大豆短日照诱导下新ESTs序列的筛选和功能推测

本研究对大豆短日照诱导的基因表达差异进行了比较基因组分析,在细胞分子水平上从基因差异表达的角度研究短日照诱导衰老过程中基因转录物丰度的变化,探索大豆衰老的复杂机制。利用本实验室已经获得的抑制性消减杂交第二次PCR扩增产物重新构建新的cDNA文库,继续筛选差异表达的ESTs。利用BLAST 软件在GenBank 数据库进行序列相似性比对,发现28个与暗诱导相关的差异表达新ESTs,归类并推测其参与机体暗适应上调表达的蛋白质功能,为进一步分离暗处理诱导表达的基因,揭示短日照加速衰老的作用机理提供基础数据。     

玉米光周期敏感特性研究及长日照光周期诱导差减文库构建

以热带玉米自交系CML288为材料,通过对比研究表明,CML288对光周期非常敏感。通过长、短日照挪移试验发现,CML288短日照处理条件下,6～7叶期是光周期反应最敏感时期,7～9叶期是光周期敏感持续期,但敏感效应明显减弱。以CML288敏感期叶片与茎尖为材料,利用SSH技术构建了对长日照敏感而特异表达的基因文库,3 000多个单克隆被有效富集。对差减文库中分离的64个特异表达EST序列分析表明,16个EST序列与玉米已知功能的蛋白序列具有较高的同源性;41个序列与其它物种编码序列同源性较高;7个EST没有同源的序列,可能代表了新基因。     

大豆GmFT2a启动子InDel区结合蛋白的筛选

GmFT2a是大豆光周期反应中的关键基因,为研究其表达调控的分子机制,以光周期敏感品种自贡冬豆和钝感品种黑河27为材料,比较分析两品种Gm FT2a启动子序列的差异,发现在自贡冬豆GmFT2a启动子区存在两个含有光反应元件的插入片段T1和T2,而黑河27无上述片段。根据光响应元件I-box和Sp1的序列,构建诱饵载体,利用酵母单杂交技术筛选自贡冬豆叶片cDNA文库,获得一个与T1元件结合的MYB转录因子。该转录因子的获得为进一步研究GmFT2a表达调控的分子机制提供了新的线索。     

大豆疫霉根腐病菌诱导下SSH文库构建及初步分析

大豆疫霉根腐病是危害大豆生产的毁灭性病害之一,研究利用抑制性消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)成功构建了疫霉菌诱导的大豆抗病品种绥农10差异表达的cDNA消减文库,从文库中共筛选到2 067个阳性克隆,PCR鉴定插入片段大部分集中在100～800 bp之间,利用BLAST在GenBank数据库进行序列相似性比对,获得有功能的EST375个,分析表明这些EST功能涉及大豆的抑制病原菌生长、细胞自身保护、信号传导、系统获得抗性、蛋白质合成、呼吸作用等.     

中国大豆不同生态类型代表品种开花前、开花后光周期反应的比较研究

选用中国大豆主要生态区的代表品种１２个,在南京（３２°Ｎ）春播,通过人工光照处理,比较了各类型品种开花前和开花后光周期反应敏感性的差异。结果表明,１２ｈ短光照处理使所有品种的开花期显著提前（Ｐ＜０．０１）;开花后进行短日照处理,使除早熟品种东农３６和泰兴黑豆以外的其它品种成熟期显著提前（Ｐ＜０．０１）。在本试验条件下,南方夏大豆品种开花后光周期反应比开花前更加敏感,其它类型品种开花前光周期反应比开花后敏感或前、后期敏感性接近。相关分析表明,大豆开花前和开花后的光周期反应敏感性,与自然光照下相应发育时期的长度正相关。较长的前期有利于单株粒数和单株产量的提高,较长的后期对提高百粒重有利。文中讨论了大豆品种开花前、开花后光周期反应敏感性与原产地日照长度及其它环境因子的关系。     

大豆GmPic基因的分离及表达分析

对光敏感型大豆品种“中豆24”进行长日、短日和自然光3种光周期处理,采用cDNA-AFLP的方法筛选差异片段,并进一步通过RACE技术分离了该基因。该基因全长983 bp,包含一个完整的开放阅读框,编码248个氨基酸,在遗传关系上与线粒体磷酸盐转运蛋白高度同源。通过半定量RT-PCR对该基因在不同光周期中的表达模式进行分析,结果表明,该基因在大豆生长发育的早期阶段表达,短日照抑制其表达,而长日照则增强其表达。因此,大豆线粒体磷酸盐转运蛋白基因可能是作为一种负调控因子参与大豆光周期反应。对大豆线粒体磷酸盐转运蛋白基因的研究能为进一步阐明大豆光周期反应分子机理打下基础。     

高低含油量大豆成熟期胚抑制消减 cDNA文库构建及其差异表达基因分析

利用抑制性消减杂交（suppression subtractive hybridization, SSH）技术,以高含油量大豆品种“中豆32”和低含油量大豆品种“油春02-6”36天胚为实验材料构建消减cDNA文库。文库的插入片段集中在500bp左右，挑取766个克隆进行PCR筛选获得700个阳性克隆，经过点杂交筛选后选择了575个阳性克隆进行测序。经过同源性比对归并后得到237个差异表达基因，除10个未知基因外，其余涉及到蛋白贮藏、蛋白质降解、激素调节等多个方面。本文还对部分可能与油脂合成相关的差异表达基因进行了RT-PCR半定量和荧光定量PCR检测，并简要讨论了它们的功能，为进一步研究这些基因在大豆油脂合成过程中的作用奠定了基础。     

花生CONSTANS-Like（COL）家族基因的克隆与表达分析

开花是植物从营养生长到生殖生长的重要过程，CONSTANS-Like（COL）基因是植物光周期诱导开花途径中的关键转录因子，但是在花生中的具体功能尚不清楚。本研究通过生物信息学的方法对花生COL 基因家族成员序列特征、系统进化关系、基因结构、保守结构域及表达模式进行分析，最终克隆了17个AhCOL 基因（AhCOL1-Ah⁃COL17）。花生17个AhCOL 基因氨基酸长度范围为327aa~617aa，等电点（pI）均小于7，在蛋白质序列的氮端与碳端 均含有保守的BBX和CCT结构域。此外，不同组织中的基因表达模式分析，表明多数AhCOL 基因在叶片中的表达量显著高于其他组织。不同时期的表达量分析表明多数AhCOL 基因的表达量从苗期到开花期呈现递增。本研究为研究花生AhCOL 基因的潜在功能奠定了重要基础。     

开花前后的光周期处理对大豆叶片蛋白质组分的影响

采用ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，分析不同时期光周期处理后大豆品种丹豆５号叶片蛋白质组分的变化，结果表明不论开花前或开花后，不同光周期处理均会使大豆叶片蛋白质组分发生变化，作者认为，大豆开花前后的光周期反应都与某些特写基因的表达有关。     

不同光周期处理对大豆开花结荚进程的影响

通过长日照（１６ｈ光／８ｈ暗）和短日照（９ｈ光／１５ｈ暗）相互转换处理，证明大豆品种“早１２”为相对短日植物，９个短日就可完成其成花的光周期诱导过程。大豆感受光周期效应的株龄在真叶期。短日诱导处理不仅促进花序产生的速度及数量，还有利于荚的发育；长日处理的结果恰相反。