棉花纤维发育的分子机理及品质改良研究进展

 棉花纤维细胞的分化与发育是一个复杂有序的过程,在不同的发育时期均有大量的基因表达,参与纤维细胞发育的调控。转录因子和植物激素在棉纤维细胞分化起始过程中起重要的作用。纤维细胞壁结构、细胞骨架和糖类、脂类代谢相关的基因以及激素信号分子与纤维细胞的伸长密切相关。棉纤维次生壁合成时期主要是纤维素的合成及沉积过程,蔗糖合成酶和纤维素合成酶等基因在这一时期起关键的调节作用。在棉纤维发育分子生物学研究的基础上,利用基因工程改良棉花纤维品质也取得了一些研究进展。     

对转蚕丝芯蛋白轻链基因棉花的分析

利用根癌农杆菌介导转化法,将棉纤维特异表达启动子GAE6-3A驱动的蚕丝芯蛋白轻链基因（FBN）转入陆地棉R15中。T₀代转基因再生株FNB基因PCR检测阳性率达70%。随机选取4个转基因株系T₁代材料的Southern杂交显示,3个为双拷贝插入、1个为单拷贝插入;Northern分析结果证实FBN基因在转基因棉纤维中表达。转基因后代的纯合选育主要以田间卡那霉素检测结合实验室内GUS组织化学检测进行,其中4个株系已获得了T₃代转基因材料,其他若干个转化子也获得T₁代和T₂代的不同材料。对6个转基因棉花株系后代纤维检测结果表明,蚕丝芯蛋白轻链基因对棉花纤维品质的影响主要体现于对纤维强度的改良。H18、H32、H34株系转基因棉花后代纤维强度较对照显著提高,其中H18纤维强度提高12.3%。     

东方杉的组织培养繁殖技术研究

以东方杉大树基部当年生的幼嫩萌枝为外植体,进行了组织培养技术研究。结果表明,外植体的最佳消毒方法为75%酒精消毒30～60 s后用升汞0.2%浓度消毒10～15 min。采用茎段微型扦插和诱导丛生芽的方法来增殖扩繁,适宜东方杉芽增殖培养基为:MHJ BA 0.5 mg/L NAA 0.05 mg/L L-谷氨酰胺0.5 g/L 活性碳5 g/L 蔗糖2%,茎段腋芽萌发率可达90%。芽伸长生长的培养基为:MHJ L-谷氨酰胺0.5 g/L 活性碳5 g/L 蔗糖2%,35 d平均增高4.2 cm。试管苗的生根培养基为:1/2 MHJ L-谷氨酰胺0.5 g/L 活性碳5 g/L 蔗糖1%,最高生根率达75%,以沙为培养基质的效果比琼脂好。生根的组培苗先在沙床上进行炼苗,炼苗成活率达87%,然后移栽到带混合基质的营养钵中育苗,移栽成活率可达90%,育苗1～2个月后移栽大田。