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。     

根癌农杆菌介导的尖孢镰刀菌遗传转化体系构建

  背景和目的  尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）可引起烟草镰刀菌根腐病（Fusarium root rot of tobacco）,为明确病原菌致病相关基因。  方法  以烟草强致病性尖孢镰刀菌菌株B-9-1的分生孢子为受体,利用携带潮霉素B（hygromycin B,hyg）质粒的根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转化,获得能够稳定表达绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）的尖孢镰刀菌转化菌株,构建烟草尖孢镰刀菌遗传转化体系。  结果  （1）尖孢镰刀菌的最优转化体系为:潮霉素B最适质量浓度50 μg/mL,在25℃条件下,以1 cm宽的条形硝酸纤维膜为载体,将携带有pCAM-GFP-hyg质粒的根癌农杆菌摇菌培养至OD₆₀₀=0.7,与震荡培养24 h获得的浓度为106个/mL的尖孢镰刀菌分生孢子悬浮液在含有200 μmol/L乙酰丁香酮的共培养基上共培养48 h。（2）转化子继代培养、PCR检测和荧光显微观察结果表明外源GFP基因成功整合到烟草尖孢镰刀菌基因组中并可以进行稳定遗传表达。（3）Sourthern blot分析结果进一步证明T-DNA成功整合到尖孢镰刀菌基因组中,且60%以上为单拷贝插入。  结论  本研究成功构建了根癌农杆菌介导的烟草尖孢镰刀菌遗传转化体系,为烟草尖孢镰刀菌基因功能及病原菌的致病机制研究提供基础。      

根癌农杆菌介导酸性蛋白酶在泡盛曲霉中表达的研究

利用Gateway克隆技术快速构建丝状真菌表达载体,以米曲霉α-淀粉酶A启动子（amyB）、α-糖苷酶终止子（agdA）及黑曲霉酸性蛋白酶基因（pepA）分别构建入门载体,以带有潮霉素抗性标记（hygB）的农杆菌双元载体pHGW为目的载体,通过LR连接反应,构建根癌农杆菌介导丝状真菌重组表达载体pHGW-apA。转化泡盛曲霉宿主菌,筛选的转化子经传代培养确定其遗传稳定性,PCR及测序分析表明,hygB和目的基因pepA整合到了泡盛曲霉基因组。转录水平上的RealTime-PCR定量分析、表达水平上的Western Blotting分析以及培养液酶活分析表明酸性蛋白酶基因pepA在泡盛曲霉中得到正确表达。为丝状真菌表达载体快速构建与外源基因在丝状真菌中快速表达提供了可行的方法。      

根癌农杆菌介导酸性蛋白酶在泡盛曲霉中表达的研究

利用Gateway克隆技术快速构建丝状真菌表达载体,以米曲霉α-淀粉酶A启动子(amyB)、α-糖苷酶终止子(agdA)及黑曲霉酸性蛋白酶基因(pepA)分别构建入门载体,以带有潮霉素抗性标记(hygB)的农杆菌双元载体pHGW为目的载体,通过LR连接反应,构建根癌农杆菌介导丝状真菌重组表达载体pHGW-apA。转化泡盛曲霉宿主菌,筛选的转化子经传代培养确定其遗传稳定性,PCR及测序分析表明,hygB和目的基因pepA整合到了泡盛曲霉基因组。转录水平上的RealTime-PCR定量分析、表达水平上的Western Blotting分析以及培养液酶活分析表明酸性蛋白酶基因pepA在泡盛曲霉中得到正确表达。为丝状真菌表达载体快速构建与外源基因在丝状真菌中快速表达提供了可行的方法。     

根癌农杆菌介导抗菌肽基因转化大豆的研究

为利用抗菌肽基因培育转基因大豆抗病材料,采用根癌农杆菌介导法将抗菌肽基因和绿色荧光蛋白融合基因转入大豆胚尖外植体。结果表明,60mg/L的卡那霉素可以对转化植株进行有效的筛选;在共培养时添加200μmol/L乙酰丁香酮有利于抗菌肽基因的转化;在生根培养基中不添加卡那霉素更有利于转化苗的成活。目的基因特异的PCR检测和绿色荧光蛋白表达分析,发现抗菌肽基因已转入大豆,并得到表达。     

