影响根癌农杆菌介导的香蕉基因转化早期的主要因素

用含质粒载体pCAMBIA2 30 1的根癌农杆菌 (Agrobacteriuminoculation)转化“6 4 1”香蕉 (MusaAAACavendishsubgroupcv.6 4 - 1)的薄片外植体 ,通过测定GUS基因瞬时表达率 ,对转化早期的主要影响因素进行了研究。结果表明 :农杆菌EHA10 5较适合于介导转化。将薄片置于固体高渗培养基上培养 4h后 ,通过真空减压法使农杆菌接种于其上 ,获得了较高的瞬时表达率 (41 6 7% ) ,是对照 (8 33% )的 5倍 ,农杆菌悬液稀释 5倍用于转化较好 ,共培养 3d为宜。薄片外植体越靠近根部 ,瞬时表达率越高。而外植体预培养会降低瞬时表达率。

抗草甘膦基因aroAM12及抗虫基因Bts1m的转基因棉株

构建了一种新的植物高效表达载体pAM12 s1m ,其上携带有通过基因优化 (geneshuffling)技术获得的抗草甘膦突变基因 (aroAM12 )和抗虫人工合成重组Bt基因 (Bts1m)。aroAM12基因表达由CaMV35S启动子控制 ,Bts1m基因表达由2E 35S启动子和Ω因子控制。以棉花无菌苗下胚轴为外植体 ,采用农杆菌介导法将aroAM12和Bts1m基因导入棉花品种石远 32 1中 ,以aroAM12基因作为选择标记 ,草甘膦为选择剂直接筛选获得 5 2棵再生植株。PCR和Southernblot分析表明再生植株均整合有aroAM12基因 ,其中 38棵植株同时整合有aroAM12和Bts1m基因。Northernblot、Westernblot分析进一步证明整合到植株中的两个基因在转录和翻译水平上进行了有效表达。离体叶片草甘膦抗性和虫试实验证明 ,获得的转基因棉花对草甘膦和棉铃虫具有较强的抗性。

转基因番木瓜的抗病性及分子鉴定

对T1代转番木瓜环斑病毒(PRV)复制酶(RP)突变体基因的两个番木瓜株系,进行了抗病性和分子生物学分析。结果表明,转基因番木瓜对PRV抗性达到高抗或免疫,目的基因RP遗传至转基因后代并在RNA水平表达,PCR可检测到CaMV35S启动子序列、标记基因NPTII。

根癌农杆菌介导苜蓿体胚转化及转基因植株再生

用含质粒载体pCAMBIA2301(带有受CaMV35S启动子调控的GUS基因和nptⅡ基因)的根癌农杆菌Agrobacteriumtumefaciens转化晋南苜蓿MedicagosativaL cv Jinnan的体胚组织,发现负压处理有利于提高转化频率(可达35%),3批共158个体胚切块的转化实验共获得具有卡那霉素抗性的再生植株15株,经组织化学染色和分子检测,证实GUS基因已整合到转化植株基因组中,在芽、叶片、叶柄和根等组织中均有表达,并在土壤栽培过程中保持稳定的表达。

“传统”垃圾填埋场渗滤液中古细菌16S rRNA基因的RFLP分析

“传统”垃圾填埋场渗滤液中古细菌群落的多样性通过不依赖于培养的分析而获得。将渗滤液中古细菌的16S rRNA基因片断(16S rDNA)选择性地扩增出来并用于构建16S rDNA克隆文库。文库内古细菌16S rDNA的遗传变异性通过RFLP分析(限制性内切酶Hha Ⅰ和HaeⅢ)而得到。80个随机选出的古细菌rDNA克隆子被划分为29个不同的RFLP型(组),其中最大的5个型共占所有被分析克隆子的53％左右,而其余24个型的丰度均处于相对较低的水平,其中16个型更仅含有1个克隆子。有关结果表明,对克隆16S rDNA片断的RFLP分析是评估复杂厌氧系统中微生物群落多样性的有力工具。

油菜转抗草甘膦、抗虫基因获得双抗植株

以草甘膦为筛选剂,用农杆菌介导法将编码5烯醇式丙酮酸莽草酸3磷酸合成酶(EPSPS)的aroAM12基因和编码苏云金杆菌毒蛋白的Btslm基因导入到甘蓝型油菜优良品种湘油15号中。在用草甘膦对转化体进行筛选的基础上,对转基因再生植株进行了PCR检测、Southernblot和Westernblot分析,结果证明外源基因确已导入到该油菜品种中,而且表达了相应的蛋白。对转基因植株进行抗草甘膦、抗虫性鉴定的结果表明,转基因植株具有抗草甘膦、抗虫的双重特性。研究结果还表明抗草甘膦的aroAM12基因在植物基因转化中,既可以用作抗除草剂基因,又可以代替常用的抗生素标记,用作植物筛选标记基因。

