超量表达PMADS20-SRDX 的矮牵牛花瓣和雌蕊出现异位表皮毛和气孔

 以矮牵牛（Petunia hybrida）花序cDNA 为模板，利用EST 数据库信息，克隆了一个MADS-box 基因编码区序列，GenBank 登录为PMADS20（GU129907）。进化树分析表明，PMADS20 属StMADS11 亚家族SVP 分支，与番茄和辣椒的JOINTLESS 基因氨基酸序列相似性最高。定量PCR 检测结果表明， PMADS20 在矮牵牛营养器官中的表达量高，在花中的表达量低。构建了PMADS20 的超量表达载体（35S︰ PMADS20）和CRES-T（Chimeric Repressor Gene Silencing Technology）载体（35S︰PMADS20-SRDX）。 35S︰PMADS20 和35S︰PMADS20-SRDX 转基因矮牵牛的花器官表型变化相似，花萼增大，花瓣和雌蕊 出现营养器官特征，但35S︰PMADS20-SRDX 的变化更为明显。扫描电镜观察显示，35S︰PMADS20-SRDX 转基因花瓣下表皮的表皮毛增多，并有气孔分布；子房和花柱表面为表皮毛覆盖，呈现超量表达UNHAVEN 的矮牵牛心皮的特征，并且有气孔分布。35S︰PMADS20 转基因植株株形无明显变化，35S︰PMADS20-SRDX 植株花序的节间较野生型短。     

山茶花CjAPL1基因正义表达载体的构建及对拟南芥的转化分析

 为研究山茶花CjAPL1基因对于重瓣花形成的作用,构建了pCAMBIA1300-CjAPL1正义植物表达载体,酶切结果显示,CjAPL1基因正向插入pCAMBIA1300的启动子和终止子之间,表明CjAPL1植物表达载体构建成功。将pCAMBIA1300-CjAPL1采用农杆菌介导的花序浸染法转化拟南芥,获得转基因阳性植株65株。随机挑选表型变异明显的3株进行PCR扩增都得到了目的条带,Southern杂交鉴定进一步确认为转基因阳性植株。同时荧光定量检测到在转基因植株中CjAPL1基因表现出较对照显著提高6 ~ 25倍的表达量。转基因阳性植株表型变异明显,花柱和雄蕊数相比野生型各增加1枚和1 ~ 4枚,萼片边缘发育成白色的瓣化状,表明在拟南芥中过量表达CjAPL1基因可以引起花器官形态的变异和数量的变化,因此该基因在花器官形成和重瓣花发育中具有显著的调控功能。     

苹果SUPERMAN家族基因的组织特异表达及MdSUP3的功能分析

通过半定量RT-PCR分析SUPERMAN家族基因在‘富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Fuji’）叶芽、幼叶、花芽、花蕾、花、皮部组织和幼果中的表达模式,通过MdSUP3自主启动子驱动的GUS基因表达和MdSUP3异位表达分析其功能。结果表明,MdSUP3、MdSUP11和MdSUP9a在所检测的组织器官中均有表达,MdSUP9b主要在营养器官中表达,MdSUP5a、MdSUP1b主要在生殖器官中表达。MdSUP3启动子驱动GUS基因在植株根尖、幼叶、幼茎和花等器官中表达。超表达MdSUP3的转基因烟草植株矮化、节间缩短、叶片卷缩、花器官颜色改变和部分花器官形态异常;与对照相比,转基因烟草中ABA合成酶基因NtNCED3-2,花青素合成途径的NtDFR2和NtANS1基因表达显著上升,细胞分裂素氧化酶基因NtCKX和赤霉素氧化酶基因NtGA2ox4表达显著下降。异位过量表达删除C端DLELRL基序的MdSUP3基因不影响转基因烟草的生长发育,证明DLELRL是基因必不可少的功能域。     

