玉米11个ZmbZIP基因的鉴定及表达特征分析

以玉米自交系郑58为试验材料,利用生物信息学方法和qPCR技术,设置200 mmol/L NaCl、20%PEG6000、4 ℃低温和硝态氮或铵态氮缺乏等胁迫试验,对11个ZmbZIP基因进行生物信息学分析,探测这些基因应答低温、干旱、盐害、缺氮等胁迫时的响应表达模式。系统进化树分析结果表明,11个ZmbZIP基因可以细分为2个亚组;qPCR分析结果表明,不同亚组的ZmbZIP基因在玉米不同组织中呈现不同的表达特征,同一亚组的基因呈现类似的表达模式,反映了ZmbZIP基因在玉米生长发育进程中生物学功能的保守性和分化性。人为模拟盐、干旱、低温和氮缺乏等胁迫的结果表明,ZmbZIP基因受到各种逆境因子的广泛调控,亚组I中的ZmbZIP1、ZmbZIP6和ZmbZIP13的表达量同时受NaCl溶液胁迫诱导而上调(相对表达量上调2倍),受PEG6000胁迫抑制下调;亚组II中的ZmbZIP38、ZmbZIP77、ZmbZIP112和ZmbZIP124同时受盐、PEG6000和低温胁迫诱导上调,硝态氮缺乏胁迫抑制ZmbZIP1、ZmbZIP6和ZmbZIP134基因表达,而铵态氮缺乏胁迫下,这3个基因表达明显上调,推测这些基因广泛参与应答逆境胁迫响应途径。     

玉米bZIP亚家族基因的表达模式分析

bZIP蛋白是植物转录因子中数目最多、最保守的一类转录因子,参与调控植物生长发育及逆境胁迫响应机制等诸多生命进程。本研究选取玉米bZIP基因亚家族、共计14个ZmbZIP基因为研究对象,系统地研究了ZmbZIP在应答不同逆境胁迫的表达模式。系统进化树分析结果表明,14个ZmbZIP基因可以细分为5个亚组。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,ZmbZIP基因在不同组织器官中有不同的表达模式,其表达模式多样性显示其生物学功能的分化。在人为模拟盐、干旱、低温和硝态氮/铵态氮缺乏等逆境胁迫条件下,ZmbZIP基因呈现不同的表达模式,表明ZmbZIP基因广泛地参与各类逆境胁迫响应途径,并在其中发挥着不同的作用。本研究为将来深入研究这些基因的生物学功能提供科学数据。     

玉米转录因子bZIP G亚家族基因的表达模式

为探究不同逆境胁迫(盐、干旱、温度和硝态氮/铵态氮缺乏胁迫)对玉米ZmbZIP基因表达模式的影响,以玉米骨干自交系郑58为实验材料,设置200 mmol·L-1 NaCl、20％PEG6000、4℃低温、硝态氮或铵态氮缺乏胁迫试验,探测其对bZIP家族基因G亚家族成员表达模式的影响.进化树分析结果显示,G亚家族成员进一...     

淹涝胁迫和供氮形态耦合对苗期玉米根系的影响

【目的】研究苗期玉米根系对供氮形态和淹涝胁迫的适应特性,为玉米抗涝的氮营养生理调控提供理论依据。【方法】采用砂培模拟培养方法,比较研究2种水分条件（淹涝胁迫和非淹涝胁迫）以及不同供氮形态（NH₄⁺-N（7.5 mmol/L(NH₄)₂SO₄）、NO₃^--N（7.5 mmol/L Ca(NO₃)₂）和NH_{4⁺+NO3^--N（7.5 mmol/L(NH4)2}SO₄与7.5 mmol/L Ca(NO₃)₂等体积混合）对苗期玉米根体积、根系气体体积、伤流液流量、根系脱氢酶活性、植株氮累积量及根系氮、磷和钾含量的影响。【结果】在非淹水胁迫条件下培养3周,玉米植株的叶及茎鞘干质量均以铵、硝混合处理最高;但在淹涝胁迫条件下,在玉米同一部位单一铵态氮处理的生物量抗淹涝系数（淹涝胁迫条件下的生物量/非淹涝胁迫条件下的生物量）最高,且均大于1,并以根系的生物量胁迫系数最高;而硝态氮处理的生物量胁迫系数均低于其他2种氮形态处理,且以根系的生物量胁迫系数最低,表明苗期玉米根系对不同供氮形态的响应与其耐淹涝胁迫能力密切相关。与硝态氮处理和铵、硝混合处理相比,铵态氮处理玉米的根系具有相对较高的根系气体体积,且其和根体积在淹涝胁迫条件下能保持同步增长,故铵态氮处理可维持稳定的根系孔隙度、单位质量根系活力以及根系氮、磷、钾含量,并提高其单株根系活力、伤流液流量、氮素吸收以及氮/磷、氮/钾和磷/钾,进而提高苗期玉米对淹涝胁迫的适应能力。【结论】在铵态氮营养条件下,苗期玉米根系对淹涝胁迫的适应能力相对较强。     

玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达模式分析

【目的】碱性亮氨酸拉链蛋白（b ZIP）是植物中普遍存在而又关键的一类转录因子，在植物生长进程中发挥重要的作用。探测玉米核心种质自交系郑58不同组织以及在不同胁迫条件下bZIP基因的表达模式，对解析ZmbZIP基因的功能及抗性育种具有重要意义。【方法】通过设置200 mmol/L的NaCl溶液、20%PEG6000、4℃低温和不同形态氮缺乏胁迫试验，试验材料为玉米骨干自交系郑58，采用q RT-PCR技术，共检测了11个ZmbZIP基因的表达模式。【结果】进化树结果表明11个ZmbZIP可以进一步划分3个亚家族，显示这11个基因的进化亲缘关系。qPCR分析数据表明，11个ZmbZIP基因在不同组织器官中表达模式各异，表明其在玉米生长进程中的不同作用。利用200 mmol/L NaCl、20%PEG6000、4℃低温和氮缺乏等模拟试验，研究了11个ZmbZIP基因的表达谱，结果表明4种非生物胁迫都显著的影响11个bZIP基因表达，推测这些基因参与维持玉米正常生长发育及逆境胁迫应答信号途径。【结论】在玉米不同组织器官和响应非生物胁迫时，11个ZmbZIP基因表达谱差异比较大，预示着生物学功...     

玉米ZmbZIP基因的克隆及表达模式分析

根据玉米碱性亮氨酸拉链(bZIP)基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术从玉米中克隆了一个ZmbZIP基因。研究结果表明:ZmbZIP基因cDNA全长1 300 bp,5′-非编码区长180 bp,3′-非编码区长226 bp,编码区长894 bp,编码297个氨基酸,预测分子量为32.4 KDa,等电点为9.39。氨基酸同源性分析发现,ZmbZIP与谷子的bZIP同源性较高。实时定量PCR检测表明,ZmbZIP基因的表达受脱落酸,干旱和高盐胁迫的诱导,不受低温诱导,说明玉米ZmbZIP基因可能参与玉米对逆境胁迫的应答。     

不同氮素形态对油茶幼苗生长及氮素吸收的影响

以一年生油茶‘华金’扦插苗为试材,采用盆栽试验、同位素示踪研究铵态氮、硝态氮及同时供应条件下油茶生长及氮素吸收情况。结果表明：不同氮素形态对油茶形态指标有显著影响,铵态氮处理油茶生长量、地下鲜重和根冠比最大,分别达到19.4 cm、7.29 g和0.94;铵硝同时处理下油茶总鲜重最高,达15.08 g。不同氮素处理下油茶叶片净光合速率(Pn)和荧光参数有显著差异,铵硝氮同时处理能提高油茶叶片的净光合速率、初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)。3种施氮方式下的油茶各组织器官的全氮含量较对照组均显著提高,其中铵硝氮同时处理后的油茶根茎叶中全氮量均为最高,分别为26.7、14.1和24.6 g·kg^-1,纯铵处理次之。同位素示踪表明铵硝氮同时处理后油茶叶、茎、根对¹⁵N的吸收能力和其含量显著高于其他处理。结果表明同时供应铵态氮和硝态氮最有利油茶幼苗生长。     

