基因枪法转移反义油酸脱饱和酶基因获得转基因油菜

以油菜子叶柄作为轰击受体材料，利用基因枪转化方法，将反义的油酸脱饱和酶基因（Fad2）导入油菜，获得了抗潮酶素的再生苗。对所得到的再生苗进行多种分子生物学检测，证明外源基因已整合到油菜基因组中。     

蒺藜苜蓿全基因组抗病基因和基因扩张分析

利用BLAST(basic local alignment search tool)和HMM(hidden markov model)工具,对蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)全基因组Mt2.0数据中含有核苷酸结合位点(NBS)结构的抗病基因进行了分析,包括NBS基因数量、类型、基因复制、物理位置分析和系统进化树关系分析.结果表明,在苜蓿全基因组中找到469个含有NBS结构的抗病基因,其中包括446个标准结构NBS基因、23个非标准结构NBS基因.通过对全基因组内标准NBS类型抗病基因进行物理位置和基因家族分析,发现苜蓿基因组中抗病基因存在明显的基因复制现象,基因的复制对苜蓿基因组中NBS类型抗病基因数量扩张起到了重要的作用.     

油菜毛状体发育相关基因GLABRA2启动子的克隆与功能验证

GLABRA2(GL2)基因在拟南芥毛状体发育中具有重要作用.实验利用基因组步移巢式PCR的方法,通过两次步移克隆得到一个油菜(Brassica napus)GL2基因启动子序列,序列分析发现它与拟南芥GL2启动子同源性较差,但有一些共同的顺式作用元件如MYB结合位点、G box等,也有油菜GL2基因所特有的应答元件如E-box.将其中具有启动子的基本特征的序列GP1与GUS报告基因融合构建重组载体pBI121-GP1,转化拟南芥(Arabidopsis).用卡那霉素筛选得到10株阳性苗.在T2代转基因株系中有6个株系的绿苗与黄花苗的比例都接近3:1,推定T-DNA是以单拷贝的形式插入拟南芥基因组DNA.GUS组织化学染色表明,GP1调控下报告基因主要在子叶、真叶的表皮毛以及根部的幼嫩组织中表达,与拟南芥GL2基因启动子表达模式基本一致,但也有明显不同:油菜GL2启动子GP1只在表皮毛发育早期强烈表达,而拟南芥GL2启动子调控表皮毛发育的整个过程.     

高通量检测花生油酸含量相关基因AhFAD2等位变异的方法

花生(Arachis hypogaea)△12脂肪酸去饱和酶基因(△12 fatty acid desaturase,AhFAD2A和AhFAD2B)是决定花生籽粒油酸含量和高油酸亚油酸比值(oleic acid/linoleic acid,O/L)的关键基因,高油酸花生品种中这2个基因均发生突变.针对普通油酸花生和高油酸花生AhFAD2A 448位G/A差异和AhFAD2B 442位A碱基的插入/缺失(insertion-deletion,InDels)等位差异,已开发了包括酶切扩增多态性序列法(cleaved amplified polymorphic sequence,CAPS)和等位基因特异PCR(allele-specific PCR,AS-PCR)等多种检测的标记和检测方法.本研究针对上述2个SNP位点,开发了可进行高通量检测的实时定量PCR引物、TaqMan 探针和检测技术,该方法检测效率和准确率均很高.本研究还开发了更为经济和高效的竞争性等位基因特异性PCR(kompetitive allele specific PCR,KASP)引物和检测方法.利用开发的TaqMan探针检测方法和KASP方法检测了14个花生品种和高油酸选育回交组合BC2F1和BC1F2群体部分种子的基因型,并比较了两种方法检测结果的一致率,发现这两种方法检测AhFAD2B 442 nt A/-InDel差异结果的一致率高达96.7％;而针对AhFAD2A 448位G/A差异位点检测一致率仅为71.7％.本研究还比较了目前常用的CAPS、AS-PCR、测序法、TaqMan探针法及KASP方法的优缺点,对相关方法的应用前景进行了讨论.本研究涉及的高通量检测方法可有效地辅助高油酸品种的选育,极大地提高了目标性状选择的准确性和效率.     

