黑龙江粳稻再生体系建立的影响因素研究

为了建立黑龙江粳稻组织培养高效再生体系,以东农427和东农428的成熟胚为材料,探讨预先浸胚、低温处理、培养基种类、凝固剂种类、ABA、谷氨酰胺、活性炭、硝酸银、2,4-D浓度以及6-BA浓度等因素对水稻再生体系建立的影响。结果表明,东农427经预先浸胚和低温处理可使培养力分别提高6%和15%,最适培养基为NB;ABA和谷氨酰胺分别适合在分化和诱导阶段添加,分化时添加活性炭和硝酸银分别使分化率提高38%和9%;最适2,4-D和6-BA分别为1mg·L~(-1)和4mg·L~(-1)。东农428经预先浸胚和低温处理可使培养力分别提高14%和9%,最适培养基为MS;ABA适合在诱导阶段添加,谷氨酰胺适合在整个培养阶段添加;分化时添加活性炭和硝酸银分别使分化率提高1%和9%;最适2,4-D和6-BA分别为1mg·L~(-1)和3mg·L~(-1)。2个品种的凝固剂在诱导阶段宜采用琼脂,分化阶段宜采用Phytagel。本研究为进一步优化水稻再生体系提供了依据,为后续水稻遗传转化奠定了基础。     

冬小麦miR398前体的克隆及其在低温条件下对靶基因CSD1表达的调控

miR398是受逆境胁迫负调控的miRNA,其靶基因CSD编码超氧化物歧化酶(SOD),使植物抵御活性氧(ROS)的毒害。为进一步了解低温胁迫下miR398的调控机制,从东农冬麦1号中克隆小麦miR398前体,构建过表达载体并转化拟南芥,用Real-time PCR检测T0代植株中小麦miR398及其靶基因CSD1在低温胁迫下的表达量。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,miR398表达下调、CSD1基因表达上调,认为小麦miR398能响应低温胁迫、负调控CSD1基因表达,间接提高了拟南芥的抗寒性。     

六倍体小麦CBS基因家族全基因组分析

Cystathionineβ-synthase(CBS)基因家族在植物生长发育以及响应胁迫过程中具有重要作用,目前对CBS基因家族的研究报道较少。异源六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.,AABBDD)作为重要的粮食作物,其CBS基因尚未得到系统研究。为研究小麦中CBS基因的特征,本研究对小麦全基因组进行了分析,共发现136个属于32个同源组的CBS基因,系统发育树分析将其分为8组。将这些基因定位于小麦染色体上,并对它们的基因结构、保守基序以及结构域做进一步分析,发现三联体中的CBS结构域蛋白(CDCP)具有相似的结构。在不同温度下,大多数CBS基因的三联体具有相似的表达模式。在低温及冻害条件下CBS基因在小麦抗寒过程中发挥重要作用。     

东农冬麦1号TabZIP1基因的生物信息学分析及低温和ABA对其表达模式的影响

为探讨小麦中TabZIP1应答低温胁迫及ABA调控信号的响应机制,以强抗寒性冬小麦品种东农冬麦1号(DN1)和弱抗寒性品种济麦22(JM22)为材料,在大田自然降温条件下,分别于5℃、0℃、-10℃、-25℃取样叶片和分蘖节,通过RT-PCR分析TabZIP1的表达模式,于不同温度下探究ABA对DN1分蘖节TabZIP1表达模式的调控,并对其生物信息学进行分析。结果表明,TabZIP1全长1 167bp,编码388个氨基酸,其表达产物为疏水蛋白,定位于线粒体,无信号肽或跨膜结构域;TabZIP1蛋白二级结构为mixed型。DN1叶片和分蘖节中的TabZIP1表达量均在-10℃时达到最高,且分蘖节中的表达量高于叶片;而JM22分蘖节中的TabZIP1表达量在0℃时达到峰值,叶片中的表达量却在-10℃达到最高。综合分析,DN1分蘖节中的TabZIP1表达量明显高于JM22。ABA处理后,DN1分蘖节中TabZIP1的表达量随温度的降低呈明显升高趋势,在-25℃时达到峰值。可见,ABA正调控TabZIP1的表达,有助于提高冬小麦的抗寒性。