植物激素对铝毒胁迫反应调控的研究进展

铝是地壳中含量最丰富的金属元素,土壤酸化会导致其中铝的溶解度大幅增加,产生大量对植物有毒害作用的离子态 Al3+,抑制根系生长,对养分吸收及众多生理生化代谢过程都会产生影响,进而降低作物产量。铝毒胁迫已经成为占全球耕地面积 40% 酸性土壤中作物生长的最主要限制因子。植物激素是调控植物应对各种环境胁迫反应的关键内源因子,对植物提升抗逆性和应对胁迫适应性生长、生存至关重要。脱落酸、生长素、乙烯、细胞分裂素和茉莉酸等主要植物激素在调控植物应对铝毒胁迫反应过程中发挥重要作用。大量研究表明,植物激素还可以通过调控细胞壁修饰酶活性、活性氧代谢和有机酸分泌来提升植物对铝毒胁迫的适应性。此外,不同植物激素信号间也存在复杂的交互作用,共同介导和调控植物应对铝毒胁迫适应性反应。为全面了解植物激素在铝毒胁迫反应中的作用机制,为植物铝毒耐性分子遗传改良提供新的思路,对植物激素信号在参与植物响应铝毒胁迫反应过程中的信号转导和调控作用进行综述,并对铝毒胁迫下植物激素的研究方向进行展望。     

作物航天诱变育种变异特征研究进展

研究了作物航天诱变变异的主要遗传特征及遗传性状将有效指导作物航天诱变育种实践.概述了作物经航天搭载后发生变异的各种特征,包括细胞结构、染色体的遗传特征,DNA和基因组水平上的遗传特征,同工酶等生理生化特征,主要遗传性状变异特征等,并在此基础上提出作物航天诱变育种需要加强和完善的问题.     

2种不同启动子驱动下1-SST基因转化甘蔗的抗旱性比较

将从菊芋中克隆到的蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶基因(即1-SST基因),与根部特异性表达启动子pPST2a组合,通过农杆菌介导法获得转pPST2a:1-SST基因甘蔗植株,通过分子检测共得到15个阳性转基因株系。将前期工作得到的转rbcs:1-SST基因甘蔗5个株系与转pPST2a:1-SST基因甘蔗进行抗旱性比较。结果发现,转pPST2a:1-SST基因甘蔗的抗旱性高于转rbcs:1-SST基因甘蔗。与启动子rbcs相比,启动子pPST2a能够更大程度上增强转1-SST基因甘蔗植株的抗旱性。     

不同海拔甘蔗蔗糖分的积累特征

以甘蔗品种闽糖69/421为试材,分别种植于400,600,800,1 000,1 200,1 400,1 600 m海拔高度的蔗区,对不同海拔的甘蔗成熟期的蔗糖分的积累特征进行研究。结果表明:不同甘蔗蔗糖分积累时期受海拔影响不一样,在蔗糖分积累初期,海拔400~1 000 m时,甘蔗蔗糖分受海拔的影响较大,随着海拔升高,蔗糖分降低;但在海拔1 000~1 600 m,甘蔗蔗糖分变化不大。而在甘蔗蔗糖分积累中后期,海拔对甘蔗蔗糖分积累的影响变小,随着海拔升高,甘蔗蔗糖分积累呈现总体下降,不同海拔间蔗糖分起伏较大,但下降幅度不大。甘蔗蔗糖分积累除受海拔高度的影响,还受到多种环境因素的影响。     

甘蔗对螟虫抗性的初步鉴定

在田间自然条件下,在分蘖期、拔节期和成熟期分别对热引1号、热引2号和ROC22号进行虫害调查。对分蘖期枯心率、拔节期和成熟期虫蛀孔数的结果分析表明,在3个不同生长时期,这3个甘蔗材料间对螟虫的抗性均差异显著,抗性依次为热引1号、ROC22、热引2号。因此,与当前主栽品种ROC22相比,热引1号可作为选育抗螟虫甘蔗品种的优良亲本,为抗螟虫甘蔗品种的选育提供良好基础材料。     

