CclSAUR49对柑橘生长及类柠檬苦素代谢的影响

SAUR(Small auxin up-regulated RNA)为植物特有的早期生长素响应基因。为了研究柑橘中CclSAUR49参与调节其类柠檬苦素代谢的功能,用湖北早实枳（Poncirus trifoliata Raf.）的上胚轴进行遗传转化,获得6株Ccl SAUR49的过量表达植株（OE1～OE6）和2株Ccl SAUR49的干扰表达植株（Ri1和Ri2）,观察比较转基因和野生型植株的生长表现,利用电镜扫描和半薄切片分别观察叶片的表皮显微结构和组织结构,并检测了叶片中的生长素和类柠檬苦素含量。6个过量表达植株的形态表现存在差异,其中OE2与野生型相比枝梢增长了23.21%,节间数量增多,叶片长度增加了17.97%;2个干扰表达植株（Ri1和Ri2）枝梢生长量减少23.95%和46.82%;2/3过量表达植株的叶片主叶脉直径增大,而Ri2的减小。6株过量表达植株叶片中Ccl SAUR49的表达水平显著上调,是野生型的2.47～73.29倍,2株干扰表达植株叶片中Ccl SAUR49的表达都受到明显抑制,表达水平为野生型的22.66%和47.22%。转基因植株叶片中CclSAUR...     

柑橘超量表达CsNBS-LRR通过SA信号途径增强对溃疡病抗性

克隆了柑橘CsNBS-LRR基因，分析该基因在柑橘溃疡病菌（Xcc）、水杨酸、茉莉酸甲酯诱导下的表达特征，通过在晚锦橙中超量表达验证其功能。结果表明，CsNBS-LRR的开放阅读框为3 633 bp，编码1 210个氨基酸。其在感病品种晚锦橙中受Xcc诱导下调表达，而在低感品种四季橘中上调表达；在四季橘中受水杨酸诱导明显上调表达，而晚锦橙中上调幅度较小；两品种CsNBS-LRR受茉莉酸甲酯诱导均不明显；超量表达载体转化晚锦橙获得4个阳性植株；抗性评价表明超量表达CsNBS-LRR明显提升了转基因植株对柑橘溃疡病的相对抗性（病情指数为野生型的75% ~ 88%）；转基因植株中水杨酸含量和水杨酸合成途径中关键基因转录水平明显提高；水杨酸信号途径中的PR基因转录水平也升高。综上所述，CsNBS-LRR是柑橘抗溃疡病的1个抗病基因，它可能通过对水杨酸途径的调控一定程度上增强柑橘对溃疡病抗性。     

桃PpSnRK1α在番茄中过表达对营养胁迫下植株生长的影响

以番茄(Solanum lycopericum)超表达桃SnRK1(蔗糖非发酵蛋白激酶–1)基因PpSnRK1α的株系及野生型为试材,研究在养分供应不足时SnRK1对植株生长的影响。结果表明,低营养条件下,转基因番茄叶片和根系中的Sn RK1酶活性比野生型高41.55%和39.46%;功能叶片的净光合速率平均比野生型高18.98%;低营养胁迫12 d的叶片SOD、POD、CAT活性比野生型高35.56%、28.85%和14.90%;根系活力比野生型高26.39%;茎和叶中氮磷含量显著高于野生型,钾含量两者差别不大,在根系中氮磷含量差别不大,而钾含量显著高于野生型,且氮素向地上部茎和叶中的分配比率增加。上述结果说明,在营养缺乏条件下,超表达PpSnRK1α可以提高番茄功能叶净光合速率,促进植株对氮素的吸收利用,从而延缓叶片衰老。     

黄瓜Rubisco 活化酶基因CsRCA 表达载体构建与遗传转化

 核酮糖–1,5–二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是光合碳循环中的关键酶,为了探明其在植物体内的活化机制,用农杆菌介导法将Rubisco活化酶（RCA）基因CsRCA导入黄瓜,分别用PCR、real-time PCR和Western杂交法进行分子检测,分析转基因植株的表达量。酶切鉴定结果显示,CsRCA正向插入植物表达载体pCAMBIA1301的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,成功构建CsRCA的正义表达载体。将pCAMBIA1301-CsRCA导入黄瓜自交系‘08-1’,获得7株转基因植株,拷贝数均为2（非转基因植株的拷贝数为1）,转化率约为3.5%。表达分析结果表明,7株T0代转基因植株叶片的CsRCA mRNA表达量为野生型（WT）的1 ~ 1.98倍,在蛋白水平的表达信号显著强于WT。T1代转基因植株的叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、光合速率（P_n）及可溶性糖和淀粉含量均显著高于WT。研究结果表明,利用农杆菌介导法获得了稳定遗传的黄瓜CsRCA转基因植株,CsRCA过量表达能显著提高黄瓜叶片的P_n,增加干物质积累。     

