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摘 要:CBF1基因的扩增是研究植物抗旱基因的前期工作。本研究用Trizol试剂法提取模式植物拟南芥叶片的总RNA,经过反转录进行PCR扩增,将产物DNA回收后,连接PCR片段与T载体,电击转化入E. coli大肠杆菌感受态细胞;涂平板长出菌落,挑取半个白斑菌落电泳鉴定转化子;鉴定完成后提取质粒,用双酶切法进行鉴定,结果表明获得CBF1基因。
关键词:拟南芥 RNA 抗旱基因 CBF1
拟南芥(Arabidopsis thaliana):十字花科,两年生草本,高7厘米~40厘米,广泛用于植物遗传学、发育生物学等研究,已成为一种典型的模式植物。其原因主要基于该植物具有以下特点:植株个体小(1平方厘米可种植好几棵)、生长周期快(从发芽到开花不超过6周)、种子多(每株每代可产生数千粒种子)、生命力强(用普通培养基就可作人工培养),其基因组是目前已知植物基因组中最小的;同时,拟南芥属于自花授粉植物,基因高度纯合,用理化因素处理突变率很高,容易获得各种代谢功能缺陷型的植株。因此,其被科学家誉为“植物中的果蝇”。
1. CBF基因功能及特性
CBF转录激活因子是一类受低温特异诱导的反式作用因子,它们能与CRT/DRE(C-repeat/dehydration-responsive element)DNA调控元件特异结合,促进启动子中含有这一调控元件的多个冷诱导和脱水诱导基因的表达,从而激活植物体内的多种耐逆机制。拟南芥CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。对冷驯化过程中基因表达差异的认识,使抗冻基因(COR)的克隆及其功能的分析成为研究冷驯化过程的主要目标,在拟南芥和其他抗冻植物中分离出许多COR基因,这些基因对植物抗冻有非常重要的作用。在拟南芥COR调控的研究中发现CBF转录因子的基因家族,其中CBF1能调控一组COR基因的表达。近年来,在冷敏植物如番茄和玉米中发现了CBF类似基因,拟南芥CBF1基因在转基因番茄和小麦中的过量表达提高了植株的抗寒和抗旱性。这一研究结果展示了拟南芥CBF1类似基因的应用可能为冷敏植物抗寒和抗旱性的品种改良提供一条新的途径。
2.材料与方法
2.1材料
2.1.1菌株、植物材料和载体
拟南芥Columbia(At)、E.coli JM109为本实验室保存,pMD18-T Vector购于TaKaRa公司。
2.1.2主要试剂
树脂型TM PCR产物纯化试剂盒购于赛百盛公司。
Trizol试剂为Invotrigen公司产品,2×Pfu PCR MasterMix购于北京天为时代生物技术公司,DEPC为Sigma公司产品,MLV反转录酶、T4-DNA连接酶为BioLab公司产品,其他常规试剂都购于各生物技术公司。
2.1.3缓冲液配制
焦炭酸二乙酯(DEPC)处理水:向蒸馏水中加入DEPC至终浓度为0.1%,搅拌至少12h,然后121℃灭菌30 min。
溶液Ⅰ:1M Tris-HCl(pH 8.0)12.5ml,0.5M EDTA(pH 8.0)10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O至500ml;高压灭菌15分钟,储存于4℃冰箱。
溶液Ⅱ:0.1 mol/L NaOH,1%SDS。
溶液Ⅲ:5 mol/L KAc 60ml,冰醋酸 11.5ml,H2O 28.5ml,定容至100ml,过滤灭菌,保存在4℃。
2.2试验方法
2.2.1拟南芥总RNA的提取
用Trizol一步法提取拟南芥叶片的总RNA。为防止RNA的降解,提取RNA所用的器具均用0.1
关键词:拟南芥 RNA 抗旱基因 CBF1
拟南芥(Arabidopsis thaliana):十字花科,两年生草本,高7厘米~40厘米,广泛用于植物遗传学、发育生物学等研究,已成为一种典型的模式植物。其原因主要基于该植物具有以下特点:植株个体小(1平方厘米可种植好几棵)、生长周期快(从发芽到开花不超过6周)、种子多(每株每代可产生数千粒种子)、生命力强(用普通培养基就可作人工培养),其基因组是目前已知植物基因组中最小的;同时,拟南芥属于自花授粉植物,基因高度纯合,用理化因素处理突变率很高,容易获得各种代谢功能缺陷型的植株。因此,其被科学家誉为“植物中的果蝇”。
1. CBF基因功能及特性
CBF转录激活因子是一类受低温特异诱导的反式作用因子,它们能与CRT/DRE(C-repeat/dehydration-responsive element)DNA调控元件特异结合,促进启动子中含有这一调控元件的多个冷诱导和脱水诱导基因的表达,从而激活植物体内的多种耐逆机制。拟南芥CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。对冷驯化过程中基因表达差异的认识,使抗冻基因(COR)的克隆及其功能的分析成为研究冷驯化过程的主要目标,在拟南芥和其他抗冻植物中分离出许多COR基因,这些基因对植物抗冻有非常重要的作用。在拟南芥COR调控的研究中发现CBF转录因子的基因家族,其中CBF1能调控一组COR基因的表达。近年来,在冷敏植物如番茄和玉米中发现了CBF类似基因,拟南芥CBF1基因在转基因番茄和小麦中的过量表达提高了植株的抗寒和抗旱性。这一研究结果展示了拟南芥CBF1类似基因的应用可能为冷敏植物抗寒和抗旱性的品种改良提供一条新的途径。
2.材料与方法
2.1材料
2.1.1菌株、植物材料和载体
拟南芥Columbia(At)、E.coli JM109为本实验室保存,pMD18-T Vector购于TaKaRa公司。
2.1.2主要试剂
树脂型TM PCR产物纯化试剂盒购于赛百盛公司。
Trizol试剂为Invotrigen公司产品,2×Pfu PCR MasterMix购于北京天为时代生物技术公司,DEPC为Sigma公司产品,MLV反转录酶、T4-DNA连接酶为BioLab公司产品,其他常规试剂都购于各生物技术公司。
2.1.3缓冲液配制
焦炭酸二乙酯(DEPC)处理水:向蒸馏水中加入DEPC至终浓度为0.1%,搅拌至少12h,然后121℃灭菌30 min。
溶液Ⅰ:1M Tris-HCl(pH 8.0)12.5ml,0.5M EDTA(pH 8.0)10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O至500ml;高压灭菌15分钟,储存于4℃冰箱。
溶液Ⅱ:0.1 mol/L NaOH,1%SDS。
溶液Ⅲ:5 mol/L KAc 60ml,冰醋酸 11.5ml,H2O 28.5ml,定容至100ml,过滤灭菌,保存在4℃。
2.2试验方法
2.2.1拟南芥总RNA的提取
用Trizol一步法提取拟南芥叶片的总RNA。为防止RNA的降解,提取RNA所用的器具均用0.1