超表达水稻MGD基因(OsMGD)烟草植株的耐低磷胁迫能力

【目的】研究超表达OsMGD基因烟草植株在低磷条件下的生长情况,为明确OsMGD基因对植物耐低磷胁迫的影响机理奠定基础。【方法】通过构建表达载体pGWB2-OsMGD和农杆菌介导的转化方法,获得超表达OsMGD基因烟草植株,用磷浓度为5μmol/L的HS营养液对转基因烟草植株进行低磷处理后,研究转基因烟草植株MGD活性、脂质和脂肪酸含量、叶绿素含量、根系鲜质量、根冠比和磷含量的变化情况。【结果】超表达OsMGD基因烟草植株中MGD活性增加了1~3.5倍;在转基因烟草植株中,半乳糖脂(MGDG和DGDG)、磷脂和总脂肪酸含量均显著高于野生型植株,但是转基因烟草植株中的脂肪酸组分与野生型相比无显著差异。低磷处理后,转基因烟草植株的生长情况明显优于野生型植株,转基因烟草植株中叶绿素含量、根系鲜质量和根冠比均显著高于野生型;在正常和低磷条件下,转基因烟草植株中的磷含量与野生型相比无显著差异。【结论】超表达OsMGD基因能增加烟草植株的细胞膜脂含量,使植物体内累积大量半乳糖脂和磷脂,从而提高了烟草植株耐低磷胁迫的能力。     

过表达硒代半胱氨酸甲基转移酶烟草的硒耐受特性分析

以经鉴定的硒代半胱氨酸甲基转移酶（Selenocysteine methyltransferase,SMT）转基因烟草（Nicotiana tada-cum L）和野生型烟草(NC89)为材料,置于添加不同质量浓度（０、２０、４０和６０ｍｇ／Ｌ）硒酸钠的MS培养基上进行 培养,35d后分别测定两种处理材料的过氧化物酶活性、叶绿素、鲜质量和株高等生理生化指标．结果表明：在不同质量浓度硒酸钠处理后,SMT转基因烟草和野生型烟草的叶绿素质量分数、鲜质量及株高均较各自对照明显下降,比较而言,野生型烟草的下降幅度明显大于转基因烟草;另一方面,野生型烟草过氧化物酶（Peroxi-dase,POD）活性表现强烈的应激反应,其活性明显高于转基因烟草．生长生理与表型特性表明ＳＭＴ转基因烟草具有一定的硒耐受性．     

野生大豆GsSnRK1.1蛋白激酶在淹水胁迫下功能分析

为明确GsSnRK1.1蛋白激酶在植物淹水胁迫中的作用与功能,在野生型拟南芥(Col-0)中过量表达GsSnRK1.1和突变基因GsSnRK1.1(T176A)、GsSnRK1.1(T176E)、GsSnRK1.1(K49M).当转基因拟南芥植物生长至四叶期时,对其淹水胁迫处理后,测定各种基因型植物叶绿素、SOD和Pro等生理指标,以及ADH1、PDC1等淹水应激反应基因表达模式,同时对proGsSnRK1.1::GUS转基因拟南芥淹水胁迫并染色.结果表明,野生大豆GsSnRK1.1基因对淹水胁迫有响应,且其启动子可感知淹水胁迫.GsSnRK1.1和GsSnRK1.1(T176E)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量升高,ADH1及PDC1基因表达上调;然而GsSnRK1.1(T176A)和GsSnRK1.1(K49M)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量降低,ADH1及PDC1基因表达未发生明显变化.研究为进一步探究大豆抗涝品种选育提供理论依据.     

