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一种用于植物基因沉默的新RNAi载体的构建 总被引：1，自引：0，他引：1
《沈阳农业大学学报》2017,(6)
RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是研究基因功能的一种常用方法。为解决目前植物RNAi载体构建繁琐复杂的问题,本研究以常用的植物过量表达载体pRI 101-AN为基础,在其多克隆位点处插入源自pKANNIBAL载体的内含子序列,获得pRNAi-E载体。在此基础上,只要将目的基因特异序列的正反向片段分别连接到内含子两侧,即可构建目的基因的RNAi载体。为了验证pRNAi-E载体的效果,苹果IAA29(Md IAA29)基因的正向和反向片段被插入到pRNAi-E载体上,获得了Md IAA29基因的RNAi载体pRNAi-IAA29。通过农杆菌介导的遗传转化,获得了GL-3苹果的转基因株系。qRT-PCR数据显示转基因苹果植株中IAA29的转录水平比非转基因对照显著下调,表明基于pRNAi-E构建的RNAi载体能够有效地沉默苹果内源基因的表达。本研究构建的pRNAi-E载体使得植物基因RNAi载体构建变得简单高效,对于开展植物基因功能验证研究具有一定意义。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2015,(2)
作为一种重要的植物激素,生长素在植物体内的作用与其生物合成密切相关,并受其信号转导中的转录因子调控。ARF是一类关键的生长素响应因子,近年来其分子机理的研究逐渐成为热点,其在植物各组织器官和多种生理活动中的功能探究取得了很大进展。利用Gateway克隆技术构建了ARF14的RNAi载体,并通过测序和酶切方法均验证了其正确性。在已建立的中蔬6号番茄高效再生体系的基础上,根据实际情况稍加改进,利用农杆菌介导的遗传转化法将目的载体导入植株,获得了一部分阳性转化植株,转化率均高于30%。组织特异性表达分析结果表明:Sl ARF14基因在大部分组织器官中均有表达,尤其是雌蕊、花蕾、叶片以及膨大期的果实。Sl ARF14-RNAi花器官在发育中易衰败死亡,剥去花瓣及雄蕊,露出子房,可见雌蕊发育不良,柱头出现弯曲,子房异常发育,影响正常授粉,坐果困难,即便坐果,亦容易形成畸形果。在花器官授粉前后雌蕊和雄蕊中GA和IAA含量普遍偏低,授粉后雌蕊中IAA含量未见显著升高。研究证明番茄ARF14基因可能影响花器官的生长发育。 相似文献
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植物生长素原初响应基因Aux/IAA研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
Aux/IAA基因家族能够在生长素诱导的早期做出响应,是生长素早期应答的3类基因家族之一。ARF则是一类调控生长素响应基因表达的转录因子,Aux/IAA就是通过其响应元件与ARF特异性结合,从而调节生长素早期应答基因的转录功能。介绍了Aux/IAA的结构特征、调控机制以及生物学功能。植物Aux/IAA基因是由4个保守结构域组成的:结构域Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ。结构域Ⅰ主要负责Aux/IAA蛋白的阻遏作用,结构域Ⅱ因为含有一段亮氨酸基序,负责Aux/IAA蛋白的快速降解,而结构域Ⅲ和Ⅳ则介导Aux/IAA蛋白与ARF蛋白形成同源或异源二聚体。在生长素信号转导过程中,Aux/IAA主要通过与生长素响应因子ARF结合,促进早期基因转录,从而调节下游基因的表达。Aux/IAA基因因其种类不同在不同的组织和器官中的表达是有特异性的,同时通过Aux/IAA突变体的研究表明:不同的Aux/IAA还具有各自独特的功能。不论是由于时间和空间表达上的不同,还是由于其基因的启动子对生长素响应因子的亲合性差异都能产生这些功能特异性。而植物激素和外界环境因子对发挥Aux/IAA功能也具有重要的调控作用。 相似文献
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干旱、高盐和病虫害严重影响了作物的产量和品质.ERF(ethylene responsive factor)转录因子是介导生物和非生物胁迫响应的重要调控因子.本实验室从小麦中克隆到抗逆相关ERF转录因子W17基因,本研究以植物表达载体pAHC25为基础,构建了含有反向重复序列的RNAi表达载体pAHC-W17RNAi.采用基因枪法45枪轰击小麦品种新春9号幼胚材料2 379个,共获得115株T0代再生植株,其中12株为阳性转基因植株.半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中W17基因及其调控的下游基因的表达水平均显著下降;表型鉴定发现转基因小麦苗期发育受到抑制.本研究为深入分析小麦ERF基因的功能与作用机制,进而通过分子育种进行小麦抗性改良奠定了基础. 相似文献