生物信息学分析苜蓿全基因组抗病基因和基因扩张现象

摘 要：本研究采用生物信息学方法,利用BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)和HMM(Hidden Markov Model)工具,对蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)全基因组Mt2.0数据中含有核苷酸结合区NBS结构的抗病基因进行了分析,包括NBS基因数量、类型、基因复制、物理位置分析和系统发生学关系分析。结果表明,在苜蓿全基因组中找到469个有NBS结构的抗病基因,其中包括446个标准结构NBS基因、23个非标准结构NBS基因。通过对全基因组内标准NBS类型抗病基因进行物理位置和系统进化树分析,发现苜蓿基因组中抗病基因在进化过程中存在明显的基因复制现象,基因的复制对苜蓿基因组中抗病基因数量扩张起到了重要的作用。     

工业用高芥酸油菜育种与应用

本文介绍了芥酸及其主要衍生产品的用途,重点综述了高芥酸油菜种质资源、常规育种和生产应用以及利用基因工程提高油菜种子芥酸含量的研究进展,指出了当前高芥酸油菜育种与应用中存在的主要问题并提出了相应建议。     

高羊茅春化基因FaVRN1亚细胞定位与差异表达分析

高羊茅在生长季出现生殖枝,抑制新枝形成,不利于草坪质量及其持久性生长。研究春化基因的分子特征,探索抑制生殖生长的分子育种新途径,对坪用型高羊茅品种改良具有重要意义。本研究在克隆高羊茅春化基因FaVRN1的基础上,构建高羊茅春化基因FaVRN1与绿色荧光蛋白基因GFP融合的植物表达载体p-FaVRN1-hGFP,利用基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,荧光显微镜检测融合基因的瞬时表达,并运用实时荧光定量PCR分析春化基因FaVRN1在春化与非春化条件下的表达差异。研究结果表明,FaVRN1基因编码的蛋白产物位于细胞核,符合它作为转录因子特性;春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长逐渐增加。非春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长而降低。FaVRN1基因在春化条件下的表达水平远高于非春化条件,FaVRN1基因的表达受春化条件正调控。     

芸薹属作物油酸脱饱和酶基因（FAD2）拷贝数和序列变异分析

利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)脂肪酸合成途径中的油酸脱饱和酶(FAD2)基因序列的保守区设计PCR引物，对芸薹属(Brassica)作物3个基本种和3个复合种进行了标记，并且克隆了白菜(B．rapa ssp．peldnensis)、甘蓝型油菜(B．napus)和埃塞俄比亚芥菜(B．carinata)三种作物的PCR产物，对FAD2基因部分序列进行了分析。研究结果表明，拟南芥和芸薹属作物基因组中具有1～2个拷贝的FAD2基因，所测定的芸薹属FAD2基因序列与拟南芥FAD2之间高度同源，它们所编码的氨基酸序列的同源性达88．7％～98．8％。这些序列与其它植物的FAD2对应位置的氨基酸序列同源性较低，从50．0％～86.0％。研究结果为探讨芸薹属作物之间的进化关系提供了一定的分子水平证据。     

转基因油菜超油2号外源基因流散的生态风险

目前,在油菜上培育出的转基因品种主要是抗除草剂的.转基因油菜的基因漂移受许多因素影响,如释放面积、传粉方式和花期同步率等(浦惠明等,2005;Rieger et al,2002).本研究的转基因供体油菜是超高油高芥酸转基因油菜的新品种超油2号(陈锦清等,1999),本研究通过GUS组织化学分析法检测超油2号基因流散的生态风险.     

催乳素基因多态性及其与小尾寒羊高繁殖力关系的研究

设计5对引物，采用PCR-SSCP技术检测催乳素（prolactin，PRL）基因外显子1至外显子5在高繁殖力绵羊品种（小尾寒羊和湖羊）和低繁殖力绵羊品种（多赛特、特克塞尔和考力代）中的单核苷酸多态性，同时研究该基因对小尾寒羊高繁殖力的影响。通过克隆测序首次获得了绵羊PRL基因外显子全序列。结果表明：外显子2在5个绵羊品种中均存在单核苷酸多态性，而其它4个外显子只在湖羊中存在单核苷酸多态性。本研究初步表明小尾寒羊PRL基因外显子2的CC型平均产羔数分别比CD型和DD型多0.39只（P<0.05）和0.98只（P<0.05），CD型和DD型小尾寒羊平均产羔数差异不显著（P>0.05）。     

