蜡梅转录因子CpTAF10基因的克隆及功能分析

【目的】 TATA框结合蛋白相关因子TAF10作为基本转录因子之一,在生长发育和胁迫响应过程中发挥着广泛的、重要的生物学作用。对蜡梅中TAF10同源基因 CpTAF10的克隆与功能分析,有利于丰富对植物TAFs基因功能的认识,并为解析蜡梅抗逆形成的转录调节机理提供新的理论依据。【方法】以转录组数据库中获得的蜡梅TAFs家族基因序列,克隆得到 CpTAF10基因的cDNA序列,并对其编码蛋白进行序列特征和进化树分析。采用实时荧光定量PCR 技术分析 CpTAF10基因在蜡梅不同组织及花期中的表达特性,以及高温、低温、盐胁迫及ABA处理后的表达变化。同时,构建 CpTAF10基因的过表达载体,采用花序侵染法进行拟南芥遗传转化,对拟南芥转基因纯合株系进行表型观察和胁迫耐性分析。【结果】获得的 CpTAF10基因 cDNA序列为712 bp,包含405 bp的开放阅读框(ORF),编码134个氨基酸,蛋白理论分子量为15.21 kDa,预测的等电点pI值为5.19。CpTAF10蛋白序列与其他植物同源序列具有较高的同源性,蛋白多序列比对显示CpTAF10蛋白属于TAF10同源蛋白,并含有组蛋白折叠结构域。表达特性分析结果发现,CpTAF10基因在蜡梅的根、茎、子叶、幼叶、成熟叶和花6个不同组织中均有不同程度的表达,其中,在成熟叶中的表达量最高。 CpTAF10在蜡梅花朵的不同花期中,呈现出波动的表达模式,在衰老期表达量最高。在低温、盐胁迫和ABA处理的蜡梅叶片中均能被诱导表达,但其表达变化各不相同。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因可提高盐胁迫下拟南芥种子的萌发率,相对于野生型植株,转基因植株的主根和侧根在盐胁迫下均表现出一定的生长优势。【结论】 CpTAF10基因能在低温、盐胁迫和ABA处理后诱导表达,可能参与蜡梅逆境胁迫耐性的分子调控。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因显著提高了转基因拟南芥的萌芽率及主根和侧根的生长优势,在一定程度上可增强植物的盐胁迫耐性。     

应用通用转录器工程获得优良农艺性状的转基因水稻

为得到农艺性状或抗逆性优良的转基因水稻材料,克隆了粳稻品种中花11(ZH11)的通用转录因子TATA框结合蛋白TBP(TATA binding protein)基因,通过随机诱变PCR的方法,获得104个突变子;利用农杆菌介导的方法将这些突变的TBP基因分别转化到中花11中,获得了水稻TBP基因不同突变的转基因水稻。将其移入大田,收获种子并在T1、T2代进行农艺性状的考察,对产量性状改善的转基因材料进行百草枯、甘露醇、氯化钠的胁迫处理,观察并记录表型变化。最终获得了1个具有较高产量同时具有一定非生物逆境抗性的突变体材料。     

植物多酚类物质的络合萃取

为提高农业植物资源的开发利用效率和改进植物多酚类物质的提取分离技术,采用苹果多酚模型溶液,对以可逆络合反应为基础的植物多酚类物质络合萃取工艺技术进行研究。结果表明,以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、煤油(Ker)或正辛醇(Oct)为溶剂,可实现对植物多酚类物质的络合萃取;通过pH值和温度的"摆动效应",在得到目标物质的同时,完成混合萃取剂的回收利用。研究指出,采用络合萃取工艺技术,可以实现植物多酚类物质及相关组分的提取分离。