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人工合成根特异启动子SRSP的功能分析

生物工程学报 2020年第4期36卷 700-706页

作者：崔文文迟婧冯艳芳耿丽丽刘荣梅东北农业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150000 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

根负责吸收水分和养分,是重要的植物组织,但易受生物及非生物胁迫,影响作物的生长发育和产量。设计合成根特异启动子,可为与胁迫相关的抗性基因在作物根部的功能研究及高效表达提供候选启动子。文中将4拷贝的根特异性顺式作用元件(OSE1R... 详细信息

根负责吸收水分和养分,是重要的植物组织,但易受生物及非生物胁迫,影响作物的生长发育和产量。设计合成根特异启动子,可为与胁迫相关的抗性基因在作物根部的功能研究及高效表达提供候选启动子。文中将4拷贝的根特异性顺式作用元件(OSE1ROOTNODULE、OSE2ROOTNODULE、SP8BFIBSP8AIB和ROOTMOTIFAPOX1)以串联排列方式设计合成了一个根特异性模块(pro-SRS),并与来自CaMV35S启动子的最小启动子融合,合成一个人工合成启动子SRSP。通过替换CaMV35S启动子将SRSP启动子克隆到pCAMBIA2300.1中以驱动gus表达。将携带SRSP启动子的构建体通过农杆菌介导的方法转化到烟草中。gus组织化学染色分析和实时PCR (RT-PCR)分析显示SRSP启动子在转基因烟草中赋予根特异性表达。说明顺式作用元件重复排列可实现启动子预期功能,本研究为理性设计植物组织特异启动子奠定了理论基础。

关键词：顺式作用元件根特异启动子合成启动子 gus基因

甜樱桃砧木PcMPK3基因启动子的克隆及对病原菌感染的响应

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果树学报 2019年第6期36卷 689-696页

作者：赵烨国静王甲威徐丽谭钺陈新魏海蓉朱东姿刘庆忠宗晓娟山东省果树研究所·山东省果树生物技术育种重点实验室山东泰安271000 山东农业大学林学院山东泰安271018

【目的】探明PcMPK3基因的表达调控规律。【方法】利用染色体步移技术从甜樱桃矮化砧木Gisela 6中克隆PcMPK3基因的启动子序列PcMPK3pro。利用Neural Network Promotor Prediction、softberry、PLACE和PlantCARE网站在线预测PcMPK3基因的基础启动子、转录起始位点和顺式作用元件。将PcMPK3pro定向替换植物表达载体pBI121-SN1的CaMV35S组成型启动子,构建重组表达载体pBI-PcMPK3pro:gus,瞬时转化烟草叶片。【结果】结果表明,PcMPK3pro含有启动子核心元件TATA-box和CAAT-box等多种响应胁迫的顺式作用元件。受病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)侵染,PcMPK3pro能驱动gus报告基因表达且gus酶活性显著提高。【结论】推测PcMPK3基因参与植物响应病原菌感染的胁迫过程。

关键词：甜樱桃砧木 PcMPK3 启动子 gus基因

启动子诱捕在棉花基因组中的功能分析(英文)

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Acta Genetica Sinica 2005年第12期32卷 1266-1274页

作者：金双侠张献龙聂以春郭小平孙玉强黄超梁绍光华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070

利用根癌农杆菌介导的遗传转化,将启动子诱捕(Promotertrapping)元件插入到棉花基因组,获得141个独立的转化子,其中97%的转化子经PCR扩增为阳性。不同组织中gus基因的表达频率为:根部48%,茎的微管组织9.2%,叶5.2%,花51%;同时检测了不同... 详细信息

利用根癌农杆菌介导的遗传转化,将启动子诱捕(Promotertrapping)元件插入到棉花基因组,获得141个独立的转化子,其中97%的转化子经PCR扩增为阳性。不同组织中gus基因的表达频率为:根部48%,茎的微管组织9.2%,叶5.2%,花51%;同时检测了不同植株中gus基因的表达模式,发现gus基因在不同株系的植株间的表达模式呈现较大的差异,有些植株中gus基因是组织特异表达,有些则是器官特异表达,有些则在多个器官中均有表达。所建立的启动子诱捕系统中的gus基因高频率、多模式和时空特异性表达为分离基因及其调节序列、开展功能基因组研究奠定了坚实的基础。

关键词：启动子诱捕 gus基因棉花(G.hirsutum L.) 突变体功能基因组

玉米Ubi-1启动子在可育转基因玉米植株中的表达活性

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实验生物学报 2002年第4期35卷 296-302页

作者：徐子勤贾敬芬郝建国王英娟冯淑珍西北大学生物技术陕西省重点实验室西安710069

本工作将玉米泛素基因-1启动子(Ubi-1)与大肠杆菌β-葡糖苷酸酶基因(gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自玉米未成熟胚盾片组织的Ⅰ-型愈伤组织,经PFF选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启... 详细信息