茉莉酸合成基因LoxD参与调控番茄的抗旱性

为了研究茉莉酸(JA)调节番茄抗旱的机理,以番茄品种‘Castlemart’茉莉酸合成基因LoxD过表达植株(LoxD-oe)、LoxD点突变植株(spr8)以及对应的野生型(WT)为材料,进行自然失水处理,分析叶片相对含水量、可溶性糖、丙二醛含量、气孔开度和保卫细胞中H₂O₂含量,以及ABA信号通路和质膜相关离子通道基因等表达的变化。结果表明,LoxD受干旱胁迫诱导,过表达LoxD基因提高了叶片相对含水量和可溶性糖含量,降低了MDA的含量,上调了SnRK2-like、SLAC1、AtrbohD、CPK1表达,下调ABI2、KAT1表达,激活了保卫细胞中H₂O₂信号,气孔开度变小,从而减少了干旱胁迫下水分的散失。说明LoxD基因参与了番茄抗旱性的调控。     

过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

GMPase超表达对番茄植株抗坏血酸含量及耐冷性相关生理指标的影响

 采用农杆菌介导法获得了GDP–D–甘露糖焦磷酸化酶基因（GMPase）超表达的转基因番茄植株,并且采用Western blot检测到有两株GMPase蛋白表达显著增加。比较了这两个株系和野生型植株中抗坏血酸含量及耐低温能力。与野生型番茄相比,GMPase超表达在常温及低温胁迫下均使GMPase活性提高,使AsA和DHA含量显著增加,降低了低温胁迫下膜脂过氧化产物MDA的积累。     

桃PpSnRK1βλ1基因的克隆及在拟南芥中异源转基因的功能分析

以实生毛桃为试材,采用PCR和实时荧光定量技术,克隆桃树SnRK1蛋白激酶(蔗糖非发酵-1-型相关蛋白激酶-1)的调节亚基βλ,并分析其组织表达特性。构建p35S::PpSnRK1βγ1重组载体,获得超表达PpSnRK1βλ1基因拟南芥植株用于分析其生物功能。结果表明:克隆获得桃树SnRK1βλ1,命名为PpSnRK1βλ1。该cDNA全长为1 476bp,编码492个氨基酸。序列分析表明,其包含CBM和4个CBS结构域;PpSnRK1βλ1与果梅的SnRK1βλ蛋白亲缘关系最近;PpSnRK1βλ1基因在实生毛桃的根、茎、叶均有表达,其中在茎中表达量最低。超表达PpSnRK1βγ1基因拟南芥株系A-βγ1的花期比野生型晚2.19d,单株莲座叶数量比野生型多1.17片;叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量均显著高于野生型拟南芥,分别比野生型提高了13.7%、12.9%和23.3%,但淀粉含量却没有显著性差异。在氧化胁迫条件下,转基因植株与野生型的生长均受到抑制,但前者具有更好的萌发率和主根长度,以保证植株正常生长。因此,PpSnRK1βλ1基因参与调控植株的碳氮代谢,并影响植物的花期,以及在防御氧化胁迫过程中起重要作用。     

茉莉酸甲酯对葡萄植株不定根发育的影响

利用不同浓度的茉莉酸甲酯（MeJA）对葡萄组培植株进行处理,进而分析其生理及基因表达变化,结果表明MeJA能抑制植株不定根的分化和伸长,诱导根、茎、叶组织中的脱落酸（ABA）含量升高,但降低赤霉素（GA）、生长素（IAA）和细胞分裂素（ZR）的含量,且影响叶片中叶绿素代谢导致褪绿黄化。MeJA能诱导植物体内茉莉酸合成代谢基因表达进而提高内源茉莉酸的含量,诱导ABA合成代谢和信号路径中的基因表达,但是会抑制生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯合成代谢基因的表达,抑制了与根发育和延伸相关基因VvXET、VvEXPB2、VvEXPA7和VvWUS的表达,进而抑制不定根的发生,导致植物发育缓慢。因此,MeJA通过影响其他激素的合成代谢来调控它们在植物中的含量,导致内源激素不平衡影响植株发育,并调控植株根的发育状态,在不定根发育方面起负向调控作用。     

