来源于大豆的根特异性启动子GmTIPp-2504及其应用_2

文档序号:8246811阅读:来源:国知局
>[0047] 以栽培大豆(Glycine max(L. )Merr. ) Williams82为材料,采用CTAB法提取大豆 根系基因组DNA。根据大豆基因组数据库查找TIP基因及其上游序列,设计特异引物上游引 物Fl和下游引物R1,以提取的总DNA为模板,进行PCR扩增。
[0048] Fl :5' -TCAGGAGGACGAATAGCCCA-3'(序列 1 的第 1-20 位);
[0049] Rl :5' -CAACACCAGCGAACACGAAA-3'(序列 1 的第 2145-2163 位的反向互补序列),
[0050] 反应程序:94°C 5min ;94°C 30s,55°C 30s,72°C 2min30s,35 个循环;72°C 延伸 IOmin0
[0051] 反应结束后,用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物。
[0052] 结果见图1,其中,泳道M为DL2000plus的DNA分子量标准,泳道1为PCR产物。 用回收试剂盒纯化回收PCR产物,PCR产物回收后与pMD18-T-Simple载体(TaKaRa,目录 号:D103A)连接,连接产物转化E. coli感受态细胞DH5a (TIANGEN,目录号:CB101),提取 质粒,经PCR扩增为阳性的重组质粒送去测序。测序结果表明,PCR产物为2163bp,如序列 1所示,其中包括l〇9bp TIP基因⑶S序列(序列1的第2055-2163位)。
[0053] 为了得到不含TIP基因 CDS序列的启动子片段,从翻译起始密码子ATG开始,新设 计了 一条下游引物R2进行第二轮PCR扩增,以第一轮PCR产物(序列I)为模板,以Fl和R2 为引物进行第二轮PCR扩增。
[0054] Fl :5' -TCAGGAGGACGAATAGCCCA-3'(序列 2 的第 1-20 位);
[0055] R2 :5' -TTTGGCACCTCACCTCAC-3'(序列 2 的第 2037-2054 位的反向互补序列)。
[0056] 反应程序:94°C 5min ;94°C 30s,52°C 30s,72°C 2minl5s,35 个循环;72°C 延伸 IOmin0
[0057] 反应结束后,用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物。
[0058] 结果见图2,其中,泳道M为DL2000的DNA分子量标准,泳道1为PCR产物。用回 收试剂盒纯化回收PCR产物,PCR产物回收后与pMD18-T-Simple载体连接,连接产物转化 E. coli感受态细胞DH5 α,提取质粒,经PCR扩增为阳性的重组质粒送去测序。测序结果得 到了 2054bp的GmTIPp全长启动子序列,如序列2所示,命名为GmTIPp-2054。将测序正确 的重组质粒命名为pMD18-GmTIPp。
[0059] 实施例2、含有GmTIPp-2054启动子的重组表达载体的构建
[0060] 一、带有酶切位点的大豆GmTIPp-2054启动子序列的获得
[0061] 由于pMD18-T_Simple载体不带有酶切位点,根据GmTIPp-2054序列(序列2),分别 设计了 1条带Kpn I酶切位点的上游引物F-2054和1条带Pst I酶切位点的下游引物R, 以实施例1获得的重组质粒pMD18-GmTIPp为模板,分别进行PCR扩增。
[0062] 引物序列如下:
[0063] F-2054 :5' -GGTACCTCAGGAGGACGAATAGCCCA-3,(下划线后的序列为序列 2 的第 1-20 位);
[0064] R :5' -CTGCAGTTTGGCACCTCACCTCAC-3' (下划线后的序列为序列 2 的第 2037-2054 位的反向互补序列)。
[0065] 采用引物对F-2054/R扩增进行PCR扩增的反应程序:94 °C 5min ;94 °C 30s, 54°C 30s,72°C 2minl5s,35 个循环;72°C延伸 lOmin。
[0066] 反应结束后,用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物。
[0067] 结果如图3所示。将所得PCR产物分别进行测序,结果显示:引物对F-2054/R扩 增所得PCR产物的序列为"GGTACC+序列2的第1-2054位+CTGCAG"。
