蒺藜苜蓿MtCYP450基因的克隆及功能分析

分析了豆科模式植物蒺藜苜蓿中MtCYP450的表达特性和对胁迫处理的反应。该基因编码508个氨基酸,蛋白分子量为58.31kDa,等电点为6.85。序列比对发现MtCYP450与狭叶羽扇豆和大豆中的2个CYP450家族94亚家族蛋白同源性较高,因此,MtCYP450属于细胞色素P450的CYP94亚家族。荧光定量PCR结果显示MtCYP450在叶中表达最高,茎中次之,根中最少。在胁迫处理(200mM NaCl、5%PEG、100μM ABA和100μM MeJA)8~12h后,叶片中MtCYP450基因表达量显著上升,表明该基因受逆境和生长调节剂诱导表达。T2代超表达MtCYP450基因拟南芥在PEG和MeJA处理后MtCYP450表达量均上升;对异源超表达拟南芥的生长情况分析显示转基因拟南芥在NaCl(125mM)处理后根长是野生型的1.63倍,表明MtCYP450基因增强了拟南芥根系的抗盐性。因此,MtCYP450基因可能对植物抵抗非生物胁迫具有重要作用。     

紫花苜蓿MsSQE1的克隆及对皂甙合成的功能分析

【目的】鲨烯环氧酶（squalene epoxidases,SQE）是苜蓿皂甙合成途径中的一种限速酶,与苜蓿皂甙的合成密切相关。通过对苜蓿鲨烯环氧酶（MsSQE1）基因的克隆及在苜蓿中过表达,探究鲨烯环氧酶对皂甙合成的作用机制。【方法】以模式植物蒺藜苜蓿鲨烯环氧酶基因序列设计引物,同源克隆苜蓿MsSQE1。对MsSQE1进行生物信息学分析;通过基因枪轰击技术,使MsSQE1在洋葱表皮瞬时表达,进行亚细胞定位。利用qRT-PCR方法分析该基因在根、茎、叶中的表达水平,以及在紫外辐射、ABA和GA₃条件下的表达模式。在茉莉酸甲酯（MeJA）的诱导下,分析MsSQE1的转录水平,及对苜蓿皂甙含量的影响。利用根癌农杆菌转化体系,获得过表达MsSQE1的阳性转基因植株,并测定转基因植株的皂甙含量。【结果】克隆了MsSQE1的cDNA序列,开放阅读框1 578 bp,编码525个氨基酸,等电点为8.59。同源性比对分析,其氨基酸序列与蒺藜苜蓿中SQE1氨基酸序列同源性为98.6%,与拟南芥的同源性为80%。亚细胞定位显示,MsSQE1可能定位于细胞膜。组织特异性表达分析显示,MsSQE1在叶中的表达量最高,茎中次之,根中的表达量最低。在紫外辐射、ABA和GA₃的诱导表达显示,紫外辐射诱导24 h,叶中表达量最高; GA₃（50 μmol·L ^-1）和 ABA（100 μmol·L ^-1）处理,均为8 h叶中表达量最高;MeJA处理能诱导MsSQE1表达量上调的同时苜蓿总皂甙含量也随着MsSQE1表达的上调而增加。分析过表达MsSQE1转基因苜蓿和转空载体苜蓿株系发现,MsSQE1的表达水平和总皂甙含量均升高,其中MsSQE1的表达水平是对照的3.11—9.45倍,总皂甙含量比对照提高14.26%—28.05%,暗示MsSQE1是苜蓿皂甙合成途径中的一种关键调节酶。【结论】从豆科牧草紫花苜蓿中克隆了MsSQE1并进行功能分析。在苜蓿中过表达MsSQE1能增加苜蓿总皂甙含量,暗示MsSQE1的表达影响苜蓿皂甙的生物合成,可能对皂甙的合成有重要的调节作用。     

河北地区紫花苜蓿品种的生产性能比较研究

2013~2016年通过田间试验,对国内外15个紫花苜蓿品种的产量性能进行比较分析,以期筛选出适宜河北地区种植的苜蓿品种。结果表明,不同年份的苜蓿年产量具有极显著差异(P0.01);15个苜蓿品种中4年平均年产量(干重)居前三位的是中苜3号、中苜2号和WL712HQ,分别为14423.1kg/hm2、13706.3kg/hm2、13144.3kg/hm2。4个茬次的干草产量存在显著差异(P0.05),第1茬的产量最高,约占年总产量的38%,第4茬产量最低,年产量最高的两个品种的第一茬产量也最高。第一茬与年产量之间的关联度最高。综合4年的结果,筛选出适宜河北地区种植的苜蓿品种为中苜3号和中苜2号,国外品种中WL712HQ、WL903HQ和MagnumVI表现良好。     

