不同温度下水稻胚乳AGPase各同工酶基因表达特征分析(英文)

[目的]分析不同温度对水稻胚乳中AGPase各同工酶基因表达水平的影响。[方法]以特青和泰国香米为材料,利用人工气候箱设置高温(日平均温度33℃)和适温(日平均温度25℃)2个温度处理,结合实时荧光定量PCR技术分析比较了水稻淀粉合成关键酶腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)7个同工酶基因AGPS1、AGPS2a、AGPS2b、AGPL1、AGPL2、AGPL3及AGPL4的表达特征。[结果]AGPase 3个同工酶基因AGPS2b、AGPL2和AGPL3表达较强,其中AGPL2相对表达量最高;AGPS2b、AGPL2和AGPL3在2个品种中的相对表达量在适温条件下的均高于高温处理,在特青胚乳中各时期2种温度处理下的相对表达量总体高于泰国香米中的相对表达量。[结论]本研究为进一步利用分子生物学技术培育稳定的优质水稻品种提供理论基础。     

利用黄瓜做生物反应器表达人胰岛素的研究

[目的]研究利用黄瓜作为生物反应器时人胰岛素的表达情况。[方法]通过农杆菌介导法将修饰过的人胰岛素基因(hINS)转入黄瓜,构建表达人胰岛素的生物反应器,再利用PCR和RT-PCR方法检测hINS的表达情况,最后利用NOD小鼠饲喂试验检测表达蛋白的疗效。[结果]研究成功构建了能够稳定表达人胰岛素的生物反应器,目的蛋白表达量占其总可溶性蛋白含量的0.042%～0.190%;NOD小鼠饲喂试验证实,表达产物对NOD小鼠的糖尿病防治具有显著疗效。[结论]该研究表明利用转基因植物作为生物反应器生产医用蛋白和药品具有理论可行性和巨大的利用价值。     

水稻白条纹叶突变体wsl1的遗传分析及基因精细定位

从粳稻日本晴和籼稻R1128杂交衍生的重组自交系群体中获得一个稳定遗传的白条纹叶突变体wsl1(white stripe leaf 1),世代为F10。与亲本R1128相比,突变体wsl1表现出白条纹叶,同时叶脉呈现白化,该性状在苗期就出现并持续整个生育期;突变体的株高、每穗总粒数、剑叶长、生育期显著增加,而结实率显著下降,其他农艺性状没有显著变化。分蘖期突变体wsl1的叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量较杂交亲本R1128显著下降;透射电镜观察表明,与野生型相比,突变体的叶绿体形状异常,不规则。遗传分析表明,该突变性状由1对隐性核基因控制。精细定位后发现,目标基因WSL1位于第1染色体短臂上标记M1-54与标记M1-70之间,两者相距89.7 kb。生物信息学分析表明候选区间内共有8个开放阅读框,暂未发现已报道的叶色相关基因;其中LOC_Os01g02080编码肽基脯氨酰顺反异构酶, GO (Gene Ontology)分类显示其可能与类囊体形成有关,后续将通过比较测序、qRT-PCR等分子实验来确定候选基因。     

不同温度下水稻胚乳AGPase各同工酶基因表达特征初步分析

以特青和泰国香米为材料,利用人工气候箱设置高温(日平均温度33qC)和适温(日平均温度25C)2个温度处理,结合实时荧光定量PCR技术分析比较了水稻淀粉合成关键酶腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)7个同工酶基因AGPS1、AGPS2a、AGPS2b、AGPLI、AGPL2、AGPL3及ACPLA的表达特征.结果表明,AGP52b、AGPL2、AGPL3等3个同工酶基因表达较强,可能是水稻胚乳中AGPase基因表达的主要形式,其中AGPL2相对表达量最高;AGPS2b、AGPL2、AGPL3在2个品种中的相对表达量均为适温处理高于高温处理,在特青胚乳中各时期2种温度处理下的相对表达量总体高于泰国香米中的相对表达量.     

土壤对污水的渗透性及影响因素分析

基于目前污水土壤渗透研究成果,结合天然水与污水的土壤对比渗透模拟实验,结果表明,污水渗透与天然水渗透存在较大差异。差异主要表现在天然水经过一段渗透期后,将达到一稳定渗透率,污水渗透则没有该实验结果,而是保持一直降低。众多研究一致表明污水渗透曲线符合双曲线数学模型V=a×t-b,从土壤、污水性质及其相互作用3个方面分析了污水作为渗透液时,土壤渗透性的变化及其影响因素。     

