转基因拟南芥

摘要： [目的]本文旨在验证茶树小G蛋白基因CsRAC5在非生物胁迫下的功能,并进一步探索茶树RAC/ROP蛋白的生物学功能。[方法]以茶树品种‘龙井长叶’为材料,研究盐胁迫、干旱处理和脱落酸(ABA)处理对茶叶中CsRAC5表达量的影响。通过农杆菌介导浸染法获得纯合的转基因拟南芥,并通过对盐胁迫、干旱处理和ABA处理下转基因拟南芥的萌发率、根长和生理生化等指标的测定,验证CsRAC5在非生物胁迫下的功能。[结果]盐胁迫、干旱处理和ABA处理均使茶树叶片中CsRAC5表达量显著下降;转基因拟南芥在盐胁迫和ABA处理下的萌发率、成活率及根长明显降低;干旱处理延缓了转基因拟南芥(OE6和OE7)的萌发时间,但OE6、OE7的7 d萌发率明显高于野生型拟南芥,且3个拟南芥株系的成活率和根长无显著差异。盐胁迫下转基因拟南芥丙二醛含量显著高于野生型拟南芥,但其可溶性糖含量和叶绿素含量显著低于野生型。[结论]转基因拟南芥对盐胁迫和ABA处理的敏感性明显提高,且呈现梯度依赖效应;CsRAC5基因降低了转基因拟南芥在干旱胁迫初期的抗旱能力。

摘要： 本刊2021年33卷第6期李丹等《棉花类表皮特异性分泌糖蛋白基因GhAOlEPl的克隆和功能分析》中“2.8干旱胁迫下转基因拟南芥抗旱性分析”应该是“2.7干旱胁迫下转基因拟南芥抗旱性分析”。特此更正。

摘要： 镉(Cd)是矿区重金属污染的主要元素之一,严重限制了植物的生长、发育。细胞分裂素(CTK)能够缓解镉对植物的毒害,但具体机制尚不清楚。本研究克隆了多年生黑麦草CTK信号通路基因LpARR10,该基因具有6个外显子,编码598个氨基酸。进化分析表明,LpARR10与拟南芥B类ARR转录因子(B-ARRs)聚为一组,其中与AtARR10和AtARR12的亲缘关系较近。氨基酸序列分析结果显示,LpARR10具有B-ARRs典型的磷酸受体结构域、磷酸化和金属离子结合位点。表达模式分析表明,CTK(25μmol·L^(-1)6-BA)和Cd(200μmol·L^(-1) CdCl_(2))处理0.5、2、6、12、24和48 h均显著提高了黑麦草根部LpARR10的表达;而在叶片中,LpARR10的表达仅在CTK和Cd处理2和6 h后显著升高。过量表达LpARR10转基因和野生型拟南芥在无Cd的MS培养基上生长10 d后,根长和鲜重没有显著差异;而在含有Cd(180μmol·L^(-1) CdCl_(2))的MS培养基中,过量表达转基因株系的根长和鲜重显著高于野生型对照。综上,LpARR10在细胞分裂素调控的植物耐镉机理中发挥重要作用。

摘要： 细胞色素P450(CYP450)超家族广泛参与初生和次生代谢物质的生物合成,其中CYP703家族基因参与拟南芥、水稻等的花药发育。本研究利用生物信息学方法,从芝麻基因组中鉴定出303个CYP450基因,发现它们分为9个家族簇(clan),43个基因家族,随机分布于16个连锁群中。CYP703家族是71 Clan的成员之一,为了解芝麻CYP703家族的功能,克隆并分析了其家族基因SiCYP703A2。系统进化分析表明,SiCYP703A2与拟南芥CYP703A2聚为一类,它们的氨基酸序列一致性为77%。表达分析表明,SiCYP703A2在芝麻的花蕾组织中高量表达,同时在花药发育的四分体阶段表达水平较高。拟南芥中超量表达后发现,SiCYP703A2超表达植株荚果变短、花粉活力降低,花药扫描电镜观察显示花粉壁表面出现不规则突起,花粉壁结构异常。此外,荧光定量PCR结果显示,多个花粉壁发育基因在SiCYP703A2超表达植株的花药中异常表达。这些结果表明,超量表达SiCYP703A2会导致转基因拟南芥花粉壁出现缺陷,导致育性降低,推测SiCYP703A2在花粉粒和花粉壁的形成中发挥作用。

