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ipt基因遗传转化谷秆两用稻的研究

福建农林大学学报（自然科学版） 2003年第2期32卷 205-208页

作者：许明刘峰郑金贵福建农林大学生命科学学院福建福州350002

采用农杆菌介导的方法,将嵌合基因PSAG12-ipt导入谷秆两用稻201幼胚诱导的胚性愈伤组织中,经潮霉素筛选,抗性愈伤分化成苗,共获得46个抗性愈伤克隆,126株转基因植株.对这些植株进行PCR检测和GUS染色分析,确定其中80株为阳性植株.

关键词：谷秆两用稻 ipt基因遗传转化农杆菌介导自我调控系统叶片衰老

ipt基因表达及外源细胞分裂素对油菜幼苗侧根发育的影响

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种子 2007年第12期26卷 20-23页

作者：朱友银赵德刚贵州大学生命科学学院贵州省农业生物工程重点实验室

通过对转ipt基因油菜(Brassica napus L.)及野生型油菜种子的发芽培养,研究了ipt基因的表达及外源细胞分裂素对油菜种子幼苗侧根发育的影响。结果表明:ipt基因表达和高浓度的外源细胞分裂素对油菜幼苗主根长度、侧根原基的起始及侧根的... 详细信息

通过对转ipt基因油菜(Brassica napus L.)及野生型油菜种子的发芽培养,研究了ipt基因的表达及外源细胞分裂素对油菜种子幼苗侧根发育的影响。结果表明:ipt基因表达和高浓度的外源细胞分裂素对油菜幼苗主根长度、侧根原基的起始及侧根的发生均表现出明显的抑制作用。当KT和6-BA浓度达到1mg/L时,侧根的发生被完全抑制,外源生长素IBA可以缓解ipt基因超量表达对油菜种子侧根发育的抑制作用。

关键词： ipt基因细胞分裂素侧根油菜幼苗

ipt基因及GmSARK启动子的克隆、表达载体构建及植物转化

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IPT基因及GmSARK启动子的克隆、表达载体构建及植物转化

作者：霍巍巍吉林农业大学

学位级别：硕士

植物在逆境环境条件下,其正常的生理生化过程会受到干扰,从而使植物发生早衰死亡,对作物的品质和产量造成不可估量的影响和限制。干旱是影响植物生长的逆境之一,在干旱条件下,植物会发生早衰,甚至死亡的现象,这样对农产品的产量造成很... 详细信息

植物在逆境环境条件下,其正常的生理生化过程会受到干扰,从而使植物发生早衰死亡,对作物的品质和产量造成不可估量的影响和限制。干旱是影响植物生长的逆境之一,在干旱条件下,植物会发生早衰,甚至死亡的现象,这样对农产品的产量造成很大威胁,如果我们通过生物技术手段获得具有抵抗干旱逆境环境性能的植物,使其在环境较差地区也能利用有限的资源正常生长发育,不但提高了土地的利用率,更加提高了农作物的产量。逆境条件下,存在于植物体内多种激素的含量以及其活性会发生一系列的变化,而这一系列的变化则会对植物内部的多个生理过程产生一定的影响。细胞分裂素(Cytokinin, CK)作为植物生长发育过程中重要的调节因子,在植物体中,参与了植物生理过程中的多个代谢调控过程,它能够促进细胞的分裂扩大,解除顶端优势,诱导芽、根的分化,此外还有延缓叶片衰老,促进种子的发育,增强植物的胁迫抗性等功能,同时还能调节营养代谢基因及其它功能基因的表达。异戊烯基转移酶基因(ipt基因)作为细胞分裂素合成途经中必不可少的关键基因,能促进细胞分裂素的合成,来调节植物生长发育,植物中导入ipt基因后,具有抑制叶片衰老、提高抗逆性、增加作物产量等作用。大豆中类受体蛋白激酶基因(GmSARK基因)的启动子,具有应答植物发育过程中由逆境引起衰老信号的特性,并且可以驱动ipt基因在转基因植物中适量表达。本研究在前人的基础上,分别克隆ipt基因以及GmSARK启动子,构建出p3301-GmSARK-ipt表达载体,并转化大豆和拟南芥,实验结果如下： (1)根据已知序列设计引物并以含有ipt基因的质粒为模板,成功克隆出ipt基因,并且测序正确。 (2)根据已知序列设计引物并以williams82大豆基因组为模板,成功克隆出GmSARK启动子,并且测序正确。 (3)将pCAMBIA载体原有35S启动子切除,在分别将ipt基因与GmSARK启动子连接到pCAMBIA载体上,经酶切鉴定正确,成功构建了植物表达载体p3301-GmSARK-ipt。 (4)以大豆(吉育72)为材料,利用农杆菌介导法,首次使用大豆中的GmSARK启动子来调控ipt基因表达,分别在芽诱导时期以2mg/L浓度的Basta和芽伸长时期1.5mg/L浓度的Basta在培养基内进行筛选,然后将筛选出的小苗移栽土培,经过近三个月的抗性筛选和土培生长,最终成活32株再生苗,通过PCR进行检测,初步获得了10株独立的转基因植株。 (5)对PCR检测初步鉴定为阳性的大豆植株进行Southern blot检测,获得了4株独立的转基因植株,其中有二株单拷贝植株外源基因得到了较好的表达,有二个双拷贝植株,存在表达不稳定的情况。 (6)以模式植物拟南芥为材料,使用花序浸染法,将p3301-GmSARK-ipt表达载体转入拟南芥中,利用PPT(phosphinothricin)除草剂筛选,经过PCR,初步检测出8株T1代转基因植株,显示目的基因已经转入到拟南芥的基因组中,对T1代转基因植株进行黑暗避光和干旱处理,进行半定量RT-PCR分析确定其目的基因在mRNA水平上存在表达,结果表明目的基因在拟南芥各个株系中都有转录。本研究首次利用GmSARK启动子来调控TPT基因,成功地在大豆和拟南芥得到了表达,初步获得抗旱抗衰老转基因株系,为进一步研究GmSARK启动子驱动的ipt基因在抗逆中的作用奠定了基础。