采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉表达载体的构建

为在泡盛曲霉中表达外源基因、克服泡盛曲霉常规转化法效率低下的瓶颈,本研究拟构建采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉表达载体。通过PCR,从糖化酶基因(glaA)高效表达的泡盛曲霉菌株SG1 基因组DNA 扩增获得glaA 2.1 kb 启动子片段(包含信号肽编码序列)及1.1kb 终止子片段,构建了外源基因表达盒。以根瘤农杆菌双元载体pCAMBIA1302 为基础,删除非必需区段及多余限制酶位点,插入上述外源基因表达盒及来自丝状真菌标记载体pAN7-1 的潮霉素抗性标记,构建采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉分泌整合型表达载体pSUAA52am。转化结果表明：采用原生质体法的转化效率为21 个转化子/106 分生孢子,而农杆菌介导法可达1106 个转化子/106 分生孢子,是原生质体法的53 倍。构建载体成功利用glaA 表达盒与农杆菌介导转化法的高效特性,可为利用泡盛曲霉高效表达外源基因奠定基础。     

热带假丝酵母磷酸甘油酸激酶基因启动子功能鉴定

热带假丝酵母是重要的工业生产菌株,但表达系统还不完善导致代谢工程育种手段受到限制。探索新的表达元件对热带假丝酵母的基因工程育种十分重要。本文通过多重序列比对从热带假丝酵母ATCC 20336基因组中扩增得到一个具有较高活性的磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)启动子,以酵母增强型绿色荧光蛋白(yeGFP3)作为报告基因,整合到热带假丝酵母基因组上并对其表达活性进行研究。通过分离300、550、750 bp和846 bp4个长度的启动子片段分别表达yeGFP3,转化XZX宿主菌获得P-1、P-2、P-3和P-4共4个转化子。荧光显微镜结果表明,随着启动子长度的截短,荧光逐渐减弱,前3个转化子的相对荧光强度分别为P-4的4.98%、9.84%和48.4%。同时分析了4个转化子的yeGFP3转录水平,转录水平分别为P-4的5.6%、13.8%和60%。初步判断PGK1启动子至少存在2个上游激活序列(UAS)。     

烟草rbcS启动子的克隆与活性鉴定

为了有效启动外源基因在烟草叶部特异性表达并改良烟叶品质,采用PCR技术从烟草栽培种NC89基因组中分离了rbcS启动子序列,扩增片段长度979 bp.HantCARE序列分析表明,该序列中含有启动子特征的保守序列及十几种光应答元件,与已报道序列的相应区域同源性达99%.将其与GUS融合蛋白基因串连,构建了植物表达载体prbcS-121,通过根癌农杆菌介导的烟草叶盘转化法,将pBI121及prbcS-121转化烟草.对转基因烟草植株中GUS活性测定结果表明,烟草rbcS启动子具有叶部组织特异性,且在叶部启动基凶表达能力较CaMV35S启动能力强,从而为外源基因在转基因烟草叶片中的高效表达提供了新的工具,为后续目的基因能在烟草叶部发生组织特异性和光诱导性表达奠定了基础.     

一种有效的黑曲霉启动子捕获探针的构建及其应用

启动子对基因的表达起着关键的作用,为获得黑曲霉强启动子,该文以柠檬酸生产菌株黑曲霉（Aspergillus niger）CGMCC 10142为出发菌株,运用启动子捕获探针和基因重组技术筛选菌株高强度启动子,并确定其核心启动区域。结果显示：以红色荧光蛋白基因（Rfp）为报告基因,潮霉素抗性基因（HygR）为筛选标记,构建黑曲霉启动子捕获探针质粒pN3,借助T-DNA随机整合到黑曲霉基因组,筛选具有高潮霉素抗性和强红色荧光表型的突变株,进而通过交错热不对称链式聚合酶反应（thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction,Tail-PCR）获得整合位点上游核苷酸序列,测序确定该序列为糖苷水解酶基因启动子区（Pgh）,通过分析其具有多个转录因子结合元件。对Pgh启动子进行5’端缺失分析,获得6个不同长度5’端缺失的启动子序列,并与强启动子PglaA对比,根据报告基因Rfp表达情况确定启动子Pgh的-1 066～-766 bp为其核心区域。     

