Rdr基因在控制植株开花时间中的应用_3

文档序号:9919813阅读:来源:国知局

[0039] 8:0乂-811畑1?/胖1'和(^-811畑1?/]\〇转基因后代?〇?鉴定图
[0040] 泳道M为DL2000的核酸Marker;泳道1,2为OX-BnRDR阳性质粒;泳道3-10为OX-化畑R/WT转基因阳性植株;泳道11-18为OX-BnRDR/MI转基因阳性植株;泳道19为野生型拟 南芥。
[0041] 图5为一种转基因后代花蕾中RDR基因表达水平图
[0042] A图:RNAi-At畑R转化干扰转基因MI后代中畑R基因表达水平。
[0043] B图:过表达OX后代中畑R基因表达水平。
【具体实施方式】
[0044] 根据W下实施例,可W更好的理解本发明,但所述的实施例是为了更好的解释本 发明,而不是对本发明的限制。本发明所用试剂如未特别说明,均来源于商业渠道,所述技 术方案,如未特别说明,均为本领域的常规方案。
[0045] 实施例1:
[0046] 甘蓝型油菜化畑R基因的获得:
[0047] W甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中双九号的cDNA为模板,针对化RDR序列的 ORF 区域设计引物:Bn 畑 RS: ATGGACCGACCAGCTGACGGA 和化畑 RA: TTAGAAGGAAGTAAACCGG,进行 扩增。扩增产物大小为1605bp(图1),PCR反应程序为94°C5分钟,94°C 1分钟,60°C 1分钟,72 °C2分钟,33个循环,72°C10分钟,16°C3小时。PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测,凝胶回 收试剂盒纯化回收后,连接到PMD18-T载体,热激法转化gold菌株的感受态细胞,涂布于含 有氨节青霉素50yg/mL的LB固体培养基平板上,37 °C培养过夜,挑选白斑6个。采用M13引物 (5' -TGTAAAACGACGGCCAGT-3'和5' -CAGGAAACAGCTATGACC-3')做菌落PCR检测。扩增大小为 2284bp,1.0%琼脂糖凝胶电泳检测条带大小。将PCR检测大小正确的菌斑接种到含氨节青 霉素50iig/mL的液体LB培养基,37 °C下20化/min振荡培养过夜,小量碱法提取质粒,1.0 %琼 脂糖凝胶电泳检测质粒DNA大小正确后,采用KpnIAba I酶对质粒进行双酶切,1.0%琼脂 糖凝胶电泳检巧U。将检测正确的阳性重组克隆命名为PMD18-化畑R,将pMDlS-BnRDR送上海 英驗公司进行测序,分析结果显示,获得了一种分离的油菜RDR基因CDS全长,其序列为SEQ ID NO: 1所示核巧酸序列,编码SEQ ID NO: 2所示氨基酸序列。BLAST发现油菜RDR与AtRDR CDS核巧酸同源性大于80%,氨基酸同源性达到87%,油菜畑R基因是At畑R(拟南芥RDR)的 同源基因。
[004引实施例2:
[0049] 畑R基因在控制植株开花时间中的应用:
[0050] 1、At畑R基因人工微RNA干扰植物表达载体RNAi-At畑R的构建
[(K)引]为了研究本发明中RDR基因的功能,采用了amiRNAi(artificial microRNA interference,人工微RNA干扰,W下相同)技术。由于油菜RDR和拟南芥的RDR具有相似的基 因结构、保守VIT结构域、跨膜结构W及85% W上的蛋白同源性,推测两者具有相同的功能, 因此油菜化RDR的功能是通过研究拟南芥AtRDR的功能获得的。人工微RNA干扰载体的构建 原理如图2中A所示(Schwab R.,Ossowski S.,Riester M.,et al.Highly specific gene silencing by artificial microRNAs in Arabidopsis.Plant Cell,2006,18(5): 1121-1133)。