拟南芥抗葱链格孢相关基因的差异表达分析

选取病拟南芥转基因NahG(抗病)、生态型WS-2(抗病)和Shakh-dara(感病)为材料,利用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)对抗、感病材料接种葱链格孢后抗性相关基因的差异表达情况进行了分析,共获得135个与拟南芥抗葱链格孢侵染相关的差异表达片段。反式Northern杂交结果表明,38个差异表达片段为阳性片段,阳性率为28.1%。同源性分析结果表明,拟南芥抗感生态型感染葱链格孢后,诱导了呼吸过程、参与细胞壁构建和蛋白质水解等相关基因的表达。其中,接种3 h诱导表达的WS-2-47序列编码含有SH3保守域的Sla1蛋白,表明拟南芥受葱链格孢侵染后可能是通过寄主细胞壁的改变来提高寄主的抗病性。     

拟南芥ft-1突变体对非生物胁迫的响应

对植物生存与生长不利的不良环境称逆境。在逆境条件下,植物往往提早开花,快速完成生活史来适应逆境。因此,开花基因与逆境有着密切的关系。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花基因FLOWERING LOCUST(FT)突变体ft-1和野生型Col-0为材料,对在胁迫下生长的幼苗主根长进行了表型分析。结果显示,在正常条件下生长的ft-1突变体与Col-0根长相似。突变体ft-1和野生型Col-0对NaCl处理显示出极显著差异,且只在高浓度渗透胁迫下表现出显著差异。表明ft-1可能参与植株抗盐过程,与渗透胁迫关系不大。磷盐与钾盐处理与渗透处理结果类似。铵盐下生长的突变体ft-1和野生型Col-0的根长无显著差异,表明ft-1可能不参与铵盐胁迫。硝盐和混合氮盐处理下,两者均产生了极显著或显著差异,表明ft-1可能参与硝盐胁迫过程。     

利用酵母磷酸甘露糖异构酶基因作为拟南芥遗传转化的筛选标记

利用PCR反应克隆来自酿酒酵母的磷酸甘露糖异构酶(PMI)基因pmi,通过农杆菌介导的花序侵染法将PMI的基因导入受体拟南芥中,将转化后的拟南芥种子放在质量浓度为1g/L的甘露糖MS培养基上进行筛选培养,共得到抗性拟南芥植株4株。PCR反应证明酵母PMI的基因pmi已经整合到拟南芥基因组中,RT-PCR检测证明该基因的内含子能够在拟南芥中被正确剪切,同时通过GUS化学组织染色方法证明了伴随转化的GUS基因gus在拟南芥中得以表达,以上研究结果说明酵母PMI/甘露糖系统可以作为拟南芥遗传转化的筛选标记。     

拟南芥尾翼茎突变体tfos基因的分子标记定位

在短日照生长条件下,拟南芥维管发育有一定量的次生生长,可模拟林木木材的形成过程。前期研究中,筛选到 1 个突变体,在短日照生长条件下,相对于野生型,该突变体植株矮化且茎中下部有脊状结构附着,并伴随有发育迟缓、营养生长时期延长和莲座叶叶片边缘呈锯齿状等性状,将其命名为尾翼茎突变体( tfos) 。切片显微观察表明,尾翼组织具有明显维管结构,推测为茎内部细胞不正常分化导致该表型; 遗传分析显示,突变性状受隐性单基因控制。进一步利用分子标记技术对该基因进行定位分析,结果将其定位到 1 号染色体上,与 SSLP 标记F11A17-48074 紧密连锁。     

NaCl胁迫对拟南芥种子萌发与幼苗生长的影响

[目的]研究NaCl胁迫对拟南芥种子萌发与幼苗生长的影响。[方法]以拟南芥为材料,研究NaCl浓度分别在0、50、100、150、200mmol/L时对拟南芥种子萌发特性与幼苗生长的影响,并对其理化特性进行测定。[结果]随着NaCl浓度的增加,拟南芥种子的发芽势与发芽率均随之降低;幼苗鲜重随NaCl浓度的增加而下降,平均根长在低盐度下与对照组相比较长,但在高盐浓度下随着盐浓度的升高而减小;在NaCl胁迫下,拟南芥幼苗中脯氨酸和丙二醛含量均比对照组高。[结论]NaCl胁迫对拟南芥种子萌发具有一定抑制作用;NaCl胁迫会使拟南芥膜脂过氧化,从而使幼苗受到一定程度的损伤。     

拟南芥逆境胁迫诱导表达基因rd29A启动子的克隆与序列分析

以拟南芥基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到逆境胁迫诱导表达基因rd29A的启动子片段,将其克隆到pUC19质粒中进行序列分析。结果表明,获得的启动子片段大小为937bp,与已报道的该启动子序列比较,其核苷酸序列同源性为99．8％。     

蒺藜苜蓿转录因子MtMYB的克隆、表达分析及拟南芥转化

MYB转录因子家族基因具有保守的DNA结合域,是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的代谢调控,在植物生长发育和胁迫响应等方面发挥重要作用。为改良品种性状和提高生产实践能力,本研究采用RT-PCR法克隆蒺藜苜蓿MYB转录因子基因MtMYB,其编码区长255 bp,编码84个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码蛋白与其他物种MYB蛋白具有很高的同源性,其中与红三叶同源性最高。荧光定量结果表明,MtMYB基因在蒺藜苜蓿叶片中的表达量最高。MtMYB基因在外源IAA、6-BA的诱导下,总体都呈现先上升后下降的趋势。同时本研究成功构建35S::MtMYB的植物表达载体,并通过转基因技术将其转化至拟南芥中,PCR检测表明,MtMYB已成功整合至转基因拟南芥基因组中。RT-PCR检测表明,MtMYB能够在转基因拟南芥中正常转录。本研究为进一步探明MtMYB基因的功能提供了数据参考和实验材料。     

利用 CRISPR/Cas9 系统编辑拟南芥 2 个双链结合蛋白

CRSPR/Cas9 系统可对植物的内源基因进行有效定点编辑,为获得基因缺失突变体提供了新的方向。本研究在双链结合蛋白（dsRNA-binding protein,DRB）DRB3 和 DRB5 两个基因外显子的保守序列设计 2 个靶点,并构建与 tRNA 串联的双靶点 CRISPR/Cas9 表达载体。通过一次转化,获得了 DRB3 或 DRB5 单独被编辑或同时被编辑的拟南芥突变体 dcl2drb4 转基因 T1 代植株,为研究 DRB3、DRB5 是否参与 DCL4 介导的抗病毒 RNA 沉默通路奠定基础。     

拟南芥晚花突变体fve-1和fca-1营养生长时相转变

拟南芥胚后发育经历了营养生长和生殖生长两个主要阶段,在营养生长的过程中,由幼龄期向成熟期的转变称为营养生长时相转变。有关这个转变的基因调控网络仍不清楚。本文对拟南芥晚花突变体fca-1、fve-1的营养生长时相转变过程进行了形态学观察和基因表达分析。结果表明：与野生型相比,fve-1、fca-1植株幼龄期延长,导致营养生长时相转变延迟。自主开花基因FVE、FCA参与了植物营养生长时相转变的调控。