抗癌基因p 53 导入番茄的初步研究

 通过根癌农杆菌( Agrobacterium tumefaciens) 介导, 利用特异表达的phaseolin 基因的启动子与人类野生型抗癌基因p 53 构建嵌合基因, 对􀀂 美味樱桃 番茄进行遗传转化, 获得转化番茄再生植株。通过组织化学法、PCR 扩增及Southern 杂交检测, 证明人类野生型p 53基因已整合到转基因番茄植株的基因组。     

欧洲葡萄VvMYB6正向调控花青素合成

从欧洲葡萄'粉红亚都蜜'中克隆到1个MYB转录因子基因VvMYB6.VvMYB6蛋白定位在细胞核,其N端包含1个保守的R2R3结构域.在葡萄中,VvMYB6主要在在根、花器官及果实发育早期表达.在烟草中异位表达VvMYB6,显著促进花瓣和雄蕊中花青素的积累;代谢组分析发现,相比野生型,转基因植株花中累积高含量的飞燕草色...     

异源表达拟南芥赤霉素2–氧化酶基因对矮牵牛形态发育的影响

拟南芥赤霉素2–氧化酶基因AtGA2ox1在矮牵牛（Petunia hybrida）中过量表达导致转基因植株开花延迟,株形明显矮化,花冠变小,花冠表皮细胞变小,但花色变化不明显。施用多效唑对矮牵牛花冠的影响与过量表达AtGA2ox1一致。用拟南芥茎特异性表达基因At3g56700的启动子驱动AtGA2ox1在矮牵牛中表达时,转基因植株的表型变化在株系间存在明显的差异,但外源基因在茎中的表达量都明显高于叶和花中的,果实和种子的发育未受影响,通过对转基因后代的筛选可以获得株形矮化,其它性状的发育受影响较小的转基因株系。     

超量表达PhWRIL1基因抑制矮牵牛叶片外植体再生不定芽

许多研究发现AP2/ERF家族euANT支基因超量表达可以促进植物生长和离体再生。但尚未有关于与euANT支亲缘关系很近的AP2/ERF基因basalANT进化支基因超量表达对离体培养中不定芽再生影响的研究。本研究中从矮牵牛中克隆了一个basalANT基因,命名为PhWRIL1。Real-time PCR结果显示,PhWRIL1的mRNA在矮牵牛各种组织中均有表达,表达量处于中等水平,在成熟组织中比幼嫩组织中更高。超量表达PhWRIL1的矮牵牛植株严重矮化,但开花时间没有显著变化。测定再生能力的结果表明：PhWRIL1超量表达的转基因植株叶片外植体的愈伤组织和芽的诱导与生长明显减少。这些结果表明PhWRIL1在矮牵牛中超量表达抑制了离体培养过程中不定芽的再生能力,在植物发育过程中basalANT和euANT基因可能发挥相反的作用。     

桃PpIDD11调控花发育的功能研究

从‘秋蜜红’桃中克隆到1个IDD转录因子基因PpIDD11。结果显示：PpIDD11编码区全长1 575 bp,编码524个氨基酸,具有保守的ID域。烟草亚细胞定位显示PpIDD11蛋白定位于细胞核,酵母转化试验表明其具有酵母转录自激活活性。荧光定量PCR分析显示PpIDD11主要在花器官中表达,特别在雌蕊中转录水平最高。过表达PpIDD11拟南芥株系出现了柱头高于野生型、荚果变短且结实率下降的表型,同时也出现了莲座叶叶片卷曲、植株变矮的现象。转录组测序分析显示,PpIDD11转基因拟南芥株系共有上调基因3 378个,下调基因3 156个,其中包含LOX4、LOX3、GLC、E6L1等花器官发育调控基因。     

转拟南芥AtNHX5基因烟草的耐盐性研究

采用农杆菌介导的叶盘法将来源于拟南芥的Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX5导入烟草,经潮霉素筛选、PCR和RT-PCR检测,证明AtNHX5已导入烟草基因组并在转基因植株中表达。将转基因植株和非转基因(野生型)植株培养在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基上,发现转基因植株的生长明显优于野生型。将在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基中生长4周后的幼苗转移到不含NaCl的1/2MS培养基后,转基因植株快速恢复生长,而野生型植株则生长停滞。结果表明:超表达AtNHX5基因可以提高烟草的耐盐性。     