关键词： ipt基因 GmSARK启动子转基因大豆转基因拟南芥

ipt基因抑制水稻衰老的效应及其对产量的影响

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IPT基因抑制水稻衰老的效应及其对产量的影响

作者：付强中国农业大学

学位级别：硕士

本研究对ipt基因在转基因水稻与不育系杂交F、不同回交世代中遗传规律进行研究，通过对转基因材料和对照抽穗后叶片细胞分裂素和叶绿素含量的分析，以及北京、合肥两地三季的产量和产量构成因素的调查，对ipt基因抑制衰老的效应及其在... 详细信息

本研究对ipt基因在转基因水稻与不育系杂交F、不同回交世代中遗传规律进行研究，通过对转基因材料和对照抽穗后叶片细胞分裂素和叶绿素含量的分析，以及北京、合肥两地三季的产量和产量构成因素的调查，对ipt基因抑制衰老的效应及其在杂交稻育种中利用价值进行评价，获得了以下结果： ***基因在不同遗传背景的F组合、不同回交世代材料中能稳定遗传，符合孟德尔遗传定律。 ***基因在后期可延缓叶片细胞分裂素含量和叶绿素含量的下降速度，对后期叶片衰老起到了延衰保绿的作用。 ***基因对产量和产量构成因素的影响因遗传背景、地点、年份不同而表现出差异。ipt基因对HP121及其F组合在两年两地三季都表现增产;转基因的8706及其F组合在北京表现减产，而在合肥却表现增产。 ***基因对产量构成因素的效应变异幅度最大的是穗实粒数，然后依次是单株穗数、结实率和千粒重。 5．细胞分裂素含量、叶绿素含量以及Chla／b比值都比较适合作为筛选衰老的生理指标。

关键词：水稻衰老产量及产量构成因素 ipt基因细胞分裂素叶绿素

ipt基因表达载体的构建及其水稻遗传转化研究

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ipt基因表达载体的构建及其水稻遗传转化研究

作者：钱秋芳重庆大学

学位级别：硕士

植物叶片衰老是叶片发育的最后阶段。叶片衰老过程有着很重要的实际价值,因为当叶片衰老进行时,植物的营养成分可以转运到植物其它的生长部位,使营养物质得以再利用。然而在农业生产上,叶片衰老会带来不利影响,它将极大地限制作物产量... 详细信息

