核质结合区(Matrix attachment region,MAR)是真核细胞染色质中与核基质结合的一段DNA序列。当大多数染色质蛋白和其他DNA被切割降解后,MAR仍能和核基质结合,或者能在竞争性DNA片段存在的条件下,在体外与纯化的核基质结合。将MAR构建于外源基因两侧时,能够增强外源基因的高效稳定表达,减少基因沉默。笔者评述了近年来应用MAR序列提高外源转基因在受体植物中表达的最新进展,分析了存在的问题。同时,对如何进一步应用MAR于转基因作物,提高外源转基因的功能表达进行了展望。

为了研究异源过表达Atvip1基因的高粱对盐碱胁迫的耐受性及相应生长情况,采用NaHCO_3∶Na_2CO_(3 )为5∶1,75 mmol/L,pH值9.63的盐碱胁迫液在高粱三叶一心期处理,在胁迫0,4,12,24,72,120 h对根系的生长指标、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及MDA含量进行测定。结果表明:异源过表达Atvip1基因能缓解盐碱胁迫对高粱幼苗生长的伤害,可使幼苗根表面积和根体积增大,根尖数和分叉数增多,高粱主根褐化出现较晚且症状轻,侧根发生早且数量多,在72 h后仍能保证新叶正常伸展,对地上部生长影响较轻。过表达Atvip1基因可提高转基因高粱根系抗O_2~(-·)活力,降低MDA的含量,抗氧化酶活性增强;胁迫早期(4～12 h),SOD、CAT和GR作用明显;胁迫中期(24～72 h),所有酶均发挥作用;胁迫后期(120 h),CAT和GSH-PX起重要作用。盐碱胁迫差异转录组分析中,差异表达基因COG分析表明,防御机制在不同时间段中占比较大,获得抗氧化酶相关差异表达基因42个。异源过表达Atvip1基因可通过缓解盐碱胁迫对光合作用和生长发育的影响,降低活性氧破坏及膜损伤来提高转基因高粱对盐碱胁迫的抗性。

【目的】创制过量表达TaSUT1A的转基因小麦,分析TaSUT1A在转基因小麦中的遗传及其对干旱胁迫的应答反应,选育抗旱的转基因小麦新种质。【方法】采用基因重组技术构建了TaSUT1A表达载体,利用基因枪介导法将该载体转入小麦品种科农199,通过Bialaphos筛选、转化植株基因组DNA PCR验证获得转基因T0植株;利用RT-PCR检测TaSUT1A在转基因T3植株中的表达情况,在此基础上,对3个转基因系的T4转基因植株进行抗旱性鉴定和抗旱相关生理指标分析,验证其抗旱能力。【结果】经PCR检测和RT-PCR验证,获得了转TaSUT1A小麦阳性植株,与非转基因对照相比,20%PEG胁迫处理显...

为进一步研究ＪｓＷＲＫＹ１的生物学功能，构建ＪｓＷＲＫＹ１的植物超表达载体并转入烟草中过表达。再生的ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草与野生型烟草在表型上无明显差异。ＪｓＷＲＫＹ１过表达上调了转基因烟草体内几个防卫相关基因ＭｎｓＯＤ、Ｃｕ／Ｚｎ ｓＯＤ、Ｃｎ、ｎＡＤＰＨ ＯｘｉＤＡｓｅ和ＰＲ１的转录水平。与野生型烟草相比，ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性在正常生长以及胶孢炭疽菌接种后均显著增强。平板抑菌试验结果显示，ＪｓＷＲＫＹ１转基因烟草叶片总蛋白对病原真菌葡萄座腔菌、串珠状赤霉菌、胶孢炭疽菌和尖孢镰刀菌的菌丝生长具有不同程度的抑制作用。此外，用胶孢炭疽．．．

地理表达是地理学的一个基本问题,也是地理信息科学研究面临的一个重大挑战。从地理表达机理、内容和形式的角度,对近期地理表达研究进行了总结。本质上,地理表达是一个空间认知、信息转换与信息传输的交互过程。地理表达内容涉及地理实体及其空间关系、不确定性、地理动态及地理本体等方面。地理表达形式经历了从自然语言、地图到GIS的演变过程;近年出现了多种新型表达形式,如虚拟地理环境、地理增强现实、地理超媒体等;并分析了当前地理表达的局限性。最后,从发展新的时空过程表达方法、地理表达形式的选择与协同问题等方面对地理表达的研究拓展进行了讨论,并根据UCGIS的研究计划,从表达理论、表达方法以及计算支持的角度,对地理表达研究目标进行了展望。

