富含多糖多酚的侧柏叶片总RNA提取方法

以侧柏叶片为试验材料,利用Trizol法、CTAB法、SDS酚法和改进的SDS酚法提取RNA,结果表明:Trizol法和CTAB法都不能提出侧柏叶片总RNA;SDS酚法提取,提取物中含有大量多糖,提取的RNA质量少,不足以用于后续的研究;改进的SDS酚法提取的RNA纯度高,电泳效果好.进一步通过反转录和特异引物扩增试验发现:利用改进的SDS酚法提取的RNA反转录效果好,能扩增出预期的基因片段,可很好地应用于基因克隆与基因表达分析等分子生物学试验研究.     

毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究

植物络合素(PCs)是植物细胞中一类螯合重金属离子的多肽,对细胞解毒和重金属的富集有重要的作用。植物络合素合酶(PCS)是合成PCs途径中的关键酶。本研究克隆了毛白杨的植物络合素合酶基因PtPCS,该基因cDNA序列全长1512bp,可编码503个氨基酸;与其它8种植物同源基因比对显示,它们的氨基酸序列相似性在67%～74.1%之间;构建进化树发现,这9种植物明显的分为两大分支,并且两大分支PCS蛋白的高级结构显示出明显的差异,一种呈月牙状,一种为伞状,重金属超富集植物均为月牙状结构。对毛白杨在不同镉浓度处理下PtPCS基因的表达情况分析发现,毛白杨根、茎、叶中PtPCS基因均表现出先升高后缓慢降低的表达趋势,并且在同一镉浓度处理下,毛白杨不同器官PtPCS基因的表达具有规律性,即根表达量最强,茎次之,叶片最弱。研究结果不仅为植物育种提供了重要的基因资源,也为剖析毛白杨的镉抗性和富集特性的研究奠定了良好的基础。     

植物扩展蛋白基因的研究进展

扩展蛋白基因(expansin genes)是一个相对保守的基因家族,由α、β、γ和δ4个亚家族组成。作为植物细胞壁的重要组成部分,扩展蛋白以酶催化的作用方式,使细胞壁组分间疏松,细胞伸展,细胞的柔韧性增强,以此缓解各种环境因子对细胞的压力。目前研究发现:扩展蛋白参与了植物生长发育过程中的许多环节,如种子萌发、根毛的起始和延长、叶子生长发育、叶柄脱落、花粉管延长、果实成熟等。同时,扩展蛋白还参与了抗旱、抗病、耐高温等诸多抗逆性反应。扩展蛋白基因多属于诱导表达,易受激素、温度、干旱、病原菌、机械损伤等各种内外界环境因素的影响。     

将分子细胞遗传学内容纳入高等农林院校“遗传学”本科课程教学的建议——以荧光原位杂交技术为例

"遗传学"是研究生物遗传和变异规律、探索生命起源与本质的一门科学,是高等农林院校生物科学、生物技术、林学、草业科学、园艺以及自然保护区等专业的必修课程之一。针对我国高等农林院校现行"遗传学"教材缺少分子细胞遗传学教学内容的现状,以荧光原位杂交技术为例子,分析了分子细胞遗传学长期未纳入高等农林院校本科"遗传学"课程教学的如下原因:①缺乏相对独立的理论体系;②不同发展阶段原位杂交技术的局限性。讨论了将分子细胞遗传学纳入高等农林院校本科生"遗传学"课程教学的必要性:构建完整遗传学知识体系的客观需要;在遗传学研究中分子细胞遗传学占据举足轻重的地位。将分子细胞遗传学列入遗传学理论教学内容的前提下,提出进一步优化整合当前"遗传学"课程实验教学内容,将"植物根尖材料的收集、预处理与固定""植物根尖细胞染色体制片""切口平移法制备45S rDNA分子探针""植物荧光原位杂交与信号检测"等内容引入"遗传学"课程实验教学的建议。     

植物镉富集PCS基因的生物信息学分析

植物络合素是植物细胞中的小分子多肽,可以螯合重金属离子并储存于液泡中,起到降低毒性和富集重金属的作用.植物络合素合酶基因(PCS)是植物络合素合成过程的关键基因,本研究对15种植物镉(Cd2+)富集相关的PCS基因序列进行了生物信息学分析.结果表明,PCS具有保守的外显子组成;位于PCS肽链N端的氨基酸序列一致率达到82.54％,位于C端的氨基酸序列一致率为63.37％;PCS含量最多的氨基酸为亮氨酸(11.17％),色氨酸含量最少(1.63％);PCS具有保守的催化活性中心Cys70、His176、Asp194;不同PCS基因的密码子偏好使用性差异明显,高频密码子平均数量超过9个.研究结果显示,不同PCS基因既有保守的结构组成,也显现出种属的差异,可以用于物种的分类和亲缘关系分析.研究结果为PCS基因的功能及作用机制研究提供了重要的科学依据.     

