紫花苜蓿花期调控基因MsCOL2的克隆及功能研究

开花是植物由营养生长过渡到生殖生长的转折点，紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的产量和品质与开花时间密切相关。光周期是影响植物开花的重要因素之一，CONSTANS-like(COL)基因家族在光周期开花调控途径中发挥重要的作用。为揭示COL家族基因在紫花苜蓿开花调控中的功能，本研究克隆了MsCOL2基因，该基因编码401个氨基酸；组织差异性表达分析显示，MsCOL2在花中表达量最高；花不同发育时期表达分析显示，MsCOL2在花芽分化期表达量最高；在不同光周期条件下，MsCOL2的表达水平具有不同的节律性表达；外源激素50μmol·L^-1赤霉素和100μmol·L^-1水杨酸处理后，MsCOL2表达水平呈现不同的变化趋势。为了验证过表达MsCOL2对开花相关基因表达的影响，分析了过表达MsCOL2株系中开花相关基因的表达水平，结果显示促进开花基因的表达水平下调，抑制开花基因的表达水平上调。表型观察显示，过表达株系延迟开花，表明MsCOL2对延迟开花有重要的调节作用。     

基于转录组测序的牧草分子标记开发研究进展

转录组测序是一种获得生物组织或细胞几乎所有转录本的高通量测序技术,测序所得的基因编码序列可用于研究植物在不同条件下的基因表达、调控方式及后续的功能基因发掘与遗传进化分析。随着分子标记技术的快速发展,转录组测序数据也可作为标记开发的重要来源,为牧草开展种质资源遗传多样性评价、遗传变异分析、居群结构研究和育种提供有效工具。本文综述了基于转录组测序的牧草分子标记如EST-SSR和SNP的开发及应用现状,以期为牧草分子标记开发提供重要参考。     

SOC1调控植物开花时间的分子机制

SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO 1?(SOC1)编码MADS-box转录因子,具有诱导植物成花、防止花分生组织过早成熟和调控花器官发育的重要功能,是调控植物开花的整合因子.SOC1转录因子受蛋白或核酸调控,或与其他转录因子形成复合物进入细胞核,靶向特异开花基因从而调控植物开花,其调...     

植物NO3^-转运蛋白的结构、功能及基因表达调控

牧草等植物对土壤中NO3-的吸收以及细胞间NO3-的转运,是在跨膜H 浓度梯度的驱动下,通过高亲和及低亲和NO3-转运蛋白构成的转运系统完成的.鉴定和分离对牧草作物吸收和转运NO3-具有重要作用的NO3-转运蛋白基因,对于采用植物基因工程技术创建氮高效牧草品种,进而改善牧草对氮肥的利用效率具有重要意义.结合国内外前人研究和作者开展的相关工作,本研究对于植物种属分属于NNP和PTR两个家族的NO3-转运蛋白的结构、生物学功能和基因的表达调控特征等进行了评述.旨在从分子水平上揭示植物种属吸收和转运NO3-的生物学基础,为今后牧草氮高效的遗传改良提供理论依据.     

WRKY转录因子家族在植物响应逆境胁迫中的功能及应用

WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中。WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用。本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角。本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路。     

WRKY转录因子家族在植物响应逆境胁迫中的功能及应用

WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中.WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用.本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角.本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路.     

芨芨草开花习性的观察

开花是植物生活史中一个重要的发育阶段,观察开花习性,研究开花过程,探索开花与外界环境的关系是了解植物对环境反应的一个重要方面,同时又是种子生产和育种工作的基础。我国科学工作者,对野生和栽培牧草的开花习性作了很多研究(内蒙农牧学院,1973年;袁有福等,1977年;阎贵兴,1978年),取得不少成果。我们在1982年对野生的芨芨草(Achnatherum splendeas)开花过程作了较细致的观察,现将结果报告如后。     

植物衰老的分子生物学基础

 叶片早衰是影响牧草和其他农作物产量和品质的重要因素之一。深刻揭示植物衰老的分子机制,对于牧草等作物生产中采用适宜的延缓衰老技术,进而提高牧草作物的光合生产力和改善其品质具有重要的理论和实践意义。研究表明,植物衰老的起始、伴随衰老发生的生化代谢和生理过程变化,以及随植物衰老进程发生的外部形态特征改变,均是由一群衰老相关基因的特异性有序表达及其协同作用的结果。本研究对近年来有关植物衰老相关基因的克隆、基因功能分类、表达调控和延缓植物衰老基因工程等方面的研究进行了概述,旨在为今后从延缓植物衰老角度改善牧草作物的产量和品质提供参考依据。     

