玉米ZmCIPK21基因的克隆与分析

CIPK(CBL-interacting protein kinase)是近年来鉴定出的植物中特有的一类Ca2+传感器,与其互作的蛋白一起在植物特定的生长发育和应答胁迫过程中起重要作用。本研究从玉米中克隆到1个1338bp的ZmCIPK21基因,荧光定量PCR分析表明ZmCIPK21与盐、ABA、高温等逆境胁迫相关;生物信息学分析表明ZmCIPK21基因组含有14个外显子和13个内含子,蛋白结构上具有CIPK所共有的N端激酶结构域和C端NAF保守结构域。与拟南芥CIPK家族进化分析结果显示ZmCIPK21与AtCIPK21具有较高同源性。     

盐穗木HcGKR基因亚细胞定位表达载体的构建及定位分析

[目的]以GFP基因为报告基因,构建HcGKR基因的亚细胞定位表达载体.[方法]采用PCR方法和基因枪法.[结果]用PCR法,以pGEM- T- HcGKR质粒为模板,获得HcGKR基因的目的片段.然后将其克隆到亚细胞定位表达载体35S:GFP中,获得由CaMV35S启动子调控目的基因的35S - GFP - HcGKR融合表达载体,使目的基因能够和GFP融合同时表达.采用基因枪法将35S - GFP - HcGKR转化到洋葱表皮细胞中,暗培养24 h后,经共聚焦显微镜观察确定发出绿色荧光的位置,对HcGKR基因进行亚细胞定位.[结论]构建的亚细胞定位表达载体可在植物细胞中表达,通过洋葱细胞中绿色荧光的位置确定目的基因定位在细胞膜上,为进一步盐穗木HcGKR基因的功能奠定了理论基础.     

新疆玉米病害新纪录-玉米普通锈病症状及病原形态特征

报道了2007年发生在新疆奇台县玉米上一种新病害玉米普通锈病症状及病原特征。对该病的症状及病原形态作出了详尽地描述,并与玉米上已知的其他两种锈菌的形态进行了缜密的比较研究与评述。根据病原的形态特征,确定了奇台县玉米的叶锈病病原应为高粱柄锈菌（Puccinia sorghi Schw.）。研究者发现该病原冬孢子柄的长度及其与冬孢子体长的比是判别与其相似的玉米多堆柄锈菌（P. polysora Underw.）的关键而稳定的特征。即冬孢子柄长度大于冬孢子体长1倍以上者鉴定为高粱柄锈菌,相反冬孢子柄长度小于冬孢子体长1倍以上者鉴定为多堆柄锈菌。     

60Co-γ射线辐射处理陆地棉后代性状变异分析

[目的]研究不同诱变剂量对棉花遗传变异的影响.[方法]利用100～300Gy的60Co-γ射线对5个陆地棉材料干种子进行辐射处理,对其M3、M4农艺经济性状的遗传变异进行分析.[结果]5个品种(系)在200Gy诱变剂量达到半致死剂量,200～300Gy是陆地棉理想的诱变剂量.M4群体的单铃重、单株铃数、株高和果枝数平均变异系数均超过10;以上,250Gy剂量诱变的辐射诱变后代M4群体表型性状变异系数存在明显差异.[结论]200～300Gy辐射剂量对不同棉花品种的诱变效果存在差异,揭示了辐射创造丰富的遗传变异.     

玉米自交系成熟胚愈伤组织诱导和再生体系研究

[目的]研究玉米成熟胚组织培养条件和植株再生频率的影响因素,建立玉米成熟胚高效再生体系.[方法]以玉米成熟胚为材料,通过相关影响因子对成熟胚外殖体愈伤组织诱导、继代及分化培养影响的研究.[结果]2,4-D浓度在1.0-2.0 mg/L,NAA浓度为0.5-0.6 mg/L明显促进成熟胚愈伤组织生长;6-BA浓度为0.15mg/L时适合愈伤组织的继代培养;新自523在三个自交系中愈伤生长质量较好,并且容易产生胚性愈伤,早21愈伤组织较少,在0.5 mg/L NAA、1.5 mg/L6-BA、100 mg/L AgNO3浓度下早21分化能力和新自523相当,且两者都容易生根,再生苗频率达到30;-40;.B73分化和生根能力较弱.[结论]利用玉米成熟胚诱导产生愈伤、分化并产生再生植株是继幼胚再生体系有利的补充.     