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生长素应答因子(auxin response factor,ARF)是转录因子的一个家族,在生长素信号传导途径中起着关键的作用。通过GenBank上登录的序列设计引物,利用RT-PCR技术扩增得到了陆地棉生长素应答因子ARF3的全长序列,并构建到植物表达载体pCAMBIA1301上,借助真空渗透转化技术,在农杆菌GV3101介导下转化模式植物拟南芥,经潮霉素筛选,得到了批量的转基因植株。通过PCR技术,检测到目的基因成功整合到拟南芥基因组中,RT-PCR检测到了目的基因在转基因植株中得到表达。 相似文献
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番茄果实成熟过程中SlSWEET7a的功能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】SWEETs(sugars will eventually be exported transporters)是一种糖转运蛋白,参与植物生物进程,对植物生长发育、响应各种胁迫、宿主-病原体的互作发挥作用。克隆番茄SWEET7a,通过构建Sl SWEET7a沉默和过表达载体,研究其在糖的转运过程中的作用,为探索SWEETs在植物果实发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以Micro-Tom(Solanum lycopersicum)番茄为试材,利用RT-PCR技术从果实中克隆SWEET7a的c DNA全长842bp,进行生物信息学分析,并利用MEGA6.0构建拟南芥进化树,与Sl SWEET7a进行蛋白序列同源性分析;利用实时荧光定量PCR技术探明其在果实发育时期的时空表达特征分析,并构建基因的沉默和过表达载体,通过农杆菌介导的果实注射法进行瞬时表达检测构建载体的表达效率;然后进行番茄的遗传转化,获得T1代转基因株系,利用实时荧光定量PCR技术检测绿熟期果实SWEET7a的表达,通过高效液相色谱法检测转基因果实和叶片中糖组成与含量的变化。【结果】Sl SWEET7a蛋白结构是由7个跨膜结构域构成的。同源性比对分析结果显示,Sl SWEET7a与拟南芥At SWEET6和At SWEET8序列同源性较高,都属于SWEETs家族的CladeⅡ。番茄果实各部位的表达分析显示,Sl SWEET7a在绿熟期果柄、果实维管束相对表达量最高,转色期和红熟期相对表达量较低。构建SWEET7a沉默(S7a)及过表达载体(OE7a)在番茄果实的瞬时表达,发现OE7a样品果实中Sl SWEET7a的表达量是未注射果实的6倍,其Sl SWEET7a表达量明显上调,与对照相比,S7a样品果实中Sl SWEET7a明显下调了5倍。在番茄中的遗传转化中卡那霉素抗性筛选获得10株可能的超表达T0代植株,PCR鉴定得到了Sl SWEET7a超表达8株;沉默株系经除草剂筛选,获得14株,PCR检测得到10株沉默株系。T1代植株的实时定量分析显示,过表达Sl SWEET7a植株发生转基因沉默现象,Sl SWEET7a表达量显著低于正常植株,而沉默植株表达量也降低,说明获得的过表达植株也发生了基因沉默。果糖、葡萄糖和蔗糖含量测定结果表明,降低番茄中Sl SWEET7a的表达,植株成熟叶片和绿熟期果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均高于对照,尤其是叶片中蔗糖含量显著高于对照,这说明Sl SWEET7a对细胞中蔗糖的易化扩散起着重要作用。【结论】Sl SWEET7a对叶片中蔗糖向源组织韧皮部的装载及果实果柄、维管束的运输、卸载起重要调控作用。 相似文献
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生长素是重要的植物激素,它对植物的生长发育具有重要的调控作用,它能诱导营养物质向其含量高的部位运输。通过转基因技术提高内源生长素在油菜种子中的含量,诱导营养物质向种子运输,为提高油菜灌浆速度,增加产量提供了新的研究方向。iaaM基因编码的色氨酸单加氧酶是催化色氨酸(Trp)转变为生长素(IAA)的关键酶,将iaaM基因与油菜(Brassica napusL.)种子发育早期特异性表达的储藏蛋白专一性启动子(Napin)融合并插入植物表达载体pCAMBIA3301中,构建iaaM基因的种子特异表达载体,并经农杆菌介导转化甘蓝型油菜。经PPT抗性筛选、GUS组织化学检测、PCR检测,初步证实外源基因已整合进油菜基因组,获得转基因植株。 相似文献