盐胁迫对杂交稻隆两优华占及其亲本种子萌发和幼苗生长的影响

以杂交稻组合隆两优华占及其2个亲本隆科638S和华占为试验材料,萌发期设置6个NaCl质量分数梯度(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.2%)和苗期设置3个NaCl质量分数梯度(0.4%、0.8%和1.2%)来模拟盐胁迫试验,以清水为对照,分析盐胁迫对杂交稻及其亲本种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,在各质量分数的盐胁迫处理下,萌发期各项指标均不同程度地受到盐胁迫影响,多数指标值均随盐质量分数升高而下降,且质量分数0.6%是隆两优华占及其亲本的耐盐临界值。在0.2%~0.6%NaCl胁迫下3个品种发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽长的盐胁迫抑制率在品种间存在显著差异,进一步通过隶属函数值综合评价,得出3个品种萌发期耐盐性由强到弱分别为隆两优华占、华占和隆科638S;苗期盐胁迫下3个品种中隆两优华占地上部分K^+/Na^+比值最大,表明其耐盐性最强。综合萌发期隶属函数值和苗期K^+/Na^+比值可以得出,杂交组合隆两优华占与其亲本比较,耐盐性更强,说明水稻的耐盐性具有一定的杂种优势。     

水稻体内镉离子代谢机制研究进展

镉离子在水稻体内的代谢是一个涉及到吸收、运输和积累三个基本环节的复杂生物学过程;水稻植株在遭受镉离子侵入后将从细胞学、酶学和基因表达与调控等层面启动一系列应答和阻滞镉积累的相关机制,以试图维持机体正常的生命活动。本综述首先简要概述了水稻响应镉离子胁迫机理机制;在此基础上,较系统地总结了编码自然抗性相关巨噬细胞蛋白、重金属ATP酶、铁转运调控蛋白和金属耐受蛋白等镉离子代谢的有关功能基因及其具体的调控作用;最后,指出了镉代谢研究领域中所存在的问题及其发展方向。本综述将为低镉水稻品种的定向培育提供有益的线索和启示。     

水稻转录因子NF-YB家族的生物信息学分析

转录因子NF-YB (nuclear factor-YB)家族是核因子Y (nuclear factor Y, NF-Y)家族的一个亚家族,在调控胚发育、形态建成、开花时间、株高、穗粒数等方面,尤其是在非生物胁迫应答中发挥着重要的作用。为揭示水稻NF-YB基因家族的信息及特征,加快基因家族功能挖掘进程,本研究利用生物信息学手段对该基因家族及其编码蛋白进行分析。结果表明,水稻中共有13个NF-YB基因,在染色体上分布不均匀,所编码的蛋白都定位在细胞核,且不含跨膜结构域或信号肽。多重序列比对,二级结构,三级结构以及基序分析表明,该家族成员保守性较高,均含有高度保守的CBF/NF-Y结构域。进化分析表明NF-YB家族基因的分化早于物种的分化。磷酸化位点和互作蛋白网络分析初步预测了家族成员的互作蛋白网络。本研究为后期NF-YB家族成员的功能研究,加快家族基因的实际应用进程提供了帮助。     

水稻单叶独立转绿型黄化突变体grc2的鉴定与基因精细定位

转绿型叶色突变体是研究植物叶绿体分化与发育的基础材料。grc2是利用60Co-γ射线诱变籼型三系保持系T98B后获得的单叶独立转绿型黄化突变体。grc2植株上任一叶片刚抽出时为黄色,在生长10 d左右后变绿,具有单叶不依赖于植株特定发育阶段而独立转绿的特性。与野生型T98B相比,grc2黄化叶片的总叶绿素和叶绿素b含量显著降低,叶绿体滞留在黄化质体阶段,表明grc2可能在叶片早期发育中起关键作用。遗传分析表明,grc2受1对隐性核基因独立控制;利用源于grc2/Nipponbare的F2群体的960个突变单株,将grc2基因定位在STS标记S254与S258之间约31 kb的范围内,该区域含有5个未报道过的注释基因。这些结果为grc2的克隆及功能研究提供了重要信息。     

分子标记辅助改良培矮64S稻瘟病抗性

为提高我国大面积应用的两系光温敏不育系培矮64S的稻瘟抗性,本研究通过杂交转育与分子标记选择相结合的途径,利用RM3330与RM262为标记,将Pi25与Pi-d(t)基因成功聚合于培矮64S中,经抗性、不育性、综合农艺性状评价,获得了5个基因型纯合且农艺性状稳定的F8代抗性改良候选不育系。抗性鉴定结果显示,抗性改良候选不育系及其抗性组合的叶瘟病情指数平均降幅为18.78%和23.24%,穗颈瘟病情指数平均降幅为18.58%和58.45%,抗性提高幅度极显著。育性观测结果表明抗性改良候选不育系不育度都在99.5%以上,柱头外露降低5.64%,包颈粒率降低8.55%。经济性状调查结果显示不育系除穗粒数下降、有效穗增加外,其余经济性状变化不明显;试配的杂交组合平均理论产量和实际产量比对照提高16.22%和6.89%,增产极显著。这些结果表明,通过Pi25与Pi-d(t)基因的导入显著提高了培矮64S稻瘟病抗性,获得了实用的光温敏不育系新材料。