陆地棉COR基因在低温胁迫下的表达分析及功能鉴定

【目的】分析低温胁迫条件下陆地棉中COR家族成员的表达特性,研究参与低温胁迫信号途径的COR基因。【方法】通过Real-time PCR分析低温胁迫条件下,陆地棉COR基因家族成员的表达情况,利用VIGS技术鉴定响应低温胁迫的COR基因功能。【结果】对8个COR基因家族成员在低温条件下的表达分析显示,基因序列号为Gh_D12G0215的COR基因受低温诱导表达水平不断上调,并在处理48 h后表达量较对照上调了近9倍;与之相反,基因序列号为Gh_D06G0147的COR基因在低温诱导3 h左右表达水平出现短暂的上调,但随后其表达受到显著抑制。其余COR基因家族成员的表达受低温胁迫表达水平发生改变,但是随着胁迫时间的增加,转录水平与对照无明显差异。利用VIGS技术在棉花中沉默候选COR基因Gh_D12G0215,并将基因沉默后的棉苗与对照共同进行低温胁迫处理,在相同的处理条件下,Gh_D12G0215基因沉默后的植株与对照相比,对低温胁迫更为敏感,基因序列号为Gh_D12G0215的COR基因可能参与棉花耐低温的调控。【结论】在低温胁迫条件下,陆地棉中部分COR基因的表达受低温胁迫诱导,在陆地棉受到低温胁迫时发挥功能。     

新疆彩色棉体细胞胚状体的发生及植株再生

以彩色棉栽培品种“新彩 3号”、“新彩 4号”等无菌苗下胚轴为诱导材料进行了组织培养 ,研究了不同基因型及诱导培养基中添加多种激素 2 ,4-D、NAA、IAA、ZT与 KT组合时 ,对愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生的影响。实验结果表明在培养基中 2 ,4- D0 .0 5～ 0 .1 mg·L-1,KT0 .1～ 0 .2 mg· L-1时诱导效果最佳 ,产生了颗粒状、分散性好、淡黄色的胚性愈伤 ,胚性愈伤经分化培养基继代 2～ 3次后获得萌发胚 ,萌发胚在生根培养基培养数日后 ,形成了根、子叶、真叶完整的再生植株。并且不同基因型品种愈伤组织和胚胎发生能力表现有所差异。这是国内首次报道利用体细胞胚胎发生获得彩色棉再生植株。     

一种改良的Southern印迹杂交方法

在综合前人方法的基础上,改良了一种简捷、灵敏、廉价、效果可靠的Southern印迹杂交方案,使用0.4mol/L NaOH溶液将琼脂糖凝胶上的DNA在变性的同时转移到尼龙膜上,紫外交联固定后用于杂交。预杂交液和杂交液选用Church缓冲系统,该缓冲系统中仅需10 g/L BSA作为封闭剂即可。整个洗膜过程可简化为一种溶液、2~3次洗涤。碱变性及转移后的尼龙膜,也可以用于地高辛(DIG)等非放射性检测系统,并可耐多轮杂交和洗膜。方法可适用于包括高等植物基因组在内的多种生物材料的DNA检测。     

蚕丝心蛋白基因导入早熟陆地棉新种质选育

植物基因工程是应用重组DNA技术将外源基因导入到受体植物细胞内,从而使植物获得新的遗传性状。采用花粉管通道法将蚕丝心蛋白基因(fibroin)导入到选定的受体材料新B-1和陆8中,以期获得较受体材料绒长、强力更好的棉花新种质新品种。通过对转入蚕丝心蛋白基因(fibroin)T2代阳性反应的50株阳性反应的转化后代植株的15项品质检测分析结果表明,蚕丝心蛋白基因(fibroin)对棉纤维的衣分、马克隆值和伸长率影响较大,对棉纤维的强力有一定的影响,对棉纤维伸长影响较小。     

南疆高产棉花营养特征及施肥方式的研究

在新疆巴楚县中等肥力土壤上进行了氮磷钾不同用量及施用方法的田间试验,研究高产棉花吸收氮磷钾养分的特点与规律.结果表明,欲获得2250kg@hm2以上皮棉产量水平,需施用氮磷钾肥分别为N 330.0～391.5 kg@hm-2,P2O5 138.0～207.0 kg@hm-2,K2O 99.0kg@hm-2.在皮棉产量2400～2600kg@hm-2范围内,干物质累积以花铃期～吐絮期为高峰,占整个生育期的52.2%～70.7%,而植株吸收矿质养分以蕾期～花铃期为高峰,占全生育期吸收总量的70%左右;随着产量的增加每100 kg皮棉所需氮磷钾等矿质养分的数量有所减少;棉花植株体内NP2O5K2O为10.35～0.380.81～0.92,随着产量水平的提高,植株体内磷钾比例有所提高.在相同施氮水平下,追施氮肥分花期和铃期两次追施为好,比花期一次追施增产7%～10%.