利用DAD1反义片段转化创建菜薹可调控雄性不育材料

 菜薹因为没有好的雄性不育材料或自交不亲和系,至今尚无一代杂种用于生产,根据拟南芥及白菜型油菜的花药不开裂基因DAD1的保守序列设计引物,扩增菜薹的DAD1基因片段（DAD1F）,构建反义DAD1F植物表达载体,用农杆菌介导法转化菜薹,对转基因植株进行分子检测,鉴定其雄性不育性并进行育性恢复试验.克隆得到的菜薹的DAD1基因片段大小为678 bp,命名为BrcpDAD1F,其序列与拟南芥和白菜型油菜的DAD1高度同源,同源率分别为88％和99％;共得到了12株转基因植株,有6株在转录水平上得到表达,表现为雄性不育,花器官畸形,花粉活力低,萌发率不到10％,且开花后不能结角果或结空角果,或者得到极少种子但种子不萌发;用对照的花粉给转基因植株授粉可使其正常结实.以500 μmol·L^-1茉莉酸甲酯处理可使其雄性不育得到恢复,花粉可以在柱头和培养基上萌发,具有受精能力。T₁代可育株与不育株的比例都呈1:3分离, T₂代不同株系的育性分离比例不同,有些株系继续呈1:3的分离,有些株系全是可育株或全是不育株,说明反义抑制呈单基因稳定遗传。     

花椰菜中器官早期发育调控相关的miRNA(Bra-miR07)的克隆及功能研究

在前期通过高通量小RNA测序获得若干在花椰菜器官早期发育过程中呈现差异表达的未知功能miRNA基础上,重点对其中1个在花椰菜下胚轴和子叶中表现为显著差异表达的miRNA(命名为Bra-miR07)进行克隆鉴定及功能分析。研究表明,Bra-miR07前体序列全长为270 bp,可形成稳定的二级发夹结构。Bra-miR07在花椰菜子叶中呈现显著高表达。进一步构建了Bra-miR07的过表达载体并采用浸花法转化拟南芥,获得Bra-miR07过表达的转基因拟南芥株系。表型分析显示,Bra-miR07过表达可显著影响拟南芥植株生长。与野生型相比,过表达Bra-miR07株系表现为生长缓慢,植株矮小,育性降低等发育受阻特征。因此,上述结果预示着Bra-miR07可能也在花椰菜器官发育过程中发挥重要作用。     

一个矮牵牛花器官发育突变体aps的表型鉴定及遗传分析

在利用矮牵牛W138株系构建突变体库的过程中,获得了一种花器官发育突变体,该突变体主要表现为花萼和花瓣发育异常,命名为aps(abnormal petals and sepals)。与正常W138植株相比,aps突变体最明显的表型是花冠开裂,通常为3裂,同时5个花萼中有2个出现部分瓣化。扫描电镜观察结果显示,突变体瓣化花萼的表皮细胞表现为正常花瓣的细胞形态。通过突变体自交、与正常姊妹株和矮牵牛W115株系杂交以及F1自交和回交等遗传分析发现,aps突变性状为单基因控制的隐性性状。q PCR分析结果表明,在突变体花萼中,3个B类基因(FBP1、PMADS1和PMADS2)和部分E类基因(FBP2、FBP4和FBP5)出现异位表达或表达量显著升高,而所有A类基因(FBP26、FBP29、PFG、AP2A、AP2B和AP2C)的表达量均明显下降,E类基因FBP9和FBP23的表达量也下调;突变体花瓣中,A类基因除FBP29不表达外,其他所有基因的表达量均显著增加,B类基因FBP1和PMADS2,E类基因FBP2、FBP5、FBP23和PMADS12的表达量上调;C类和D类基因的表达在突变体花萼和花瓣中没有明显变化,但在雄蕊和花柱中C类基因表达量明显下降,D类基因FBP7在子房中显著下调。aps突变体为研究矮牵牛花器官发育的调控机制及相关基因之间的调控关系提供了良好的材料。     