翦股颖AsEXP1基因的抗旱性分析

分析了不同匍匐翦股颖草坪草品种在干旱环境下AsEXP1基因的表达状况,发现AsEXP1基因的表达与草坪草品种的抗旱性呈显著正相关关系,亦即在耐旱草坪草品种中表达,而在不耐旱草坪草品种中不表达。对耐热但不耐旱草坪草品种‘PennA-4’的进一步检测分析发现,AsEXP1基因经高温诱导表达后,显著增强了‘PennA-4’品种的耐旱性。     

不同草地早熟禾品种愈伤组织再生体系研究

草地早熟禾(Poa pratensisL.)是一种复杂的多倍体植物且具有兼性无融合生殖方式,建立高效的愈伤组织培养体系是进行基因工程育种的重要环节。本研究利用生产中常用的6个草地早熟禾品种为材料,经愈伤组织诱导后,对其愈伤组织分化及再生体系进行了研究。结果发现,不同草地早熟禾品种的分化再生能力具有明显的差异,不同激素处理组合对草地早熟禾愈伤组织的分化有显著的影响:品种如"帝王"、"超级伊克利"、"蓝鸟"等较易分化和再生,品种如"盛宴"、"布鲁克"等则只在特定条件下分化和再生;培养基激素处理组合Ⅴ(2mg/L6-BA+0.1mg/L2,4-D)较适合于所有检测的品种,处理组合Ⅳ(2mg/L6-BA)和Ⅵ(2mg/L6-BA+0.2mg/L2,4-D)对部分品种的分化有较大的促进作用。研究同时评估了2种激素配比(6-BA和2,4-D)对早地早熟禾愈伤分化再生的影响,发现不同草坪草品种对单独使用的6-BA浓度敏感性不同,补加2,4-D后不同品种的分化率也存在明显差异。研究建立的不同草地早熟禾品种的高效再生体系,不仅有利于这些品种的基因工程改造,也为草地早熟禾愈伤组织再生体系研究奠定了重要的理论基础。     

银杏扩展蛋白基因的鉴定与特征分析

扩展蛋白是植物细胞壁重要的组成部分,在植物生长发育和逆境抗性等方面发挥着重要的作用。为探讨银杏(Ginkgo biloba)中扩展蛋白基因家族的组成和特征,本研究利用扩展蛋白的保守结构域,从银杏基因组中鉴定了28个扩展蛋白基因,包括20个EXPA基因、1个EXPB基因、4个EXLA基因和3个EXLB基因。银杏扩展蛋白基因的编码区长度在684~837 bp之间,编码227~278个氨基酸的蛋白质,具有保守的功能域、基序和氨基酸。不同亚家族基因在序列一致性、保守基序及内含子-外显子结构组成上有所不同,呈现亚家族特征。密码子分析显示,扩展蛋白基因具有密码子使用偏性,包含8个高频密码子。银杏扩展蛋白基因信息将有助于理解其在银杏基因组中的地位和作用,为深入研究功能提供基础。     

北方城市绿化常用灌木树种抗旱性评价

灌木树种是城市绿化的重要组成部分。本研究以目前北方城市绿化造林常用的13个灌木树种为材料,测定其生理指标,并对各项生理指标进行主成分和隶属函数分析,评估不同品种的抗旱能力,以期为北方地区造林树种的选择提供重要的依据。结果表明,不同物种干旱处理后各项生理指标,如相对水含量、相对电导率、以及可溶性糖、叶绿素和脯氨酸含量等的变化规律均存在明显差异,采用单一生理指标比较物种间抗旱性有一定的偏差。主成分和隶属函数分析表明,13个灌木树种的抗旱性由高到低依次为:金焰绣线菊紫叶小檗沙地柏红宝石海棠珍珠梅锦带胡枝子黄栌水蜡金银木红瑞木紫穗槐连翘,分析结果与实际表现相吻合。     

新疆彩色棉花遗传特性分析

[目的]研究旨在揭示新疆主栽彩棉品种的遗传学特征,为彩棉优良新品种的选育提供种质资源及深入研究的依据,并对下一步将要开展的关联作图和彩棉色素基因的定位和克隆的研究材料进行评价。[方法]选择5个白色陆地棉品种与2个白色海岛棉品种分别与5个棕色棉品种以及5个绿色棉品种进行完全双列杂交,得到F2群体,统计其中符合孟德尔规律的群体数,并对所有F2代群体的单株纤维色泽进行统计和分析;根据农艺性状对亲本进行聚类分析,同时进一步利用SSR对亲本进行了遗传多样性分析。[结果]棕色和绿色棉纤维色泽遗传由细胞核控制,均由一对主效基因决定;棕色主要呈现显性遗传模式,而绿色棉纤维色泽遗传呈现显性遗传、不完全显性遗传或隐形遗传的模式。聚类分析表明,新疆主栽的棕色棉品种与新疆本地的陆地棉品种亲缘关系较近,与内地的陆地棉关系较远,与海岛棉关系最远;新疆主栽的绿色棉品种与新疆本地及内地的陆地棉关系均较远,与海岛棉关系最远。亲本的SSR遗传多样性分析表明,棕色和白色棉组合中,新陆早31号与新彩棉11号的多态性最高,293-zm-2与新彩棉5号的多态性最低;绿色和白色棉组合中,新陆早31号与绿85多态性最高,新陆早13号与新彩棉12号的多态性最低。[结论]为加快彩棉优良品种的定向选育提供了技术保证。