利用蔷薇科植物基因5'UTR快速扩增狗蔷薇RcPIN1和RcPLT的5’末端

狗蔷薇不定根可被噻苯隆(TDZ)高效诱导形成类原球茎,深入探讨其诱导阶段的分子生物学机制,有利于指导切花月季建立类似高效再生和遗传转化体系.快速、准确克隆和筛选狗蔷薇类原球茎发生的关键基因是进行分子生物学水平研究的一个重要前提.利用苹果(Malus×domestica)、桃(Prunus persica)和草莓(Fragaria vesca)高同源性基因5'UTR(非翻译区)的相对保守性,在其内保守区域设计上游简并引物,以M-MLV逆转录酶反转录合成cDNA为模板,直接扩增蔷薇科植物狗蔷薇(Rosa canina)RcPIN1(pin-formed)和RcPLT(plethora)基因5’末端,大大减少了获取众多目的基因全长的时间及成本.结果显示,在狗蔷薇RcPIN1和RcPLT基因与其对应苹果、桃和草莓高同源性基因的5'UTR内,很多区域表现出较高保守性,表明在5'UTR相对保守区域设计上游简并引物扩增目的基因5’末端的合理性.与常规5'CDNA末端快速扩增技术(5’RACE)相比,本方法无需对cDNA模板5’末端加尾同聚物和引入锚定引物,即不必使用昂贵的5’RACE试剂盒,具有快捷、节约等优点,是一种获取蔷薇科植物基因5'末端的可行途径.     

狗蔷薇细胞分裂素氧化酶基因RcCKX5的克隆及表达分析

利用RACE 技术从狗蔷薇（Rosa canina）类根体中克隆得到1 个细胞分裂素氧化酶基因cDNA全长,命名为RcCKX5。序列分析表明,RcCKX5 cDNA 全长1 815 bp,5′ UTR 104 bp,ORF 1 626 bp,3′ UTR85 bp,编码541 个氨基酸,具有CKX 家族典型的FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）结合域和CK（细胞分裂素）结合域。氨基酸序列多重比对和系统进化树分析显示RcCKX5 与可可TcCKX5 亲缘关系最近,与拟南芥AtCKX5、乌拉尔图小麦TuCKX5 同源性较高。荧光定量PCR 分析表明,狗蔷薇RcCKX5 在其根、茎、叶、花、果实中均有表达,根中相对表达量最高,花和果实中相对表达量较高。在狗蔷薇类根体形成发育过程中RcCKX5 的相对表达量不断升高,21 d 时达到最高,随后稍有下降,表明其可能参与了类根体的形成。6-BA 处理结果表明RcCKX5 能够快速响应6-BA 的诱导,表达量显著上调,2.5 mg · L-1 6-BA处理120 h 时,RcCKX5 的相对表达量达到最高峰。     

月季皮刺的组织结构与化学组成

 以月季‘伊丽莎白女王’的幼嫩皮刺为试材,利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱分析等技术,研究皮刺的组织结构及化学组成。结果表明：（1）皮刺具有组织层次,表面角质化并被厚蜡质;表皮层细胞较小,呈方形,排列紧密,细胞壁较厚,细胞腔较大;紧靠表皮层内侧的1 ~ 2 层细胞,其形态类似形成层的分生细胞,细胞较小,排列紧密;再向内的5 ~ 7 层细长形细胞,细胞内腔为多孔的柱状结构;皮刺中心部为薄壁细胞组织,其细胞大而圆,细胞壁薄,排列疏松,细胞间隙大。（2）皮刺基部存在着由3 ~ 5 层细胞组成的“似离区”,与叶柄离区相比,其胞间连丝和叶绿体、线粒体及内质网等细胞器丰富且细胞间隙较多;在乙烯诱导下,“似离区”不形成离层,皮刺不脱落。（3）皮刺的化学成分主要是木质素、木栓质、纤维素及半纤维素,皮刺外部组织比内部组织木质素和木栓质含量高,“似离区”下部组织的木质素及木栓质含量较上部组织高。     

观赏植物生物技术研究进展(英文)

观赏园艺产业的发展,需要观赏植物品种的不断创新,包括品质的提高和种类的多样化。而品种的创新一方面依赖对植物生长发育过程的理解,另一方面需要新的生物技术的创新与应用。伴随着生命科学的快速发展,新的生物技术也不断涌现,为观赏植物新品种的培育提供了新的方法与手段。本文从细胞工程,分子标记及基因工程三方面,论述了现代生物技术在观赏植物中的应用。其中重点介绍了基因工程在观赏植物性状改良方面的应用,包括形态改良,生物及非生物胁迫抗性的提高,以及采后寿命的延长。最后,对一些可能应用于观赏植物并促进其发展的生物技术进行了展望。     

