花生种子特异启动子AHSSP1的克隆及功能分析

为丰富花生种子特异启动子资源,本研究利用PCR技术在花生基因组中克隆了种子贮藏蛋白基因PSC32的启动子AHSSP1,利用半定量RT-PCR检测了PSC32基因表达模式,借助NewPLACE在线分析了AHSSP1序列中存在的顺式作用元件,并构建了AHSSP1驱动GUS报告基因的表达载体,经农杆菌转化获得转基因拟南芥,经GUS组织化学染色鉴定了该启动子的功能。结果表明,PSC32基因957 bp长的启动子AHSSP1序列具备种子特异表达启动子特有的3个RY REPEAT元件。半定量RT-PCR分析发现,PSC32基因在花生成熟种子中表达,而在饱果成熟期根、茎、叶片、花、入土前的果针、成熟种子的果壳中均不表达。GUS组织化学染色发现,转基因拟南芥成熟种子以及萌发种子的子叶、下胚轴和胚根均能够被染上蓝色;长出真叶后,子叶和下胚轴仍能被染色,而根和真叶不能被染上蓝色;成年期转基因拟南芥的叶片也不能被染上蓝色。而野生型拟南芥整个生长时期均不能被染上蓝色。以上现象说明AHSSP1是一个种子特异启动子。本研究丰富了花生种子特异启动子的资源,对花生籽仁品质改良或以花生籽仁作为“生物反应器”的研究具有重要的应用价值。     

改进型胶原诱导的小鼠关节炎动物模型的建立

为了克服胶原诱导的关节炎(CIA)模型的诸如造模时间长,发病率偏低,发病严重程度较低,动物个体间疾病严重程度差异大等缺点,本试验探索采用抗Ⅱ型胶原(CII)/CD3双特异抗体联合胶原免疫来建立一个改进型CIA模型。本试验首先通过化学连接方法制备了抗CII/CD3双特异抗体。体外研究发现,该双特异抗体较好地保持了与CII以及小鼠CD3分子的结合能力,并且能同时有效地结合CII和CD3分子。体内试验发现,在胶原诱导的基础上给予抗CII/CD3双特异抗体,早在胶原免疫后25 d左右小鼠即开始发病,发病率高达100%,关节炎指数评分可以达到并稳定在10分左右的水平,并且个体间炎症严重程度差异较小。该改进型模型相对于常规CIA模型具有明显优势。该模型的成功建立,为深入揭示类风湿关节炎的发病机制、筛选和评价类风湿关节炎治疗药物,提供了更适宜的动物模型。     

杨树组织特异性强启动子的筛选

为了筛选到具有木质部组织特异性并有较强功能的启动子，将河北林木种质资源与森林保护重点实验室前期已获得的MDCesA启动子、JCesAP启动子、DMDCesAP启动子（含2个串联MDCesAP启动子）融合GUS报告基因的pMDCesAP-GUS、pJCesAP-GUS、pDMDCesAP-GUS这3个植物表达载体，通过农杆菌介导转化杨树，对转化后的杨树进行GUS活性的定性及荧光定量检测，以比较3个启动子在转基因植物中的表达能力和水平。筛选到的组织特异启动子与抗天牛基因融合，将提高毒蛋白在相应部位的表达量，这对天牛类蛀干害虫的防治具有重大意义。     

我国甜菜褐斑病菌的PCR快速检测

由甜菜尾孢菌Cercospora beticola引起的甜菜褐斑病(Cercospora leaf spot, CLS)是甜菜生产中危害较重的叶部真菌病害,导致甜菜产量和含糖量下降。由于CLS早期症状不易识别,传统病斑形态目测诊断法易错过最佳防治时期,因此分子检测方法对于CLS的准确监测十分重要。迄今为止,国外已报道的分子检测法主要有基于甜菜尾孢菌 rRNA-genes的actin gene编码区和ITS区结合限制性酶切的分子检测法、基于 rRNA-genes的ITS区结合测序的检测方法和基于大量尾孢属真菌RAPD多态性分析而设计的特异引物Cebe2检测法。目前,我国对甜菜尾孢菌的分子检测工作尚未见报道,为此,本试验对甜菜尾孢菌上述3种主要分子检测方法进行了比较,并进一步验证了特异引物Cebe2的可靠性,初步确立了我国甜菜尾孢菌的快速分子检测技术体系,为我国CLS的早期准确检测和有效控制提供技术支持。     