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《山东农业科学》2017,(1)
为了构建对啤酒花潜隐病毒(Hp LV)和啤酒花潜隐类病毒(HpLVd)有抗性的RNAi载体,本研究通过序列比对选取Hp LV外壳蛋白基因致病区202 bp和HpLVd 155 bp的保守序列作为干扰序列,以干扰载体p UCCRNAi为基础,成功构建出针对Hp LV和HpLVd的双价RNAi载体,通过特异性酶切位点将构建成功的RNAi载体的功能区域连接在植物表达载体p CAMBIA2300-35S-OCS上,并利用农杆菌介导法将目的基因导入啤酒花中。经PCR鉴定证明RNAi载体已成功转入啤酒花中。本研究基于RNAi技术的植物表达载体构建和农杆菌介导的遗传转化,为诱导转基因植物的转录后基因沉默、获得抗多种病毒病的植物新材料提供参考。 相似文献
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利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术可以进行基因功能研究以及作物遗传改良,但常规构建RNAi载体方法费时费力.本研究报道了一种基于USER酶一步法快速构建RNAi发夹结构的载体2301/RNAi/OS及其应用方法,操作简便,省时省力.与已报道的利用酶切连接、Gateway兼容的同源重组或PCR直接连接等构建RNAi载体相比,该载体不需要酶切片段,片段扩增完成后即可与制备好的线性化载体进行反应,缩短操作流程和时间,提高成功率;该载体对插入片段的酶切位点和长度没有要求,理论上任何位置和长度的片段均可进入2301/RNAi/OS载体中,尤其是长片段RNAi的构建.本试验以本氏烟(Nicotiana benthamiana)PDS(Phytoene desaturase)基因为例,利用农杆菌介导的瞬时表达体系验证了该RNAi能够在植物体内有效地实现基因沉默.该载体以新霉素磷酸转移酶基因(NPTII)作为筛选标记基因,可以利用卡那霉素(Kanamycin)和G418(Geneticin)等抗生素筛选转基因阳性植株,适合单子叶和双子叶植物的遗传转化. 相似文献
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为明确Aux/IAA家族基因GhAux1在棉花幼苗生长发育中的功能,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术构建了重组表达载体pTRV-GhAux1,转化农杆菌并注射到棉花幼苗子叶,采用qRT-PCR检测GhAux1沉默效率,并对GhAux1沉默植株的表型、内源生长素(IAA)含量和赤霉素(GA_4)含量以及GA合成关键酶基因的表达进行了分析。结果表明,成功建立了VIGS体系,注射含pTRV-GhAux1的菌液后15 d,GhAux1在沉默植株中的表达量仅为空载体对照的26%;注射含pTRV-GhAux1的菌液后24、27、30 d,GhAux1沉默植株的株高较空载体对照分别显著增加了18%、27%、20%,其中注射后27 d达到极显著水平;注射含pTRV-GhAux1的菌液后21、24、27 d,GhAux1沉默植株的节间内源GA_4含量比空载体对照分别增加了33%、20%、33%,且GA合成关键酶基因GhGA20ox1、GhGA20ox2和GhGA3ox1的表达量均显著或极显著增加,而IAA含量仅在注射后27 d显著增加。表明GhAux1参与IAA与GA的互作,可调控GA合成途径下游基因的表达,抑制棉花幼苗的生长。 相似文献
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谷子Aux/IAA家族基因干旱胁迫响应表达模式分析 总被引：1，自引：1，他引：0
《山西农业大学学报(自然科学版)》2017,(9)
[目的]Aux/IAA是重要的蛋白质转录因子,广泛参与植物生长素介导的应答作用,同时参与植物的胁迫和防御响应。本文通过分析Aux/IAA家族基因在干旱胁迫中的表达情况,探索谷子抗旱与Aux/IAA家族基因的关系。[方法]本文对谷子Aux/IAA家族基因理化性质、蛋白亲疏水性、启动子功能元件等进行生物信息学分析,并对抗旱(GG)和干旱敏感(JF16)谷子品种在浇水和干旱胁迫下基因的表达谱数据进行分析。[结果]谷子Aux/IAA家族基因均含有多个与胁迫相关的功能元件,且5个基因编码的蛋白均为亲水性蛋白;干旱胁迫处理后,GG和JF16中5个基因的表达变化趋势有所不同,Seita.5G126200、Seita.1G028400、Seita.3G109400表达量均下调,Seita.1G356800基因的表达量明显上调。[结论]谷子Aux/IAA家族基因参与调控谷子干旱胁迫,其调控过程比较复杂,可作为参与谷子抗旱的候选基因。本研究结果为进一步探究谷子中Aux/IAA与抗旱机制提供一定理论依据。 相似文献
