玉米幼苗盐胁迫条件下的生理响应机制

【目的】研究盐胁迫条件下玉米自交系和杂交种的响应,分析自交系和杂交种耐盐差异。在耐盐玉米新品种选育过程中,综合分析玉米自交系幼苗期对盐胁迫响应速度和植株体内Na⁺、K⁺离子含量,利用耐盐自交系为亲本,为筛选出耐盐的杂交组合。【方法】以玉米自交系B73、GEMS46以及B73×GEMS46 杂交种为材料,进行耐盐性鉴定,分析比较自交系和杂交种在耐盐条件下生理指标变化趋势和最终差异,研究自交系对盐胁迫下杂种优势的贡献。【结果】玉米幼苗在3叶1心时用150 mmol/L NaCl处理植株是一个比较合理浓度;利用盐胁迫后植株的鲜重和干重以及植株Na⁺、K⁺离子含量是衡量植株耐盐性的较好的指标。在盐处理后,耐盐自交系的相对电导率、H₂O₂含量与杂交种变化趋势相同,耐盐自交系和杂交种前期对盐胁迫的响应较快,后期生理指标变化平缓,植株体内积累Na⁺离子较小,表现为耐盐性。【结论】在耐盐玉米新品种选育过程中,综合分析玉米自交系幼苗期对盐胁迫响应速度和植株体内Na⁺、K⁺离子含量,利用耐盐自交系为亲本,可以较快地筛选出耐盐的杂交组合。     

玉米ZmCPK12基因真核表达载体的构建及转化

[目的]CDPK是一类依赖于Ca2+而不依赖CaM及磷脂的蛋白激酶,或类钙调素结构域的蛋白激酶,是植物和低等动物所特有.研究为玉米CDPK基因家族在抗逆中的作用提供基础.[方法]构建玉米ZmCPK12基因真核表达载体是了解玉米中该基因功能的重要途径之一.实验利用RT - PCR技术扩增得到大小为1 533 bp的玉米ZmCPK12基因,经限制性内切酶SalI和NotI进行消化,将目的基因与真核表达质粒pREP -5N连接,获得重组真核表达质粒ZmCPK12 - 5N.[结果]通过菌落PCR、双酶切及测序等方法进行鉴定,重组真核表达质粒ZmCPK12-5N构建成功.制备酵母感受态,将重组质粒电击转人酵母中,酵母菌落PCR结果显示电击转化成功.[结论]成功构建了玉米mCPK12基因真核表达载体,并且成功转化了酵母.     

拟南芥AtCOR15a转化烟草及后代抗寒性研究

【目的】研究拟南芥AtCOR15a基因的抗寒功能。【方法】构建pCAMBIA1301-COR15a的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,通过抗生素筛选和PCR检测获得转基因烟草。低温胁迫后,利用蒽酮法和酸式茚三酮法测定转基因烟草后代与野生型烟草的可溶性糖和脯氨酸含量,同时观察其抗寒能力。【结果】转基因烟草后代可溶性糖含量和脯氨酸含量均比野生型烟草有所提高,并在第5 d达到峰值。低温处理后转基因烟草后代能正常生长,而野生型烟草则全部死亡。【结论】生理生化指标的测定发现,可溶性糖含量与脯氨酸含量的变化趋势与烟草的抗寒性呈正相关,AtCOR15a基因导入烟草中可以明显提高烟草对低温胁迫的抵抗力。     

新疆甜菜组织培养及植株再生研究

[目的]以新疆的两个甜菜品系为研究对象,对培养基激素及浓度配比、外植体的选择及两个基因型的再生能力进行了初步的比较分析,以期建立起适合新疆甜菜品种(系)的组织培养体系.[方法]对不同的灭菌方式、培养基激素组合、不同外植体再生能力、不同基因型甜菜再生能力进行比较.[结果]分别对影响甜菜组织培养及植株再生体系的各个因素进行比较后建立了适合新疆甜菜的组织培养及植株再生体系.[结论]确定采用破除甜菜种壳进行灭菌处理的方法灭菌效果最明显.通过筛选,确定了甜菜叶柄再生的最适培养基激素配比,为MS+6-BA 1.0 mg/L,IAA 0.3 mg/L.对不同外植体再生能力的比较分析发现,叶柄的再生能力高于其他外植体,是较为理想的外植体来源.新甜486与413两种基因型的再生能力无明显差异.     