本工作将玉米泛素基因-1启动子(Ubi-1)与大肠杆菌β-葡糖苷酸酶基因(gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自玉米未成熟胚盾片组织的Ⅰ-型愈伤组织,经PFF选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启动子驱动的gus基因在不同组织、细胞中的表达活性,发现gus基因在除花药壁以外的其它所试组织中均可以有效表达。Ubi:gus在花粉、卵细胞和T_1代转基因植株未成熟胚中的表达显示该启动子在植株发育的早期阶段即具有活性。对T_0代转基因植株的花粉进行gus组织化学染色,gus基因呈1:1分离,显示外源基因在转基因植株中以孟德尔方式遗传。同时发现,使用玉米本身的启动子Ubi-1可以降低外源基因在转基因玉米中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因种子。

关键词：转基因植株 gus基因转基因玉米花粉花药壁植株发育启动子未成熟表达组织化学染色

茄子花药开裂相关基因SmDAD1启动子的克隆及功能分析

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园艺学报 2020年第4期47卷 643-652页

作者：张少伟袁超牛义汤青林魏大勇王永清田时炳杨洋王志敏西南大学园艺园林学院南方山地园艺学教育部重点实验室重庆市蔬菜学重点实验室重庆400715 重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所重庆400055

以茄子‘F142’为材料,通过染色体步移法克隆了花药开裂相关基因SmDAD1上游746 bp的启动子序列。通过生物信息在线软件预测,该启动子中含有多个与植物发育及逆境应答相关的顺式作用元件。为进一步分析SmDAD1启动子的功能,构建prSmDAD1::... 详细信息

以茄子‘F142’为材料,通过染色体步移法克隆了花药开裂相关基因SmDAD1上游746 bp的启动子序列。通过生物信息在线软件预测,该启动子中含有多个与植物发育及逆境应答相关的顺式作用元件。为进一步分析SmDAD1启动子的功能,构建prSmDAD1::gus融合表达载体,转化到拟南芥,并对T3代纯合转基因拟南芥进行gus染色分析。结果表明,SmDAD1启动子在拟南芥幼苗的根部、叶片和花药均有较强活性,其中在根部活性最强,在茎中没有活性。检测转基因植株gus基因的表达量发现,SmDAD1启动子受茉莉酸甲酯(MeJA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)诱导。因此推测SmDAD1可能在茄子发育和抗外界逆境胁迫中起重要作用。

关键词：茄子启动子 SmDAD1 gus基因功能分析

重组人BMP-2在烟草不同组织中的表达(英文)

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Acta Genetica Sinica 2006年第1期33卷 56-62页

作者：高原索广力韩津何正权姚伟戴建武中国科学院遗传与发育生物学研究所发育分子生物学研究中心北京100080 中国三峡大学生物技术中心宜昌443002

骨形态发生蛋白(BMPs)是一类调节骨组织发育的生长因子。BMP-2是BMP家族中诱骨活性最强的。在骨组织工程研究和临床应用中需要大量的BMP-2。因此,研究出一种能够有效地大量生产BMP-2的方法是十分必要的。随着植物分子生物学的进展,转... 详细信息

骨形态发生蛋白(BMPs)是一类调节骨组织发育的生长因子。BMP-2是BMP家族中诱骨活性最强的。在骨组织工程研究和临床应用中需要大量的BMP-2。因此,研究出一种能够有效地大量生产BMP-2的方法是十分必要的。随着植物分子生物学的进展,转基因植物被用作一种生物反应器来生产目的蛋白。以gus作为报告基因,研究了重组人bmp-2基因在烟草中的表达。通过gus活性检测、半定量PCR和Western blotting分析了根、茎、叶组织中基因表达的水平,结果显示融合蛋白在根和茎组织中表达量显著高于叶组织。由于根和茎组织中蛋白组成与叶组织相比相对简单,提示其更易于进行目的蛋白的纯化。

关键词：骨形态发生蛋白(BMP-2) gus基因蛋白表达转基因植物

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PEG介导下香菇的转化(英文)

Acta Botanica Sinica 2001年第10期43卷 1089-1092页

作者：孙丽许伟宏蔡华清胡鸢雷林忠平北京大学生命科学学院蛋白质工程和植物基因工程国家重点实验室北京100871

表达载体p3 0 1_bG1含有香菇 (Lentinusedodes (Berk .)Sing)三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动下的gus基因和除草剂抗性基因。利用PEG法实现了p3 0 1_bG1对香菇原生质体的转化。香菇原生质体与经PEG纯化的质粒DNA混合 ,用PEG处理后培养于含... 详细信息

