芸薹属TT19基因家族RNA干扰载体的构建

为构建芸薹属TT19基因家族的RNAi载体,为芸薹属植物的种皮色素、观赏色彩等性状的研究和修饰打基础.利用PCR克隆芸薹属TT19基因家族的RNAi片段,采用双酶切将其反义片段和正义片段分别从T-载体亚克隆到平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区之间和间隔区与终止子之间,形成RNAi载体,转化大肠杆菌并完成PCR鉴定,再转化根癌农杆菌LBA4404得到工程菌株.结果表明:克隆得到200 bp(含人工酶切位点)的芸薹属TT19基因家族RNAi片段BTT19I,其对应于甘蓝型油菜BnTT19-1 mRNA的363～540 bp,其反义和正义片段分别被NcoI+AatII和BamHI+XbaI双酶切亚克隆到pFGC5941M中,得到10552 bp的RNAi载体pFGC5941M-BTT19I(简称pBTT19I).成功构建了芸薹属TT19基因家族的RNAi载体.     

芸薹属查尔酮合酶基因家族RNA干扰载体的构建

采用PCR法克隆芸薹属CHS基因家族的RNAi片段,经T-载体克隆并测序后,用特定的双酶切方案将其反义片段、正义片段分别亚克隆到平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区、间隔区与终止子之间,形成RNAi载体,转化大肠杆菌,完成复合PCR鉴定,然后转化根癌农杆菌。结果表明:经测序,以甘蓝型油菜BnCHS1基因为模板克隆的芸薹属CHS基因家族的RNAi片段BCHSI为831 bp,采用Nco+Aat和BamH+Xba分别将其反义和正义片段亚克隆到pFGC5941M中;经复合PCR鉴定,11 814 bp的RNAi载体pFGC 5941M-BCHSI(简称pBCHSI)构建成功,并获得了根癌农杆菌LBA4404的工程菌株。芸薹属CHS基因家族RNAi载体的成功构建,将促进甘蓝型油菜、白菜、甘蓝等芸薹属物种类黄酮性状的研究与修饰。     

芸薹属ANR(BAN)基因家族RNA干扰载体的构建

花青素还原酶(ANR)是原花青素生物合成的关键酶,对种皮色素的积累起重要作用。黄子是油菜的重要优质性状,但甘蓝型油菜中其基因型缺乏,表型不稳定,分子机理不清。该实验克隆了芸薹属ANR基因家族的RNA干扰片段BANRI,将其反义片段、正义片段采用NcoI+AatII、BamHI+XbaI分别插入到改进型植物RNA干扰基础载体pFGC5941M的启动子与间隔区、间隔区与终止子之间,形成重组载体pFGC5941M-BANRI(简称为pBANRI),复合PCR鉴定表明载体构建成功,并转化根癌农杆菌菌株LBA4404,获得工程菌株。pBANRI的构建有助于揭示芸薹属物种种皮色素合成的机理,探索对油菜等植物种皮色素进行分子育种的可能性。     

芸薹属TT8基因家族RNA干扰载体的构建

类黄酮是植物的重要次生代谢物质,拟南芥透明种皮8(TT8)是调控花青素苷、原花青素、种皮黏液生物合成的1个转录因子,参与决定植株彩色、种皮色泽、种皮黏液分泌等性状.本研究采用PCR法从甘蓝型油菜中克隆了592 bp(不计人工酶切位点)的芸薹属TT8基因家族的RNA干扰片段,将其反义片段、正义片段采用No Ⅰ+Swa Ⅰ、BamH Ⅰ+Xba Ⅰ双酶切方式分别插入到改进型植物RNA干扰平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区、间隔区与终止子之间,形成了11 380bp的重组载体pFCC5941M - BTT8 Ⅰ(简称为pBTT8 Ⅰ),多种PCR鉴定结果表明构建成功;然后转化根癌农杆菌,获得工程菌株,可用于芸薹属植物相关性状的分子机理研究和遗传修饰.     

小麦淀粉合酶基因I的克隆及反义和RNAi载体的构建

采用RT-PCR方法从小麦品种豫教2号发育的籽粒中克隆出淀粉合酶I基因(starch synthase I,SSI)部分cDNA片段(795 bp)(GenBank No.EF221762),同源性比较结果显示,它与GenBank上已报道的SSI基因有高度同源性。以p WM101质粒为基础,构建了由35S启动子调控的SS I基因的反义表达载体p WM101SSI;另外,还以pFGC5941质粒为基础,构建了SSI基因的RNAi载体pFGC5941SSIsa,这些载体的构建为研究此基因的功能奠定了基础。     