低温胁迫对2种主要砧穗组合砂糖橘幼树抗寒性的影响北大核心CSCD

【目的】探究广东肇庆主要使用的2种砧木对砂糖橘(Citrus reticulata‘Shatangju’)抗寒性的影响,为优化其引种栽培和苗木繁育提供科学支撑。【方法】以枳壳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]砧、酸橘(C.sunki Hort.exTanaka)砧3年生砂糖橘为试材,在人工气候室中48 h内从10℃梯次降温至(3±0.5)℃、(-3±0.5)℃分别胁迫24 h,然后,经48 h梯次升温至10℃,24 h后转移至塑料温室中常规栽培90 d,期间调查测定落叶量、生长量、生物量,定期测试分析抗寒生理特性。【结果】在(3±0.5)℃、(-3±0.5)℃胁迫后栽培的90 d中,砂糖橘酸橘砧植株单株落叶数量减小幅度较枳壳砧植株分别大412.2%、134.5%,落叶质量减小幅度较枳壳砧植株分别大546.6%、1098.0%;胁迫后90 d酸橘砧植株株高降低幅度较枳壳砧植株分别大5.0%、16.3%,地径减小幅度较枳壳砧植株分别大75.0%、8.8%,冠幅减小幅度较枳壳砧植株分别大231.6%、52.2%,全株生物量减小幅度较枳壳砧植株分别大465.4%、45.6%。(3±0.5)℃、(-3±0.5)℃胁迫后90 d,酸橘砧植株叶片叶绿素含量(Chl c)降低幅度较枳壳砧植株分别大101.1%、27.0%,光合速率(Pn)降低幅度分别大65.8%、52.2%,叶片蒸腾速率(Tr)升高幅度较枳壳砧植株分别大44.1%、99.9%,叶片气孔导度(Gs)升高幅度较枳壳砧植株分别大41.3%、39.7%。低温胁迫导致砂糖橘叶片碳同化关键酶(Rubisco)、FBP、Ald及PEPC的活性均较同期对照显著降低,叶片水分饱和亏缺(WSD)显著加重、丙二醛(MDA)含量显著升高,枳壳砧植株的变化幅度显著小于酸橘砧植株。【结论】砂糖橘枳壳砧植株抗寒性显著强于酸橘砧植株,其机制主要在于低温胁迫下落叶程度轻,根系较发达,叶片较厚重,光合效率较高,叶片抗脱水、抗膜脂过氧化能力强。     

欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’NAC基因DRL1负向调节植物抗旱性

以欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’（Vitis vinifera‘Yatomo Rose’）为材料，利用荧光定量PCR技术和转基因技术研究葡萄NAC转录因子DRL1基因对逆境的响应。欧洲葡萄‘粉红亚都蜜’在激素和逆境胁迫下，DRL1表达呈下降趋势，其中以ABA和干旱胁迫处理最为显著。在ABA处理下DRL1转基因烟草株系种子萌发率和根长均高于野生型。干旱处理下，转基因植株对干旱的耐受性降低，同时胁迫相关基因NtLEA5、NtP5CR1、NtPSCS1、NtERD10C和NtDREB3的表达水平比野生型显著下降。此外，DRL1转基因烟草茎中柱发育受到抑制，尤其是导管横切面积仅为野生型的58%。以上结果表明，DRL1基因可能作为1个负向调节子参与植物的干旱胁迫。     

转拟南芥AtNHX5基因烟草的耐盐性研究

采用农杆菌介导的叶盘法将来源于拟南芥的Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX5导入烟草,经潮霉素筛选、PCR和RT-PCR检测,证明AtNHX5已导入烟草基因组并在转基因植株中表达。将转基因植株和非转基因(野生型)植株培养在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基上,发现转基因植株的生长明显优于野生型。将在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基中生长4周后的幼苗转移到不含NaCl的1/2MS培养基后,转基因植株快速恢复生长,而野生型植株则生长停滞。结果表明:超表达AtNHX5基因可以提高烟草的耐盐性。     

枇杷脱水素基因EjDHN5抗低温胁迫功能研究

为研究枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)脱水素基因(Ej DHN5)在枇杷抗低温胁迫中的功能,将其在烟草中进行过量表达,其中表达水平比较高的两个株系L24和L26被用来进行功能研究。野生型和转基因烟草苗分别用0、2、4和8μmol·L~(-1)的甲基紫精(Methyl viologen,自由基发生剂)处理并进行光照培养,结果显示,4和8μmol·L~(-1)甲基紫精处理使野生型烟草苗存活率分别下降到73.6%和56.9%,光系统Ⅱ(PSⅡ)活性显著降低,而转基因苗的存活率仍维持在100%,PSⅡ活性明显高于野生型。对六叶期烟草的叶盘进行甲基紫精处理,野生型烟草叶盘的叶绿素含量显著低于转基因株系,而活性氧含量和MDA含量明显高于转基因株系。对野生型和转基因烟草苗进行低温处理,转基因株系生长状况明显优于野生型,活性氧含量低于野生型,膜质过氧化程度轻于野生型。这些结果表明,过量表达EjDHN5能提高烟草的抗氧化胁迫和抗低温胁迫能力,推测EjDHN5在提高枇杷抗低温能力方面起着重要作用可能与其能提高抗氧化胁迫能力有关。     

