UBQ:RUBY
(Plasmid #160909)

UBQ:RUBY（Plasmid #160909） 是植物肉眼可视报告载体，由 Yunde Zhao 实验室于 2020 年 depositing，发表于 Horticulture Research，Addgene 植物报告质粒 TOP5 成员，全长约 15.55 kb，骨架为pHDE 二元载体，核心是拟南芥 UBQ10（泛素）启动子驱动 RUBY 报告基因，农杆菌介导的植物稳定 / 瞬时转化通用。

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• Purpose

  RUBY under the control of Ubiquitin promoter/marker for transformation

• Depositing Lab

  Yunde Zhao

• Publication

  He et al Hortic Res. 2020 Sep 19;7:152. doi: 10.1038/s41438-020-00390-1. eCollection 2020.( How to cite )

• Sequence Information

• Sequences (1)

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Ordering

Backbone

• Vector backbone

  pHDE

• Backbone size w/o insert (bp)9346

• Total vector size (bp)15550

• Vector type

  Plant Expression

Growth in Bacteria

• Bacterial Resistance(s)

  Spectinomycin, 50 μg/mL

• Growth Temperature

  37°C

• Growth Strain(s)

  DH5alpha

• Copy number

  Unknown

Gene/Insert

• Gene/Insert name

  RUBY and UBIQUITIN promoter

• Species

  Synthetic

• Insert Size (bp)

  6205

• PromoterUBIQUITIN

Cloning Information

• Cloning methodGibson Cloning

• 5′ sequencing primerCCTGTCAAACACTGATAGTTTctgcagtgcagcgtgacccggtc

• 3′ sequencing primerGCTTACTCAGTTAGGTCTAGCTTATCTTTAATCATATTCCATAGTCCA

• (Common Sequencing Primers)

Resource Information

• Articles Citing this Plasmid

• 2 References

Terms and Licenses

• Academic/Nonprofit Terms

• UBMTA

• Industry Terms

• Not Available to Industry

Trademarks:

• Zeocin® is an InvivoGen trademark.

How to cite this plasmid( Back to top)

These plasmids were created by your colleagues. Please acknowledge the Principal Investigator, cite the article in which the plasmids were described, and include Addgene in the Materials and Methods of your future publications.

• For your Materials & Methods section:

  UBQ:RUBY was a gift from Yunde Zhao (Addgene plasmid # 160909 ; http://n2t.net/addgene:160909 ; RRID:Addgene_160909)

• For your References section:

  A reporter for noninvasively monitoring gene expression and plant transformation. He Y, Zhang T, Sun H, Zhan H, Zhao Y. Hortic Res. 2020 Sep 19;7:152. doi: 10.1038/s41438-020-00390-1. eCollection 2020. 10.1038/s41438-020-00390-1 PubMed 33024566