[0068] 进一步,将以上PCR产物与pMD 18-T-S imp I e载体连接,所得重组质粒命名为 pMD18-GmTIPp-2054。
[0069] 二、重组表达载体的构建
[0070] 将步骤一获得pMD18-GmTIPp-2054进行Kpn I和Pst I的双酶切,回收酶切产物, 将所得回收片段分别与经过同样双酶切的PC13P1载体(质粒图谱如图5所示)的骨架大片 段相连(酶切图谱如图4所示),获得重组质粒。将经酶切鉴定正确的质粒送样测序。将经测 序表明在PC13P1载体的多克隆位点Kpn I和Pst I之间插入序列表中序列2的第1-2054 位核苷酸的重组质粒命名为pCAM-TIPp-2054。
[0071] 在重组表达载体pCAM-TIPp-2054中,GmTIPp-2054启动子位于⑶S基因上游,驱 动GUS基因的转录,同时在GUS基因下游均连接有终止其转录的NOS终止子。
[0072] 实施例3、转GmTIPp-2054拟南芥的获得及表达特性研究
[0073] 一、浸花法转化拟南芥及鉴定
[0074] YEP液体培养基:溶剂为水,溶质及其浓度如下:5g/L NaCl,5g/L酵母提取物, l〇g/L胰蛋白胨;pH7. 0。各浓度为相应组分在培养基中的终浓度。
[0075] 1/2MS固体培养基:溶剂为水,溶质及其浓度如下:2. 17g/L MS盐(Phyto Tech,目 录号:M524)、7g/L琼脂、30g/L蔗糖,lml/L MS有机(Phyto Tech,目录号:Μ533),ρΗ5·8。各 浓度为相应组分在培养基中的终浓度。
[0076] 1、用实施例2获得的重组质粒pCAM-TIPp-2054,以及pC13Pl空载体分别转化根癌 农杆菌GV3101感受态细胞,得到2种重组农杆菌。将2种重组农杆菌分别接种于YEP液体 培养基(含卡那霉素 50mg/L),28°C、220rmp振荡培养,得到0D600=0. 4-0. 6的2种重组农杆 菌菌液。
[0077] 2、将pC13 (Delta)⑶S载体(质粒图谱如图6所示)转化根癌农杆菌GV3101感 受态细胞,得到重组农杆菌。将重组农杆菌接种于YEP液体培养基(含卡那霉素 50mg/L), 28°C、220rmp振荡培养,得到0D600=0. 4-0. 6的重组农杆菌菌液。
[0078] 3、将步骤1得到的2种重组农杆菌菌液分别与步骤2中的重组农杆菌菌液按体积 比1:1混合,加入0. 5% (v/v) silwet L-77,共得到2种农杆菌混合液,用来浸染植株。
[0079] 4、浸染植株的准备:将拟南芥(Arabidopsis thaliana(L. )Heynh. ) Columbia 的 种子在10%(v/v)次氯酸钠的水溶液中消毒15min,用无菌水洗3-4次后,将种子种于1/2MS 固体培养基上,4°C培养3d后,置于22°C培养箱中培养,光照16h/黑暗8h。生长2周的植 株从培养基中移栽到土壤基质中继续生长,生长到开花期的拟南芥用来浸染。
[0080] 5、浸染:将上述步骤4中生长到花期的拟南芥植株在步骤3中制备好的2种农杆 菌混合液中浸泡lmin,浸染后的植株遮光过夜,浸染第二天后,恢复正常培养,一周后采用 同样方法对植株进行第二次浸染。直至收获T 1代种子。
[0081] 6、将收获的T1代种子消毒后,种植于含50mg/L潮霉素的1/2MS培养基上,4°C培养 3d后,置于22°C培养箱中培养,光照16h/黑暗8h,筛选出能够正常生长的植株,将生长2周 的植株从培养基中移栽到土壤基质中继续生长,收获T 2代种子。同时提取T1代植株的基因 组DNA,进行PCR检测。具体如下:以基因组DNA为模板,采用引物对F-2054/R进行PCR检 测,得到大小约为2054bp目的条带(序列2)的拟南芥为转入pCAM-TIPp-2054的阳性植株。 同时设置以未转基因的野生型植株基因组DNA代替模板的阴性对照,以及以对应质粒代替 模板的阳性对照。PCR检测结果如图7所示。
[0082] 7、检测出目的条带的株系,其T2代种子采用步骤6中同样的方法种植培养,收获 T3种子,选择T3代不再分离的纯合株系的种子用来后续的试验。
[0083] 二、转GmTIPp-2054拟南芥表达特性的研究
[0084] 1、营养
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