启动子替代构建克雷伯氏菌普鲁兰酶高产菌株

应用启动子替代技术将普鲁兰酶产生菌克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)HN9的普鲁兰酶基因的启动子替换为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的P43启动子,构建高产酶菌株。通过融合PCR,将由3个DNA片段融合得到启动子替代同源重组片段,该3个DNA片段分别是带有克雷伯氏菌普鲁兰酶基因启动子上游部分同源序列的四环素抗性基因(Tet)的上游片段Tet1、带有枯草芽孢杆菌P43启动子部分上游同源序列的Tet下游片段Tet2和带有克雷伯氏菌普鲁兰酶基因上游同源序列的P43启动子部分序列的Pro。经电转化将同源重组片段导入克雷伯氏菌中,转化子的普鲁兰酶基因表达水平比出发菌株提高10.23~11.45倍,摇瓶发酵酶活力提高8.97~10.52倍。结果表明,应用高效组成型启动子P43替代原始菌株的普鲁兰酶基因的启动子能够显著提高普鲁兰酶基因的表达量和发酵酶活力。     

菜热休克蛋白基因HSP81.1启动子的克隆与功能验证

本研究从甘蓝型油菜（Brassica napus）基因组中扩增获得热休克蛋白基因启动子,并将其克隆至双元载体pBI121的GUS报告基因上游,构成双元表达载体pBI121 HSP GUS。通过农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法转化烟草后获得转基因植株。对T1转基因植株研究表明,外源基因在42℃处理1h后开始表达,且即使用同样条件诱导,GUS基因的表达率和表达量在不同生长时期也有差异。在第50d左右的苗期,GUS基因的表达率和表达量高,但随植株老化而逐渐下降。研究显示,利用油菜的热休克蛋白启动子可以达到通过温度控制烟草基因表达的目的。     

Dicistronic regulation of fluorescent proteins in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae

Fluorescent proteins are convenient tools for measuring protein expression levels in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Co‐expression of proteins from distinct vectors has been seen by fluorescence microscopy; however, the expression of two fluorescent proteins on the same vector would allow for monitoring of linked events. We engineered constructs to allow dicistronic expression of red and green fluorescent proteins and found that expression levels of the proteins correlated with their order in the DNA sequence, with the protein encoded by the 5′‐gene more highly expressed. To increase expression levels of the second gene, we tested four regulatory elements inserted between the two genes: the IRES sequences for the YAP1 and p150 genes, and the promoters for the TEF1 gene from both S. cerevisiae and Ashbya gossypii. We generated constructs encoding the truncated ADH1 promoter driving expression of the red protein, yeast‐enhanced Cherry, followed by a regulatory element driving expression of the green protein, yeast‐enhanced GFP. Three of the four regulatory elements successfully enhanced expression of the second gene in our dicistronic construct. We have developed a method to express two genes simultaneously from one vector. Both genes are codon‐optimized to produce high protein levels in yeast, and the protein products can be visualized by microscopy or flow cytometry. With this method of regulation, the two genes can be driven in a dicistronic manner, with one protein marking cells harbouring the vector and the other protein free to mark any event of interest. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Monellin-EGFP 融合蛋白在毕赤酵母中的表达

根据已报道的Monellin甜蛋白氨基酸序列,结合毕赤酵母与桑树密码子的偏好性,人工设计合成单链monellin基因,并与增强型绿色荧光蛋白EGFP基因连接,构建融合表达载体。采用电击转化法成功将表达载体导入毕赤酵母GS115中,并获得高效表达的重组子pPIC9K-M-E。经PCR检测,SDS-PAGE和Western Blot杂交证实已表达出融合蛋白,该蛋白经纯化与盲测实验,结果显示其甜度约为标准蔗糖的500倍。     