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为研究番茄生长素运输载体SlPIN1对花器官脱落以及花器官中生长素分布的影响,利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS)获得了pTRV-SlPIN1植株。20株pTRV-SlPIN1植株中,17株SlPIN1基因表达量下降,其中pTRV-SlPIN1-2和pTRV-SlPIN1-5植株表达量分别为对照pTRV植株的40%和35%。进一步研究pTRV-SlPIN1-2和pTRV-SlPIN1-5植株开花当日的番茄花器官发现,花柄离区至远轴端出现黄化,同时,田间花柄脱落率及离体花柄脱落率显著高于对照pTRV植株。通过对pTRV-SlPIN1及pTRV植株花器官进行GUS染色和生长素浓度检测发现,与对照相比,番茄SlPIN1基因沉默植株(pTRV-SlPIN1-2和pTRVSlPIN1-5)的花柄离区处生长素浓度显著下降,而子房基部、雄蕊和萼片等部位生长素浓度则明显上升,这不仅表明SlPIN1是番茄花器官中生长素运输的主要调控因子之一,其在生长素由花器官(源)向基部器官(库)方向运输过程中起重要作用,同时表明SlPIN1以此维持离区生长素的正常积累,来抑制番茄脱落的发生。本研究为番茄花器官中生长素极性运输的调控机理研究提供了参考,同时为SlPIN1及生长素极性运输调控脱落过程提供了依据。 相似文献
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【目的】生长素响应因子ARF是生长素信号转导途径中的重要调控因子,在植物生长发育和各类生理过程中发挥着重要作用。分析‘红地球’葡萄VvARF18启动子、异源表达、内源激素含量及其对激素响应的表达,以探究VvARF18在‘红地球’葡萄生长素（IAA）信号转导途径及花芽分化进程中的作用机理。【方法】以设施‘红地球’葡萄花芽为试验材料,通过同源克隆获得VvARF18序列,利用在线数据库PLACE分析启动子的顺式作用元件。以pCAMBIAI2300植物表达载体为基础,通过双酶切和同源重组法构建植物超表达载体pC2300-VvARF18。采用电击法将重组载体pC2300-VvARF18转化至根癌农杆菌GV3101菌株中,以本氏烟草叶片为外植体,通过农杆菌介导的愈伤组织转化法转入烟草中,经PCR检测获得阳性转基因幼苗。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对转VvARF18烟草株系表达水平进行分析,筛选出高表达量的转基因株系培养至T3代,并分别进行IAA和GA3处理,以分析VvARF18的表达情况。通过酶联免疫法测定转基因烟草花芽和叶片中的IAA、GA、ABA、CTK含量。【结果】‘红地球’葡萄... 相似文献
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RNA干涉作为一种重要基因沉默技术,已广泛用于昆虫基因功能的研究。通过人工饲喂或显微注射dsRNA介导RNAi在许多昆虫中取得了成功。为利用RNAi技术进行褐飞虱防治研究,本试验通过重组PCR,获得了编码V-ATPase D亚基和编码V-ATPase H亚基基因片段的融合基因,在此基础上构建了该融合基因发夹结构的RNAi表达载体,通过体外合成dsRNA喂食褐飞虱若虫后导致褐飞虱体内目标基因的表达下降和死亡率的增加。因此双价RNAi载体的构建为利用RNA沉默技术进行植物抗飞虱研究奠定了基础。 相似文献
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【目的】盐穗木(Halostachys caspica)是一种藜科多年生盐生灌木,对盐分适应性极强。miR167是作用于生长素信号通路上的内源非编码小RNA分子,它通过靶向生长素响应因子ARFs(auxin response factors)来调控生长素响应基因的表达。研究从高盐(600 mmol/L NaCl)处理48 h盐穗木根的小RNA文库中筛选到差异表达的miR167d,并从该物种的转录组数据中预测到其靶基因ARF8。该文开展了高盐胁迫下盐穗木miR167d和预测靶基因ARF8的表达模式和相关性分析。