利用离子束注入技术筛选陆地棉矮化株

[目的]降低棉花生产中每年因喷施缩节胺和打顶等农技措施增加的棉花生产成本,促进增产增收,提高棉农收益.[方法]2005年4月通过离子束注入技术,分别用注入剂量为8×1016和12×1016N+/cm2处理早熟陆地棉高代品系B-02,从中获取棉花矮化突变体植株.[结果]通过2005～2009年连续多代的筛选获得了不用喷缩节胺、不用打顶、株高小于60和60～70cm,且品质优于原高代品系B-02的两个系列矮化株系.[结论]通过对矮化植株的SSR分析,表明矮化突变株与原高代品系B-02相比具有较多的遗传差异,为新疆棉花矮化育种创造了新的种质资源.     

玉米不同自交系抗旱性综合评价研究

对玉米不同自交系在干旱胁迫下生理、生化指标以及存活率测定,并结合田间鉴定,对各指标进行综合分析评估.研究结果表明,玉米自交系新自523在综合表现中具有较高的抗旱优势,可以作为玉米抗旱性研究的代表材料,同时指出玉米抗旱系数、抗旱指数、耐旱指数和干旱胁迫后存活率作为初级指标,再结合生理生化的变化等次要鉴定指标,筛选耐旱玉米种质是一套有效、可靠的鉴定体系.     

陆地棉矮化突变体及其SSR指纹分析

、纤维品质,推动棉花生产的全面机械化和现代化有重要的现实意义.     

碱胁迫下玉米microRNA827及其靶基因的表达响应

较高的pH影响植物根系对磷和氮的吸收,是盐碱土壤导致产量降低的主要原因之一。研究表明,植物在盐碱胁迫下microRNAs(miRNAs)通过调控靶基因的表达,提高植物对盐碱耐受性。通过实时定量RT-PCR分析表明,zma-miR827主要在冠根和花丝等组织中表达。碱胁迫处理玉米幼苗后,zma-miR827随着处理时间呈现先增加后降低趋势。通过玉米基因组数据库分析,预测zma-miR827-3p有4个靶基因,其中,GRMZM2G166976受碱胁迫后呈现先升高后持续下降的表达趋势;GRMZM2G077531则呈现先下降后升高;GRMZM2G127374呈现先下降后上升再下降后上升最后下降至最低值的趋势;GRMZM2G013176呈现持续升高的趋势。通过构建进化树分析表明,zma-miR827与水稻(Oryza sativa)中参与磷调控的osa-miR827高度同源。     

玉米ZmCIPK21基因的克隆与分析

CIPK(CBL-interacting protein kinase)是近年来鉴定出的植物中特有的一类Ca2+传感器,与其互作的蛋白一起在植物特定的生长发育和应答胁迫过程中起重要作用。本研究从玉米中克隆到1个1338bp的ZmCIPK21基因,荧光定量PCR分析表明ZmCIPK21与盐、ABA、高温等逆境胁迫相关;生物信息学分析表明ZmCIPK21基因组含有14个外显子和13个内含子,蛋白结构上具有CIPK所共有的N端激酶结构域和C端NAF保守结构域。与拟南芥CIPK家族进化分析结果显示ZmCIPK21与AtCIPK21具有较高同源性。     

玉米自交系成熟胚愈伤组织诱导和再生体系研究

[目的]研究玉米成熟胚组织培养条件和植株再生频率的影响因素,建立玉米成熟胚高效再生体系.[方法]以玉米成熟胚为材料,通过相关影响因子对成熟胚外殖体愈伤组织诱导、继代及分化培养影响的研究.[结果]2,4-D浓度在1.0-2.0 mg/L,NAA浓度为0.5-0.6 mg/L明显促进成熟胚愈伤组织生长;6-BA浓度为0.15mg/L时适合愈伤组织的继代培养;新自523在三个自交系中愈伤生长质量较好,并且容易产生胚性愈伤,早21愈伤组织较少,在0.5 mg/L NAA、1.5 mg/L6-BA、100 mg/L AgNO3浓度下早21分化能力和新自523相当,且两者都容易生根,再生苗频率达到30;-40;.B73分化和生根能力较弱.[结论]利用玉米成熟胚诱导产生愈伤、分化并产生再生植株是继幼胚再生体系有利的补充.