摘要： 枯草杆菌蛋白酶基因家族(SBT)是控制植物生长发育和响应环境胁迫的重要基因家族。为进一步了解木薯SBT基因家族的数量、基本特征、功能域和进化关系等,在全基因组水平通过生物信息学方法对SBT基因家族进行了鉴定和分析,并对其中一个成员的功能进行了分析。进化树分析结果表明,在木薯基因组中共鉴定到69个SBT成员,其中Manes.18G044300与拟南芥抗旱基因SDD1亲缘关系最近,因此将该成员命名为MeSDD1;22个成员无内含子,69个成员的蛋白携带5个高度保守的结构域,一部分SBT成员在染色体上呈紧密的串联分布,启动子存在干旱响应元件。用qRT-PCR检测筛选出表达量高的2个纯合株系用于后续研究。相关生理指标检测结果表明,2个转基因株系叶片的相对含水量均显著高于野生型;转基因株系离体叶片失水率小于野生型;转基因株系的气孔密度显著小于野生型;断水处理14 d,转基因株系的萎焉程度轻于野生型,表明MeSDD1增强了拟南芥植株的抗旱性。本研究结果为木薯抗旱育种提供了基因资源,并为后续研究MeSDD1介导的抗旱分子机制奠定了理论基础。

摘要： LMI1基因是叶片锯齿状结构发育调控的关键基因。为了研究棉花鸡脚叶发育的机理,通过PCR扩增技术从A基因组棉花亚洲棉石溪亚1号中克隆出GaLMI1-like基因及其启动子序列,大小分别为681,1439 bp。结构域分析发现,GaLMI1-like蛋白含有与陆地棉中同源基因一样的homeobox结构域,进一步构建了GaLMI1-like基因过表达载体p6MYC-GaLMI1-like,转化拟南芥后验证了GaLMI1-like基因具有调控叶片缺刻表型发育的功能。对启动子序列进行顺式作用元件分析,发现其除了具有CACA-box和TATA-box等基本作用元件外,还具有光响应及根、茎和叶肉特异性表达相关元件。构建了GaLMI1-like启动子的GUS融合表达载体并转化拟南芥,GUS染色结果显示,该启动子能够驱动GUS基因在根中柱、茎和叶片中表达,其中在叶片中染色较深。上述结果表明,GaLMI1-like基因具有调控缺刻叶形成的功能,且此调控棉花叶形发育的功能是通过GaLMI1-like启动子调控其在叶片中强表达实现的。

摘要： 本课题组前期研究获得玉米GRMZM2G 455909基因,该研究拟对GRMZM2G 455909基因开展生物信息学分析,明确其分子特征;构建过表达载体pCAMBIA1301a-GRMZM2G 455909,通过农杆菌介导法获得转GRMZM2G 455909基因拟南芥植株,分析转GRMZM2G 455909基因拟南芥植株抗病能力及其抗病信号通路。研究表明,GRMZM2G 455909基因所编码的蛋白序列属于NBS-LRR类蛋白家族;Pst DC3000处理转GRMZM2G 455909基因拟南芥植株,发现转基因植株体内菌体数量明显下降,其抗病性显著增强,推测Pst DC3000可能诱导转GRMZM2G 45590基因拟南芥体内形成水杨酸抗病信号通路。研究结果可为作物遗传育种抗病性的改良提供新的路径。

摘要： 葡萄作为世界上重要的落叶果树,具有较高的经济、生态以及社会效益.近年来,葡萄受到盐胁迫的影响,导致其产量与品质都有所降低.本研究利用同源克隆法获得VpSBP3转录因子,并利用花絮浸染法将其转入拟南芥中获得转基因株系.在盐胁迫下,测定了野生对照、pCAMBIA2300空载体对照和VpSBP3转基因拟南芥株系的萌发率、根长、电导率、MDA含量等指标.结果发现在盐胁迫条件下,相较于对照,转基因株系的种子萌发率更低、根长更短、相对电导率和丙二醛的含量更高.表明该转录因子可能在转基因拟南芥盐胁迫响应中具有负向调控作用,这为以后SBP家族基因在葡萄抗逆性方面的研究奠定了前期理论基础.