利用amiRNA 技术沉默矮牵牛查尔酮合成酶基因

 转基因介导的基因沉默技术是进行基因功能分析和利用基因工程改良作物的重要手段。在植物中,amiRNA（artificial microRNA）是具有高度特异性的基因沉默技术。根据amiRNA设计的原则设计了用于沉默矮牵牛查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）基因的amiRNA：amiRchs1,用拟南芥miR319a的前体作为表达amiRchs1的骨架,重叠PCR扩增,将天然miR319a序列替换成amiRchs1,合成的DNA片段置于35S启动子之后,转化导入矮牵牛。转基因植株花色变淡,花冠出现弥散的白色斑点或不规则的白色斑块,严重的几乎呈纯白色,花色素苷含量明显下降,CHS的mRNA含量明显降低,表明拟南芥miR319a的前体作为表达amiRNA的骨架在矮牵牛中可行,且能有效沉默结构基因。     

百合LfMADS基因植物表达载体的构建及其功能分析

 为了分析百合LfMADS1和LfMADS3基因的功能，分别将其正、反义基因插入到植物组成型双元载体pBin438中，并通过根癌农杆菌LBA4404介导转化烟草。PCR和PCR-Southern杂交结果均证明外源基因已经插入到烟草基因组中。转LfMASD1反义基因植株中1朵花的雄蕊极短、花药缺失；转LfMASD1正义基因植株中发现1个花萼变瓣的突变体。在转LfMASD3反义基因植株中发现1个植株的苞叶部分瓣化，花柄变短，另外1个植株上发现1朵花缺失1枚雄蕊；而转LfMASD3正义基因植株中没有发现变异。作者认为LfMASD1是百合花器官发育的B功能基因，LfMASD3是百合花器官发育的SEP基因，这些基因在烟草中的表现说明百合的花器官特性基因的表达模式与模式植物有所不同。     

金银忍冬花器官的发生与发育

 利用扫描电镜技术对金银忍冬〔Lonicera maack ii (Rupr. ) Maxim〕的花器官发生与发育过程进行了研究。研究发现, 3月中旬侧生营养茎端由1个突起转化为两个突起, 随后两个营养茎端同时转化为两个并生的生殖茎端, 即花原基。花器官为轮状结构, 向心发生。萼片、花冠和雄蕊的发生式样均为五基数类型, 它们各来源于花原基上分化出来的花萼原基, 花冠原基和雄蕊原基。心皮1枚, 发育为柱头、花柱和子房。金银忍冬花芽发生与发育的速度快, 花芽分化期需大量营养。花器官发生过程中, 两并生花的发生发育进程具同步性。     

拟南芥异源表达紫斑牡丹PrLPAAT1对种子脂肪酸含量的影响

克隆得到的紫斑牡丹（Paeonia rockii）脂肪酸代谢相关基因PrLPAAT1,构建2S2::PrLPAAT1过表达载体并利用花序浸染法转化拟南芥,通过潮霉素抗性筛选以及PCR检测得到3个T3代纯合转基因拟南芥株系L1OX-11、L1OX-17和L1OX-19。半定量RT-PCR证明PrLPAAT1在3个转基因拟南芥株系中均显著表达。与野生型相比,过表达PrLPAAT1拟南芥的单株种子产量未产生明显变化。GC–MS测定结果表明,L1OX-11、L1OX-17和L1OX-19株系的总脂肪酸含量较野生型分别为无显著差异和提高了5.3%和5.2%;油酸（C18:1）含量分别提高了19.9%、24.6%和19.4%。实时荧光定量PCR分析表明,过表达PrLPAAT1拟南芥中油脂合成相关基因AtACP1、AtDGAT1和AtSUS3的表达水平均显著增加。由此推测PrLPAAT1在牡丹种子的脂肪酸合成过程中发挥重要的作用。