"神舟四号"航天搭载水稻变异性状的田间调查

通过对‘神舟四号”卫星搭载水稻种子及其后代的研究,结果表明：6个搭载品种种子的发芽率、存苗率、结实率及植株的性状在当代(SP1)与对照相比均没有明显的变化;但在SP2代株高、生育期、分蘖、叶色、芒和红叶耳等性状上发生明显的变异,选择出一些突变株。突变株经SP3代,SP4代验证,最后获得32株高突变体,27株早熟突变株,20株多分蘖突变株,还获得一些农艺性状稳定性状且表现良好的株系,以及独杆、无芒、叶色黄化和类病变等有功能基因研究价值的突变体。     

水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1的双右边界双元载体的构建

Rxo1 是从玉米中克隆的水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因。采用ScaⅠ和NgoMⅣ酶切携带Rxo1 基因的载体pCAMBIA1305 1,HpaⅠ和XmaⅠ酶切双右边界双元载体pMNDRBBin6,通过平端和黏性末端连接目的基因和载体,得到了重组载体pMNDRBBin6 Rxo1。 PCR和限制性内切酶酶切以及序列测定证实Rxo1 整合到了双右边界载体pMNDRBBin6中。该载体为利用转基因技术获得无选择标记抗细菌性条斑病水稻育种材料提供了条件。     

转磷酸甘露糖变位酶基因提高水稻维生素C含量

维生素C(VC)是人体健康所必需的营养元素。人类由于缺乏VC合成途径中的最后一种酶(L-古洛糖酸内酯氧化酶),自身不能合成VC。水稻是重要的粮食作物,增加水稻种子中VC含量,能够提高其营养价值。磷酸甘露糖变位酶(PMM)是VC合成通路中一种重要的酶,催化甘露糖-6-磷酸到甘露糖-1-磷酸的转变。将水稻PMM基因(OsPMM)构建在双右边界双元载体pMNDRBBin6上,并用种子特异表达的启动子BX14驱动其表达。通过农杆菌介导的转化系统,OsPMM基因被转入粳型三系恢复系C418中。通过分子检测,在T_2代筛选到了无选择标记的转基因植株。对OsPMM基因在转基因植株中的表达进行分析,发现OsPMM基因在转基因水稻种子内的表达水平明显提高,相应地,转基因系种子中的VC含量也提高了25%~50%。     

水稻抗白叶枯病基因 xa5的原核表达及蛋白纯化

水稻是重要的粮食作物,其产量高低与病虫害等因素密切相关,由黄单胞杆菌引起的水稻白叶枯病是导致水稻产量减少的主要病害之一。控制白叶枯病最安全、经济有效的方法是培育抗病品种,隐性抗病基因xa5是重要的水稻白叶枯病抗性基因。通过构建显性及隐性xa5基因的原核表达载体(PGEX-4T-1-Xa5和PGEX-4T-1-xa5),转化大肠杆菌BL21,经0.2 mmol/L IPTG 28℃诱导4 h,表达显性Xa5和隐性xa5蛋白;结合western-blotting分析,结果表明表达的蛋白是带有GST标签的融合蛋白,最后利用谷胱甘肽亲和层析柱将蛋白纯化,为后期研究xa5基因的功能提供基础。     

Xa21全生育期表达载体的构建

利用PCR技术,以水稻品种明恢63基因组DNA与携Xa21完整基因组片段的载体pDBXa21作为模板,分别克隆了RSuS1启动子（RSP）、Xa21的开放阅读框至终止子的片段,并构建了RSP驱动水稻广谱抗白叶枯病基因Xa21的转基因表达载体。实时荧光定量PCR技术证实,水稻蔗糖合酶基因1（rice sucrose synthase gene 1,RSuS1）在水稻种子中低表达,在叶鞘与叶中全生育期高效表达。     

