利用内含子增强效应提高Bt cry1Ah基因在转基因玉米中的表达

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
提高Btcry基因在转基因作物中的表达水平是抗虫转基因研究的重要方面。大约80%-85%的植物基因含有内含子,内含子介导的增强效应是提高外源基因在转基因作物中表达水平的重要策略之一,但内含子增强效应的作用机理还不完全清楚,对其机理的研究有助于将内含子介导的增强效应与提高外源基因的表达水平有机的联系起来,可以为内含子在转基因作物中的应用提供理论和实验依据。 本研究首先克隆了植物中4种不同基因中的内含子,分别是来自玉米泛素蛋白基因的第一内含子(ubi1)、水稻肌动蛋白基因的第一内含子(act1)、玉米乙醇脱氢酶基因的第一内含子(adh1)、马铃薯高赖氨酸基因SBgLR基因的第二内含子(SBgLR2)。构建瞬时表达载体后,基因枪轰击玉米愈伤组织。对报告基因GUS进行了组织化学分析和荧光定量分析。结果表明,ubi1增强基因表达活性的能力最强,它的存在可使GUS的表达活性提高到原来的5倍,act1可使GUS的表达活性提高到原来的3倍,adh1和SBgLR2没有增强GUS基因的表达活性。 分别选取了GUS基因编码区的SnaBI(+385),MscI(+622),SspI(+1269)3个平端限制性内切酶酶切位点,将上步骤筛选得到的ubi1两端引入平端酶切位点后,以平端片段形式插入。GUS荧光定量分析结果表明:当使用CaMV35S启动子,基因的表达活性分别降低了36%,38%和40%。当5-UTR和+385位同时插入2个拷贝ubi1时,没有得到5-UTR单独插入ubi1时的增强效应,GUS基因的表达活性降低了38%。当3-UTR插入ubi1时,GUS基因的表达活性降低了14%。RT-PCR分析结果表明+622,+1269位的ubi1可以被正确的剪接,+385位单独插入ubi1时,正确剪辑位点旁的隐秘剪接位点被激活,导致了移码突变。Real-timePCR分析结果表明当ubi1平端插入到GUS基因编码区时,基因的mRNA累积量明显降低。 为保证内含子插入到基因编码区时不引入任何的外显子序列,并且使内含子插入后的剪接位点序列与植物保守剪接位点序列完全相同,将ubi1以另外一种形式插入。对GUS基因的+13,+115,+513位分别进行了定点突变以产生PstI内切酶酶切位点,将ubi1以PstI片段形式插入到GUS基因的编码区。GUS的荧光定量分析结果表明:ubi1位于+13位时,可使GUS的表达活性提高了4.26倍。当ubi1分别位于GUS基因的+115、+513位时,GUS的表达活性分别提高了3.2倍和0.97倍。当5-UTR和+13位同时插入2个拷贝的ubi1时,基因的表达活性为原来的1.55倍。RT-PCR分析结果表明+13,+115,+513位的内含子均可以被正确的剪接。 根据以上实验结果,构建了两个含有Btcry1Ah基因的植物表达载体,在其中一个表达载体(pUUOAH)的5-UTR处插入了ubi1。利用基因枪法将其导入玉米(ZeamaysL.)胚性愈伤组织中,得到了可育的再生植株。PCR、Southernblot检测结果表明cry1Ah基因已整合入玉米基因组中,并稳定遗传至下一代。对T1、T2代转基因植株进行ELISA检测,pUUOAH载体转基因植株Cry1Ah蛋白的平均表达量提高了20%。对T2代植株进行了田间虫测实验,共获得125株高抗虫的转基因植株,并且pUUOAH载体转基因植株的抗虫株好于pUOAH(无内含子)载体的植株。以上结果表明玉米ubi1可以有效增强cry1Ah基因在转基因玉米中的表达。
其他文献
  [目的]了解城市流动人口社区居民环境健康知识、态度及行为的现状,以及对环境健康教育需求的状况.[方法]本次调查采用问卷调查的方法进行,选取昆明市船房社区的居民为目
会议
  [目的]基于铅暴露致小鼠脑组织发生阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)淀粉样变的实验基础,分析白藜芦醇作为干预因素,对铅所致的神经损伤的保护作用及可能机制,为AD的
会议
数值模拟是掌握山地风场详细信息的有力手段,可以为建筑结构抗风分析提供资料。建筑结构荷载规范已经就典型山体状况的风荷载进行了规定。鉴于复杂山地地形更加多变,复杂地形风场不能依靠典型山体风场的规定进行计算。因此,为进一步加强对复杂地形风场的了解,弥补建筑结构荷载规范的不足,有必要进行复杂地形风场数值模拟。本文首先通过数值模拟获得了平衡大气边界条件,确定了各种场地类型下的风场参数获取方法,接着通过数字高
滑坡灾害属于地质灾害中的一个重要灾种,随着社会经济的不断迅速发展,它不仅给人类带来经济损失和人员伤亡,而且对居民区、生命线工程、生态环境等具有破坏性。滑坡对人类造成的
  [目的]此次研究我们主要是从来自于武汉-珠海队列的18~80岁的社区人群中建立多环芳烃内暴露与DNA氧化损伤的剂量反应关系,并评估不同人群特征多环芳烃的暴露来源. [方法]我
会议
  [目的]了解孕妇的日常三氯生暴露水平,并探究人口学特征和日化用品使用情况对孕妇日常三氯生暴露的影响. [方法]依托于2010年9月在山东渤海莱州湾南岸地区建立的出生队列,
会议
心脑血管疾病已成为对人类健康的最大威胁之一。近几十年来,该病的发病率逐渐升高,对溶栓药物的需求大增,因此研制溶栓药具有十分重要的意义。本研究对一株来自青藏高原海拔4300 m的河流泥土的纤溶酶高产菌株DR-929进行鉴定,并对该细菌分泌的纤溶酶进行分离纯化和探索其在动物体内的抗栓、溶栓效果。(1)通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对菌株DR-929进行了鉴定。生理生化试验结果表明,菌株
  [目的]探讨不同氟暴露水平地区人群骨组织异常与雌激素受体基因rs3798577位点基因多态性的关系. [方法]采用整群抽样方法分别在氟病区(93例)、改水区(98例)、对照区(66例
会议
  [目的]以尿中2-羟基萘(2-hydroxynathalene,2-NAP)、2-羟基芴(2-hydroxyfluorene,2-FLU)、9-羟基菲(9-hydroxyphenanthrene,9-PHE)和1-羟基芘(1-hydroxypyrene,1-OHR)作
会议
  Previous studies have shown that many EDs can penetrate the placenta, which would threaten the health of pregnant mother and their offsprings.In the present
会议