转基因育种

本文对植物基因工程中的受体系统、载体系统及其它转化方法作了较全面的介绍,着重探讨了农杆菌Ti质粒转化系统,同时对外源基因的表达问题了进行了初步分析。     

一种在莲花瓣中实现基因瞬时表达的实验设计

基因瞬时表达是研究目标基因功能的快速、有效手段,在植物领域得到了广泛应用。为了使学生充分了解基因工程技术在植物次级代谢物研究中的应用,实现科研反哺教学,设计了植物基因瞬时表达并影响其次级代谢物质积累的综合实验。选取非模式植物莲（Nelumbo nucifera）转录因子NnWRKY70和NnMYB5为研究对象,运用分子克隆技术构建双元表达载体。利用农杆菌注射法将目标基因导入莲花瓣中实现瞬时转化,发现过表达NnWRKY70和Nn MYB5能促进莲生物碱的合成以及花瓣花青素的积累。该实验是对以往植物生物学及生理学实验内容的扩充,有利于培养和提高学生的科研思维和实践创新能力。     

转菊芋外源凝集素基因烟草的获得

植物抗虫基因工程是解决农业生产中虫害问题的一种重要手段，利用抗虫基因使植物获得抗虫性已经得到了实际应用，在可经利用的抗虫基因中，植物外源凝集素基因是一个重要方面，植物外源凝集素是一组广泛存在于植组织中的蛋白质成分，现已发现多种植物外源凝集素对同翅目，鞘翅目，鳞翅目害虫有抗杀作用，菊芋外源凝集素是一种新发现的植物外源凝集素，本文将其置于CaMV35S组成型启动子和Tnos终止了的控制下，构建了用于转化烟草的植物表达载体，转化烟草并获得了转基因烟草，以期下一步对菊芋外源凝集素的抗虫性做出评估。     

豆球蛋白基因转化花叶芋的研究

利用重组DNA技术,构建具有Ap~rCm~r的遗传标记并带有豆球蛋白的基因重组质粒,通过“三亲支配”,将豆球蛋白基因插入到植物基因工程载体pGV3850:1103neo DNA中。用改良的共培养法进行单子叶植物花叶芋的叶盘(叶柄)转化,在Km的选择压力下得到转化的再生植株。利用Southern吸印杂交,证明豆球蛋白基因整合到花叶芋的基因组中;通过胭脂碱分析,表明pGV3850:1103neo中的胭脂碱合成酶基因在再生植株中进行了表达。     

土壤农杆菌在植物基因工程中的应用

利用土壤农杆菌转入外源基因是植物基因工程中的有效手段．为此，对土壤农杆菌转化系统中的载体系统、土壤农杆菌转化植物的分子机制以及土壤农杆菌在基因工程中应用的研究进展作了综合评述。     

农杆菌介导DR1172基因转化甘蓝型油菜的研究

耐辐射奇球菌(Deinococcus.Radiodurans,DR)能在极端胁迫条件下生存,并且拥有一个独特的极端环境抗性基因组而被广泛用于研究.其中DR1172是在耐辐射球菌中分离出的一段基因,与LEA76家族同源,参与植物的抗旱机制.本研究利用基因工程手段以载体pBI121为基础构建了植物DR1172-EHA105表达载体,然后利用农杆菌介导法将目的基因DR1172转入油菜中,得到再生油菜植株97株,阳性植株48棵,转化植株阳性率为49.48%.该研究为探讨DR1172基因的功能以及植物抗逆性提供了丰富的植物材料,而且对利用生物工程技术手段改良植物性状,培育出抗逆性强的植物优良品种有重要的指导价值.     

苦瓜核糖体失活蛋白MAP30原核表达载体构建

苦瓜作为药食同源的植物,含有许多活性成分,其中核糖体失活蛋白MAP30是近年来研究较多的一种.根据G enbank中MAP30序列,采用PCR技术,从苦瓜基因组DNA中扩增出该基因片段,将其克隆到原核表达载体pET-28a上,构建重组质粒pET-MAP30,经克隆载体转化菌液PCR鉴定,结果显示成功构建MAP30的原核表达载体.     