高油酸花生萌发期耐冷性综合评价及种质筛选

为筛选高油酸花生萌发期耐冷鉴定指标,构建高油酸花生萌发期耐冷性综合评价体系,挖掘高油酸花生耐冷种质资源.本研究利用隶属函数法、主成分因子分析法、相关性分析及聚类分析法对56份高油酸花生种质资源进行耐冷性综合评价及耐冷种质筛选.结果 表明,11个耐冷鉴定指标按贡献率大小依次为露白萌发因子、发芽时间因子及子叶鲜重因子,发芽...     

油菜种子低亚油酸和亚麻酸含量异交稳定技术的建立

为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源Bn FAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其中亚油酸含量较受体亲本降低78.2%~86.5%,亚麻酸含量降低53.4%~65.8%。将3个转基因株系与2个亚油酸和亚麻酸含量较高的常规品种正反交,F1种子中这2种脂肪酸的含量依然保持在与转基因亲本相仿的低水平。由此可知,通过RNA干涉技术沉默Bn FAD2基因的表达可赋予油菜低亚油酸和亚麻酸含量的异交稳定特性。这一特性的获得对于今后培育异交稳定的高油酸油菜新品种具有重要意义。     

基于数字基因表达谱筛选黄瓜中水杨酸诱导基因

本文通过筛选水杨酸诱导黄瓜叶片差异表达基因(DEGs),旨在揭示水杨酸提高黄瓜抗病性机制和信号转导过程.以抗霜霉病黄瓜东农649为试材,无菌培养幼苗至4叶期,喷施5 mmol·L-1的水杨酸,喷施前和喷施后3、12和24 h分别采取叶片,提取总RNA,制备cDNA文库,应用Illumina高通量测序技术对水杨酸处理前后的4个叶片cDNA文库进行差异基因数字表达谱分析.结果表明,SA诱导了多数与叶绿体和细胞壁相关基因的下调表达和多个与抗病相关基因的上调表达,对受体激酶、细胞色素P450、脂氧合酶和脂转运蛋白等信号转导相关基因的表达均有显著影响.本研究获取了丰富有效的数据,初步筛选的DGEs涉及到植物的PCD(程序性细胞死亡)、信号转导、系统获得性抗性(SAR)形成等过程,证实了SA与上述过程有密切关系,为最终揭示SA提高黄瓜抗病性机制奠定了基础.     

彩色油菜花瓣色素成分研究

为明确彩色油菜花瓣色素成分和色素呈色机制,提高彩色油菜育种效率,本研究比较了红色、橙色、黄色和白色4种色系共10种彩色油菜花瓣色素代谢的次生代谢物含量,并采用液质联用仪(HPLC-MS/MS)分析红色、橙色和黄色油菜花瓣中花青素和类胡萝卜素含量,同时对花青素合成关键酶活性和编码关键酶活性的基因表达量进行分析.结果表明,...     

基因表达系列分析技术及其在植物抗病性研究中的应用

基因表达系列分析(SAGE)技术不仅能够全面地分析特定组织或细胞内表达的基因，还可以比较不同组织在不同时间、空间条件下基因表达的差异，从而发现新基因。SAGE技术在植物抗病性研究中的应用近几年发展很快。综述介绍了SAGE技术的原理、特点、实验方案、技术发展与演变。     