淹水胁迫下不同耐渍性玉米自交系根系中的酶学研究

以4种耐溃性存在差异的玉米自交系为材料，对淹水前后玉米根系中乙醇脱氢酶(ADH)、NAD^ -苹果酸酶(ME)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和过氧化物酶(POD)的表达量及其同工酶的变化进行研究，结果表明：淹水3d后的各个自交系根系中，ADH的活性都明显增加，Adh2位点被诱导表达；耐渍性较差的NC286和黄早四根系中ME活性分别增加170％和130％以上，耐渍性较好的自交系ME活性则变化不明显；除NC286外，GDH活性在淹水前后变化不明显，但淹水处理后有一同工酶位点Gdb4被诱导表达；淹水后，凤可1根系POD活性略有上升，其他材料POD活性均有不同程度下降。作者认为，玉米根系在缺氧条件下快速进入乙醇发酵途径和氮代谢等途径，提供生存所需能量和减少代谢有毒中间产物积累，是玉米耐渍性的基本特征。     

淹水对''''寒富''''苹果保护酶系和根系活力的影响

以3年生盆栽‘寒富’苹果(Malus pumila Hanfu)为试材,持续淹水处理后,测定‘寒富’苹果根系和叶片丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸含量、保护酶系(POD、SOD、PAL)活性以及植株根系活力。结果表明:随着淹水时间的延长,POD、SOD、PAL活性和游离脯氨酸含量都呈先升高后降低的趋势;MDA含量随淹水时间延长呈持续升高的趋势。根系活力于淹水3d稍有升高,但整体呈下降趋势。在淹水处理过程中,‘寒富’苹果树体保护性酶系都表现出积极的响应,在处理前期都表现出上升趋势,在处理5～7d达到最大值,随后随着处理时间延长而降低。处理18d后植株死亡。     

转枯草芽孢杆菌纤溶酶基因对烟草激素代谢的影响

利用酶联免疫(ELISA)检测和分析了生长6、12、18、24周龄的转枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacil-lussubtilisfibrinolyticenzyme,BSFE)基因烟草与野生型烟草的内源ZRs、IAA、GA1 3、ABA水平。结果表明,转基因烟草与野生型烟草的激素代谢规律基本一致,但在激素水平上存在明显差异。表现为转基因烟草的IAA、GA1 3、ZRs水平较野生型烟草低,而ABA水平却高于野生型烟草。推测其于转基因烟草生长劣势有关。     

光诱导和组成型启动子控制柠檬酸合酶基因过量表达对转基因烟草耐铝性影响的比较

分别用光诱导型启动子(PrbcS)和组成型启动子(CaMV 35S)驱动柠檬酸合酶基因(cs)在转基因烟草中过量表达,比较转基因烟草中柠檬酸的含量和分泌量及其铝耐受性的变化.结果表明:诱导型转基因株系的CS酶活性是野生型的2.3～2.4倍,组成型转基因株系的酶活性是野生型的1.6～2倍;在30 μmol·L-1铝胁迫下,诱导型转基因植株的根相对伸长量是野生型的2.8～2.9倍,组成型的根相对伸长量是野生型的2～2.3倍;在无铝或300 μmo1·L-1铝胁迫下,转基因烟草叶片和根中柠檬酸含量均高于野生型,其中诱导型转基因植株叶片中柠檬酸含量高于组成型转基因植株,转基因烟草柠檬酸的分泌量分别是野生型的1.8～2.0倍和3.0～3.3倍;在有铝胁迫的珍珠岩基质上培养时,转基因烟草的生长情况好于野生型.这些结果证明,与CaMV 35S相比,采用PrbcS启动子控制cs基因的过量表达可更有效地增加转基因烟草中CS的酶活性及叶片中柠檬酸的合成量,同时也能更有效地提高转基因烟草柠檬酸的分泌量,从而增强其对铝毒害的抵御能力.     