抗草甘膦抗虫植物表达载体的构建及其转基因烟草的分析

构建了含草甘膦抗性突变基因 (aroAM12 )和人工合成重组Bt抗虫基因 (Bts1m)的植物表达载体pCM12_s1m。aroAM12基因的表达由CaMV35S启动子控制 ,Bts1m基因的表达由 2E_CaMV35S启动子和Ω因子控制。通过农杆菌介导 ,将aroAM12和Bts1m基因转化到烟草中 ,转基因烟草通过在含草甘膦的MS培养基上筛选而获得。Southernblot分析表明所有经过草甘膦筛选出的转化植株都整合有aroAM12基因 ,约 70 %的转化植株同时整合有aroAM12和Bts1m基因。Northernblot、Immunodotblot分析进一步证明整合的两个基因在转录、翻译水平上均进行了表达 ,不同植株之间表达存在着差异。草甘膦抗性和虫试实验证明 。

大蕉苯丙氨酸解氨酶基因的克隆、鉴定和表达分析(英文)

为了研究苯丙氨酸解氨酶基因与大蕉(Musa ABB cv. Dongguandajiao)抗枯萎病的关系,利用 RT-PCR 和 RACE技术克隆了大蕉苯丙氨酸解氨酶基因全长 cDNA。此 cDNA 长 1 300 bp,包含一个长为 1 191 bp,编码 397 个氨基酸的完整开放阅读框(ORF),推导的氨基酸序列与水稻 PAL 基因氨基酸序列同源性达 89%,将此基因命名为 M-PAL。Southern杂交结果表明大蕉中存在一个包含 4-5 个 PAL基因的基因家族,将此基因克隆到大肠杆菌表达载体 pET32(a+)中,表达的蛋白质分子量大小与推导的相一致,并且表达的蛋白质表现出 PAL 酶活性。对接种香蕉枯萎病菌 4 号生理小种(Fusarium oxysporumf. sp. cubense (FOC) race 4 )后大蕉叶片中 M-PAL基因的转录谱进行研究表明,在接种枯萎病菌后,M-PAL基因在叶片中的转录水平提高,因此推测 M-PAL基因的表达可能与香蕉枯萎病抗性相关。

与芒果子叶切段不定根形成相关基因的cDNA片段的克隆

在研究芒果子叶横切所形成的远轴面和近轴面的不定根形成时发现,只在近轴面形成不定根。该研究利用抑制性扣除杂交(suppressive subtractivehybridization,SSH)方法,以子叶切段远轴切面作为参照样品,近轴切面作为检测样品,构建正向差异cDNA文库,分离与芒果子叶切段不定根形成相关基因的cDNA片段。经Virtual Northern杂交分析,获得6个阳性克隆。序列分析和同源性比较结果表明这些cDNA片段均为首次报告,它们分别与转运蛋白、转录调控因子及酶基因的DNA序列同源。

人纤溶酶原K1-3区基因在大肠杆菌中的表达

将人纤溶酶原kringle 1- 3 (K1- 3)基因插入融合表达载体pET - 17b ,获得重组质粒pET -K13 ,转化E coliBL2 1(DE3) ,在IPTG诱导下 ,人纤溶酶原K1- 3基因在E coliBL2 1(DE3,pET -K13)中获得高效融合表达 ,表达量占菌体总蛋白的 2 4% ,表达产物以包涵体存在 ,Westernblot证明重组蛋白对人纤溶酶原抗血清有特异免疫原性 .