摘要： 同源异型域-亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)第I类亚家族在植物非生物胁迫调控过程中起着重要作用,已在多个物种中进行了克隆鉴定,但关于紫花苜蓿该家族基因的研究还鲜有报道.本研究旨在研究紫花苜蓿HD-Zip第I类亚家族基因MsHB7对拟南芥抗旱性的调控功能.通过克隆得到大小为738 bp、编码245个氨基酸的MsHB7基因的开放阅读框.多重序列比对和系统进化树分析结果显示,MsHB7蛋白属于HD-Zip I亚家族,且与拟南芥中ATHB7和ATHB12亲缘关系较近.实时荧光定量分析表明,MsHB7基因受干旱诱导.将MsHB7基因转化拟南芥并获得了阳性植株.干旱处理后,转基因拟南芥比野生型拟南芥萎蔫程度更明显,转基因植株相对含水量显著低于野生型拟南芥,并积累了更多的脯氨酸和丙二醛.qRT-PCR检测发现处理之后逆境胁迫指示基因ATCAT1、AT?DREB2A和ATRD29A在转基因拟南芥中的表达量显著升高,而ATLEA3的表达量显著下降.上述结果表明MsHB7基因的过表达可降低转基因拟南芥的耐旱性,为进一步开发利用该基因提供理论依据.

摘要： 盐胁迫能够加速草坪草的黄化,影响草坪的坪观质量.植物中的NAC转录因子在盐胁迫条件下发挥着重要作用,参与胁迫响应,而在日本结缕草(Zoysia japonica)中还鲜有NAC转录因子的功能研究.本研究对转ZjNAC3基因(GenBank登录号:MT254544)的YPH500酵母菌株进行盐敏感性检测,初步判定ZjNAC3在盐胁迫下具有负调节酵母细胞生长的作用;对过表达ZjNAC3基因的拟南芥(Arabidopsis thaliana)株系进行盐处理,发现150 mmol·L?1 NaCl处理7 d后转基因植株的生长明显弱于野生型(wild type,WT),脯氨酸含量、丙二醛含量、细胞膜透性均显著高于WT(P<0.05),而叶绿素、可溶性糖含量显著低于WT(P<0.05);AtNHX1基因的表达量显著低于WT(P<0.05),表明过表达ZjNAC3基因降低了拟南芥植株的耐盐性.分析认为ZjNAC3通过减弱渗透调节、增加细胞受损和降低将Na+隔离到液泡的作用,从而使得转基因拟南芥植株表现出盐敏感的性状.本研究揭示了ZjNAC3是一个负调控植物耐盐性的重要基因,为之后探究NAC转录因子调控日本结缕草的耐盐性及其机理奠定了基础.