水稻着丝粒特异组蛋白CENH3抗体的制备与应用

【目的】着丝粒是真核生物染色体的基本功能元件之一,其功能是在细胞有丝分裂和减数分裂时期精确地调控染色体配对和分离并维持染色体的稳定。着丝粒结构是由DNA和蛋白质形成的一种复合体。着丝粒特异组蛋白(centromere-specific histone H3,CENH3)是功能着丝粒是否具有活性的最基本特征。所以制备CENH3的相关抗体是进行着丝粒结构与功能研究的前提条件之一。【方法】通过设计短肽进行兔免疫实验,制备了水稻着丝粒特异组蛋白CENH3兔源抗体,利用ELISA和蛋白免疫荧光(immunofluorescence,IF)等检测方法对抗体有效性进行了鉴定。【结果】ELISA检测显示制备的CENH3抗体有效稀释度为1:40万,并且蛋白免疫荧光信号在水稻体细胞每条染色体的着丝粒区域均能检测到。同时,该抗体也可以应用于玉米等其他物种。通过染色质免疫沉淀(ChIP)技术获得与CENH3相结合的DNA分子,并进行PCR扩增和FISH定位分析,结果显示相应的Ch IP-DNA位于水稻功能着丝粒区域。【结论】本研究制备的水稻CENH3兔源抗体能满足着丝粒研究中相关实验的要求,可进一步应用于着丝粒的结构与功能研究。     

桃若干重要特异性状的遗传趋向分析

为了明确桃树菊花花形、窄叶形、白化与黄化叶色及盘龙形与垂枝形树形等6个性状的遗传特性,以‘粉菊花桃’ב红根甘肃桃1号’、‘红花重瓣垂枝桃’(简称‘红垂枝’)ב粉菊花桃’、‘S9’ב粉菊花桃’、‘粉菊花桃’ב瑞光2号’、‘红珊瑚’×(‘粉菊花桃’ב瑞光2号’)为组合配制F_1和F_2代,研究菊花花形、叶片白化及垂枝树形的遗传特性;以‘98-4-32’ב金蜜狭叶桃’、‘99-7-14’ב金蜜狭叶桃’及‘99-7-15’ב金蜜狭叶桃’为组合配制F_1和F_2代,研究窄叶形遗传趋向;以‘北京2-7’ב白花山碧桃’为组合配制F_1和F_2代,研究叶片黄化遗传特点;以‘红垂枝’ב帚形山桃’及‘96-7-56’ב帚形山桃’为组合配制F_1和F_2代,研究盘龙形树形的遗传。结果表明:在蔷薇花形与菊花花形组合中,"蔷薇形/菊花形"表现出2对等位基因(Ch/ch及Ch_2/ch_2)控制的遗传特性,且蔷薇形对菊花形为显性;在铃形花形与菊花花形组合中,F_1代蔷薇形表现为二者的中间类型。在‘98-4-32’ב金蜜狭叶桃’及‘99-7-14’ב金蜜狭叶桃’组合中,"宽叶/窄叶"表现出2对等位基因(Nl/nl及Nl_2/nl_2)控制的遗传特性,且宽叶对窄叶为显性;在‘99-7-15’ב金蜜狭叶桃’组合中,"宽叶/窄叶"表现出1对等位基因控制的遗传特性。叶片"正常/白化"表现出1对等位基因(Wl/wl)控制的遗传特性,且正常对白化为显性,白化基因可能来自‘粉菊花桃’;叶片"正常/黄化"表现出2对等位基因(Yl/yl及Yl_2/yl_2)控制的遗传特性,其中1对为显性时对另一对具有抑制作用,黄化基因可能来自‘白花山碧桃’。直立树形同时表现为盘龙形与垂枝形及盘龙形与开张形的中间类型;"开张形/垂枝形"表现出1对等位基因(We/we)控制的遗传特性,且开张对垂枝为显性。结论:菊花花形由2对隐性基因(chchch_2ch_2)控制;窄叶形可能由2对隐性基因(nlnlnl_2nl_2)控制;叶片白化由1对隐性基因(wlwl)控制;叶片黄化可能由2对等位基因(Yl_yl_2yl_2或Yl_2_ylyl)控制;仅盘龙形与直立形由1对等位基因(Br_2/br_2)控制,其中盘龙形基因型为br_2br_2;垂枝形由1对隐性基因(wewe)控制。     