植物叶片衰老是叶片发育的最后阶段。叶片衰老过程有着很重要的实际价值,因为当叶片衰老进行时,植物的营养成分可以转运到植物其它的生长部位,使营养物质得以再利用。然而在农业生产上,叶片衰老会带来不利影响,它将极大地限制作物产量潜力的发挥。水稻生育后期叶片过早衰老,导致同化能力降低,制约着水稻产量的进一步提高,细胞分裂素是一种重要的延缓植物叶片衰老进程的植物激素,ipt基因是细胞分裂素生物合成的关键酶基因,将叶片衰老特异表达的启动子PSAG12与ipt基因融合构成嵌合基因后再导入水稻中,可以特异性地提高转基因水稻体内的细胞分裂素水平,从而有效地延缓水稻叶片的衰老,为提高水稻的产量探索一条新的途径。本研究克隆了ipt基因及启动子PSAG12,并构建了适合水稻转化的表达载体,通过农杆菌介导法将其导入水稻并进行相应的分子检测,主要研究结果如下:1.以根癌土壤农杆菌C58 Ti质粒为模板,采取PCR方法,克隆了ipt基因,序列测定结果表明,插入片段全长723bp,包含了该基因完整的编码阅读框,与发表的ipt基因核苷酸同源性为100%(AE009419)。2.根据已知的PSAG12启动子序列设计引物,成功从拟南芥基因组中克隆SAG12基因5’侧翼1522bp启动子区域,与GenBank上公布的SAG12基因(ATU37336)的上游序列有99%的核苷酸序列同源性。3.通过一系列的酶切、电泳、目的片断的回收过程,将ipt基因和PSAG12启动子克隆到双元表达载体pCAMBIA1301上,构建出pCAMBIA1301-SAG12-ipt表达载体。4.通过冻融法将植物表达载体导入根癌农杆菌EHA105,PCR筛选出阳性克隆,获得含有目的基因的工程菌。以水稻品种中花16和浙大H02-117的胚性愈伤为材料,进行农杆菌介导的遗传转化,通过潮霉素筛选,共获得37株抗性植株,经过PCR初步检测,4株为阳性植株,其中水稻品种中花16和浙大H02-117各2株。

关键词： ipt基因 PSAG12启动子克隆农杆菌遗传转化水稻

ipt基因和反义EFE基因调控番茄叶片衰老的研究

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Ipt基因和反义EFE基因调控番茄叶片衰老的研究

作者：封碧红华中农业大学

学位级别：硕士

叶片是植物进行光合作用的主要器官，作物产量和品质形成的重要源泉，而衰老是影响叶片功能执行的主要因素。延缓叶片衰老对农业和园艺生产具有重要意义。叶片衰老是一种PCD过程，受核基因的表达调控，也是植物长期进化过程中形成... 详细信息

叶片是植物进行光合作用的主要器官，作物产量和品质形成的重要源泉，而衰老是影响叶片功能执行的主要因素。延缓叶片衰老对农业和园艺生产具有重要意义。叶片衰老是一种PCD过程，受核基因的表达调控，也是植物长期进化过程中形成的适应性反应。叶片衰老过程中伴随着一系列有序事件的发生和复杂的生理生化变化，外施植物激素或内源激素水平极大地影响叶片的衰老进程。深入研究叶片衰老的机理，人为调控叶片衰老具有重要的理论意义和实践价值。随着现代分子生物学理论和技术的迅猛发展，激素合成相关基因、叶片衰老相关基因及其调控序列相继分离克隆，利用基因工程技术抑制内源乙烯产生、促进细胞分裂素(CTK)合成以延缓叶片衰老已在多种作物上获得成功。这些材料的获得为深入研究叶片衰老的分子机理、激素及其基因调控叶片衰老的机制，从而更好地调控叶片衰老提供了有力武器。本实验首先对获得的转P-ipt基因番茄后代进行筛选与纯合，然后利用获得的纯合系统和转anti-EFE番茄纯合系统(B)，研究不同转化植株的抗叶片衰老特性、两种外源基因调控叶片衰老过程中生理生化变化及其异同，为深入探讨激素延缓叶片衰老的作用机制提供科学依据，并得出以下结果： 1．利用苗期卡那霉素(Km)喷施法和PCR扩增结合，经筛选和分离纯合得到两个具有抗叶片衰老的转ipt株系，表示为ipt1，ipt2。 2．叶绿素、光合效率、内源激素的测定结果表明，P-ipt基因具有较明显的叶片衰老表达特异性，转基因植株抗叶片衰老作用显著。其下部叶片的叶绿素含量、光合效率明显地高于对照，而中部与上部未衰老叶片其含量则与对照相当或稍高。ipt基因的导入不仅促进了iPA含量的提高，同时也促进了IAA含量的提高，同一叶位不同时期叶绿素含量、内源激素水平的下降速度比对照缓慢。 3．与转ipt株系相比，B叶片的叶绿素含量、光合效率以及变化趋势与华中农业丈学砰士学夕谐戈其相当，但内源激素iPA的含量比转ipt株系低，而IAA的含量则比转ipt株系高，同样也具有抗叶片衰老的作用。 4.从离体叶片和果实乙烯的释放看，B:乙烯释放量明显低于对照，转ipt 的乙烯释放趋势与对照比较一致，但释放量略低于对照，却远高于BZ 株系。 5.嫁接结果表明，转ipt株系的内源激素基本不能向上传导，而B:则有一定的传导。 6.田间性状观察，转ipt与BZ株系的株高、主茎叶数与对照无差异，而结果数、单株产量高于对照，同一叶位叶片与对照相比推迟衰老一周左右。