水稻免疫亲和素基因家族的克隆及对非生物逆境胁迫的响应分析

为探究在非生物逆境胁迫条件下免疫亲和素（immunophilins）基因家族在水稻（Oryza sativa L. japonica Nipponbare）中的功能,利用生物信息学技术鉴定水稻中免疫亲和素基因家族成员,并进行克隆及组织特异性、非生物逆境胁迫下的表达分析。结果表明,水稻基因组中存在30个OsFKBPs及29个OsCYPs免疫亲和素家族基因。30个OsFKBPs主要聚类为3个大的亚群,29个OsCYPs主要聚类为4个大的亚群。通过PCR扩增得到完整的OsFKBPs与OsCYPs基因编码序列,且序列信息与预测一致。OsFKBPs与OsCYPs基因在水稻的各个组织、各个发育时期均有不同程度的表达。OsFKBP19在各组织各发育时间表达量较为一致;OsCYP29在叶鞘中表达量最高而OsCYP57在根中表达量最高。定量PCR结果显示,在高光强胁迫处理4 h后水稻叶片中OsCYP37基因被诱导持续上升表达,而在渗透胁迫及盐胁迫处理中无显著变化;高光强及渗透胁迫处理4 h后水稻叶片中OsFKBP19持续上升表达,而在盐胁迫处理中波动上升表达。 综上,OsFKBPs及OsCYPs参与水稻的高光强、渗透胁迫及盐胁迫应答过程。     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

谷子 SWI3基因鉴定及其在盐和干旱胁迫下的表达分析

SWI/SNF染色质重塑因子在植物的生长发育及逆境应答过程中起重要作用。本研究首先通过序列比对，从谷子基因组中鉴定出6个候选SiSWI3基因，分别命名为SiSWI3A、SiSWI3B、SiSWI3C1、SiSWI3C2、SiSWI3D1和SiSWI3D2。然后对上述基因的结构、编码蛋白、启动子元件、亚细胞定位等进行生物信息学分析和预测，结果表明：SiSWI3蛋白都含有SANT Motif，且亚细胞定位预测显示SiSWI3成员主要被定位在细胞核中；SiSWI3基因启动子区域含有大量与光响应、激素类应答、逆境应答、代谢调控等相关的顺式作用元件。最后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测这些基因在谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫下的表达量变化，检测结果表明：SiSWI3基因受盐和干旱不同程度的诱导，说明SiSWI3基因参与谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫应答。本研究所得结论为进一步探究SiSWI3染色质重塑因子在抗逆作物谷子的逆境响应中的功能和机制奠定了基础。     

植物外源基因转移技术综述

本文对植物外源基因转移方法和研究进展进行了综述,并对常用的选择标记基因、报告基因以及植物遗传转化中存在的问题进行了分析。     

浅析抗虫基因种类及抗虫原理

概述了目前植物抗虫基因工程中应用较广的Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、外源凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因和动物源抗虫基因及抗虫原理,分析了抗虫基因植物面临的问题,提出了延缓害虫对转基因植物抗性的解决建议。     

Design and Implementation of Visual Dynamic Display Software of Gene Expression Based on GTK

The paper presented an implement method for a dynamic gene expression display software based on the GTK. This method established the dynamic presentation system of gene expression which according to gene expression data from gene chip hybridize at different time, adopted a linearity combination model and Pearson correlation coefficient algorithm. The system described the gene expression changes in graphic form, the gene expression changes with time and the changes in characteristics of the gene expression, also the changes in relations of the gene expression and regulation relationships among genes. The system also provided an integrated platform for analysis on gene chips data, especially for the research on the network ofgene regulation.     

阿勒泰羊羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织的表达研究

[目的]研究MSTN/Smad信号通路基因在阿勒泰羊2日龄羔羊不同组织中的表达程度的差异.掌握阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因表达规律.[方法]采用荧光定量PCR技术(QRT-PCR)分析阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织中的表达量.[结果]背最长肌MSTN mRNA表量显著高于股三头肌、股二头肌、半腱肌和半膜肌(P＜0.05),各组织Smad2 mRNA表达量无显著差异(P＞0.05).Smad3 mRNA在股二头肌、半腱肌、背最长肌和脾中的表达量显著高于肺中的表达量(P＜0.05).Smad4 mRNA在心脏中的表达显著高于肺脏中的表达量(P＜0.05).TGFBR1 mRNA在心脏中的相对表达量为最高.TGFBR2 mRNA在心脏、脾脏、肾脏、肝脏中的表达量显著高于股二头肌肉中的表达量(P＜0.05).[结论]对阿勒泰羊2日龄羔羊MSTN/Smad信号通路基因在不同组织中的表达进行了初步的研究,这对今后阿勒泰羊MSTN基因表达规律及调控的研究具有重要意义.     