钙依赖蛋白激酶(CDPKs)介导植物信号转导的分子基础

钙依赖蛋白激酶(CDPKs)是生长发育信号和逆境信号诱发的钙信号的重要信号传递体,在调控植物信号转导途径中下游基因的表达、生化代谢、离子和水分跨膜运输等生物学过程中具有重要作用。本研究对植物种属CDPK的结构特点、CDPK在植株体内的分布特征、CDPK生理生化特性及生化反应调控特性、CDPK 在信号转导中的作用,以及CDPK在植株体内的生物学功能进行了概述。旨在为今后牧草作物CDPK的鉴定及其介导的信号转导机制的研究提供参考依据。     

混合分群分析法及其在牧草基因定位中的应用

简要综述了混合分群分析法(BSA)的特点及其在农作物和牧草重要经济性状基因定位的最新进展,并就优化"基因池"的构建和今后BSA法在牧草基因定位上的应用提出了建议.     

牧草与草坪草耐盐基因工程研究进展

土壤盐渍化是制约全球农业生产的重要原因,而植物耐盐的分子机理非常复杂,涉及到大量的诱导基因及多条信号转导途径,因此掌握牧草与草坪草耐盐的分子机理对提高其抗盐性和培育耐盐新品种具有重要意义。近些年随着生物技术的发展,有关牧草与草坪草耐盐机理的分子生物学解析已取得了很大的进展。本文总结了前人的研究,从牧草与草坪草盐诱导相关基因的鉴定和功能分析、表达与调控以及盐胁迫早期信号的传导过程等多个方面,对近年来耐盐基因工程方面的研究做了综述。同时我们还对现阶段存在的问题进行了分析,对未来的研究方向进行了展望。     

盐处理下旱生植物沙芥蛋白激酶相关基因的差异表达分析

旱生植物沙芥具有极强的耐盐能力,对其耐盐相关分子基础的研究将为农作物和牧草抗逆性遗传改良提供重要的基因资源.前期研究已采用转录组学研究方法分析了盐胁迫下沙芥功能基因的差异表达情况,并筛选了一批与沙芥耐盐性相关的重要候选功能基因,而盐胁迫下沙芥体内调控基因的表达变化情况未见报道.为进一步揭示沙芥耐盐分子机制,本研究利用已获得的50 mmol·L-1 NaCl处理6和24 h后沙芥根和叶组织的转录组数据,分析了盐胁迫下沙芥体内蛋白激酶相关基因的差异表达情况.结果表明,50 mmol·L-1 NaCl处理下沙芥体内大量蛋白激酶相关基因表达发生显著变化.其中,根和地上部中大量富亮氨酸重复类受体蛋白激酶(LRR-RLKs)编码基因的表达在50 mmol·L-1 NaCl处理6和24 h后均显著上调;50 mmol·L-1 NaCl短期处理(6 h)后,根和地上部中众多促分裂原活化蛋白激酶级联途径(MAPK/MAPKK/MAPKKK)相关基因的表达被显著诱导,而一些乙烯信号转导途径中重要负调控因子CTR1编码基因在对照处理下均有表达,但在50 mmol·L-1 NaCl处理6 h后的根中均不表达.上述结果表明,LRR-RLK家族蛋白在沙芥适应盐胁迫过程中可能发挥着重要的调控作用,MAPK/MAPKK/MAPKKK可能参与调控沙芥对短期盐胁迫的响应,CTR1可能在沙芥根系响应盐胁迫过程中发挥负调控功能.     

牧草白粉病的研究进展

白粉病是由白粉菌引起的植物真菌病害,是牧草生产中常见的叶部病害之一,直接影响牧草的产量和品质,进而影响牧草产业乃至畜牧业的发展。文章综述了国内外牧草白粉病的病原菌、发病症状、发病规律、抗病机制、综合防治措施及牧草抗病基因相关研究现状,为我国牧草白粉病抗性机理深入研究、抗病新基因和抗源的发掘以及未来抗性育种工作的开展提供理论参考。     

维生素A对基因表达调控的研究进展

脂溶性维生素在分子营养水平中起着重要的作用,维生素A作为脂溶性维生素之一,参与对多种基因表达的调控。本文主要综述了维生素A对钙结合蛋白基因(CaBP)的调控,对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)基因的调控,对IGFs基因的表达调控,对视黄酸受体(RAR)基因表达的调控。旨在为维生素A的分子营养水平研究提供理论依据。     