谷子SiPSY1基因与米色形成相关性分析

为明确谷子八氢番茄红素合成酶基因与谷子米色形成的相关性,本研究从黄色和白色2种不同米色谷子中克隆出SiPSY1基因的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,同时,利用实时荧光定量PCR方法检测该基因在谷子米色形成过程中的表达模式。结果表明,SiPSY1基因编码序列(CDS)全长为1 248 bp,共编码415个氨基酸。SiPSY1蛋白的理论分子量为46.866 kDa,等电点为8.97,为不稳定亲水性蛋白。该蛋白的二级结构由α螺旋(57.35%)、不规则卷曲(29.64%)、延伸链结构(9.88%)和β转角(3.13%)四种结构组成。SiPSY1蛋白与玉米ZmPSY1的同源性较高,二者的亲缘关系较近。在谷子米色形成的初期和中期,黄色米色品种籽粒中SiPSY1基因的表达水平显著高于白色米色品种,而在米色形成后期,该基因在白色米色品种中的表达水平显著提高,并高于在黄色米色品种中的表达水平。随着籽粒成熟米色的形成,SiPSY1基因在黄色米色品种七月黄中的表达量呈先上升后显著下降的趋势,在白色米色品种中呈逐渐上升的趋势。通过对SiPSY1基因结构和表达特性的分析,初步推测谷子米色差异及形成与SiPSY1基因结构无关,而与基因的表达特性有一定的相关性。本研究结果为进一步阐明SiPSY1基因的功能以及谷子米色形成的分子机制奠定了基础。     

猪不同生长阶段脂肪酸合成酶基因的表达差异

动物的体脂沉积所需要的脂肪酸大多是由脂肪酸合成酶(FAS)催化乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A合成脂肪酸。熊文中等(2001)研究发现,猪脂肪组织中脂肪酸合成酶与胴体脂肪量、胴体的脂肪率呈极显著正相关。FAS基因的表达直接影响着脂肪酸合成酶多寡。Kameda和Goodrige(1991)和Matthe     

施氮量和株高采收时期对油蔬两用型油菜菜薹糖分积累的影响

为明确氮肥用量和采收株高影响油蔬两用型油菜品种菜薹糖分积累的机制,以富硒1号油菜品系为材料,采用裂区试验设计,研究了3个氮肥水平(120、180和240 kg·hm^-2)和4个采收株高(20、30、40和50 cm)对菜薹糖组分含量的影响,比较了菜薹中蔗糖代谢关键酶转化酶(INV)、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性的变化,并对糖代谢关键酶活性基因的表达量进行了分析。结果表明,淀粉含量随着施氮量的增加而降低,其他糖分含量在施氮量为180 kg·hm^-2时显著高于其他施氮处理,表明过高和过低施氮量均不利于菜薹糖分积累。就不同采收株高而言,菜薹中果糖、淀粉、葡萄糖和蔗糖含量在株高20 cm采收时最高;海藻糖和山梨醇含量在株高40 cm采收时显著高于其他处理。菜薹SPS活性在各施氮量和采收株高处理下均比INV和SS活性低,表明菜薹中蔗糖以分解成小分子单糖如葡萄糖、果糖等代谢活动为主。在菜薹各采收时期和施氮量处理下,蔗糖分解体系的蔗糖合成酶SUS1/SUS4、SUS3和转化酶A/N-INVA、CINV1、CINV2等基因表达模式互补且为上调,增强了蔗糖的分解,而对蔗糖磷酸合成酶SPS1/SPS2的表达量影响很小。本研究结果为油蔬两用型油菜薹品种合理氮肥运筹提供了理论依据。     

小飞蓬捕光蛋白CcLhca-Z6基因克隆及羊脂酸胁迫下的表达分析

为了探究羊脂酸对小飞蓬的化感作用,以羊脂酸处理小飞蓬的蛋白质组学数据信息为基础,采用同源克隆和RACE技术克隆了编码CcLhca-Z6基因的完整cDNA序列,利用荧光定量PCR比较了羊脂酸处理后不同时间CcLhca-Z6表达量的差异。结果表明,CcLhca-Z6基因序列全长1 016 bp(Gene Bank 序列号为 MH512007.1),编码266个氨基酸,分子量为28.14 kDa,理论等电点为5.29;小飞蓬Lhca-Z6蛋白与黄花蒿(PWA84283.1)蛋白进化程度最为接近,处于同一分支,亲缘比较近。RT-qPCR分析结果显示,羊脂酸处理显著影响小飞蓬叶片CcLhca-Z6基因的表达,并随着处理时间的延长呈现先升高后降低的趋势。由此推测,CcLhca-Z6基因可能是小飞蓬响应羊脂酸胁迫的关键基因。本研究结果为进一步探索植物源除草剂羊脂酸的作用机理奠定了基础。