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GBSSIP-glgC嵌合基因马铃薯体内表达研究
摘要
马铃薯作为一种重要的食物作物，一直以来都是人类饮食中的重要组成部分。本研究旨在开发一种更有效的表达系统，以在马铃薯中高效表达GBSSIP-glgC嵌合基因。我们选择了植物病毒衣壳蛋白作为植物表达载体，并通过农杆菌介导转化法将构建好的表达载体注入马铃薯，确认了转化后马铃薯的稳定性和繁殖率的情况。结果显示，通过商定的参数，GBSSIP-glgC嵌合基因可以在马铃薯中经过高效表达。进一步的实验表明，表达的GBSSIP-glgC蛋白可以在马铃薯诱导接种的情况下诱发系统性抗性反应。因此，我们认为通过我们所构建的表达系统可用于将外源基因高效表达于马铃薯，这对于马铃薯分子育种和作物抗病性的研究具有重要的意义。
关键词：马铃薯，GBSSIP-glgC嵌合基因，表达系统，系统性抗性
Introduction
马铃薯是一种重要的食物作物，通过基因工程技术对其进行改良，提高其香味、口感、抗病性等性状具有重要的意义。在马铃薯中，将外源基因高效表达是基因工程技术的核心问题。近年来，许多研究已经发现，病毒衣壳蛋白作为植物表达载体，可以在马铃薯中高效表达外源基因。
GBSSIP-glgC嵌合基因是一个聚糖降解途径中的酶，在抗生素产生中发挥着重要的作用，并且已被广泛用于纤维素生产和生物质降解中。然而，它的低效表达和稳定性限制了它的应用。因此，寻找一种高效表达GBSSIP-glgC嵌合基因的方法具有很重要的意义。
本研究选取马铃薯为实验材料，建立了一种通过农杆菌介导转化法将病毒衣壳蛋白作为植物表达载体，从而高效表达GBSSIP-glgC嵌合基因的表达系统。通过对马铃薯体内外表达的实验验证，证明了该表达系统可用于将外源基因高效表达于马铃薯。
MaterialsandMethods
构建载体
Changchun-3马铃薯基因组DNA由农科院提供。GBSSIP-glgC嵌合基因序列通过环状PCR扩增并在pCAMBIA进行克隆，构建了pCAMBIA-GBSSIP-glgC载体，并在具有抗性标记的大肠杆菌DH5α中进行基因克隆。将获得的pCAMBIA-GBSSIP-glgC载体进行PCR测序，确保其正确并确定GBSSIP-glgC基因顺序。
农杆菌介导转化
Changchun-3马铃薯株经过生长并接种后，样品经过浸泡处理，以便为转化提供一个基质。然后，将农杆菌菌株EHA105中的pCAMBIA-GBSSIP-glgC载体注入样品中，并培育在含有抗生素的培养基中。在经过7天的培养后，检测转化的马铃薯中基因的稳定性，通过PCR确定转化后马铃薯的基因类型。
WesternBlotting和dot-blotting分析
WesternBlotting和dot-blotting显示表达的GBSSIP-glgC蛋白。在蛋白提取物和在转化前的马铃薯中扩增，然后进行蛋白检测。
马铃薯诱导抗性
对于诱导系统性抗性的研究，我们应用LCO-P2，HA671，100μMMeJA，和0.25mg/mLBTH对转化后的马铃薯和在转化前做为对照组的马铃薯进行处理，并在接种后7天进行病理学检测。
结果
构建的pCAMBIA-GBSSIP-glgC载体成功克隆，并在马铃薯中表达。通过PCR检测，确认了转化后马铃薯的基因类型并检测到GBSSIP-glgC基因。WesternBlotting和dot-blotting显示表达的GBSSIP-glgC蛋白。进一步的实验表明，表达的GBSSIP-glgC蛋白可以在马铃薯诱导接种的情况下诱发系统性抗性反应。
讨论
本研究成功利用病毒衣壳蛋白作为植物表达载体，高效表达GBSSIP-glgC嵌合基因。在对表达的GBSSIP-glgC蛋白进行抗性反应研究时，我们发现表达的GBSSIP-glgC蛋白可以在马铃薯诱导接种的情况下诱发系统性抗性反应。这些结果表明，我们构建的表达系统可用于在马铃薯中高效表达外源基因，并研究作物的抗病性。
结论
本研究利用病毒衣壳蛋白作为马铃薯表达载体，成功地构建了GBSSIP-glgC嵌合基因的表达系统。通过实验证实，该表达系统可以高效表达GBSSIP-glgC基因，并通过马铃薯诱导接种的情况下诱发系统性抗性反应。因此，该表达系统对于进一步的马铃薯分子育种和植物抗病性的研究具有重要的意义。