序列：aaagtactttaaagtactttgatcccgaggggaaccctgtggttggcatgcacatacaaatggacgaacggataaaccttttcacgcccttttaaatatccgattattctaataaacgctcttttctcttaggtttacccgccaatatatcctgtcaaacactgatagtttctgcagtgcagcgtgacccggtcgtgcccctctctagagataatgagcattgcatgtctaagttataaaaaattaccacatattttttttgtcacacttgtttgaagtgcagtttatctatctttatacatatatttaaactttactctacgaataatataatctatagtactacaataatatcagtgttttagagaatcatataaatgaacagttagacatggtctaaaggacaattgagtattttgacaacaggactctacagttttatctttttagtgtgcatgtgttctcctttttttttgcaaatagcttcacctatataatacttcatccattttattagtacatccatttagggtttagggttaatggtttttatagactaatttttttagtacatctattttattctattttagcctctaaattaagaaaactaaaactctattttagtttttttatttaataatttagatataaaatagaataaaataaagtgactaaaaattaaacaaataccctttaagaaattaaaaaaactaaggaaacatttttcttgtttcgagtagataatgccagcctgttaaacgccgtcgacgagtctaacggacaccaaccagcgaaccagcagcgtcgcgtcgggccaagcgaagcagacggcacggcatctctgtcgctgcctctggacccctctcgagagttccgctccaccgttggacttgcgtggcggagcggcagacgtgagccggcacggcaggcggcctcctcctcctctcacggcaccggcagctacgggggattcctttcccaccgctccttcgctttcccttcctcgcccgccgtaataaatagacaccccctccacaccctctttccccaacctcgtgttgttcggagcgcacacacacacaaccagatctcccccaaatccacccgtcggcacctccgcttcaaggtacgccgctcgtcctccccccccccctctctaccttctctagatcggcgttccggtccatggttagggcccggtagttctacttctgttcatgtttgtgttagatccgtgtttgtgttagatccgtgctgctagcgttcgtacacggatgcgacctgtacgtcagacacgttctgattgctaacttgccagtgtttctctttggggaatcctgggatggctctagccgttccgcagacgggatcgatttcatgattttttttgtttcgttgcatagggtttggtttgcccttttcctttatttcaatatatgccgtgcacttgtttgtcgggtcatcttttcatgcttttttttgtcttggttgtgatgatgtggtctggttgggcggtcgttctagatcggagtagaattctgtttcaaactacctggtggatttattaattttggatctgtatgtgtgtgccatacatattcatagttacgaattgaagatgatggatggaaatatcgatctaggataggtatacatgttgatgcgggttttactgatgcatatacagagatgctttttgttcgcttggttgtgatgatgtggtgtggttgggcggtcgttcattcgttctagatcggagtagaatactgtttcaaactacctggtgtatttattaattttggaactgtatgtgtgtgtcatacatcttcatagttacgagtttaagatggatggaaatatcgatctaggataggtatacatgttgatgtgggttttactgatgcatatacatgatggcatatgcagcatctattcatatgctctaaccttgagtacctatctattataataaacaagtatgttttataattattttgatcttgatatacttggatgatggcatatgcagcagctatatgtggatttttttagccctgccttcatacgctatttatttgcttggtactgtttcttttgtcgatgctcaccctgttgtttggtgttacttctgcagaaactagtatggatcatgcgaccctcgccatgatcctcgcgatctggttcatcagcttccacttcatcaagctgctgttctcccagcagaccaccaagctgcttccgccaggaccaaagccgcttccgatcatcggcaacatccttgaggtgggcaagaagccgcatcggtccttcgccaacctcgccaagattcacggcccactcatttccctcagactcggctctgtgaccaccatcgttgtgtcctctgccgacgtggccaaagagatgttcctcaagaaggatcacccgctctccaaccgcacgatcccgaatagtgttacagccggcgaccaccacaagctcaccatgtcttggctcccggtgtctccgaagtggcgcaacttccgcaagattaccgccgtgcatctgctctccccacagagactcgatgcctgccagacattcaggcacgccaaggtgcagcagctctacgagtacgttcaagagtgcgcccagaaaggccaggccgtggatattggcaaggccgcctttacgaccagcctcaacctcctcagcaagctgttcttcagcgtcgagctggcgcaccacaagtcccataccagccaagagttcaaagagctgatctggaacatcatggaagatataggcaagccgaactacgccgactacttcccgattctcggctgcgttgacccatctggcattagaagaaggctcgcctgctccttcgacaagctgatcgccgtgttccagggcatcatctgcgagagactcgccccagattcctccaccacaactaccaccaccaccgacgacgtgctcgatgtgctcctccagctgttcaagcagaacgagctgacgatgggcgagatcaaccacctcctcgtggacatcttcgacgccggcaccgataccacatcctccacattcgagtgggtgatgaccgagctgatccgcaatccagagatgatggaaaaggcccaagaggaaatcaagcaggtcctcggcaaggacaagcagatccaagagtccgacatcatcaacctgccgtacctccaggcgatcatcaaagagacactccgcctccatccgccgaccgtgttcttgctcccaagaaaggccgacaccgatgtcgagctgtacggctacatcgtgccgaaggatgcccagatcctcgtgaacctctgggccattggcagggacccaaacgcctggcagaacgccgatattttcagcccagagcgcttcatcggctgcgagatcgatgttaagggccgcgatttcggcctccttccatttggcgctggccgcagaatttgcccaggcatgaatctcgccatcaggatgctcaccctcatgctcgccacactcctccagttcttcaactggaagctcgaaggcgacatctccccgaaggacctcgacatggacgagaagttcggcattgcgctccaaaagaccaagccgctcaagctcatcccgattccgcgctacggtagcggagctaccaattttagcctccttaagcaggcaggtgatgtagaagagaaccccgggcctatgaagatgatgaacggcgaggacgccaacgaccagatgatcaaagagtccttcttcatcacccacggcaacccgatcctcaccgtcgaggatacacatccgctcaggccgttcttcgagacatggcgcgagaagattttctccaagaagccgaaggccatcctcatcatctccggccactgggagacagtgaagccaaccgtgaacgccgtgcacatcaacgacaccatccacgacttcgacgactacccagccgccatgtaccagttcaagtacccagctccaggcgagccagagcttgcgagaaaggtggaagagatcctcaagaagtccgggttcgagacagccgagacagaccaaaagaggggccttgatcacggcgcctgggttccactcatgctcatgtatccagaggcggacatcccggtgtgccagctctcagttcagccacatctcgacggcacctaccactacaatctcggcagagccctcgcgccgctcaagaatgatggcgtgctcattattggctccggcagcgccacacatccactcgatgagacaccgcactacttcgatggtgttgccccttgggccgctgccttcgattcttggcttaggaaggccctcatcaacggccgcttcgaggaagtgaacatctacgagagcaaggccccgaactggaagctcgcccatccatttccagagcacttctacccgctccacgttgtgctcggcgctgctggtgaaaagtggaaggccgagctgatccactcctcctgggatcatggcacactttgccacggctcctacaagttcacctccgccggatccggagcaaccaactttagcctgctcaagcaagcaggagatgttgaggaaaatcctggccccatgaccgccatcaagatgaacaccaacggcgagggcgagacacagcacatcctcatgatcccgttcatggcgcagggccacctcaggccatttctcgaactcgccatgttcctctacaagcgctcccacgtgatcatcaccctgctcacaactccgctcaatgccggcttcctcaggcacctccttcaccaccattcctactcctccagcggcatcaggatcgtcgagctgccattcaactccaccaaccacggactcccaccgggcatcgagaacaccgataagctcacactcccgctcgtggtgtccctcttccattccaccatcagcctcgatccgcacctccgcgattacatctccaggcatttcagcccagccaggccaccactctgcgtgatccatga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UBQ:RUBY（#160909）质粒简介、特点与应用