摘要： 不结球白菜先期抽薹现象降低了产品的产量和质量,晚抽薹基因可延长不结球白菜的商品期,但晚抽薹基因的引入对植物育性存在消极影响,因而,对抽薹和育性关系的研究具有重要的意义.FLC在拟南芥中对开花是一个剂量依赖型抑制因子,本文从不结球白菜“NJ074”中克隆到一条FLC相关序列,命名为BcFLC.为了验证该基因的功能,我们利用gateway方法构建了BcFLC基因过表达载体pGate-BcFLC,通过农杆菌蘸花法转入哥伦比亚型拟南芥.通过对转基因拟南芥表型分析发现:在拟南芥中组成型过表达BcFLC可以显著延迟抽薹时间10天左右,表明BcFLC是抑制抽薹开花的一个基因.在BcFLC过表达植株中,花期的SOC(l)的表达量降低,但LFY和FT的表达量显著高于对照.因此我们认为BcFLC过表达植株比对照植株需要更多剂量的LFY和FT来促进开花.对转基因拟南芥的花形态观察发现,BcFLC过表达的转基因拟南芥雄蕊花丝短缩,育性降低,每个果荚结子数比对照降低30％左右.为此,我们利用荧光定量RT-PCR的方法分析了对照与35S::BcFLC拟南芥植株的基因表达变化.结果显示,转基因拟南芥育性的降低主要是由于RGA和RGL等花丝抑制因子的表达量上升和SEP3等花和胚珠发育相关基因的下调造成的.而且,在BcFLC过表达植株中,CBF1,2,3和COR15a等抗寒相关基因的表达量也显著上调表达.为了验证BcFLC过表达拟南芥的抗寒性是否受到影响,对照与35S::BcFLC拟南芥植物在6片真叶时进行了抗寒性实验,实验结果表明,35S::BcFLC拟南芥植株的抗寒性显著增强,成活率比对照提高20％左右.因此,本文得出结论:不结球白菜BcFLC基因不仅影响植物的抽薹期,还可以降低植物的育性,增强植物的抗寒性。

摘要： 病害、干旱、盐碱等逆境胁迫是限制植物生长发育的重要因子,也是影响作物产量的主要胁迫因素,克隆抗病抗逆相关基因并利用这些基因改良作物的抗病抗逆性具有重要的意义.ERF转录因子广泛存在于不同的物种中,如:拟南芥、烟草、水稻和番茄等,参与调控干旱、高盐、低温、病害和细胞发育相关的基因表达,转录因子作为调控基因能够调控一个或多个下游功能基因的表达,从而使转基因植物获得综合抗病抗逆能力,因此克隆和转化这些转录因子具有较高的应用价值。文中克隆了3个大豆GmJERF3s转录因子，2个GmIMTs耐盐基因，构建了GmJERF3s3个过量表达载体，将GmJERF3s和GmIMTs转入模式植物拟南芥中，得到了T1代阳性苗，并进行功能分析，研究表明，GmJERF3s和GmIMTs基因提高了转基因拟南芥对高盐、ABA和干早胁迫的抗性。

摘要： 本文采用分子生物学技术克隆出AT3G28300，并与GFP融合构建双元表达载体，再通过农杆菌介导法转化水稻植株，获得带有融合基因表达的转基因拟南芥株系。GFP荧光定位也证明了AT14A蛋白定位于细胞膜上。

摘要： 目的：克隆中药材何首乌中的芪合酶（stilbene synthases，STS）基因FmSTS，并对其在植物体内的代谢功能进行研究。方法：将FmSTS基因插入pET-28a（+）载体使其在大肠杆菌BL21中表达，对重组FmSTS蛋白进行酶催化反应，鉴定其生化功能；通过农杆菌介导法将FmSTS基因转化拟南芥，HPLC和质谱分析FmSTS基因在拟南芥中的代谢产物。结果：在大肠杆菌中特异表达的重组FmSTS蛋白具有天然STS的活性，能够催化底物生成白藜芦醇。转基因拟南芥中也生成了芪类代谢产物——白藜芦醇苷。结论：FmSTS基因能够催化合成芪类代谢产物，为进一步研究其在何首乌中芪类物质合成中的功能提供了理论基础。

摘要： 本文基于课题组前期获得的黄萎病菌诱导下抗病陆地棉差减文库测序结果,从中选取亚精胺合成酶(spermidine synthase,SPDS)基因的cDNA片段作为研究目标,通过电子拼接和RT-PCR技术克隆获得了该基因的开放阅读框,命名为GhSPDS.GhSPDS开放阅读框序列长1071bp,编码356个氨基酸,预测分子量为40Kd,该酶原含有假定的SAM或者dcSAM结合基序.进化分析表明,GhSPDS与苹果中该蛋白的同源关系较近.荧光定量PCR结果显示,GhSPDS在抗病品种冀棉20的根、茎和叶组织均有表达,且在根中的表达量最高,但接菌后几乎不表达;在耐病品种中521根、茎和叶组织均有相近的表达量,接菌后在根组织中被缓慢诱导,在接菌后36h出现表达高峰,比相应接水对照高出近1.4倍.

