烟草CHS基因RNA干扰载体的构建及其遗传转化

类黄酮化合物是烟草香气形成的重要前体物质,其形成需要多个调控基因的参与,查尔酮合成酶基因(CHS)是类黄酮物质合成途径中的关键基因,它的突变或沉默可能影响香气物质的形成。为了探讨CHS基因的下调表达对烟草香气的影响以及为选育优良的高香气品种提供技术,采用GATEWAY技术经BP反应和LR反应将CHS基因片段重组到表达载体pH7GWIWG2(I)上,成功构建了具有反向重复序列的CHS基因的RNAi表达载体,并通过农杆菌介导法转染烟草‘大白筋599’,以期为研究CHS基因在烟叶香气物质方面的作用奠定基础。经过鉴定,获得24株阳性转基因‘大白筋599’。     

烟草CN基因的RNA沉默载体构建与功能分析

黄花烟HZNH是我国特有的地方种质资源,接种烟草花叶病毒(TMV)后表现出超敏反应和系统获得性抗性。目前,已从HZNH中克隆到1个同TMV抗病基因N基因同源的基因,命名为CN基因。为方便利用RNA干扰(RNAinterference,RNAi)技术研究烟草CN基因的功能,构建了用于RNAi的植物转化载体pPZYICN。通过农杆菌介导的叶盘法转化含N基因的烟草Xanthi-nc,获得了32株转基因植株,TMV接种后,转基因Xanthi-nc没有丧失对TMV的抗性,说明CN基因的RNA干扰载体不能沉默N基因的表达,故CN基因可能是HZNH中特有的抗性基因,从而为获得新的烟草抗病基因及抗病品种奠定基础。     

RNA干扰与肿瘤基因治疗

RNA干扰(RNAi)是控制正常基因表达的一种机制,近来作为一种潜在的技术用于肿瘤,传染病和代谢性疾病的治疗.本文仅就RNA干扰的发现、作用机制以及在肿瘤治疗中的应用和所面临的问题做一简要介绍.     

烟草抗病毒相关R基因RNAi 表达载体的构建

RNA 干扰介导的基因沉默是植物抗病育种和大规模分析功能基因快速而有效的方法。构建烟草抗病毒病相关 R 基因的RNAi表达载体并导入烟草可获得抗病毒病烟草材料,并为大规模分析鉴定烟草功能基因提供新方法。本研究利用绒毛状烟草基因组测序获得的 R 基因序列设计引物,通过 PCR 技术扩增出带有特异性结合位点 attB 的 R 基因部分序列。采用GATEWAY 方法将目的基因的干扰片段插入到表达载体 pH 7 GWIWG2(I),成功构建了烟草抗病毒病相关 R 基因的 RNAi表达载体。     

烟草侧芽生长相关基因克隆及RNAi载体的构建转化

为了培育打顶后不长侧芽的烟草植株,通过同源克隆,在烟草(品种K326)中得到了与侧芽生长相关基因的1个片断,将该片段序列通过BLAST检索Genbank同源比对,发现该基因同番茄的LS基因有非常高的同源序列,另外与水稻的MOC基因、拟南芥的LAS基因也有一定的同源性,命名为TLR基因.将TLR基因阅读框内640 bp的正向和反向片断构建到RNAi载体pHANNIBAL内含子两侧,再经NotI酶切回收约4300 bp目的片段,并插入到双元载体质粒pART27中,成功构建了含TLR基因片段正反向重复序列的植物表达载体pHANNIB AL-TLR-P ART27.将pHANNIB AL-TLR-P ART27质粒导入根癌农杆菌LBA4404中并转化烟草叶片细胞,没有得到转基因再生植株,推测这与TLR基因表达被抑制有关.     

烟草类胡萝卜素代谢的遗传及基因工程研究进展

综述了烟草类胡萝卜素合成和降解途径所涉及的关键基因的分离、功能分析、分子调控及类胡萝卜素代谢的调节和基因工程研究进展,同时对烟草类胡萝卜素代谢的研究方向和应用前景进行了讨论和展望.     