关键词：番茄 ipt基因反义EFE基因叶片衰老

木薯ipt基因的序列分析及其乙烯和茉莉酸甲酯诱导表达特性

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基因组学与应用生物学 2015年第12期34卷 2660-2666页

作者：丛汉卿齐尧尧朱文丽陈松笔李丽中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室儋州571737

木薯是一种重要的能源和淀粉作物,具有较强的抗逆性。为研究木薯中决定细胞分裂素合成的ipt基因如何被逆境信号调控,从木薯基因组数据库中获得了两个Me ipt基因,序列分析显示两者启动子区同时具有茉莉酸和乙烯响应元件。以木薯品种"华... 详细信息

木薯是一种重要的能源和淀粉作物,具有较强的抗逆性。为研究木薯中决定细胞分裂素合成的ipt基因如何被逆境信号调控,从木薯基因组数据库中获得了两个Me ipt基因,序列分析显示两者启动子区同时具有茉莉酸和乙烯响应元件。以木薯品种"华南八号"悬浮培养细胞为材料,利用q RT-PCR检测木薯Me ipt1和Me ipt2基因在乙烯利和茉莉酸甲酯处理后的表达模式。结果显示茉莉酸甲酯处理后两个基因显著上调,但乙烯信号对其的影响却不尽相同。这些数据说明这两个Me ipt基因可被乙烯和茉莉酸信号调控,并推测其在进一步影响细胞分裂素的生物合成中可能受整合后的不同激素信号调控。

关键词：木薯 ipt基因乙烯茉莉酸表达分析

果实专一性启动子驱动ipt基因在番茄中的表达及其对番茄果实发育的影响

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科学通报 2002年第6期47卷 444-448,T001页

作者：毛自朝于秋菊甄伟郭俊毅胡鸢雷高音林忠平北京大学生命科学学院北京100871

用PCR方法获得了番茄果实专一性启动子（2A12）和农杆菌（C58）Ti质粒上的ipt矿基因.分别构建由2A12驱动下的gus和ipt基因的植物表达载体,并使两种嵌合基因经农杆菌介导转入番茄品种“中蔬4号”的基因组中.GUS组织化学活性分析表明,2A1... 详细信息

用PCR方法获得了番茄果实专一性启动子（2A12）和农杆菌（C58）Ti质粒上的ipt矿基因.分别构建由2A12驱动下的gus和ipt基因的植物表达载体,并使两种嵌合基因经农杆菌介导转入番茄品种“中蔬4号”的基因组中.GUS组织化学活性分析表明,2A12启动子具有严格的果实表达专一性.2A12驱动ipt基因在番茄中表达,使得果实中细胞分裂素的含量增加,最终导致果实中种子发育的停滞和胎座组织的增厚,并形成无籽番茄果实,同时转基因番茄果实成熟进程受阻且果实采后的储藏保鲜时间延长了1～2周.进一步分析发现,转基因番茄坐果率和产量均有不同程度的增加,虽然可溶性糖含量略有降低,但果实中干物质和粗蛋白含量有所增高.

关键词：番茄果实发育 2A12 果实性启动子 ipt基因细胞分裂素基因表达植物表达载体

转P_(SAG12-ipt)基因水稻延衰性能的初步研究

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广西植物 2004年第6期24卷 540-543页

作者：王亚琴梁承邺华南理工大学食品与生物工程学院广东广州510640 中国科学院华南植物研究所广东广州510650

研究了叶片衰老抑制基因PSAG1 2 ipt经基因枪导入籼稻不育系中A后 ,转化植株农艺性状和生理特性的变化。结果显示 ,在水稻生育期 ,转化植株相对于对照而言 ,叶绿素、蛋白质含量和SOD(超氧物歧化酶 )活性下降以及MDA(丙二醛 )相对含量... 详细信息

研究了叶片衰老抑制基因PSAG1 2 ipt经基因枪导入籼稻不育系中A后 ,转化植株农艺性状和生理特性的变化。结果显示 ,在水稻生育期 ,转化植株相对于对照而言 ,叶绿素、蛋白质含量和SOD(超氧物歧化酶 )活性下降以及MDA(丙二醛 )相对含量上升趋势较缓 ,表现在农艺性状上是单株有效穗数、千粒重明显高于对照。说明叶片衰老抑制基因PSAG1 2 ipt确实具有延缓叶片衰老的功能 ,延长了水稻叶片利用光能的时间 ,使之积累了大量的光合产物。

关键词：水稻植株叶片衰老 ipt基因农艺性状有效穗数单株对照抑制基因延缓