玉米秸秆“富集深还”与土壤亚表层培肥

由于长期浅耕，土壤亚表层不仅缺乏有机质，还过于紧实，急需找到一种简单而有效的快速松土培肥方法。本文简要总结了已有3种秸秆还田模式的优缺点，重点介绍了秸秆“富集深还”技术及田间操作要领，以及采用该技术还田的秸秆的分解速率和亚土层培肥效果。富集深还，即将玉米联合收割机抛洒在地表的秸秆，按条带大比例富集，使用专用筒式犁具，以风力注入的方式埋入土壤亚表层 (20—40 cm)。这种模式的最大特点是不扰动土层顺序、不影响第二年种植。秸秆埋置模拟试验表明，秸秆还田330天时，其分解率就达到65%以上，剩余秸秆腐殖化，使土壤有机碳含量增加10%～15%，土壤耕层由原来的15—18 cm增加到30—35 cm。秸秆深还对腐殖物质结构特征没有产生不良影响，对H/C、亲水性等指标还有改善作用，促使黑土胡敏酸结构简单化和年轻化。秸秆深还没有引起第二年玉米产量降低。因此，采用该方法，秸秆能够连年全量还田，实现了种还分离 (种植条带与秸秆深埋条带分离) 与免耕播种的有效结合，可打破犁底层，并快速提升犁底层土壤有机质含量，为土壤亚表层快速培肥及肥沃耕层构建提供技术手段。     

SSR分子标记技术及其在玉米种子鉴定上的应用

近年来,分子标记的研究与利用得到了迅速的发展,对不同分子标记技术的选用,主要取决于应用目的和研究对象,理想的分子标记应既简单又可靠.     

南瓜韧皮部特异性启动子在转基因棉花中的表达

以自行构建的重组南瓜韧皮部特异启动子dENP构建了植物表达载体pBII2.利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA44O4介导转化棉花(Gossypium hirsutum L.)品种珂字312,共获得转pBII2和对照pBI121的抗卡那霉素棉花再生植株243株,筛选出172株为转基因阳性植株.Southern blot分析确证外源Gus基因插入拷贝数在1个或2个以上.对这些转基因棉花植株进行Gus染色结果表明dENP和CaMV35S启动子一样均能驱动Gus基因的表达,前者仅在棉花的韧皮部内特异表达,而CaMV35S启动子驱动的Gus基因为组成性表达.Gus酶活力测定结果进一步表明dENP和CaMV35S启动子驱动Gus基因表达水平相当,但是转pBII2棉花植株的Gus富集在韧皮部组织.证明了dENP启动子驱动的外源基因在棉花中具有韧皮部特异而高效表达的特征,从而可用于棉花抗病、抗蚜虫转基因研究.     

番茄果实特异表达启动子ESp1的克隆及表达

E8启动子是番茄果实成熟乙烯响应性基因E8的启动子区。这个区域中存在着一些响应乙烯以及在果实发育和成熟过程中起调节作用的顺式作用元件，调节E8基因在果实成熟过程中表达（Deikmaa et al．，1998）。本研究根据GenBank中E8基因的启动子区序列设计引物，从番茄基因组中克隆了该启动子，构建了番茄果实特异表达载体，并通过RT-PCR和gus基因检测了该表达载体的果实特异表达活性。