PVY、CMV双价抗性RNA沉默表达载体的构建

采用RT-PCR方法克隆了PVYCP基因、PVYHC-Pro基因、CMVCP基因和CMV2b基因的保守片段,分别将PVYCP片段和CMV2b片段、PVYHC-Pro片段和CMV2b片段、PVYHC-Pro片段和CMVCP片段连接起来,以此为靶标构建并得到3个RNA沉默表达载体pCAMPb、pCAMHb和pCAMHP。获得的载体可以应用于植物转基因抗病毒育种工程中。     

Green-ripe(Gr)基因植物表达载体的构建及在Micro-Tom番茄中的遗传转化

Green-ripe(Gr)是一种番茄果实成熟突变体,有报道表明番茄中的Gr基因以某种形式参与乙烯信号转导途径,导致番茄果实成熟过程中的乙烯不敏感特性。从番茄果实中克隆Gr基因,成功构建Gr基因的植物表达载体pCAMBIA-1300-Gr,并以Micro-Tom番茄品种为材料,采用农杆菌介导叶盘法转化得到转基因植株,经PCR初步验证为阳性植株,为进一步研究Gr基因的功能奠定了基础。     

转几丁质酶基因烟草遗传稳定性研究

从转几丁质酶基因烟草株系(NPTII基因是选择标记基因)对卡那霉素的抗性,及外源几丁质酶基因表达蛋白的活性(Western Blot检测)两个方面对转基因株系的遗传稳定性进行了分析研究。在卡那霉素抗性检测试验中,检测了13个T₂转基因株系,其中9个株系被检测种子100%对卡那霉素(100 mg/L)具有抗性;T₃和T₄转基因株系各检测了10个,100%被检测种子在含卡那霉素100 mg/L的MS培养基上长成了烟苗。Western Blot检测了11个T₂株系,检测结果表明,6个株系被检测植株100%含有外源几丁质酶蛋白,2个株系被检测植株80%含有外源几丁质酶蛋白,2个株系被检测植株50%含有外源几丁质酶蛋白,1个株系被检测植株19.05%含有外源几丁质酶蛋白。在温室内将转基因烟草与未转基因烟草密植在一起,种植2代,烟株开花期模仿自然风力对烟株吹风,进行了转基因烟草是否可以通过花粉进行基因漂移的研究。研究结果表明,在自然风媒条件下未发现转基因烟草可进行基因漂移。      

平菇疏水蛋白Po.hyd基因RNAi载体构建及转化

为研究平菇疏水蛋白基因Po.hyd的功能,首次构建了Po.hyd的RNAi载体,并通过根癌农杆菌介导获得了平菇转化子。通过聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）扩增Po.hyd序列,利用Golden Gate克隆法构建了干扰载体p1302-GG-ihyd,将其导入根癌农杆菌GV3101中,并在乙酰丁香酮的诱导下完成根癌农杆菌对平菇幼嫩菌丝的介导转化。转化子经PCR检测、荧光显微镜观察、实时定量荧光PCR技术（real-time PCR）以及Southern杂交等技术进行验证。结果显示,本研究最终获得1 株可稳定遗传的平菇转化子,该转化子具有潮霉素抗性,且在荧光显微镜下可检测到绿色荧光信号,Po.hyd基因的表达量为野生型的43%,干扰载体T-DNA片段以单拷贝的形式整合在转化子基因组内。     