选取的祀序列为4优01?基因中特异的一段序列:441'1]1'17^141'1]17161'1]646,569 10^: 3所示RNA序列。在此方法基础上化n等发明提出了一种快速高效的植物人工微RNA表达载体 的构建方法(Yan H. ,Den 邑 X.,et al.A novel approach for the construction of plant amiRNA expression vectors. Journal of Biotechnology ,2011,151:9-14),参照 上述文献报道方法完成了本实验中人工微RNA干扰载体RNAi-AtRDR的构建。
[0052]通过冻融法(J.萨姆布鲁克.D.W.拉塞尔著,黄培堂等译分子克隆试验指南(第= 版)科学出版社,W下相同)将含有上述获得的RNAi-AtRDR载体的质粒转化农杆菌EHAl05: [0化3] 步骤如下:
[0054] 1:取0.2ml感受态农杆菌,于冰中缓慢融化。
[0055] 2:加入约化g重组质粒DNA,轻轻混匀,冰浴SOmin后,投入液氮速冻Imin,然后37 °C 水浴5min,融化细胞。
[0化6] 3:加入80化1不含抗生素LB液体培养基,28 r轻摇培养4-化。
[0化7] 4:1200化pm,30s,去上清,细胞重悬于0.2ml LB液体培养基培养基。
[0化引5:将培养物均匀涂布在含Rif (利福平,50mg/L)和Str (链霉素,50mg/L)的LB固体 培养基琼脂板上,28 °C培养2天,待平板上出现转化子后挑菌,W BarF: 5 / -TTTCGGTGACGGGCAGGAC-3'和BarR: 5' -CTGCACCATCGTCAACCAC-3'为引物进行菌落PCR检测。 检测方法如下:是用灭菌的牙签挑取少量菌斑做模板,反应体系为IOyl内含:模板DNA模板1 化(约 100ng),10Xl'aq buffer(含MgCl 2)化l,1.5mmol/L dNTP(10mmol/LH山,5'引物(10 皿01/L)0.扣1,3'引物(10皿01/L)0.5山,Taq巧UAU)0.扣1,dd肥0 5.扣1。反应条件为94°C 5分钟,94°C30秒,55°C80秒,72°C1分钟,32个循环,72°(:10分钟,扩增大小为102869。将 RNAi-At畑R转入根癌农杆菌EHA105,用利福平巧化g/mU抗性平板筛选,挑取菌斑,菌落PCR 检测验证。
[0059] 2、RNAi -At畑R在拟南芥中的遗传转化及转基因植株筛选:
[0060] 采用花序侵染法进行拟南芥转化。制备含有重组载体RNAi-AtRDR的根癌农杆菌 EHA105菌液,在转化前一天转入含有利福平50iig/ml的LB液体培养基中,28 °C过夜培养。第 二天,用紫外分光光度计于276nm纳米波长下检测菌液的吸光值,当菌液的吸光值达到在 1.6-2.0之间时取出。室溫下W4000g离屯、IOmin,弃上清,沉淀悬浮于等体积的5 %薦糖溶液 中。将浑浊的薦糖溶液倒入一大培养皿中,转化前加入终浓度为0.02% (体积比)的Silwet 1-77。混匀后把待转化的拟南芥整个花序轻轻的浸没在薦糖中,默数15秒,取出植株。转化 后的植株用一个黑色塑料袋包好,放在生长箱培养。第二天将塑料袋掲开,放在光强的地方 培养。隔一周再做一次转化。培养一个月左右收获种子,种子在培养箱或者日光下干燥3-5 天。