甘蓝型油菜Δ12-油酸去饱和酶基因RNAi载体的构建

通过基因工程手段抑制甘蓝型油菜Δ12-油酸去饱和酶(delta-12 oleate desaturase FAD2)基因的表达,从而使油酸脱饱和产生亚油酸的步骤受阻,达到富集油酸,减少多不饱和脂肪酸含量的最终目的。依据植物RNA干扰的原理和研究中用于构建RNAi载体的基本经验,选择油菜fad2基因片段(510bp)分别以反向和正向的形式插入到油菜napin启动子下游,并在反向和正向插入的基因片段之间即间隔区导入1个来源于豌豆的rbcS-3C基因内含子(83bp)及其剪切位点之前5bp、之后4bp片段。组装完成的fad2RNAi载体转入到植物双元表达载体pCAMBIA3301,植物筛选标记基因采用抗灭生性除草剂PPT的选择基因bar及报告基因gus,从而构建成以甘蓝型油菜fad2基因为靶标的RNAi植物表达载体pCAMBIA3301-fad2i。     

甘蓝型油菜△^12-油酸去饱和酶基因RNAi载体的构建

通过基因工程手段抑制甘蓝型油菜△^12-油酸去饱和酶（delta-12 oleate desaturase FAD2）基因的表达，从而使油酸脱饱和产生亚油酸的步骤受阻，达到富集油酸，减少多不饱和脂肪酸含量的最终目的。依据植物RNA干扰的原理和研究中用于构建RNAi载体的基本经验，选择油菜fad2基因片段（510bp）分别以反向和正向的形式插入到油菜napin启动子下游，并在反向和正向插入的基因片段之间即间隔区导入1个来源于豌豆的rbcS-3C基因内含子（83bp）及其剪切位点之前5bp、之后4bp片段。组装完成的fad2 RNAi载体转入到植物双元表达载体pCAMBIA3301，植物筛选标记基因采用抗灭生性除草剂PPT的选择基因bar及报告基因gus，从而构建成以甘蓝型油菜fad2基因为靶标的RNAi植物表达载体pCAMBIA3301-fad2i。     

棉花FAD2-1基因的克隆及其ihpRNA和amiRNA干扰载体的构建(英文)

采用RT-PCR方法克隆了棉花-12脂肪酸去饱和酶基因(GhFAD2-1)的cDNA全长序列,该基因含有1158bp的完整开放阅读框。棉花FAD2-1是种子中编码催化油酸形成不饱和脂肪酸的关键酶的基因,选取GhFAD2-1基因中的一段特异的515bp片段,构建了种子特异性启动子NAPIN调控的ihpRNA干扰表达载体,pFGC1008-NAPIN-FAD2-1,同时构建了针对GhFAD2-1基因的人工miRNA表达载体pCAMBIA1302-amiRNA-FAD2-1。     

小麦AGPase胞质型基因LSUⅠ的克隆及正义、反义与RNAi干扰载体的构建

采用RT-PCR方法从小麦品种豫教2号的发育籽粒中克隆出AGPase胞质型大亚基基因(large subunit,LSUⅠ)的cDNA全长(1947 bp,GenBank No.DQ839506),同源性比较结果表明,与GenBank上已报道的LSUⅠ基因同源性达99%,虽与其有2处碱基不同(与Z21969相比,分别在851 bp处的T变为C和926 bp处的G变为A),但他们的氨基酸序列相同,故不影响其功能.以pBI121质粒为基础,通过中间载体pBSK,构建了由35S启动子调控的LSUⅠ基因的正义表达载体pBI121LSU Ⅰ S;将该基因反向置于pBI121质粒的CaMV35S启动子之后,构建了LSUⅠ的反义表达载体pBI121LSU Ⅰ A.同时还克隆出LSUⅠ基因的250 bp片段,以pFGC5941质粒为基础,构建了RNAi干扰载体pFGCLsuⅠ,这为研究该基因的功能打下了很好的基础.     

小麦AGPase胞质型基因LSUI的克隆及正义、反义与RNAi干扰载体的构建

采用RT-PCR方法从小麦品种豫教2号的发育籽粒中克隆出AGPase胞质型大亚基基因(large subunit,LSU I)的cDNA全长(1947 bp,GenBank No.DQ839506),同源性比较结果表明,与GenBank上已报道的LSU I基因同源性达99%,虽与其有2处碱基不同(与Z21969相比,分别在851 bp处的T变为C和926 bp处的G变为A),但他们的氨基酸序列相同,故不影响其功能.以pBI121质粒为基础,通过中间载体pBSK,构建了由35S启动子调控的LSU I基因的正义表达载体pBI121LSUⅠS;将该基因反向置于pBI121质粒的CaMV35S启动子之后,构建了LSU I的反义表达载体pBI121LSUⅠA.同时还克隆出LSU I基因的250 bp片段,以pFGC5941质粒为基础,构建了RNAi干扰载体pFGCLsuⅠ,这为研究该基因的功能打下了很好的基础.     