【目的】大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)病是中国大豆产区最主要的病害之一,严重影响大豆产量和籽粒品质。核糖核酸酶PAC1能够识别和降解植物RNA病毒或类病毒复制过程中产生的ds RNAs,从而有效抑制病毒在寄主中的复制与积累。PAC1的这一特点为广谱抗RNA病毒及类病毒转基因作物的创制和培育提供了有效的靶标基因。本研究利用转基因技术,将来源于粟酒裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces pombe)的PAC1导入栽培大豆,研究过表达PAC1对大豆SMV抗性的影响,

外源施加植物甾醇衍生物-油菜素内脂的信号物质可以显著提高植物的耐盐性。为了检测过表达编码植物固醇关键酶的smo基因是否能提高目标植物的盐胁迫耐受性,当前研究工作使用子房注射法。首先将植物甾醇生物合成过程中关键酶-甲基甾醇单加氧酶的编码PnSMO1.1基因转移到裂叶牵牛中,构建了该基因的过表达转基因株系。接着以经PCR鉴定验证的转基因植物株系幼苗为实验材料,在0～200 mmol/L梯度NaCl处理条件下,检测了不同株系植物的根长和下胚轴长度等生长参数,以及叶片细胞中丙二醛(MDA)的含量、相对电导率、油菜素甾酮和6-脱氧油菜素甾酮含量等生理指标。结果显示,在100～250 mmol/L NaCl处理下,与野生型(WT)植株或空质粒转化对照(BL)植株相比,过表达PnSMO1.1显著增加了转化植株的根和下胚轴的相对生长量,增强了转基因株系的耐盐性。另外,与WT和BL幼苗相比,在不同的NaCl浓度处理条件下,转基因株系中6-脱氧油菜素甾酮的积累显著增加,但相对电导率(rEC)值、油菜素甾酮的积累量或MDA含量均显著降低。盐渍化、干旱和低温等事件的发生,严重抑制了植物的营养生长和产量。这些结果揭示;过表达PnSMO1.1基因,可以通过调节细胞内的油菜素内脂化合物积累量的动态,进而保护质膜的结构完整性,显著提高转基因植物的耐盐性。

远缘杂交是创造新物种、新种质以及转移异源遗传物质的有效途径, 在理论和实践上都具有重要意义。本文综述了近年来小麦外源基因导入的研究进展概况,并根据我们多年的远缘杂交育种实践, 综合分析了当地的生态气候条件, 提出了生态环境与糖蛋白互作诱导远缘杂种育性假说。

鸡生长激素基因表达及分泌调控的研究进展根据中德农业科技合作的协议，笔者于１９９４年３月赴德国联邦农业科学院Ｃｅｄｅ／Ｊ’动物研究所Ｄｒ．Ｒ．Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ的实验室从事合作科研。研究课题为：鸡生长激素基因表达及分泌的调控。实验采用两种不同品种的鸡—...

等位基因的结构变异及差异表达在多种生物中普遍存在。等位基因差异表达对基因的表达起了很重要的调控作用,并最终可能与生物的表型多态性联系起来。但是,由于问题的复杂性和缺乏有效的技术,等位差异表达与基因表达变化乃至表型变化之间的关系至今没有解决,因此对等位差异表达在各种生物中所起的作用仍然是低估的。本文从等位基因差异表达产生的原因、其生物学意义以及检测方法等方面对目前等位基因结构变异及差异表达的研究进展做一简单介绍。

在组学和大数据时代,整合分析材料相同但时间、平台、方法、技术和实验室等不同批次的表达数据集将成为常态。但是,不同批次数据集由于非生物因素影响会产生批次效应,这种批次效应可能会对试验结果产生严重影响,甚至导致错误结论。本文介绍了几种去除基因表达数据批次效应的方法,包括ComBat方法、替代变量分析法、距离加权判别法和基于比值的方法等。通过前人研究和实例分析表明,ComBat方法是最好的去除基因表达谱数据集批次效应的方法。这些结果将为多批次表达数据集的整合分析提供参考依据。

【目的】应用基因工程技术,获得表达血管内皮生长因子(VEGF)的转基因番茄植株,为以番茄作为生物反应器生产药用蛋白奠定基础。【方法】利用植物偏好的密码子改造合成VEGF基因全长,构建植物表达载体p1390R-VEGF,通过农杆菌菌株EHA105介导将其T-DNA区转入到番茄细胞中,再生后获得转基因番茄植株,对其进行分子和蛋白水平检测。【结果】成功构建了植物整株表达载体p1390R-VEGF,建立了高频的番茄再生培养体系;PCR检测、Southern blot和Western blot检测结果表明,VEGF基因已经转入番茄中,并成功得到了表达。【结论】得到了转基因番茄植株和果实,且VEGF蛋白有...