[0061 ]将转化收获的TO代种子播在混有PNS营养液的赔石中。转移到溫度20-25°C,光照 强度5000-10000流明,光周期为16小时光照/8小时黑暗,空气湿度大于80% W上的培养间 中,正常管理。根据表达载体上特有的草胺憐(Bar)抗性筛选阳性植株。拟南芥长出一片真 叶后,喷洒30ppm的除草剂Basta。一星期后,喷洒50ppm的Basta,获得拟南芥转基因阳性苗。 筛选得到的转化植株,称Tl代转化植株。叶片长到足够大小时(3-4叶期),取少许绿苗叶片, 提取DNA,进行转化材料的PCR阳性检测。所用引物为BarF和BarR,反应体系为IOiil。反应条 件为94 °C 5分钟,94 °C 30秒,55 °C80秒,72 °C 1分钟,32个循环,72 °C 10分钟,扩增大小为 1028bp。用1 %的琼脂糖凝胶电泳检测,结果表明(图3),RDR基因人工微RNA干扰植物表达载 体RNAi-AtRDR已经成功转入拟南芥,共获得了11株转基因阳性植株,分别命名为MI-I,MI-2 等。
[0062] 3、At畑R基因过表达植物表达载体OX-At畑R的构建和转化、筛选
[0063] 在生长间收集拟南芥花蕾,投入液氮速冻后按照Trirol提取试剂盒要求提取RNA, W获得的RNA为模板,根据Promega公司逆转录酶的说明进行逆转录,得到的CDNA分装后于-80°C保存备用。W拟南芥花蕾CDNA为模板进行At畑R基因(A巧g24290)cDNA片段的PCR扩增。 所用引物为AtRDRF : CGCggatcc-ATGGAAAAGTCAAACCAACCAGTT和AtRDRR: ACAtctaga-AAAGGAAGTAAACCGGCACTCCTC。引物序列的5^末端分别引入了BamHI和XbalI限制性内切酶位 点。PCR反应体系为25化。PCR反应程序如下:94°C5min;94°C30sec,55°C45sec,72°Clmin,35 个循环;72 °C延伸Smin。扩增片段大小为1668bp。PCR产物经1.0 %琼脂糖凝胶电泳检:J则。完 成后用凝胶回收试剂盒回收纯化目的片段,获得AtRDR基因CDNA全长片段。
[0064] 用获得的AtRDR基因CDNA全长片段替换pBim植物表达载体中的GUS基因序列(图 2中B),获得AtRDR基因的植物过表达载体OX-AtRDR。
[0065] 为完成此目的,首先用BamHI/SacI双酶切At畑R基因cDNA片段,同时用BamHI/SacI 酶切地1121质粒的GUS片段。酶切体系为IOiil,酶切反应在37度培养箱中进行,约4-6个小时 之后,用1 % (质量体积比)琼脂糖胶电泳检测。
[0066] 将AtRDR基因CDNA片段的酶切产物和克隆载体pBI 121上切下的大片段用DNA凝胶 回收试剂盒回收。按AtRDR基因CDNA片段的酶切产物比PBI121载体片段(ISOngAtRDR基因 CDNA片段:5化g载体片段)=3:1的比例(摩尔浓度比)混合样品,加入T4DNA连接酶5单位,10 X反应缓冲液,无菌水补充体积至20化,16°C连接过夜。转化后,在含有卡那霉素固体LB平 板上筛选,挑斑后 Wnpt n F和NPT n R引物(NPT n F: 5' -GATGGATTGCACGCAGGT-3'和NPT n R: 5^ -TCAGAAGAACTCGTCAAG-3/ )进行菌落PCR检巧U。反应条件为94 °C 5分钟,94°C 1 分钟,55 °C 30 秒,72 °C 2分钟30秒,33个循环,72 °C 10分钟,扩增大小为80化P,1.0 %琼脂糖凝胶电泳检测 大小正确后,选择阳性菌株提质粒,酶切验证正确的重组质粒命名为OX-AtRDR。然后利用冻 融法将OX-AtRDR转入根癌农杆菌EHA105,卡那霉素巧化g/mU和利福平巧化g/mU双抗性平 板筛选,挑斑,进行菌落PCR检测验证。
[0067] 采用花序侵染法进行将获得的OX-AtRDR质粒转化野生型拟南芥。将转化收获的TO 代种子用70% (体积比)酒精和0.01% (体积比)的升隶表面消毒10分钟后用蒸馈水洗涂数 次巧~7次),然后均匀地吹打到MS固体筛选培养基表面。4
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