繁殖青枯菌噬菌体无毒菌株的筛选及应用

利用噬菌体防治植物细菌性病害，关键技术是噬菌体的扩大繁殖，利用宿主菌繁殖，应用时存在一定的风险。本研究通过继代培养筛选致病性丧失的青枯菌菌株作为青枯菌噬菌体扩繁的宿主，结果表明，通过对野生青枯菌株RSsw326连续超过20代的培养，获得了一株菌落圆形、游动性弱的变异菌株；再通过刺叶、注射和伤根等方法接种烟苗，30 d后无萎蔫症状出现，将该菌株命名为RSsw326-2；测试表明，该菌株对青枯病菌没有拮抗作用，可被从福建不同烟区分离纯化的8株噬菌体裂解。利用菌株RSsw326-2作为宿主，进行青枯菌噬菌体的扩大繁殖，培养36 h，效价可达10¹⁰ PFU/mL。将无毒菌株RSsw326-2+噬菌体的共培养液刺叶、伤根和不伤根接种烟苗，35 d后均无症状出现，而将毒性菌株RSsw326+噬菌体的共培养液刺叶接种后14 d、伤根接种后28 d发病率都为100%，不伤根接种烟苗35 d，发病率为66.7%。无毒菌株RSsw326-2+噬菌体的共培养液对盆栽烟苗防病试验结果表明，发病时间推迟8 d，并且在接种后21 d时对烟草青枯病的防效达74.1%，显著高于对照组。本研究采用继代培养筛选获得的无毒菌株作为噬菌体扩大繁殖的宿主，为今后研制噬菌体制剂的生产提供了参考。     

冰菜乙醇提取物乙酸乙酯和正丁醇相的化学成分分离鉴定

本研究以冰菜（Mesembryanthemum crystallinum L.）为实验材料,运用多种柱色谱和波谱技术,从冰菜乙醇提取物的乙酸乙酯和正丁醇相中共分离鉴定得到了11个单体化合物,其中苯丙素类化合物2个,分别是顺式对羟基肉桂酸（化合物4）、阿魏酸（化合物3）;生物碱类化合物2个,分别是烟酸（化合物6）、ethane-1,2-diyldinicotinate（化合物7）;糖苷类化合物5个,分别是2-ethoxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-3,4-diol（化合物5）、3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylate（化合物8）、(E)-2-(hydroxymethyl)-6-(4-(3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methoxyphenoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol（化合物9）、6-(1R,2S-2-hydroxy-4-(S,E-3-hydroxybut-1-en-1-yl)-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol（化合物10）、E-4-hydroxy-3,5,5-trimethyl-4-(3-((3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)but-1-en-1-yl)cyclohex-2-en-1-one（化合物11）;苯丙呋喃酮类化合物1个:黑麦草内酯（化合物2）;甾体类化合物1个:β-谷甾醇（化合物1）。本研究丰富了冰菜中的化学成分,也为更好地开发利用冰菜的功能性成分提供理论依据,有利于冰菜的推广种植。     

适合于高通量测序的槟榔总RNA的提取方法

为了获得能满足高通量测序要求的槟榔叶片总RNA,采用通用植物总RNA提取试剂盒和异硫氰酸胍-苯酚法提取槟榔叶片的总RNA。结果表明:异硫氰酸胍-苯酚法提取的总RNA完整性好、纯度高,通用植物总RNA提取试剂盒不能从槟榔叶片中提取完整的总RNA;70℃,10 min的热处理会导致槟榔总RNA的降解,苯酚/氯仿抽提能得到高纯度、完整性好的总RNA;总RNA质量浓度达到979 mg·L-1,OD260/OD280=1.98,OD260/OD230=2.31,能满足转录组高通量测序的要求。     

利用限制性内切酶XcmⅠ构建T载体

采用5′端引入1个限制性内切酶XcmⅠ酶切位点的1对引物,以水稻品种日本晴基因组DNA作为模板,扩增得到一段627bp的PCR片段,并将其连接到pGEM-TEasy载体上得到名为T-xia的重组载体。利用限制性内切酶XcmⅠ酶切T-xia载体产生的自制T载体与其他PCR片段连接,检测结果表明,有80%的重组菌能扩增出目的片段。