基因芯片技术及其应用

基因芯片是一种高通量、快速、平行核酸序列测定及定量分析技术。它是将大量特定序列的核酸片段有序地固定在载体上作为探针与标记核酸分子进行杂交,检测杂交信号的强弱,进而判断样品中靶分子的组成及数量。目前基因芯片技术广泛应用于基因序列测定、基因表达研究、动植物疾病诊断及生物药物筛选等领域,是一种发展前景良好的新兴检测手段。文章介绍了基因芯片技术的概念、工作原理、种类和制备过程,重点介绍了该技术在基因测序,基因表达水平检测,基因多态性检测,药物筛选,以及在预防兽医中的应用。     

新疆巴什拜羊不同毛色与有关基因多态性分析

【目的】以不同毛色(红棕色73只,黑色53只,青灰色40只)新疆巴什拜羊为研究对象,采用PCR-SSCP技术检测ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性,并分析其与被毛表型的相关性。【方法】采用随机抽样的方法选取出三种毛色的巴什拜羊,用枸橼酸钠抗凝管进行采血。运用软件PIC-CALC和POPGENE 32计算巴什拜羊ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因的多态信息含量和基因型频率、等位基因频率、纯合度、杂合度、有效等位基因数,并对该位点基因型的分布进行Hardy-Weinberg平衡的卡方检验。将所得数据输入Excel表中进行整理,并用SPSS 19.0软件进行差异性分析。【结果】ASIP基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型和AB型,等位基因B为红色被毛群体中的优势等位基因;等位基因A为黑色和青灰色两种被毛群体中的优势等位基因。处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),红色被毛多态信息含量处于中度多态,而黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYR基因在不同毛色的巴什拜羊群体中有两种基因型分别为AA型、AG型和GG型,等位基因G为3种毛色的优势等位基因TYR基因在巴什拜羊黑色和青色被毛群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P＞0.05),而红色被毛群体中处于不平衡状态(P<0.05)。TYRP1基因存在两种基因型:AA型和GG型,等位基因A为红色和青灰色两种毛色的优势等位基因;等位基因G为黑色被毛群体的优势等位基因。TYRP1基因在巴什拜羊群体中处于Hardy-Weinberg平衡状态。红色被毛多态信息含量处于高度多态,黑色和青灰色被毛多态信息含量处于低度多态。TYRP2基因PCR-SSCP检测结果没有显示多态。【结论】ASIP、TYR、TYRP1和TYRP2基因多态性与巴什拜羊的毛色性状有相关性。     

转基因玉米的定性PCR检测

根据玉米内参照基因zSSIIb和转基因玉米中常见的CaMV35S、NOS、Bt、hpt等基因的特异性结构,设计5对定性PCR引物,经定性PCR检测,可以准确地将转基因玉米的目的基因检出,说明这5对引物具有较高的特异性和准确性。由此建立了一套转基因玉米定性PCR检测方法,用于转基因玉米及其产品的筛查、抽检。     

甘蔗抗虫转基因研究进展*

 甘蔗是重要的糖料和能源作物,甘蔗生产中鳞翅目害虫(大螟、二点螟等)和同翅目害虫(甘蔗绵蚜等)的危害已成为其持续、稳定和健康发展的严重障碍。甘蔗组织培养和离体再生等技术体系比较成熟，十分有利于基因工程改良，利用基因枪转化和农杆菌介导法等已经建立了多种甘蔗受体系统与转化系统，成功获得甘蔗转基因植株。综述了甘蔗转基因技术、抗虫基因以及甘蔗抗虫转基因研究进展。     

基因工程技术应用对有机农业生态环境的影响

基因工程的生物安全性越来越受关注。有机农业作为一种新兴产业。正不可避免地受到基因流和基因污染的影响。本文阐述了基因工程和有机农业思想内涵的差异。分析了有机农业的生态环境受基因污染的潜在风险。阐明了国际有机农业运动联合会(IFOAM)对基因污染的立场和态度，并针对我国的实际，提出了相关对策和建议。