农杆菌介导DR1372基因转化拟南芥的研究

耐辐射奇球菌(D.radiodurans,DR)在极端胁迫条件下能够继续生存,其耐辐射奇球菌基因组中(DRR1)拥有一个独特的极端环境抗性基因组而被广泛研究.DR1372基因就是在DR R1中克隆得到的一个基因,其蛋白序列存在一个Why功能域,此功能域可能参与了植物的抗旱过程.我们利用基因工程手段首先构建了植物DR1372-GV3103表达载体,然后利用花序浸染法成功将目的基因DR1372转入拟南芥中,最后对阳性植株进行盐胁迫,证实了DR1372基因在拟南芥中的表达明显改善了转基因植株的耐盐性.初步建立了农杆菌介导DR1372基因转化拟南芥体系,为后续DR1372基因的功能研究工作提供了理论基础.     

Roi基因在三种植物中转化与表达的比较研究

通过改良的叶圆盘转化法,将Ti质粒上的Roi基因(细胞分裂素合成酶基因)转化入一种单子叶植物花叶芋和二种双子叶植物花椰菜和甘蓝的基因组中。在转化后组织当中以及再生植株的苗中,甚至再生植株的无性繁殖后代中均可测得Nos基因的产物胭脂碱的存在。这表明,Ti质粒上的外源基因已经在以上三种转基因植物中得到稳定的整合和表达,新的性状可以随着细胞分裂而传代。     

植物表达双价抗虫载体pCAMBIA3300-bt-pta的构建

本研究将苏云金芽孢杆菌（bt）与半夏凝集素抗虫基因（pta）两类抗虫基因连接到具有高效性的植物表达载体pCAMBIA3300中,重组表达质粒分别经过ApaⅡ单酶切及xhoⅠ和KpnⅠ双酶切鉴定、分析后,实验结果表明含有双价抗虫基因pCAMBIA3300-bt-pta的植物重组表达质粒已构建成功。     

转基因植物在疫苗研究中应用

近些年,随着基因工程和植物生物技术的发展,利用转基因植物生产人和动物疫苗已受到越来越多的关注。转基因植物疫苗借助遗传转化载体将抗原基因导入植物中使其表达,通过口服刺激肠内黏膜诱导部位,诱导黏膜和全身免疫反应。与其它疫苗相比,转基因植物疫苗更廉价,更安全,有较好的效果,况且可不经分离与纯化而直接使用。越来越多的抗原蛋白已在植物中得到表达,并进行了动物及人体实验。虽然利用转基因植物生产疫苗还有很多问题有待解决,但其发展前景十分广阔。。     

植物遗传转化技术研究概况

本文介绍了植物基因转移的各种方法，涉及载体介导的转化、DNA直接转化和种质系统转化．     

苹果赤霉素3-氧化酶1(MdGA3ox1)在烟草中的表达研究

近年来在拟南芥、水稻等物种中对赤霉素生物合成途径的研究日益完善,但苹果中的赤霉素生物合成途径尚未明确.文章通过构建苹果GA-3氧化酶基因MdGA3ox1的植物表达载体,并将该基因通过农杆菌介导法转化到烟草中来快速验证其在植物中的功能.结果发现:MdGA3ox1对烟草的表型产生了很大的影响,既有赤霉素过量的典型表型,也有非典型的表型.造成这种表型的原因可能有两个:一是在烟草赤霉素生物合成途径中,GA3ox不是最关键的基因;二是基因的表达需要特定的的转录因子,在烟草中的启动子和苹果中不同,结合的转录因子也不同,从而造成了表型的多样化.     

根癌农杆菌介导植物遗传转化的分子机制

根癌农杆菌介导转化法是目前应用最广泛的植物转基因方法,通过植物表达载体上DNA的加工和转移将外源DNA转运到植物细胞内.主要介绍了根癌农杆菌介导植物遗传转化的分子机制.     

