刘晓东
- 作品数：36 被引量：113H指数：9
- 供职机构：新疆农业大学农学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学文化科学更多>>
- 棉花Trihelix转录因子GhGT29基因的克隆及功能分析被引量：7
- 2015年
- Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用,克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。本文依据生物信息学分析,采用RT-PCR方法从陆地棉中克隆了一个Trihelix转录因子基因,命名为GhGT29(Gen Bank登录号:JQ013097)。该基因最大开放阅读框(ORF)为1092 bp,编码363个氨基酸,预测分子量为40.9 k Da,等电点为5.45。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有1个Trihelix家族典型的SANT结构域。系统进化树分析表明,GhGT29属于Trihelix转录因子SH4亚家族,与拟南芥At SH4-like1、At SH4-like2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,GhGT29受高盐、干旱、低温胁迫和ABA诱导表达;GhGT29在陆地棉的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 DPA)纤维中均有表达,其中在花中表达量最高,在茎中表达量最低。利用拟南芥原生质体系统进行分析,结果显示GhGT29主要定位于细胞核中,并且具有转录激活活性。以上结果表明GhGT29基因可能参与棉花逆境信号通路中对抗逆功能基因表达的调控。
- 李月刘晓东董永梅谢宗铭陈受宜
- 关键词：棉花非生物胁迫亚细胞定位转录激活
- 靶向敲除棉花GhAGL16高效sgRNA的筛选
- 2024年
- 【目的】AGL16是棉花MADS-box基因家族中一个重要的转录负调控因子,在抵御干旱和盐胁迫过程中发挥着重要作用。利用病毒介导的基因编辑技术(virus-induced gene editing,VIGE)筛选靶向敲除棉花GhAGL16的sgRNAs,并验证这些sgRNAs的特异性,为定向创制棉花agl16突变体奠定重要基础。【方法】根据在棉花YZ-1中A亚组和D亚组上实际克隆GhAGL16的基因组序列,预测了3个能靶向敲除GhAGL16的sgRNAs;基于棉花叶皱缩病毒(cotton leaf crumple virus,CLCrV)介导的VIGE系统,构建3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体;利用qPCR检测Cas9超表达(Cas9 over-expression,Cas9-OE)植株中Cas9的表达量,确定Cas9是否稳定遗传表达;将3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体分别转化Cas9-OE棉花子叶,并通过PCR/RE方法检测3个靶点的突变情况;利用生物信息学方法分析3个GhAGL16-sgRNAs的二级结构;对突变植株进行Hi-TOM高通量测序,明确基因编辑效率。同时,对转化GhAGL16-sgRNA2的突变植株进行脱靶率鉴定,检测基因编辑的特异性。【结果】成功构建了3个能同时靶向敲除GhAGL16-A亚组和GhAGL16-D亚组序列的sgRNAs。对不同Cas9-OE植株中Cas9表达量检测结果表明,Cas9在不同Cas9-OE棉株中稳定表达。用3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体转化Cas9-OE棉花子叶,PCR/RE突变检测结果表明,GhAGL16-sgRNA2可有效用于GhAGL16的靶向敲除,在棉花A亚组和D亚组靶位点上出现了不同碱基缺失的突变类型,而GhAGL16-sgRNA1和GhAGL16-sgRNA3是2个无效sgRNA。3个GhAGL16-sgRNAs的二级结构分析结果表明,GhAGL16-sgRNA1和GhAGL16-sgRNA3可能存在引导序列容易与其他序列发生配对并且不易解链的现象,干扰了引导序列对目标位点的识别,导致sgRNA无效。进一步量化GhAGL16-sgRNA2对GhAGL16的编辑效率,对每一株转化CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNA2的Cas9-OE植株突变检测结果表明,在转化的9株Cas9-OE植株中有6株发生了突变,突变效�
- 雷建峰尤扬子张锦恩代培红于莉杜正阳李月刘晓东
- 关键词：棉花突变体
- 雌二醇诱导的ABA2基因表达载体的构建及功能鉴定
- 2016年
- 为了对拟南芥(Arabidopsis thaliana)ABA2基因在种子发育和萌发过程中的功能进行鉴定,本研究引入了一个基于雌二醇的化学诱导表达载体系统(pER8)。采用PCR方法从拟南芥中克隆ABA2基因,并与GUS基因融合,构建pER8-ABA2-GUS表达载体,转化野生型拟南芥,获得的转基因阳性苗,用GUS染色和半定量RTPCR分析。结果显示,克隆的ABA2基因大小为872bp,pER8-ABA2-GUS表达载体构建成功;GUS染色结果表明,GUS基因明显受到雌二醇的诱导,并且受到不同浓度及诱导时间的影响;经半定量RT-PCR检测发现ABA2基因也明显受到雌二醇的诱导。构建的ABA2-GUS融合基因能够被雌二醇有效诱导表达。
- 胡芹华靳芹李继洋刘晓东代培红
- 关键词：雌二醇脱落酸种子休眠
- 棉花U3和U6启动子在CRISPR/Cas9基因组编辑体系中的功能鉴定被引量：2
- 2019年
- 【目的】对已克隆的海岛棉U3和U6启动子进行功能鉴定,为构建棉花CRISPR/Cas9多位点基因编辑技术体系提供更多可用的U3和U6启动子。【方法】分别构建以GbU3-2P和GbU6-7P为启动子驱动sg RNA,以抗旱负调控基因GGB为靶序列的CRISPR/Cas9基因编辑载体,然后在新海16的棉花叶片原生质体中进行功能鉴定。通过Polymerase chain reaction方法富集构建好的CRISPR/Cas9基因编辑载体的核心片段,并利用PEG瞬时转化法将核心片段转入原生质体中。提取转化后的原生质体基因组DNA,采用酶切/Polymerase chain reaction法分析棉花GGB基因的突变情况并测序验证。最后绘制靶基因突变的频率分布图来计算该CRISPR/Cas9系统的编辑效率和确认突变的真实性。【结果】靶基因测序结果显示靶标位点序列突变的类型全部为碱基替换。【结论】以GbU3-2P和GbU6-7P为启动子的CRISPR/Cas9基因编辑体系可以成功地定点编辑棉花GGB基因的序列,引起基因突变。
- 藏旭阳代培红李继洋蒲艳顾爱星刘晓东
- 关键词：棉花原生质体
- 棉花GhGT-2转录因子的克隆及其功能分析被引量：4
- 2015年
- 【目的】棉花是重要的纤维作物,其生长常遭受非生物逆境危害,严重影响棉花的生长和产量。Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用。克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。【方法】通过BLAST分析比对,从棉花EST数据库中获得1个高度同源基因,通过基因序列分析,发现其属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,命名为GhGT-2。以棉花叶片总RNA为模板,根据EST序列设计引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得GhGT-2的编码序列。使用MEGA5对蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析,并构建同源物种间系统进化树,通过SMART网站(http://smart.emblheidelberg.de/)进行蛋白结构预测。以陆地棉品种新陆早26号为研究材料,在棉花15 d苗龄时(一对真叶期),分别对其植株进行非生物胁迫和ABA处理0、1、3、6和12 h,然后采集相应时段棉苗叶片。另外采集同一品种棉花的不同发育时期的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 days post anthesis,DPA)纤维等不同组织样品,利用实时荧光定量PCR方法分析GhGT-2在棉花不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐和ABA处理下的表达模式。将GhGT-2克隆至GFP表达载体pBI221,和GAL4 DNA结合结构域载体,在拟南芥原生质体中验证GhGT-2在细胞内的定位情况和转录激活活性。利用凝胶迁移试验(EMSA)检测DNA结合元件。【结果】克隆了棉花GhGT-2的cDNA全长序列。该基因cDNA全长1 579 bp,开放阅读框为1 428 bp,编码475个氨基酸的蛋白,推导编码蛋白质的分子量为54.07 kD,等电点为8.96。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有2个Trihelix家族典型的SANT蛋白结合域。系统进化树分析表明,GhGT-2属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,与拟南芥AtGTL1、白杨PtaGTL1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明,GhGT-2在棉花的根、茎�
- 李月刘晓东谢宗铭董永梅武冬梅陈受宜
- 关键词：棉花非生物胁迫亚细胞定位转录激活
- 浅谈学科竞赛在农科类实践教学中发挥的重要作用被引量：2
- 2016年
- 学科竞赛对培养学生创新能力、实践能力和实践教学改革等方面都具有重要作用。本文探讨了目前实践教学的重要性及存在的问题,并从学科竞赛对农科类实践教学的改革、优秀大学生的培养、实验室开放等方面发挥的重要作用及存在的弊端几个方面进行了论述,供大家借鉴。
- 代培红刘晓东阿依先.艾力李月刘超李克梅
- 关键词：实践教学学科竞赛
- 棉花bZIP转录因子基因GhbZIP15的克隆与表达分析被引量：9
- 2015年
- b ZIP转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中有重要作用。本研究依据生物信息学分析,采用RT-PCR(Reverse transcription polymerase chain reaction)方法从棉花中克隆了一个b ZIP转录因子基因,命名为Ghb ZIP15(Gen Bank登录号为KP938299)。该基因c DNA全长1980 bp,其开放阅读框为966 bp,编码321个氨基酸的蛋白,预测分子量为37.1 k D,等电点为7.44。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有b ZIP家族典型的BRLZ碱性结构域和亮氨酸拉链,属于B-zip1家族。系统进化树分析表明Ghb ZIP15属于b ZIP转录因子AREB亚家族,和拟南芥A亚家族的Atb ZIP12,At ABF1和At ABF2亲缘关系最近。洋葱表皮细胞中瞬时表达分析表明,Ghb ZIP15主要定位于细胞核中。RT-PCR分析表明Ghb ZIP15对干旱、高盐、低温等处理都有一定程度的响应,推测该基因对棉花非生物胁迫的调控起重要作用。
- 李月许朋斐陈全家代培红刘超曲延英刘晓东
- 关键词：棉花GHB克隆表达
- 棉花黄萎病相关基因GhAAT的克隆与功能鉴定被引量：10
- 2020年
- 棉花黄萎病(Verticillium dahliae)是一种土传性真菌维管束病害,严重影响棉花的生产。本研究通过转录组数据分析筛选出一个与棉花黄萎病相关的氨基酸转运蛋白GhAAT基因,该基因在棉花根部响应黄萎病菌诱导表达。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术研究其在棉花抗黄萎病中的功能。结果显示将该基因在棉花TM-1的叶片和根部沉默后,棉花对黄萎病抗性减弱,证明GhAAT基因参与调控了棉花抗黄萎病功能。发掘棉花抗黄萎病菌重要调控基因并揭示其分子机制对培育棉花抗病品种具有重要意义。
- 李秀青李月刘超代培红刘晓东
- 关键词：棉花黄萎病抗病基因基因沉默
- 不同截短U3启动子在棉花中的功能分析被引量：3
- 2016年
- 从海岛棉中克隆了2种GbU3-2P、GbU3-3P启动子,对它们进行2种长度截短,长度分别为436、245 bp和384、233 bp,同时构建了4个相应启动子驱动GUS的融合植物表达载体。利用农杆菌真空渗透转化法将4个GbU3Ps∷GUS-sg RNA-P1300植物表达载体分别转染棉花胚性愈伤组织。经GUS组织化学染色显示:克隆得到的2种截短大小的GbU3-2P和GbU3-3P启动子均能驱动GUS基因在棉花愈伤组织中表达,棉花愈伤组织被染成蓝色,但颜色深浅没有显著差异。本研究表明,同一GbU3启动子截短后,较短的启动子和较长的启动子具有相同的转录活性。这为构建棉花CRISPR/Cas9基因组编辑载体系统提供了更多理想的启动子。
- 雷建峰徐新霞代培红李继洋张巨松刘晓东
- 关键词：棉花真空渗透愈伤组织
- 图志班分子生物学课程教学方式改革探索
- 2016年
- 分子生物学是生命科学类学生一门重要的专业基础课。目前分子生物学教学主要采用传统的教学模式,存在诸多弊端。本文从理论教学、实验教学、网络教学平台建设、课程考核方式等四方面对分子生物学进行教学改革,以期显著改善学生的学习效果。
- 李月张桦刘晓东夏木斯亚.卡坎
- 关键词：分子生物学教学改革