T_1代转ChIFN-γ基因烟草鉴定及其生长表现

鸡γ干扰素(ChIFN-γ)是一类具有抗病毒和免疫保护等广泛生物学活性的禽病防治有效药物,通过植物生物反应器表达生产是降低其生产成本和扩大临床应用范围的重要途径。为获得可以利用的ChIFN-γ转基因烟草生物反应器,本文在对T_1代转ChIFN-γ基因烟草(TP)进行遗传稳定性检测的基础上,对其株高、叶片、根系及活力等指标进行测定,探讨外源基因表达对受体植物生长发育的影响。结果表明,TP烟草幼苗在移栽后植株较高,生长较快,叶片较多。株高增长以第7 d时最为明显,3个株系的相对生长速度分别为野生型(WT)的253.23%、280.12%和260.42%;TP-1、TP-2和TP-3株系叶片数相对生长速度分别在第28 d、28 d和14 d时达到最大,为WT的117.33%、118.84%和143.79%;在15d时TP株系组培苗的生根数和根系长分别为WT的9.09倍、7.06倍、5.06倍和2.23倍、2.66倍、2.41倍;水培条件下TP株系具有较高的根系活力,以第10 d时最明显,分别为WT的1.12、1.44、1.39倍。因此,转ChIFN-γ基因烟草具有一定的生长优势,未表现出生长抑制现象,研究结果为ChIFN-γ转基因植物生物反应器的进一步应用研究提供了依据。     

毛白杨PtDET2基因的克隆及其在烟草中的抗旱与耐盐功能分析

类固醇5α-还原酶基因(steroid 5α-reductase 2,DET2)是油菜素内酯合成的关键基因,在抵抗非生物胁迫伤害中起着重要的作用。本研究克隆了杨树(Populus L)Pt DET2基因,c DNA编码区全长774 bp,编码257个氨基酸;进化树分析表明,Pt DET2基因编码的氨基酸序列与碧桃(Prunus persica)相似性为78%。构建植物表达载体p SH737-35S-Pt DET2,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘法遗传转化烟草。选取3个转基因株系TP10、TP12和TP15,用不同浓度甘露醇和Na Cl模拟干旱胁迫和盐胁迫,对其种子发芽率和幼苗期进行耐旱性和耐盐性分析。结果发现,在300 mmol/L甘露醇处理15 d,种子发芽率比野生型高40%以上,通过观察苗期根的生长发现,野生型植株根系生长明显受到抑制;在200 mmol/L Na Cl处理种子15 d,转基因植株种子发芽率比野生型高50%以上,野生型植株根系生长也受到明显的抑制。分别用20%PEG 6 000和200 mmol/L Na Cl处理转基因植株和野生型植株(0、1、3、5和7 d),结果显示,在干旱和盐胁迫下,转基因植株的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性均显著高于野生型,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量显著低于野生型植株。因此,Pt DET2基因表达提高了烟草植株的耐旱与耐盐能力,研究结果为进一步探讨该基因功能提供依据,为创制转基因耐旱和耐盐提供基础资料。     

棉花亲环素基因GhCYP1的功能分析

【目的】研究转棉花GhCYP1对烟草耐旱能力的影响。【方法】利用Gateway技术构建GhCYP1的植物表达载体pGWB-GhCYP1,采用农杆菌介导的遗传转化技术,获得融合目的基因的转基因烟草植株。以烟草野生型（WT）、L1和L2转基因系为试验材料,测定水分胁迫条件下烟草叶圆片中叶绿素的相对含量、叶片中相对水分含量、丙二醛含量和相对电导率。【结果】与野生型烟草植株相比,转GhCYP1烟草植株根系粗壮、发达。水分胁迫下转基因烟草叶圆片中的叶绿素相对含量显著高于野生型。水分胁迫3 d,WT、L1和L2中相对含水量、丙二醛含量和相对电导率无显著差异（P<0.05）。水分胁迫13 d,转基因系叶片中相对含水量明显高于野生型（P<0.05）,丙二醛含量和相对电导率均明显低于野生型（P<0.05）。【结论】干旱胁迫对野生型烟草产生了较大影响,而转基因烟草显示出较强的耐旱能力,表明GhCYP1的过量表达有助于提高烟草的耐旱能力。