表达载体p3 0 1_bG1含有香菇 (Lentinusedodes (Berk .)Sing)三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动下的gus基因和除草剂抗性基因。利用PEG法实现了p3 0 1_bG1对香菇原生质体的转化。香菇原生质体与经PEG纯化的质粒DNA混合 ,用PEG处理后培养于含 4 0 μg/mL除草剂的CYM再生平板上 ,得到了抗除草剂和有gus活性的转化菌株。虽然这种方法转化效率较低 ,但不需要昂贵的仪器和限制性内切酶 ,为蘑菇的分子育种研究提供了一种简便经济的转化方法。

关键词：香菇转化三磷酸甘油醛脱氢酶基因启动子 PEG gus基因除草剂抗性基因

梨糖转运相关基因PbTMT4启动子克隆及功能分析

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园艺学报 2019年第1期46卷 25-36页

作者：程寅胜陈健秋陈丹吕佳红张俊张绍铃伍涛张虎平南京农业大学园艺学院南京210095 湖北省农业科学院果树茶叶研究所武汉430064

以‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri‘Dangshan Suli’)为材料,利用梨基因组数据库,通过PCR获得了糖转运相关基因PbTMT4(Pbr032130.1)2 211 bp的CDS序列及其编码起始位点上游长度为1 220 bp的启动子序列。使用农杆菌介导法将PbTMT4导... 详细信息

以‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri‘Dangshan Suli’)为材料,利用梨基因组数据库,通过PCR获得了糖转运相关基因PbTMT4(Pbr032130.1)2 211 bp的CDS序列及其编码起始位点上游长度为1 220 bp的启动子序列。使用农杆菌介导法将PbTMT4导入拟南芥,与野生型对照植株相比,转基因拟南芥植株的生长速度更快,抽薹、开花时间更早,叶片糖积累量更高。生物信息学分析表明,该启动子中含有多个与逆境应答、激素信号和光信号相关的顺式作用元件。为进一步分析PbTMT4启动子功能,构建了该启动子与gus基因融合的植物表达载体并转化拟南芥。对T_3代转基因拟南芥各组织进行gus活性染色和半定量分析,发现gus基因在根、茎、叶、花和果荚中均有表达,NaCl、干旱、GA_3、MeJA以及光照处理均能一定程度上提高转基因拟南芥中gus基因的转录水平。逆境处理发现,PbTMT4转基因株系较野生型植株受到的伤害小。研究结果初步表明,PbTMT4可促进转基因拟南芥发育并提高糖积累量,可能在抗非生物胁迫中起重要的调控作用。

关键词：梨启动子糖液泡膜单糖转运蛋白(TMT) gus基因

植物激素和抗生素调节的转基因火炬松愈伤组织的生长和分化(英文)

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Acta Genetica Sinica 2002年第2期29卷 166-174页

作者：唐巍罗晓艳 Vanessa Samuels 北卡罗来纳州立大学生物技术组北卡罗来纳大学细胞和发育生物学系

包含质粒载体pBI12 1的农杆菌菌株LBA4 4 0 4被用于转化火炬松的成熟合子胚。质粒载体pBI12 1含有胭脂碱合成酶基因的启动子驱动的新霉素磷酸转移酶基因 (nptⅡ )和花椰菜花叶病毒的 35S启动子驱动的gus基因。器官发生的转基因愈伤组织... 详细信息

包含质粒载体pBI12 1的农杆菌菌株LBA4 4 0 4被用于转化火炬松的成熟合子胚。质粒载体pBI12 1含有胭脂碱合成酶基因的启动子驱动的新霉素磷酸转移酶基因 (nptⅡ )和花椰菜花叶病毒的 35S启动子驱动的gus基因。器官发生的转基因愈伤组织和转基因的再生植株已经获得 ,并经gus组织化学染色、聚合酶链式反应和Southern杂交分析证实。植物激素 (BA IBA)和抗生素对转基因愈伤组织的生长和分化的影响被研究。 5 0 0mg L羧苄青霉素和2mg LBA、0 .5mg LIBA的组合导致转基因愈伤组织的生长增加 5 4 .2 % ,分化增加 4 5 .7%。 5 0 0mg LClaforan和 2mg LBA、0 .5mg LIBA的组合导致转基因愈伤组织的生长增加 4 0 .8% ,分化增加 38.7%。高浓度的植物激素和抗生素降低了转基因愈伤组织的生长和分化。实验结果有助于建立一个高效的农杆菌介导的火炬松遗传转化系统 ,也有助于未来针叶树的遗传转化研究。

关键词：火炬松农杆菌遗传转化植物激素抗生素 gus基因 Southern杂交愈伤组织生长分化