【目的】薇甘菊是Ⅰ级外来入侵有害植物，依靠种子进行快速蔓延传播，造成了重大生态和经济损失。通过探明N-(2-氯-4-吡啶基)-N-苯基脲（CPPU）对薇甘菊繁殖调控的机理，为遏制薇甘菊快速扩散的趋势提供一种新的策略。【方法】本研究计数CPPU处理后薇甘菊花序和小花的数量，利用RNA-seq分析CPPU抑制薇甘菊成花的机理，并测定薇甘菊开花期保护酶的酶活性。【结果】（1）CPPU能够抑制薇甘菊成花，随着处理浓度的升高，薇甘菊花序和小花的数量均呈下降趋势，其中，5 mg/L CPPU处理后的薇甘菊花序数减少了34.50%，小花数减少了36.70%;75 mg/L CPPU处理后无花。（2）转录组分析揭示了保护酶基因的差异表达，75 mg/L的CPPU处理后，大量与POD和PAL相关的差异基因（DEGs）上调表达。（3）保护酶酶活性测试结果表明：CPPU处理降低了苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的酶活性，但提高了多酚氧化酶（PPO）的酶活性。【结论】75 mg/L的CPPU能通过调控薇甘菊保护酶基因的表达，造成膜脂过氧化伤害，抑制薇甘菊成花，从而有效控制薇甘菊的繁殖与传播。

【目的】酸铝胁迫是南方农业生产面临的主要环境胁迫之一。研究乡土植物对酸铝胁迫的适应机理,发掘并利用优良基因培育抗酸耐铝作物新品种,从而为紫花苜蓿分子遗传改良奠定基础。【方法】贵州省草业研究所紫花苜蓿遗传改良组前期已从贵州乡土资源平坝苦油菜中克隆获得BjMATE,并将其构建过量表达载体。采用组织培养和花器官浸泡法分别对紫花苜蓿和拟南芥进行遗传转化,根据NPT抗性基因和特异基因设计引物对转化材料进行分子鉴定,并采用qRT-PCR进行表达量的鉴定。利用水培法平行比较转基因和对照紫花苜蓿在酸、铝和酸铝组合胁迫条件下的发芽率、幼苗生长状况,以及在长时间弱酸铝胁迫条件下的幼苗地上和地下部分的生长变化。采用酶标仪检测酸、铝以及酸铝组合胁迫条件下转基因和对照紫花苜蓿根系中POD、SOD、CAT等抗氧化酶的活性和MDA含量的变化,同时在BjMATE过表达的拟南芥中采用qRT-PCR的方法分析酸铝代谢途径的关键基因AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1在胁迫条件下的表达变化,并对其调控关系进行讨论。【结果】过量表达BjMATE的拟南芥和紫花苜蓿的阳性率分别为100%与66.7%,候选紫花苜蓿和拟南芥转基因株系中BjMATE的表达量分别比对照上调63.02和76.87倍。过量表达BjMATE紫花苜蓿株系OEMs-5和对照中苜1号紫花苜蓿的发芽率在正常、酸胁迫、铝胁迫和酸铝组合胁迫条件下都没有显著差别,但是其发芽势在胁迫条件下显著优于对照中苜1号。在长时间弱胁迫条件下,OEMs-5的株高与对照没有显著区别,但在铝离子胁迫和酸铝组合胁迫条件下,其的生物产量和根系伸长显著优于对照中苜1号。抗氧化酶活性和MDA含量在OEMs-5与中苜1号中的变化不尽相同。POD和SOD的活性在胁迫处理后的2个材料中都显著上升,但只有SOD的活性在2材料间差异显著。CAT的活性在处理间和材料间都没有显著的差异。MDA的含量略有下降,在铝离子和酸铝组合胁迫条件下的2个材料中差异达显著水平。qRT-PCR显示,在OEAt-1植株中,AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1受铝和酸铝组合胁迫诱导,但只有AtSTOP1在OEAt-1与野生型之间差异显著。【结论】BjMATE能够正向调节紫花苜蓿在种子萌发和幼苗生长阶段对酸铝胁迫的耐受性。活性氧清除系统尤其是SOD以及酸铝代谢途径关键基因AtSTOP1可能参与BjMATE介导的酸铝胁迫调节。

为了探究胡杨miR473a基因的功能,本文克隆了miR473a的前体Pre-Peu-miR473a,并利用农杆菌花序侵染法将其遗传转化入拟南芥。通过普通PCR和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)组织化学染色检测获得Ca MV35S:miR473a过表达植株,然后对转基因和野生型植株在甘露醇模拟高渗环境与土壤自然干旱条件下的生长状况及各项生理指标进行评价。结果表明,胡杨miR473a前体长度为100 bp,与毛果杨前体序列相似度为100%,可以形成完美的二级茎环结构。相比于野生型,过表达胡杨miR473a的拟南芥在200 mmol/L甘露醇胁迫条件下的萌发率、根长和生长状况都优于野生型;在土壤干旱处理条...