农杆菌介导的vbp基因遗传转化调控机理研究

该文就农杆菌介导的vbp基因遗传转化调控机理进行研究。方法一:分析vpb1基因启动子序列;方法二:对探测载体中vpb1基因启动子的转录活性进行验证;方法三:设计vbpl基因启动子序列突变位点。结果:(1)基于荧光蛋白表达情况来看,在pRSET-A质粒中的vbpl基因启动子能够将荧光基因的表达予以正常启动。(2)能够正确构建pRSET-m1突变质粒,vbp1基因启动子的转录活性会随着SigmaA结合位点的去除而降低。(3)能够正确构建p RSET-m2突变质粒,vbp1基因启动子的转录活性会随着转录因子Fnr结合位点中-65位碱基的突变而增强。(4)能够正确构建pRSET-m3突变质粒,vbp1基因启动子的转录活性会随着转录因子Fnr结合位点中-66位和-68位碱基的突变而消失。结论:深入研究农杆菌介导的vbp基因遗传转化调控机理,能够找出影响农杆菌的VBP蛋白表达的相关因素,有可能使所获得的农杆菌菌株具有较高的转化效率,以便能够有效提高植物转基因效率。     

植物基因工程载体—Ri质粒

植物基因工程的发展,要求有一种简便、快速而有效的方法,以便把外源基因导入宿主植物细胞中,并尽快从转化细胞再生出完整的工程植株。为此,既要求探寻合适的外源基因载体和相应的受体,又要建立有效的转化系统。目前,这两方面都已取得了很大的进展。根癌农杆菌能感染双子叶植物、裸子植物和部分单子叶     

植物基因工程研究的新趋势——利用转基因植物生产药物

植物基因工程的最初目标是创造出优质高产、抗病虫害、抗早、耐盐碱等优良性状的作物新品种。随着高效基因载体系统和遗传转化技术的发展,植物基因工程技术又出现一个新的生长点,即利用转基因植物生产药物。本文就该领域的研究进展及应用前景作一简介。     

大豆β-1,3-葡聚糖酶基因转化烟草及抗病性的研究

构建了大豆β－１，３－葡聚糖酶（β－１，３－ｇｌｕｃａｎａｓｅ）基因的植物表达载体ｐＢＩ１２１－ｇｌｕ，并通过直接转化方法将其导入根癌农杆菌（Ａ．ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）ＬＢＡ４４０４受体菌中，构建了用于植物遗传转化的工程菌株ＬＢＡ４４０４（ｐＢＩ１２１－ｇｌｕ），并以烟草为转化对象进行了遗传转儿，获得了大量再生的转基因烟草．ＰＣＲ，ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｍ以及Ｓｏｕｔｈｅｍ杂交检测结果表明目的基因已整合到烟草基因组中．转基因植株苗期抗立枯病实验表明，部分转化β－１，３－葡聚糖酶基因的工程烟草对立枯丝核菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ　ｓｏｌａｎｉ．）表明出不同程度的抗性提高．     

植物基因工程研究的新趋势——利用转基因植物生产药物

植物基因工程的最初目标是创造出优质高产、抗病虫害、抗旱、耐盐碱等优良性状的作物新品种。随着高效基因载体系统和遗传转化技术的发展,植物基因工程技术又出现一个新的生长点,即利用转基因植物生产药物。本文就该领域的研究进展及应用前景作一简介。     

人超氧化物歧化酶（SOD）基因的原核表达与蛋白纯化

从人直肠癌细胞株Colo320中提取总RNA,经RT-PCR扩增出SOD基因片段,经限制性内切酶（BamHI,Sinai）酶切后按正确的读码框顺序插入到pGEX-4T-2表达载体上,重组质粒转化大肠杆菌,经菌落PCR和质粒双酶切鉴定、序列测定确认,证实成功地构建了人SOD基因融合表达载体．转化菌经IPTG诱导表达,SDS-PAGE显示有与预期大小约44kD相吻合的融合蛋白带,获得了可溶性表达的目的蛋白,采用Glutathione Sepha—rose4B亲和层析对重组蛋白进行纯化,获得了纯度很高的目的蛋白．