,自然条件下的转IrrE基因油菜在株高、主花序长度、全株有效角果数差异极显著,而分枝部位高度和分枝个数差异不显著。300mMNaCl高盐胁迫条件下的转IrrE基因油菜,株高、主花序长度、全株有效角果数差异极显著,分枝数差异不显著。

IrrE基因酵母双杂交体系诱饵载体的构建

耐辐射奇球菌中的IrrE基因能增强转IrrE基因油菜的盐胁迫耐受性。为了进一步筛选植物体内与IrrE相互作用蛋白,从而加深对盐胁迫耐受性分子调控网络的认识,根据IrrE基因的开放阅读框设计引物,从PBI121-IrrE上扩增该基因的编码区,将其克隆到酵母表达载体pGBKT7中,获得IrrE的酵母表达载体pGBKT7-IrrE,测序结果表明:pGBKT7-IrrE载体构建成功,可用于后续的酵母双杂交文库的筛选工作。

转IrrE基因甘蓝型油菜对NaCl胁迫的耐受性应答

以转IrrE基因甘蓝型油菜为材料,研究了转IrrE基因甘蓝型油菜幼苗对NaCl胁迫的耐受性应答情况.在200 mmol/L NaCl胁迫下,随着胁迫时间的延长,转IrrE基因和野生型油菜的POD、SOD和CAT三种抗氧化酶活性均增加,其中野生型油菜的三种抗氧化酶在24h后达到峰值,随后逐渐下降,而转IrrE基因油菜的三种抗氧化酶活性却持续增加,并在相同的胁迫时间内均高于野生型油菜的酶活性;同时转IrrE基因油菜的脯氨酸和可溶性蛋白质含量均比野生型油菜的高,但其丙二醛(MDA)的含量比野生型油菜的低.结果表明,IrrE基因作为一种转录因子可能广泛参与了油菜幼苗对NaCl胁迫的耐受性应答过程,从而提高了植物对NaCl胁迫的耐受能力.

干旱胁迫对转IrrE基因甘蓝型油菜生理生化指标的影响

以转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜为材料,用10%(W/V)PEG6000(聚乙二醇)进行了干旱胁迫实验,比较研究了转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜幼苗的耐受性应答情况。结果表明:转基因油菜植株含水量下降趋势小于非转基因油菜植株;转基因油菜植株叶绿素含量和荧光参数F0的上升趋势均明显大于非转基因油菜植株;转基因油菜植株的Fv/Fm值和可溶性蛋白含量均大于非转基因油菜植株,但丙二醛(MDA)含量小于非转基因油菜植株。以上结果从侧面证实了:在干旱胁迫下,转IrrE基因油菜植株较非转基因植株有更强的耐受能力;IrrE基因作为一种转录调节因子,广泛参与了油菜幼苗对干旱胁迫的耐受性应答过程,增强了植株的耐旱能力。