马铃薯块茎启动子驱动的淀粉合成酶基因RNAi载体构建及遗传转化

以马铃薯gbss、ssⅢ与ssⅡ基因的部分c DNA片段拼接成的融合基因gbs_3s_2为靶标,构建以马铃薯块茎组织特异性启动子GBSS驱动的RNAi表达载体p ART-GF。采用农杆菌介导法对NHD3、NF和NC三个马铃薯品种进行了遗传转化,用PCR技术检测转基因植株,采用双波长法测定其微型薯中直链淀粉与支链淀粉的比值。经抗性筛选及PCR检测初步获得10株阳性植株,其中NC、NF和NHD3分别为2株、3株和5株,其微型薯中直链淀粉/支链淀粉比值明显下降。作者成功构建了马铃薯块茎启动子GBSS驱动的淀粉合成酶基因RNAi三价表达载体,初步获得了转基因马铃薯育种材料。     

农村信息机的构建及其在烟叶生产信息化中的应用

为方便烟农能及时、有效、准确地获得各种涉烟涉农信息,促进信息资源的共享和利用,开发了农村信息机移动终端。农村信息机内容丰富,服务方式多样,传递及时快速。应用实践证明,它能最大程度地提高信息的利用率和价值,有效解决农村“信息鸿沟”,达到了利农、惠农、富农的目的,深受当地职工、烟农的欢迎。     

烟草突变体库及其在功能基因组研究中的应用

烟草突变体是烟草功能基因组学研究的重要材料。本文综述了烟草突变体在功能基因研究中的作用,构建烟草突变体库的必要性以及烟草突变体库的构建方法,并展望了烟草突变体库在烟草功能基因组学中的应用。     

烟草NtRAX基因的克隆和序列分析

根据GenBank中拟南芥RAX基因序列, 在烟草EST数据库中进行Blastp检索, 获得与之同源性较高的蛋白质序列, 选取同源性最高的蛋白质序列所对应的核酸序列, 设计引物, 获得中间片段, 再运用中间片段设计引物, 应用RACE方法获得其5′和3′末端cDNA序列, 将获得的3段序列拼接, 结合全长克隆测序验证, 获得一个新的普通烟草基因, 将其命名为NtRAX(NCBI登录号为JQ228591)。NtRAX的cDNA全长为1112 bp, 5′端非编码区96 bp, 3′端非编码区62 bp, 编码区长度为954 bp, 编码317个氨基酸, 预测的分子量是35.42 KDa。对该基因进行序列分析和功能预测, 得出该基因属于MYB基因家族, 是具有转录激活活性的烟草腋芽分生组织形成的调控基因。     

烟草TILLING技术体系的建立及NtPhyB基因的筛选

定向诱导基因组局部突变技术（Targeting Induced Local Lesions In Genomes,TILLING）是一种新近发展起来的高通量检测点突变的反向遗传学方法。本研究首次将TILLING技术用于EMS处理的烟草突变体筛选中,通过对正反向荧光引物使用量的摸索,确定了10 μL PCR体系中IRDye-700标记的正向引物（1 μM）适用量为0.32～0.64 μL,IRDye-800标记的反向引物（1 μM）适用量1.12～1.6 μL;对异源双链CEL Ⅰ酶切体系实验表明,10 μL PCR产物中加入0.6 μL CEL I酶,1.5 μL 10× Buffer酶切效果最好。从而建立并优化了适用于普通烟草基因组研究的TILLING技术体系。在此基础上,以NtPhyB为目标基因,在1000份0.6% EMS诱变的M2突变体中进行筛选,共得到13个突变体,该基因突变频率约为1/94 kb。本试验建立的TILLING筛选体系能够快速、高效地筛选任意已知序列基因的突变体,对烟草功能基因组研究具有重要意义。     

绒毛状烟草BAC文库的构建

绒毛状烟草是重要的野生种烟草之一。本研究以CopyControl^TM pCC1BAC^TM(Hind Ⅲ Cloning-Ready)Vector为载体,构建了绒毛状烟草的BAC文库。分析结果表明,BAC文库DNA插入片段为50~200 kb,平均110 kb,空载率<2%。随机挑选15个克隆进行稳定性继代试验,100代后插入片段仍然稳定存在。该绒毛状烟草BAC文库的建成,为进一步克隆重要功能基因提供了必备的物质平台。