人血管能抑素基因的克隆、表达及其表达产物的纯化和生物活性测定

以人胎盘脐带组织为材料 ,提取组织总RNA ,用net RT PCR方法合成人血管能抑素cDNA基因 ,将该cDNA克隆进pSP72载体获得重组质粒pSP72C ,DNA序列分析结果与预期序列一致。用BamHⅠ和NdeⅠ双酶切 ,切下pSP72C上的血管能抑素cDNA ,插入pET 3c载体的相应位点获得重组表达质粒pETC ,转化E .coliBL2 1 (DE3 ) ,SDS PAGE分析显示 :在IPTG诱导下 ,血管能抑素基因获得了高效表达 ,表达量约占菌体总蛋白的 2 7 9% ,主要以包涵体形式存在。包涵体经过洗涤、裂解、蛋白复性以及SephadexG 75凝胶过滤层析等步骤后 ,获得了纯度达 91 4%的人血管能抑素。CAM实验证明 1 0 μg纯化蛋白就能显著抑制鸡胚新生血管生成。

水稻细胞质铜锌超氧化物歧化酶基因的序列和表达分析

以水稻(Oryza sativa)品种Cpslo17幼穗为材料,通过RT-PCR克隆了长度为698bp的编码水稻细胞质铜锌超氧化物歧化酶基因(OsCu/Zn-SOD)。序列分析表明其覆盖基因完整编码框,编码由152个氨基酸组成的蛋白,它与玉米(Zea maize)Cu/Zn-SOD基因序列的相似率为88%。TargetP和ChloroP预测编码蛋白N端无信号肽序列,且此编码区段有8个外显子和7个内含子。利用Swiss-Model站点预测OsCu/Zn-SOD三维结构,并分析其铜锌离子结合位点的结构。RT-PCR结果表明OsCu/Zn-SOD在水稻不同品种均有表达,但表达量存在差异,OsCu/Zn-SOD在Cpslo17的分裂旺盛的幼嫩组织如幼穗、开花期花序和未成熟种子中表达量较高,而在叶片中表达量相对较低,在愈伤组织中表达微弱。

嗜铬粒蛋白N端片段基因在枯草杆菌中的表达及表达产物的活性分析

嗜铬粒蛋白 (CGA)是存在于分泌细胞的由 43 9个氨基酸组成的可溶性蛋白。近年的研究发现CGA的N端具有抗血管收缩、抗细菌和抗真菌的功能。为了寻找高效低毒的抗真菌片段 ,利用PCR技术扩增了编码人嗜铬粒蛋白N端 1 76位氨基酸 (CGA1 76)的DNA片段 ,并将之克隆进本实验构建的枯草杆菌诱导型表达载体pSBPTQ ,获得含CGA1 76基因的重组质粒pSVTQ ,转化蛋白酶三缺陷的枯草杆菌DB40 3。经蔗糖诱导后 ,CGA1 76片段在枯草杆菌DB40 3 (pSVTQ)中获得表达 ,产物分泌到细胞外 ,分泌量约为 5mg L ,占总分泌蛋白的 13 3 %。测试了表达产物对几种丝状真菌和酵母的抑制作用 ,发现在 4μmol L的浓度下 ,枯草杆菌表达的重组CGA1 76对镰刀菌。

灰树花海藻糖合成酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

海藻糖主要作用是作为生物体的结构组分、以及保护生物膜和保护蛋白质。在灰树花中 ,海藻糖在干重中所占比例最高可达到 1 5 %～ 1 7% ,说明灰树花合成海藻糖的能力很强。将灰树花海藻糖合成酶基因克隆 ,并在大肠杆菌表达系统里表达。表达量为 1 90mg L。通过活性测定 ,证明在大肠杆菌中表达的海藻糖合成酶具有酶活性 ,结合基因工程和酶工程方法 。

灰树花总DNA的制备及基因组文库的构建

灰树花是一种珍贵的药用真菌,因为多糖含量较高,较难获得高质量的总DNA,本文提出了一种制备高质量灰树花总DNA及构建灰树花基因组文库的方法。该方法制备的灰树花总DNA,经Sau3AⅠ酶切后,用于构建基因组文库,可得到2×105个转化子/50mg,平均插入片段为14kb。为下一步克隆灰树花中的基因以及进行其他分子生物学研究奠定了基础。

绿绒蒿自然杂交种及其亲本cpDNA trnL-trnF基因的遗传学分析

对自然杂交种Meconopsis×cookei及其亲本红花绿绒蒿M.punicea和五脉绿绒蒿M.quintuplinervia的叶绿体DNAtrnL-trnF区进行了序列测定,所得序列的长度为957～961bp,其中M.×cookei的序列长度为960bp,红花绿绒蒿为961bp,五脉绿绒蒿为957bp。利用软件Clustal X对所得序列进行排序和碱基比较,排序后的序列长度为964bp,其中trnLintron为512bp,trnL3′exon为50bp,trnL-trn Fintergenic spacer(IGS)为361bp,还包括41bp的trnF5′端片段。整个trnL-trnF区序列共有25个变异位点,其中杂交种M.×cookei与红花绿绒蒿具有相同碱基的位点有21个(占84%),M.×cookei与五脉绿绒蒿具有相同碱基的位点仅有1个(占4%),余下3个位点(占12%)中,M.×cookei的碱基与两个亲本均不相同。分析结果表明,杂交种M.×cookei的叶绿体基因trnL-trnF来自红花绿绒蒿,根据质体细胞质遗传的规律,从而推测红花绿绒蒿为该杂交种的母本,五脉绿绒蒿为其父本。