甘蓝型油菜脂肪酸延长酶FAE1 RNA干扰体的构建

利用来源于油菜fael基因编码区的长498bp的2个片段，反向连接于1个83bp的内含子两端，构建成RNAi载体，以期在油菜中转录后能有效抑制fael基因的表达。所构建的RNAi载体最终序列全长2066bp，经限制性内切酶消化及序列测定验证，其序列结构与设计一致。通过农杆菌介导的油菜转化，获得油菜再生株系29个。     

雄性育性基因RNA干扰载体的构建与鉴定(英文)

cDNA fragment of fertility gene MS2 from cotton was cloned by RT-PCR approach, it was highly homologous with relevant genes of Brassica napus and Arabidopsis thaliana. According to the principles of constructing RNAi vector, sense and antisense fragments of MS2 gene carrying restriction endonuclease recognition sites were amplified via PCR technique, ligated with the first intron of upland cotton chinase gene, then inserted into artificially modified plant expression vector pBI121, yielding RNAi vector pBGP12MSIn. The results showed that RNAi vector pBGP12MSIn harboring MS2 gene driven by anther specific promoter BGP was successfully constructed. Our results laid a foundation for studying the function of this gene and genetic transformation of plant male sterile lines.     

雄性育性基因RNA干扰载体的构建与鉴定

1材料与方法1．1材料酶和试剂：各种限制性内切酶购自Roche公司,T4DNA连接酶购自上海生工公司,Taq聚合酶、dNTP、凝胶回收试剂盒均购自Promega公司,引物由上海生工公司合成,其他试剂均为进口或国产分析纯。植物材料和质粒：棉花洞A雄性可育株由西南大学棉花教研室提供,表达载体P^BП21质粒和大肠杆菌菌株XL1-Blue由西南大学生物技术中心实验室保存。pUCm-T克隆载体购自上海生工公司。     

甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的遗传分析

[目的]分析甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的性状遗传。[方法]选用1个甘蓝型油菜种（湘油15号,编号138）与2个野生芥菜型油菜品系（编号153和154）作为试材,进行正反杂交并获得了杂交种子。对杂种F1、F2代的发芽率、叶片大小及形状、株高、花粉育性、籽粒颜色等性状进行了分析。[结果]芥甘杂交较易获得杂交种子,F1代种子发芽率、成苗率及花粉育性均相对较高,平均株高低于双亲;而甘芥杂交较难获得杂种,且F1代自交亲和性差,结实率低,平均株高介于双亲之间;不论正反交,F1代营养生长优势和叶形母本效应明显,F2代株高出现明显分离,呈正态分布,未获得黄籽品系。[结论]为将甘芥杂交子代进一步应用于油菜遗传育种与品质改良提供了理论依据。     

根癌农杆菌介导的fad2 RNA干扰体基因转化甘蓝型油菜的研究

Δ12-油酸去饱和酶(Delta-12 oleate desaturase FAD2)是植物产生多聚不饱和脂肪酸的关键酶。对fad2基因表达进行抑制,可提高油菜种子油酸的相对含量。依据hpRNA介导的RNAi技术的原理,构建了以甘蓝型油菜fad2基因为靶标的RNAi植物表达载体pCAMBIA3301-fad2i。以甘蓝型油菜Y14-1的带柄子叶作为转化受体,利用根癌农杆菌介导法,将fad2RNA干扰体基因导入甘蓝型油菜中,获得了PPT抗性植株。同时还探讨了影响Y14-1品种转化频率的几个要素,为甘蓝型油菜的高效转化提供参考依据。对获得的再生植株进行GUS组织化学染色检测和PCR检测,证明外源基因已整合到油菜基因组中。     