辣椒中ABA介导的干旱胁迫响应相关基因CaDRT1的鉴定与功能分析

植物时常受到高盐和干旱等各种各样的环境胁迫,因此植物也进化出了各种防御机制以应对胁迫所带来的毒害作用。脱落酸(ABA)是一种植物激素,调控植物的生长发育并对非生物胁迫产生响应。本研究从经ABA处理的甜辣椒(Capsicum annuum)叶片中鉴定出了一个耐旱基因Ca DRT1(Drought Tolerence 1)。Ca DRT1基因在叶片中的表达受环境胁迫大幅诱导。经ABA处理后,Ca DRT1在辣椒叶片中大量表达,表明Ca DRT1蛋白在非生物胁迫响应中具有着重要功能。通过病毒诱导基因沉默(VIGS)技术沉默Ca DRT1基因后,叶片气孔关闭受限,蒸腾失水量上升,植株受到显著伤害。Ca DRT1过表达(Ca DRT1-OX)的拟南芥在发芽期、幼苗期及成株阶段均呈ABA敏感的表型。此外,Ca DRT1-OX植株呈耐旱表型,其特点是气孔关闭程度高,蒸腾率低,叶片温度高,叶片中干旱应答基因表达量增加。上述结果表明Ca DRT1在ABA介导的干旱胁迫响应中起正向调控的作用。     

苹果SUPERMAN家族基因的组织特异表达及MdSUP3的功能分析

通过半定量RT-PCR分析SUPERMAN家族基因在‘富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Fuji’）叶芽、幼叶、花芽、花蕾、花、皮部组织和幼果中的表达模式,通过MdSUP3自主启动子驱动的GUS基因表达和MdSUP3异位表达分析其功能。结果表明,MdSUP3、MdSUP11和MdSUP9a在所检测的组织器官中均有表达,MdSUP9b主要在营养器官中表达,MdSUP5a、MdSUP1b主要在生殖器官中表达。MdSUP3启动子驱动GUS基因在植株根尖、幼叶、幼茎和花等器官中表达。超表达MdSUP3的转基因烟草植株矮化、节间缩短、叶片卷缩、花器官颜色改变和部分花器官形态异常;与对照相比,转基因烟草中ABA合成酶基因NtNCED3-2,花青素合成途径的NtDFR2和NtANS1基因表达显著上升,细胞分裂素氧化酶基因NtCKX和赤霉素氧化酶基因NtGA2ox4表达显著下降。异位过量表达删除C端DLELRL基序的MdSUP3基因不影响转基因烟草的生长发育,证明DLELRL是基因必不可少的功能域。     

干旱胁迫下外源ABA对姜叶片活性氧代谢的影响

为探讨外源ABA调控姜干旱胁迫的生理机制,以‘莱芜大姜’为试材,采用砂培,通过模拟干旱（5% PEG）和根系外施ABA（0.05 mmol ? L-1）,研究ABA对姜叶片活性氧代谢的影响。结果表明,外源ABA显著增加了姜叶片内源ABA含量,且以干旱胁迫下增加量为最多;同时,外源ABA亦有利于保持姜叶片较高的相对含水量。姜根系外施ABA早期,植株叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性均增强,进而显著降低了叶片中超氧阴离子（）产生速率及过氧化氢（H2O2）含量,延缓了膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量的增加;虽外源ABA处理后期,随干旱胁迫时间的延长,外施ABA处理植株叶片抗氧化酶活性有所降低,但其活性氧水平及MDA含量仍显著低于单一的干旱胁迫处理。表明外施0.05 mmol ? L-1ABA有利于维持姜叶片活性氧代谢的正常进行,降低膜脂过氧化水平,增强植株抗干旱能力。     