摘要： 本文基于课题组前期获得的黄萎病菌诱导下抗病陆地棉差减文库测序结果,从中选取亚精胺合成酶(spermidine synthase,SPDS)基因的cDNA片段作为研究目标,通过电子拼接和RT-PCR技术克隆获得了该基因的开放阅读框,命名为GhSPDS.GhSPDS开放阅读框序列长1071bp,编码356个氨基酸,预测分子量为40Kd,该酶原含有假定的SAM或者dcSAM结合基序.进化分析表明,GhSPDS与苹果中该蛋白的同源关系较近.荧光定量PCR结果显示,GhSPDS在抗病品种冀棉20的根、茎和叶组织均有表达,且在根中的表达量最高,但接菌后几乎不表达;在耐病品种中521根、茎和叶组织均有相近的表达量,接菌后在根组织中被缓慢诱导,在接菌后36h出现表达高峰,比相应接水对照高出近1.4倍.

摘要： 本文基于课题组前期获得的黄萎病菌诱导下抗病陆地棉差减文库测序结果,从中选取亚精胺合成酶(spermidine synthase,SPDS)基因的cDNA片段作为研究目标,通过电子拼接和RT-PCR技术克隆获得了该基因的开放阅读框,命名为GhSPDS.GhSPDS开放阅读框序列长1071bp,编码356个氨基酸,预测分子量为40Kd,该酶原含有假定的SAM或者dcSAM结合基序.进化分析表明,GhSPDS与苹果中该蛋白的同源关系较近.荧光定量PCR结果显示,GhSPDS在抗病品种冀棉20的根、茎和叶组织均有表达,且在根中的表达量最高,但接菌后几乎不表达;在耐病品种中521根、茎和叶组织均有相近的表达量,接菌后在根组织中被缓慢诱导,在接菌后36h出现表达高峰,比相应接水对照高出近1.4倍.

摘要： 本文基于课题组前期获得的黄萎病菌诱导下抗病陆地棉差减文库测序结果,从中选取亚精胺合成酶(spermidine synthase,SPDS)基因的cDNA片段作为研究目标,通过电子拼接和RT-PCR技术克隆获得了该基因的开放阅读框,命名为GhSPDS.GhSPDS开放阅读框序列长1071bp,编码356个氨基酸,预测分子量为40Kd,该酶原含有假定的SAM或者dcSAM结合基序.进化分析表明,GhSPDS与苹果中该蛋白的同源关系较近.荧光定量PCR结果显示,GhSPDS在抗病品种冀棉20的根、茎和叶组织均有表达,且在根中的表达量最高,但接菌后几乎不表达;在耐病品种中521根、茎和叶组织均有相近的表达量,接菌后在根组织中被缓慢诱导,在接菌后36h出现表达高峰,比相应接水对照高出近1.4倍.

摘要： 拟南芥转录因子AT5G59820基因在培育抗病性转基因植物中的应用，通过将拟南芥AT5G59820基因的CDS序列通过Gateway技术构建到带有FLAG蛋白标签的上游，并转化拟南芥植物，筛选并鉴定，最终获得转基因植物。对筛选到的植物进行分析发现其具有增强拟南芥对番茄丁香假单胞菌番茄亚种的抗性，即该基因影响植物的抗病表型，农作物中同源基因可能具有同样或相似的功能，因此在生产中具有重要的意义。

摘要： 拟南芥转录因子AT3G46090基因在培育抗病性转基因植物中的应用，通过将拟南芥AT3G46090基因的CDS序列通过Gateway技术构建到带有FLAG蛋白标签的上游，并转化拟南芥植物，筛选并鉴定，最终获得转基因植物。对筛选到的植物进行分析发现其具有增强植物对丁香假单胞菌番茄亚种的抗性，该基因的表达影响植物的抗病表型，农作物中同源基因可能具有同样的功能，因此在生产中具有重要的意义。