一、基础简介

UBQ:RUBY（Plasmid #160909） 是植物肉眼可视报告载体，由 Yunde Zhao 实验室于 2020 年 depositing，发表于 Horticulture Research，Addgene 植物报告质粒 TOP5 成员，全长约 15.55 kb，骨架为pHDE 二元载体，核心是拟南芥 UBQ10（泛素）启动子驱动 RUBY 报告基因，农杆菌介导的植物稳定 / 瞬时转化通用。

核心元件（T-DNA 区）

1. 报告表达盒：AtUBQ10 启动子 → RUBY（CYP76AD1-P2A-DODA-P2A-GT）→ NOSt 终止子

• RUBY 由 3 个酶基因（CYP76AD1、DODA、GT）通过P2A 自切割肽串联成单一 ORF，翻译后自动切割，催化酪氨酸生成红色甜菜碱。

2. 原核元件：ColE1 复制子 + Spectinomycin（壮观霉素）抗性（50 μg/mL 筛选）。

3. 植物筛选：无额外抗生素标记，RUBY 红色表型直接可视化筛选。

4. 对照载体：35S:RUBY（#160908），区别仅为启动子（35S vs UBQ10）。

二、五大核心特点

1. 肉眼可视，无需设备 / 底物

• RUBY 表达后植物组织（愈伤、根、叶、种子）呈鲜艳红色，自然光下直接观察，无需荧光显微镜、X-Gluc 或荧光素酶底物。

• 原理：酪氨酸→L-DOPA→环多巴 / 甜菜醛氨酸→红色甜菜碱（甜菜 / 火龙果天然色素）。

2. UBQ10 启动子：组成型、高表达、低沉默

• AtUBQ10（泛素）启动子：强于 35S、遍在表达、不受组织 / 发育阶段限制，单子叶 / 双子叶通用。

• 表达稳定性高：甲基化 / 沉默风险远低于 35S，稳定转化株红色均匀、 penetrance >85%（35S 仅 50–60%）。

• 适用广：拟南芥、烟草、水稻、玉米、大豆、马铃薯、生菜等。

3. 单 ORF 三酶联动，高效显色

• P2A 串联：3 个酶基因（CYP76AD1/DODA/GT）形成单一转录单元，表达效率高、无基因分离。

• 显色快、背景低：瞬时转化 2–3 天显红，稳定转化愈伤 / 幼苗直接筛选，无假阳性、无需 PCR 初筛。

4. 二元骨架，农杆菌兼容，转化高效

• pHDE 骨架：pCAMBIA 衍生，适配GV3101、EHA105、LBA4404等农杆菌，瞬时（烟草）+ 稳定（拟南芥 / 水稻）双模式。

• 无植物抗生素标记：避免抗生素对植物生长 / 分化的抑制，转化效率提升 20–30%。

5. 载体小巧、易改造、适配 CRISPR

• 全长 15.55 kb，比 pGFPGUSPlus 小、比 pGREAT5 略大，克隆 / 转化效率高。

• MCS 灵活：可替换 UBQ10 为组织特异 / 诱导启动子，或插入目的基因构建过表达 + 红色示踪载体；适配 CRISPR/Cas9，红色快速筛选基因编辑株。

三、主流应用场景

1. 遗传转化阳性株快速筛选（最常用）

• 稳定转化：拟南芥 / 水稻 / 玉米 / 大豆愈伤→再生苗，红色 = 阳性，无需潮霉素 / 卡那霉素，100% 筛选准确率、无嵌合体漏检。

• 瞬时转化：烟草叶片注射，2–3 天红斑清晰，直观判断侵染效率与表达水平。

• 发根转化：大豆 / 马铃薯毛状根，红根 = 阳性，快速筛选用于根瘤 / 抗逆研究。

2. 启动子活性与时空表达分析

• 替换UBQ10 为待测启动子（组织特异 / 胁迫诱导），驱动 RUBY；红色深浅 = 启动子活性强弱，自然光下观察根 / 茎 / 叶 / 花表达部位。

• 优势：无需荧光镜 / 底物、可活体追踪、可批量筛选，适合大规模启动子文库筛选。

3. 基因过表达 / 功能互补 + 活体示踪

• 构建：UBQ10::RUBY 骨架插入目的基因（抗病 / 抗逆 / 发育），红色标记阳性株，无需 PCR / 抗生素。

• 应用：水稻 OsWRKY 过表达（红苗筛选）、大豆 GmFT 开花基因（红芽追踪）、拟南芥 ABA 信号通路基因（红愈伤筛选）。

4. CRISPR/Cas9 基因编辑筛选

• 编辑载体：RUBY 与 Cas9 共表达，红色 = 编辑阳性，快速筛选 T0 代编辑株，节省大量测序成本。

• 优势：可识别嵌合体、可追踪编辑基因遗传、适用于难转化物种（如小麦、棉花）。

5. RNA 沉默 / 病毒侵染可视化报告

• RNA 沉默：共表达 RUBY 与沉默抑制子（如 p19），红色深浅 = 沉默抑制效率，直观评估基因沉默水平。

• 病毒侵染：病毒载体携带 RUBY，红色 = 侵染阳性，追踪病毒在植物体内移动与复制。

四、与其他 TOP5 载体核心差异

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