抗香蕉枯萎病的野生蕉抗病基因类似序列的克隆与表达(英文)

野生蕉是香蕉遗传改良的天然基因库。为了分离野生蕉中的抗病基因类似序列,根据核苷酸结合位点(nucleotide binding site,NBS)和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶域设计简并性引物,以经过鉴定的抗香蕉枯萎病4号生理小种的野生蕉(Musa acuminata)叶片cDNA为模板进行PCR扩增。经过对扩增产物进行克隆和测序,获得了6个500 bp左右的RGAs片段。其中有2个RGA(WNB1和WNB2)具有NB-ARC保守结构域特征,并且WNB1具有连续的ORF。其余4个RGAs(WST1、WST2、WST3和WST4)均具有丝氨酸,苏氨酸蛋白激酶域特征,且WST3编码的氨基酸序列与水稻抗叶斑病基因Xa21同源性很高。用半定量PCR分析枯萎病菌诱导后野生蕉叶片中RGAs的表达情况,结果表明WNB1和WST3受枯萎病菌诱导后表达量增强,这表明WNB1和WST3的表达可能与香蕉枯萎病抗性相关。

21世纪医学主要进展的预测——以人类后基因组研究为主要特征的医学革命时代

21世纪将是生命科学取得革命性飞跃性进展的时代,同时也是医学上取得伟大进展的时代。这个时代是以功能基因组即后基因组时代为主要特征而发展的,作者从21世纪人类功能基因组将取得的进展;治疗着眼于基因水平;诊断学上的革命;基因治疗将取得的成功;未来医学将把保健、预防、治疗、康复视为整体加以安排;新型有效药物将大量涌现;中医药将取得现代化的发展;人体报废的组织及器官的修复和更替置换;老年人疾病的预防、治疗和寿命的延长以及其它有关问题等十个方面预测了21世纪医药学发展的方方面面,为未来医药学发展提供了轮廓,指明了方向。

水稻矮化突变体G蛋白α亚基基因的结构和表达

利用γ-Co60辐射诱发水稻特光矮-2(Oryza sativa L.cv.TGA-2)产生变异,获得一种稳定遗传的新型水稻矮化突变体dwarf69。dwarf69和TGA-2及其杂交后代F1、F2、F3成熟期的株高数据表明矮化表型受一对隐性基因控制。进一步研究发现,虽然dwarf69和TGA-2的G蛋白α亚基基因(Rice G protein alpha-subunit,RGA)编码区核苷酸序列只有一个核苷酸的差异,但RGA在野生型TGA-2中的表达量明显高于在突变体dwarf69中的表达量。对矮化突变体dwarf69和野生型TGA-2的RGA基因5'上游区的序列分析表明,dwarf69 RGA 5'上游区比TGA-2RGA 5'上游区多出1 076 bp。首次报道水稻矮化突变体中的RGA 5'上游区序列与其野生种的RGA 5'上游区序列存在显著的差异。

烟草叶片表面抗性蛋白T-phylloplanin基因的克隆

从烟草突变体T-cldf叶片表达基因的SSH文库中,筛选到一个与真菌抗性相关的表达序列标签P1T10(GenBank Access No.EB102896)。以P1T10序列为模板设计引物,用末端快速扩增(RACE)技术扩增得到T-Phylloplanin的cDNA全长(GenBank Access No.DQ451214)。利用DNASTAR软件的EditSeq程序(Version 5.01)分析T-Phylloplanin基因,显示它包含一个完整的开放读码框,编码一个含有110个氨基酸、等电点为7.74、分子量为11.3 kD的小分子量蛋白(GenBank Access No.ABE03627)。通过BLAST比对发现它与烟草叶片的一个表面抗性蛋白全长基因(GenBank Access No.AY705384)的同源性为93%。通过半定量RT-PCR分析表明,T-Phylloplanin在烟草突变体T-cldf叶片中的表达量高于烟草K346。