芸薹属作物花粉发育相关基因MS1的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学分析芸薹属作物MS1基因的结构功能,为作物杂种优势利用提供理论参考.[方法]以拟南芥花粉发育关键基因AtMS1为参考序列,通过BLAST比对获得同源基因序列,运用生物信息学方法对其编码氨基酸序列进行预测分析.[结果]从甘蓝型油菜、白菜、甘蓝等芸薹属作物基因组中获得4条同源序列,与AtMS1基因的相似性在88.0%以上,均含有3个外显子,其CDS序列长度均为2004 bp,编码667个氨基酸.4个芸薹属作物MS1蛋白均含有1个植物同源结构域(Plant homeodomain,PHD),属于亲水性不稳定蛋白,定位于细胞核,磷酸化以丝氨酸(Ser)为主,以苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)为辅;二级结构均由α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲组成,其中α-螺旋所占比例最高,在40.00%以上,β-转角所占比例最低,仅为10.00%左右;其三级结构大致相同,均为球状的功能结构域.4个芸薹属作物MS1蛋白和AtMS1蛋白序列的相似性为95.69%.4个芸薹属作物MS1蛋白的PHD结构域序列高度保守,仅有3个位点氨基酸残基存在差异.19个不同植物的MS1同源蛋白聚为两大类,其中琴叶拟南芥、亚麻荠、萝卜的MS1蛋白与4个芸薹属作物MS1蛋白及拟南芥AtMS1蛋白聚为一类,均属于十字花科植物,即MS1蛋白的聚类结果与植物系统分类结果相吻合.[结论]芸薹属作物MS1基因属于PHD-finger基因家族,其序列高度保守,参与调控花粉发育成熟过程.     

三种植物活性剂对菜心产量的影响

用OPAL HA202、保得接种剂、土壤改良剂3种植物活性剂施于菜心地的表上,结果表明,3种活性剂,对菜心均有不同程度的增产效果。其根部比对照的发达,主茎粗壮高大,特别是同化产物向叶中分配增加明显,于物质积累多。其中以OPAL HA202处理后的菜心综合效果最佳,其产量比对照增加41.33％,达极显著水平;其次为保得接种剂,其产量比对照增加25.06％,达显著水平。     

喷施复合微生物肥料对小青菜生产的影响

[目的]研究复合微生物肥料对小青菜的增产效果,为减少化肥施用提供依据。[方法]以小青菜绿秀91-1为试验材料,采用田间试验分析复合微生物肥料a、复合微生物肥料a灭活基质对小青菜株高、产量的影响。[结果]增施微生物肥料对小青菜株高的改善效果并不明显;增施微生物肥料能极显著增加小青菜产量,比对照处理增产74.6%~133.0%,且比灭活处理增产66.8%,微生物肥料处理比灭活处理对小青菜具有更好的增产效果。[结论]微生物肥料对小青菜的增产效果明显,可在生产中推广应用。     

中国芸薹属植物的起源、演化与散布

芸薹属BrassicaL植物在世界上大约有40余种,其中中国有15种。在此,就中国芸薹属植物的起源、演化和扩散问题进行了研究,结果表明:(1)芸薹属植物的起源。通过芸薹属与其外类群白花菜科Capparaceae形态特征的比较,将中国芸薹属植物划分为白菜组SectPekinensis、芥菜组SectJuncea、甘蓝组SectOleracea三个类群,其中白菜组最原始、芥菜组较进化,甘蓝组进化程度最高;(2)芸薹属植物广泛分布于中国的长江、黄河流域及西部山区,但从其现代分布来看,多栽培于青藏高原及其周边地区,笔者认为以青藏高原为主体的西部高山、丘陵地区可能是中国芸薹属植物的分布中心区,并提出中国芸薹属植物是本土起源的,并非来源于地中海地区。(3)通过对中国芸薹属植物分布的分析,笔者推测中国芸薹属植物的散布可能有四条散布途径。第一条是由藏南河谷及横断山脉的北部向西沿青海东部的祁连山以及甘肃的河西走廊,新疆的天山一带,抵达塔里木盆地两侧山地。第二条是由藏南河谷及横断山脉地区向东北方向延伸,经中国甘肃东部、宁夏、陕西北部、山西、河北北部、内蒙古及东北的大、小兴安岭,沿黄河流域及东北三江流域分布。第三条是由藏南河谷及横断山脉地区向东南方向延伸,经四川、云南、重庆、沿长江流域分布,并延伸到广东、台湾一带,第四条是沿藏南河谷及横断山脉向南到达喜马拉雅山南北两侧的干旱河谷。     

壳寡糖诱导油菜抗菌核病机理研究初探

壳寡糖作为一种有效的生物农药已被应用于多种农作物,田间使用发现其可诱导油菜抗油菜菌核病,但机理不甚明了。本试验证明此诱抗有时间依赖性,接种核盘菌前提前3 d用50μg/mL浓度壳寡糖预处理的植株有最佳防治效果,防效高达72.1%。而平板抑菌试验证明壳寡糖对核盘菌的生长没有直接抑制作用,说明油菜对菌核病的抗性来源于壳寡糖激发的植物自身系统抗性。利用半定量RT-PCR检测发现油菜中重要的抗性基因BnPDF1.2可被壳寡糖诱导表达水平升高,壳寡糖还可以诱导茉莉酸生成途径中关键酶脂氧合酶(LOX)的活性升高,说明壳寡糖诱导油菜抗菌核病可能由JA/ET途径介导。