摘要： 拟南芥转录因子AT5G59820基因在培育抗病性转基因植物中的应用，通过将拟南芥AT5G59820基因的CDS序列通过Gateway技术构建到带有FLAG蛋白标签的上游，并转化拟南芥植物，筛选并鉴定，最终获得转基因植物。对筛选到的植物进行分析发现其具有增强拟南芥对番茄丁香假单胞菌番茄亚种的抗性，即该基因影响植物的抗病表型，农作物中同源基因可能具有同样或相似的功能，因此在生产中具有重要的意义。

摘要： 拟南芥转录因子AT3G46090基因在培育抗病性转基因植物中的应用，通过将拟南芥AT3G46090基因的CDS序列通过Gateway技术构建到带有FLAG蛋白标签的上游，并转化拟南芥植物，筛选并鉴定，最终获得转基因植物。对筛选到的植物进行分析发现其具有增强植物对丁香假单胞菌番茄亚种的抗性，该基因的表达影响植物的抗病表型，农作物中同源基因可能具有同样的功能，因此在生产中具有重要的意义。

摘要： 本发明提供了一种通过在至少一种植物细胞类型中过度表达编码变异SOS2蛋白的基因，而增加植物耐盐性的方法。本发明还提供了表达该变异SOS2蛋白的转基因植物。

摘要： 本发明公开了异戊烯转移酶基因作为筛选标记基因在培育转基因拟南芥植株中的应用，涉及植物基因工程技术领域。该应用以异戊烯转移酶基因作为筛选标记基因，扩展了拟南芥转基因筛选标记的范围，首次实现了异戊烯转移酶基因ipt在拟南芥遗传转化中的筛选应用，且可使得筛选过程进行可视化，简化了筛选步骤，提高了筛选工作的效率，缩短了筛选周期。

摘要： 本发明公开了Zma006493基因的应用、表达Zma006493的转基因拟南芥植株及其制备方法。从玉米自交系B73中克隆出NAC家族成员Zma006493可以应用于制备抗逆植物。利用农杆菌介导的蘸花法转化野生型拟南芥的技术，获得了超表达Zma006493转基因拟南芥植株，具有明显的抗逆功能。

摘要： 本发明FIPV基因过量表达的转基因拟南芥株系及其构建方法，属于植物转基因技术领域，构建方法包括：构建FIPV过量表达的表达载体，转化根瘤农杆菌，利用含有表达载体的农杆菌通过浸花法侵染拟南芥，获得FIPV基因过量表达的转基因拟南芥株系；FIPV基因过量表达的转基因拟南芥株系为OE31和OE51。本发明构建的FIPV基因过表达拟南芥转基因株系为首次报道，直接用农杆菌介导的浸花法进行遗传转化，获得FIPV过表达的新种质，为鉴定该基因的功能鉴定提供基础。

摘要： 本发明属于用于植物转基因技术领域，公开了一种SYTA基因过量表达的转基因拟南芥株系及其构建方法，所述SYTA基因过量表达的转基因拟南芥株系为OE21和OE41。所述SYTA基因过量表达的转基因拟南芥株系的构建方法包括：用根癌农杆菌浸染花序的方法获得SYTA基因过量表达的转基因拟南芥株系。本发明进行了一次Kan筛选，结果证明选用的过表达株系OE21和OE41能够在Kan的MS平板上萌发生长，而野生型和syta突变体只能萌发，子叶不能变绿，也不能继续生长。说明过表达株系OE21和OE41是遗传稳定的转基因株系。

摘要： 本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及一种利用真核生物酵母甘露糖异构酶基因PMI获得转基因拟南芥的方法。本发明的特征是，以酿酒酵母磷酸甘露糖异构酶(PMI)基因为筛选标记，通过农杆菌介导的转化方法将PMI基因和其它基因一起导入受体拟南芥，对转化后的拟南芥种子在含甘露糖的培养基上进行筛选，通过PCR检测和RT-PCR检测，得到转基因植株。本发明的优点是在植物转化及筛选过程中不需要添加抗生素和除草剂，并且转基因植物本身也不含有抗生素基因或抗除草剂基因，对环境和人体安全，消除人们对转基因生物安全的在筛选标记基因方面的担心。