【方法】通过荧光定量PCR试验检测和分析高盐胁迫下盐穗木miR167d和预测靶基因的表达模式和相关性;利用烟草瞬时表达试验间接地鉴定盐穗木miR167d对预测靶基因ARF8的靶向关系;采用同源克隆方法结合RACE技术获得盐穗木miR167d的靶基因ARF8的全长序列,并进行生物信息学分析。【结果】(1) 600 mmol/L NaCl处理盐穗木,其同化枝中miR167d和ARF8的表达均受到诱导,胁迫48 h时,miR167d的表达最高并与靶基因的表达呈现显著的负相关性,HcARF8基因的表达随胁迫处理时间的延长呈现先增加后下降的趋势,推测盐穗木miR167d和ARF8两基因可能在响应盐胁迫过程中发挥作用。(2) 构建融合GFP的含预测靶基因HcARF8的植物表达载体并转化农杆菌,烟草瞬时表达试验的结果表明,拟南芥miR167d对盐穗木ARF8基因具有剪切作用,间接证明盐穗木miR167d对预测的靶基因HcARF8具有靶向切割作用。(3) 克隆获得的盐穗木ARF8基因全长2 861 bp,ORF 2 442 bp,编码813个氨基酸,在编码区与盐穗木miR167d高度互补匹配。生物信息学分析该基因编码的蛋白高度保守,与同科植物甜菜ARF8同源性达到87%,都具有能与生长素相关元件(B3 DNA绑定元件、生长素响应元件,生长素诱导转录IAA超家族的元件)结合的功能域。【结论】盐穗木miR167d和HcARF8基因具有靶向关系,高盐胁迫处理盐穗木,其同化枝中两基因的表达都受到诱导并呈现显著的负相关性。这些结果为后续阐明盐穗木miR167d与其作用的靶基因ARF8的生物学功能奠定基础。 相似文献
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《南京农业大学学报》2021,44(2)
[目的]本文旨在阐明黄瓜植株接种促生解淀粉芽胞杆菌SQR9后其根系基因的表达谱变化特征,从植物响应微生物的角度揭示植物根际促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)的作用机制。[方法]利用Illumina高通量测序技术研究接种菌株SQR9对黄瓜根系基因表达谱影响的转录组特征,对显著差异表达基因进行GO功能和KEGG富集分析。[结果]与未接种的对照黄瓜植株比较,菌株SQR9接种72 h后黄瓜根系有484个基因的表达发生显著变化,包括300个上调基因和184个下调基因。Real-time PCR验证表明基因表达差异趋势与转录组测序结果一致,证明测序结果可信。黄瓜根系响应菌株SQR9的差异基因主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、次级化合物代谢和信号转导途径等。在植物促生方面,氨基酸代谢途径中ASP1基因(编码天冬氨酸转氨酶)表达上调约4倍;糖酵解途径中PDC基因(编码丙酮酸脱羧酶)和卡尔文循环中FBA6基因(编码果糖二磷酸醛缩酶)表达均上调3～5倍;生长素响应途径中编码生长素抑制子的IAA8基因表达显著下调,而编码响应蛋白的基因SAUR77和SAUR21表达均上调3倍左右,表明菌株SQR9产生的外源吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)激活了植物内源的IAA信号途径。在植物免疫方面,免疫信号途径转录因子的编码基因WRKY29和ERF1B表达上调,激活植物系统抗性并有助于提高抗病能力;编码抗胁迫因子的C_4H和ADH1基因表达也显著上调,提高植物抗逆能力。[结论]菌株SQR9可通过调控黄瓜根系代谢相关基因表达和激活免疫途径相关基因的方式促进黄瓜植株生长并提高其抗病能力。 相似文献
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为利用RNAi技术获取抗水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)和南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)植株,分别针对两种病毒的S6和S10基因构建RNA沉默载体。采用重组PCR方法将RBSDV S6基因片段(R6)和SRBSDVS6基因片段(SR6)进行融合,获得600 bp的R6-SR6融合基因;将RBSDV S10基因片段(R10)和SRBSDV S10基因片段(SR10)进行融合,获得600 bp的R10-SR10融合基因。融合基因以反向重复的方式连入pBS载体,并定向插入到pCAMBIA1301载体上,获取了含有发夹结构的植物表达载体pCAMBIA1301-hp(R6-SR6)和pCAMBIA1301-hp(R10-SR10)。抗RBSDV和SRBSDV RNA沉默载体的构建为利用RNA沉默进行植物抗病毒研究奠定了基础。 相似文献