疏棉状嗜热丝孢菌耐热脂肪酶在无孢黑曲霉中的高效表达

综合考虑密码子偏爱性、RNA稳定性以及自由能等因素,对疏棉状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus）耐热脂肪酶（tll）基因序列进行密码子优化并全基因合成。将合成的tll基因连接到克隆载体,然后亚克隆到表达载体pHGWPT-tll,采用根癌农杆菌介导转化无孢黑曲霉SH-2。经过三丁酸甘油酯平板、SDS-PAGE以及Western Blotting鉴定,成功表达了tll基因。发酵72h,转化子脂肪酶酶活最高达36U/mL。转化子经等离子诱变得到的突变株的脂肪酶比活力比出发菌株提高约37%。      

Development of series of gateway binary vectors, pGWBs, for realizing efficient construction of fusion genes for plant transformation

We developed a new series of binary vectors useful for Gateway cloning to facilitate transgenic experiments in plant biotechnology. The new system, Gateway Binary Vectors (pGWBs) realized efficient cloning, constitutive expression using the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and the construction of fusion genes by simple clonase reaction with an entry clone. The reporters employable in this system are beta-glucuronidase (GUS), synthetic green fluorescent protein with S65T mutation (sGFP), luciferase (LUC), enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), and enhanced cyan fluorescent protein (ECFP). The tags available are 6xHis, FLAG, 3xHA, 4xMyc, 10xMyc, GST, T7-epitope, and tandem affinity purification (TAP). In total, 13 kinds of reporter or tag were arranged and were almost applicable to both N- and C-fusions. The pGWBs could be used for many purposes, such as promoter::reporter analysis, observation of subcellular localization by the expression of proteins fused to a reporter or tag, and analysis of protein-protein interaction by copurification and immunodetection experiments. The pGWBs were constructed with modified pBI101 containing a CaMV35S promoter-driven hygromycin phosphotransferase (HPT) gene as the second selection marker. We also constructed pGWBs with the marker HPT driven by the nopaline synthase promoter. By using the pGWB system, the expression of tagged proteins, and the localization of GFP-fused proteins were easily analyzed. Moreover, tissue-specific and inducible gene expression using a promoter was also monitored with pGWBs. It is expected that, the pGWB system will serve as a powerful tool for plasmid construction in plant research.     

烟草NtGCN2启动子的克隆及功能研究

[目的]探究烟草蛋白激酶NtGCN2启动子驱动GUS基因在ABA、SA、AZA和MeJA四种处理下的表达模式.[方法]克隆烟草NtGCN2上游2000bp的启动子序列,并采用Plant CARE和PLACE数据库进行顺式作用元件预测.构建NtGCN2启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的融合表达载体并转化烟草K32...     

FAD2和γ-TMT基因双价种子特异表达载体的构建及对花生的转化

根据已发表的γ-TMT基因序列（GenBank AF104220）,从拟南芥（Arabidopsis thaliana）的cDNA中分离得到γ-TMT基因,根据已发表的油菜（Brassica napus）种子贮藏蛋白基因特异表达的2S启动子（登录号J02798）序列,从油菜DNA中分离得到2S启动子。为了同时提高花生中维生素E和油酸含量,构建得到了双价种子特异表达载体pCAMBIA1300AT,它带有FAD2基因反义RNA干扰体和γ-TMT基因的种子特异表达单元。该载体已登录在GenBank上（登录号FJ362601）。通过农杆菌C58介导转化花生品种闽花6号,获得PCR阳性的转化植株。     

枯草芽孢杆菌P spovG启动子改造与表征

枯草芽孢杆菌是重要的工业生产菌株,广泛应用于外源蛋白质的表达。目前在枯草芽孢杆菌中常见组成型启动子中,P_spovG作为高强度组成型启动子在表达外源蛋白质时,具有表达量高、稳定性好和适用范围广等优势。作者首先对P_spovG上游序列截短,发现将启动子上游序列由原来的251个碱基缩短为26个,仍能保持启动子强度不降低,并确定了紧邻-35元件上游的3个碱基“AGC”为影响启动子强度的关键碱基。其次对启动子的上游A-T富含区以及spacer区域的G-C富含区进行随机突变,证明了上游激活序列中A-T碱基的排列对启动子强度有重要影响,并得到了强度提高的突变体。最后通过将不同表达时期启动子的关键调控序列分别插入突变体的上下游,得到了启动子强度为原始启动子135.1%的新型启动子SP_spovG-P_lytR。本研究为枯草芽孢杆菌表达系统开发新型强组成型启动子提供了重要的参考。