动物肌生成抑制素基因的研究进展

肌生成抑制素(MSTN)基因是一种生长分化因子,表达产物主要调控骨骼肌生长发育。笔者介绍了该基因的特点、表达调控机理及其研究进展,并提出今后动物MSTN基因重要研究方向及意义。     

转录组学在牧草上的应用进展

牧草是发展草地畜牧业的重要基础。随着高通量测序技术的发展,转录组测序在牧草种质资源评价、重要性状形成机制以及优异基因资源挖掘、分子标记开发等方面已有较广泛的应用。本文从生长发育、生物胁迫适应机制、非生物(盐碱、极端温度、干旱、营养亏缺、重金属等)胁迫适应机理、逆境转录因子挖掘和分子标记筛选等方面对当前有关牧草转录组学研究进展进行综述并展望,以期为相关研究工作的开展提供参考。     

我国牧草种质资源研究与利用的现状

<正>牧草种质资源的研究与利用是介于遗传与育种、资源与环境的交叉领域,研究重点从传统的牧草种质资源搜集与评价到优异新基因的发现与应用,是数量遗传学在牧草中的理论体现与应用实践。在研究材料上,从过去常见的牧草到目前已经涉及到粮食作物(小麦族的牧草与小麦育种)、饲料作物(苜蓿、三叶草与大豆)、饲草(黑麦草、狼尾草)、     

休牧对无芒雀麦改良草甸草原牧草生长速率及现存量和营养品质的影响

休牧是提高草地可持续利用的重要方式。采用"放入-取出"的放牧率调控技术,以持续放牧作为对照,研究了早期休牧(6月15～7月15日休牧)、中期休牧(7月15～8月15日休牧)和晚期休牧(8月15～9月15日休牧)对呼伦贝尔改良草甸草原牧草生长速率,现存量和可提供牧草营养品质的影响,以探究何时休牧能够提高牧草生长速率,现存量和营养品质。结果表明:(1)牧草生长速率和可提供牧草的营养成分在休牧处理间差异不显著(P>0.05),但早期和中期休牧的牧草现存量显著高于持续放牧(P<0.01);(2)2016年牧草生长速率和营养成分均极显著低于2015年和2017年(P<0.01);(3)年份和放牧时期的交互作用对牧草生长速率和营养成分有极显著地影响(P<0.01),且牧草生长速率在放牧期间的变化是造成牧草营养成分变化的主要原因。总体而言,早期和中期休牧有利于提高牧草现存量,但牧草的生长速率和营养品质不受休牧时期的影响。     

梨树冠层光响应基因PpPRR5b的克隆与功能分析

连锁的转录-翻译反馈路径在调控生物钟输出途径中起重要作用,而伪应答调控蛋白PRR则是其关键的遗传组分。尽管PRR基因在非生物反应、细胞延伸和光周期开花反应等方面的调控作用已被证实,但它们在其它光相关的农艺性状(如光合作用)中的作用还有待进一步阐明。本研究从梨叶组织中克隆了一个拟南芥AtPRR5的同源基因,命名为PpPRR5b。该基因全长2019 bp,共编码672个氨基酸。PpPRR5b蛋白相对分子量为74.23kD,理论等电点为6.28,定位于细胞核,具有亲水性。二级结构预测结果显示,PpPRR5b主要以无规则卷曲为主(占60.01%)。烟草叶片瞬时表达结果表明,随着红光强度的增强,超量表达PpPRR5b基因的叶组织能显著抑制净光合速率、气孔导度及胞间CO₂浓度水平。本研究初步证实PpPRR5b具有响应光信号,抑制光合作用的功能。     

白羊草灌丛草地植物量及优势种牧草营养动态研究

对白羊草灌丛草地优势种牧草的营养动态和草地植物量的动态变化进行了研究。结果表明:(1)牧草随着生育期的延续,植株变老,粗蛋白质(CP)和粗灰分(Ash)含量逐渐降低,而中性洗涤纤维(NDF)则呈相反的趋势。豆科牧草与铁杆蒿的CP以现蕾期为转折点,禾本科牧草则在开花初期CP含量较高。(2)白羊草灌丛草地地上植物量呈“单峰”曲线,高峰期出现在8月份,地下植物量曲线以9月份为峰值,其中0~10 cm占80%以上,总植物量也以9月份为最高。