温度对切花菊‘深志’侧芽形成的影响

以少侧枝切花菊品种‘深志’为试验材料,研究温度对其侧芽形成的影响。在大田栽培条件下,‘深志’侧芽发生率与环境温度呈负相关;解剖观察表明,其腋生分生组织在春季温度较低时发育成侧芽,而夏季高温时很快演变成无序的薄壁细胞团。在人工控制条件下进一步研究,结果表明:1)‘深志’适温((日温)25℃/(夜温)20℃)时可正常形成侧芽,高温((日温)33℃/(夜温)28℃)处理16~25d侧芽形成几乎完全受到抑制,而25d后新生节位又开始形成侧芽;2)对高温处理期间‘深志’未形成侧芽的节位进行解剖观察,叶腋部位只呈现出无序的薄壁细胞团,与田间高温季节解剖观察结果一致;3)‘深志’适温时茎尖中ZR含量呈缓慢上升趋势,IAA/ZR值基本保持不变,而高温处理期间茎尖中ZR含量先大幅下降后又上升,IAA/ZR值先大幅上升后又下降。综上,温度可能通过影响‘深志’茎尖中ZR含量及IAA/ZR值调控其侧芽的形成。     

切花菊‘神马’细胞分裂素合成酶基因DgIPT3参与侧枝发育的功能分析

 利用RACE方法,从菊花（Chrysanthemum morifolium）‘神马’中分离得到细胞分裂素合成异戊烯基转移酶基因的全长cDNA序列,命名为DgIPT3,基因登录号为JQ711176。序列分析结果表明,DgIPT3的cDNA全长为1 171 bp,开放阅读框ORF编码331个氨基酸,具有IPT家族典型的ATP/GTP结合位点MGATGTGKS。系统进化分析显示,DgIPT3与毛果杨（Populus trichocarpa）的PtXP02321061亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,DgIPT3在菊花根、茎、叶中均有表达,其表达量为叶 > 茎 > 根。瞬时转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）原生质体表明DgIPT3蛋白定位于细胞质中。过表达DgIPT3异源转化野生型拟南芥,莲座侧枝明显增多,表明DgIPT3可能是参与菊花侧枝形成的关键基因。     

菊花CmPIN1同源基因的克隆与表达分析

以切花菊‘神马’(Chrysanthemum morifolium‘Jinba’)为材料,利用RACE技术与同源克隆方法获得菊花CmPIN1基因全长,通过qRT-PCR技术比较CmPIN1在不同组织器官的表达,同时对CmPIN1响应外施NAA和去顶进行研究。结果表明:1)CmPIN1基因ORF全长1 761bp,编码586个氨基酸,跨膜域位于蛋白N端与C端;通过蛋白序列比对分析,菊花CmPIN1蛋白与百日草ZvPIN1蛋白相似性最高;亚细胞定位结果显示CmPIN1位于细胞膜;2)对CmPIN1表达分析表明,该基因在菊花茎部与芽部具有相对较高的表达量,同时,在离体茎段中的CmPIN1受到生长素诱导;去顶后,CmPIN1表达量降低,而施加5μmol/L的NAA 6h后CmPIN1表达恢复;3)对菊花植株进行去顶试验表明,去顶后,近顶端第一个侧芽内CmPIN1基因表达量优先恢复,趋向于代替顶芽成为新的生长素源,以维持主茎中生长素极性运输;当主茎中的生长素运输通道再次打开,茎节中CmPIN1的表达量均逐渐恢复,其中,在近顶端第一个节间中CmPIN1的表达量恢复较缓慢。可见CmPIN1参与菊花主茎中生长素的极性运输,以及顶端优势的维持,间接抑制侧芽伸长。     

玉米秸秆的调湿效果及对番茄幼苗的影响

采用小拱棚覆盖方式,对不同用量玉米秸秆降湿效果进行研究,试验结果表明,玉米秸秆用量为4kg/m3时具有最佳的降低空气湿度的效果,使空气相对湿度低于（或等于）90%的情况在1d内维持18h;玉米秸秆用量不同造成拱棚内温度、湿度等环境因子的差异引起了番茄生理生长指标的差异,其中降湿效果较好的处理,即玉米秸秆用量为4kg/m^3和3kg/m^3,番茄叶片束缚水含量较高,植株矮壮,抗逆性强。