转甜菜碱醛脱氢酶基因增强羽衣甘蓝的耐盐性研究

羽衣甘蓝(Brassica oleracea L.var.accephala DC.)是目前常用观赏植物。该研究中,菠菜BADH(甜菜碱醛脱氢酶)基因用农杆菌介导转入了羽衣甘蓝中,共获得了7株转基因植株,并经PCR、Southern blot和实时荧光定量PCR分析。结果表明:BADH基因已整合到羽衣甘蓝基因组并在转基因植物中表达。在盐胁迫下,转基因植物中的BADH酶活性明显高于野生型植物,而转基因植株的MDA含量及相对电导率明显低于野生型植物。表明BADH活性增加,膜的渗透性保护能力也增强,转基因植物的抗逆性增加。同时,在盐胁迫下转基因羽衣甘蓝植株平均主根长、鲜质量、成活率和叶绿素含量均显著高于野生植株,而干质量/鲜质量明显低于野生植株。转基因羽衣甘蓝耐盐性明显增强,该转基因植物可以为羽衣甘蓝抗性育种提供分子基础。     

火龙果DREB1D基因的克隆及在转基因拟南芥中的功能分析

【目的】DREB(dehydration responsive element binding)是一类脱水响应元件结合蛋白，在植物响应高温、干旱、高盐和低温等多种非生物胁迫过程中发挥关键作用。以紫红龙火龙果（Hylocereus monacanthus）为材料，克隆得到DREB转录因子，并命名为HmDREB1D(HU02G01866.1)，探究其生物学功能。【方法】构建HmDREB1D基因植物过表达载体，通过亚细胞定位分析HmDREB1D基因在细胞中的位置。异源转化拟南芥，对T3代纯合系转基因拟南芥（OE3、OE4、OE5）进行生物学功能验证。【结果】火龙果HmDREB1D基因的开放阅读框全长723 bp，产生的蛋白定位于细胞核内，属DREB1s亚家族，具有典型的AP2结构域。将HmDREB1D基因转化至拟南芥获得超表达转基因株系，与野生型相比，转基因株系表现出较高的抗逆性。在干旱胁迫下，转基因植株T3代纯合系种子的萌发率高于野生型。转基因植株的叶片在逆境胁迫下表现出更低的电导率及更高的保护性酶活性。实时荧光定量PCR分析显示，RD20、HSP70和COR15A等逆境胁迫响应基因在Hm...     

转MdSOS2L1基因苹果植株根际微生物多样性的研究

以野生型‘嘎拉’苹果和转MdSOS2L1基因植株为试材,利用高通量测序技术研究转MdSOS2L1苹果植株对根际微生物的影响。结果表明,转基因与野生型植株根际微生物群落丰富度和多样性存在较大差异,其中原核微生物群落变化最为明显。转MdSOS2L1植株根际酸杆菌门丰度增加较多,蓝藻、放线菌门丰度略有下降。同时,转基因植株根际土壤pH值低于野生型,并且转基因植株根际土壤的苹果酸、柠檬酸、草酸含量明显升高,两者非根际土无明显差异,转基因植株根际微生物的差异极有可能与MdSOS2L1基因介导的有机酸分泌有关。     

超表达MdFLS2的拟南芥fls2突变体识别细菌鞭毛蛋白,提高对轮纹病菌的抗性

以红肉苹果‘紫红3号’愈伤组织为试材,克隆了细菌鞭毛蛋白受体基因MdFSL2,研究了其与拟南芥AtFLS2对细菌鞭毛蛋白敏感性差异以及对苹果轮纹病抗性的影响。进化树分析表明,MdFLS2与拟南芥AtFLS2亲缘关系较远,处于不同的进化树分支,与梨PbFLS2的亲缘关系最近。时空表达特异性研究表明,在苹果叶片中MdFLS2表达不随组织衰老而产生差异,能够被外源SA处理诱导,不受IAA、ACC处理影响;在根系中表达量最高,而在花与果实中表达量较低。在拟南芥中异源过表达MdFLS2,显著抑制植株生长,并出现叶片边缘枯死或细胞死亡的表型。在转基因拟南芥中受SA诱导的病程相关基因AtPR1、AtPR2和AtPR5,及衰老相关基因AtORE1和AtNAP的表达水平均显著高于野生型。为研究MdFLS2是否具有感知细菌鞭毛蛋白的能力,进行拟南芥根系生长抑制试验,MdFLS2超表达恢复了细菌鞭毛蛋白N端22个保守氨基酸肽段(flg22)对拟南芥fls2突变体根系生长的抑制作用,但flg22分别处理30和60 min,或20和40 min,flg22诱导的标志性基因表达水平及MAPK激酶活化水平在过表达MdFLS2的fls2突变体中显著低于同样处理的野生型。超表达MdFLS2提高了拟南芥叶片对轮纹病菌的抗性,并增强了拟南芥突变体fls2对假单胞菌DC3000的抗性。研究结果说明苹果MdFLS2是一个有功能的免疫相关基因,MdFLS2与AtFLS2在具体执行功能与作用机制上可能存在差异。