高效快速甘蔗转基因方法探索

甘蔗遗传背景复杂,转基因技术是甘蔗品种遗传改良的重要途径。甘蔗转基因遗传改良主要是通过基因枪法和农杆菌介导法来实现,但目前我国的甘蔗转基因技术,普遍存在转基因效率偏低,获得的转基因株系偏少,难以筛选到目的基因稳定表达、有利用价值的转基因株系等问题。本实验室通过多年的经验积累,建立了一种高效快速的农杆菌介导法的甘蔗转基因方法。转化效率为20%,筛选效率达到90%,转化时间为4个月,操作简单,成本较低。     

甘蔗花叶病和宿根矮化病多重POR检测方法的建立

[目的]建立能同时检测甘蔗花叶病(sugarcane mosaic virus,SCMV)和宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)的多重PCR检测方法.[方法]以病株带鞘叶组织总核酸反转录物为模板,根据中国甘蔗花叶病的主要致病病原高梁花叶病毒SrMV和甘蔗花叶病毒中国大陆优势株系SCMV-A,结合B、D、E和SC株系的外壳蛋白核苷酸序列的保守区设计PCR 引物对和已有的检测甘蔗宿根矮化病病原木质部赖氏杆菌木质部亚种(Leifsonia xyli subsp.Xyli,Lxx) 的PCR引物对,在SCMV RT-PCR和RSD单-PCR体系的基础上,建立并优化可同时检测SCMV和RSD的多重PCR检测方法.[结果]此检测方法可特异地从感染SCMV和RSD的样品中扩增出SCMV(400 bp)和RSD(265 bp)2个条带,扩增产物测序结果表明,SCMV扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为81%～99%, RSD扩增产物与GenBank中其它株系或分离物的核苷酸序列同源性为91%～99%.[结论]应用此检测方法可稳定、特异地检测出蔗株中是否有导致甘蔗花叶病和宿根矮化病的单一或混合的病原.     

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因导入甘蔗

将含有经过修饰的烟草(Nicotiana tabacum L.)Ⅰ类几丁质酶基因和Ⅰ类β-1,3-葡聚糖酶基因的双价植物表达载体pCG-Ⅱ在农杆菌介导下转化甘蔗优良品种ROCI0和ROC22,获得抗G418的转化植株52株,经PCR检测33株呈阳性;对部分经PCR检测呈阳性的转化植株进行Southern杂交和黑穗病抗病性的体外抑菌实验,结果显示这两个基因均已整合到部分甘蔗的基因组中,且它们对甘蔗黑穗病的抗性均有不同程度的提高.     

利用高效液相色谱法测定转基因甘蔗中的低聚果糖

为了检测蔗糖-1-果糖基转移酶（1-SST）转化甘蔗的果聚糖种类和含量,本研究使用高效液相色谱（HPLC）建立了测定果糖、葡萄糖、蔗糖和3种低聚果糖（蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖）含量的两个体系。甘蔗糖类提取采用超声波辅助水浸提法,实验以乙腈和水配比（V乙腈∶V水=87∶13;V乙腈∶V水=75∶25）作为流动相,Hy...     

海南龙血树的组织培养与快速繁殖

以海南龙血树的顶芽和侧芽作为外植体,把其接种于MS＋BA1mg/L＋NAA0．1mgg/L＋PVP100 mg/L＋蔗糖30g／L培养基上培养40-50d可诱导其腋芽萌发,再把萌发后所形成的新芽切割下来接种于MS＋BA 2mg／L＋KT 0．5mg／L＋蔗糖30g／L的培养基上培养25-30d可诱导形成丛生芽,丛生芽在继代培养过程中每25-30d可增殖3～5倍。把丛生芽分割成单株并接种于MS＋BA3mg厂L＋GA,1mg／L＋蔗糖30g／L培养基上培养4周后使其壮苗后再接种于MS＋NAA0．5～1．0mg／L＋蔗糖30g／L培养基上培养4周可诱导小芽形成完整的根系,小植株移栽成活率可达98％。该体系的建立为海南龙血树的工厂化育苗奠定了坚实的基础。