紫花苜蓿LEA基因超表达载体的构建及烟草转化

运用已克隆的紫花苜蓿MsLEA3-1基因构建植物超表达载体,将MsLEA3-1插入带有启动子rolD和终止子nos的表达载体pKYLX7中,酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入载体中。用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得25株卡那霉素抗性苗,对其中的4株进行PCR检测,全都扩增出目的条带;进一步对这4株进行Southern杂交检测和RT-PCR检测,发现4株系均有杂交带出现且均发生了基因转录,说明已成功获得能够表达MsLEA3-1基因的转基因烟草。     

黄花苜蓿SSR-PCR反应体系的优化

对黄花苜蓿SSR-PCR扩增体系的反应条件进行了优化,分析了Mg2+浓度、dNTP浓度、DNA模板浓度、引物浓度、TaqDNA聚合酶浓度对PCR扩增结果的影响.结果表明:在25μL的反应体系中,dNTPs的最佳浓度为0.2mmol/L,Mgcl2的最佳浓度为2.0mmol/L,DNA模版最适加入量80ng,引物的最佳浓度为0.16gmol/L,TaqDNA聚合酶的最佳用量为1U.     

紫花苜蓿甘氨酸脱羧酶H-蛋白基因MsGDC-H1功能分析

光呼吸通过清除2-磷酸乙醇酸（2-PG）使氧合光合作用成为可能,该过程对C₃植物至关重要。H-蛋白是光呼吸过程中将甘氨酸转化为丝氨酸的甘氨酸脱羧酶（GDC）的关键组成蛋白之一。本研究克隆了紫花苜蓿MsGDC-H1,该基因编码166个氨基酸,具有1个硫辛酰基附着位点保守结构域和1个N6-硫辛酰赖氨酸保守位点。进化分析表明,MsGDC-H1蛋白与双子叶植物的甘氨酸脱羧酶H-蛋白（GDC-H）亲缘关系近。表达模式分析表明,MsGDC-H1在苜蓿叶中表达丰度高,且受光诱导。为了探究MsGDC-H1基因对拟南芥生长的影响,分别使用光诱导的茎叶特异性启动子ST-LS1和组成型启动子CaMV 35S驱动MsGDC-H1（ST-LS1：：MsGDC-H1; CaMV 35S：：MsGDC-H1）在拟南芥中异源表达。检测过表达植株生物量、淀粉、可溶性糖含量以及光合速率。数据分析显示,CaMV 35S：：MsGDC-H1过表达拟南芥（G系列植株）生长受阻,淀粉含量比ST-LS1：：MsGDC-H1特异性表达拟南芥（GS系列植株）增加了34%~67%,比野生型（WT）增加了7.3%~33.7%;可溶性糖含量比GS系列降低了36%~38%,比WT增加了44.3%~49.7%;与WT相比,GS系列植株生长更快,淀粉含量无显著差异（P>0.05）,可溶性糖含量显著增加（P<0.05）。试验结果表明,MsGDC-H1基因在调控拟南芥光合速率、碳水化合物合成以及生长等方面发挥重要作用,未来可作为提高苜蓿产量的基因工程育种候选基因。     

中国苜蓿育种的历史、现状与发展趋势

介绍了中国苜蓿育种的历史、现状,阐述了苜蓿育种的方法和目前中国苜蓿育种中存在的问题,提出了今后苜蓿育种发展的方向与目标.     

我国苜蓿种子产业的思考与建议

<正>牧草种子产业是草业发展的基础,近十年来随着草业的迅速发展,特别是苜蓿种子产业在我国牧草种子中有了巨大的发展。有力地促进了我国草业的发展和农业产业结构的调整。原来盲目进口国外苜蓿草种的时代已经结束,国外大部分苜蓿品种正在退出我国草业市场,     

紫花苜蓿染色体组型分析

<正> 紫花苜蓿(Medicago sativa L.)广泛分布于欧洲、亚洲、南北美洲、非洲等世界各地。并被誉为“牧草之王”,很早以前,就吸引人们去认识、利用和改造它。关于紫花首借的细脱学研究,组型分析,国内外学者已有报导。本试验系对新疆大叶首着的染色体核型进行了研究,以     

轮回选择培育紫花苜蓿耐盐新品系

经过二代轮回选择和一代混合选择得到的70个耐盐优株相互杂交的后代群体为材料,在含盐量为0.3%~0.5%的盐碱地上种植,通过表型选择挑出106个耐盐优株,并进行了耐盐性一般配合力的测定,其中耐盐性一般配合力高的植株73株,中等的23株,较低的10株。淘汰一般配合力较低和中等的植株,让耐盐性一般配合力高的优株相互杂交,完成第三代轮回选择,得到了耐盐优株相互杂交的耐盐苜蓿新品系。