桤木群体遗传分化研究I.DNA提取和PCR条件的建立

桤木(ＡｌｎｕｓｃｒｅｍａｓｔｏｇｙｎｅＢｕｒｋ)为桦木科(Ｂｅｔｕｌａｃｅａｅ)植物,主要分布于四川盆地及其周边地区。桤木喜光、喜湿,根系发达,对土壤要求不严,适应性强,在长江中下游地区防护林建设中具有重要作用。国外对桤木属(Ａｌｎｕｓ)植物的研究起步较早,主要集中于生理生化方面包括生长、固Ｎ、抗涝性以及种间杂交研究等[1　3]。虽有学者利用ＲＦＬＰ研究其核糖体ＤＮＡ的基因结构、以同工酶技术研究桤木属的群体遗传变异[4　6],但未见应用ＲＡＰＤ技术的研究报道。随着现代生物技术的发展,生物多样性的检测技术日趋成熟和多…     

木本植物抗涝性研究进展

从植物形态结构、生理生化反应和分子生物学出发，阐述了国内外木本植物抗涝性研究的进展，在涝渍条件下植物形态结构，高生长和生物量积累变化明显，光合作用、酶促防御系统、呼吸代谢等生理反应也有相应变化，在此基础上总结了抗涝性评价指标以及抗涝性品种选育研究概况以及抗涝性育种的主要方法，提出了抗涝性育种中存在的问题以及的发展趋势。     

旱柳根系蛋白质双向电泳体系的建立

林木抗逆机制的研究是林木抗逆育种的重要基础。为了解旱柳Salix matsudana 耐盐机制，实验采用蛋白质双向电泳技术研究盐碱胁迫前后旱柳蛋白表达变化，分离鉴定旱柳耐盐相关基因，建立一套适合于旱柳根系蛋白质的双向电泳技术体系是蛋白质组学的基础。用改进的酚抽法抽提旱柳根总蛋白，此方法不仅能很好地分离蛋白，而且能有效去除样品中的盐分。通过比较分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响，确立了900 μg·胶条^-1的最佳上样量，10 min平衡时间以及10万 V·h 的聚焦时间的双向电泳条件。还比较了氯化钠胁迫后双向电泳图谱差异，发现了39个差异表达蛋白，其中15个下调，24个上调（11个新诱导表达），为下一步通过质谱鉴定分析旱柳耐盐分子机制及抗性基因分离奠定了基础。图9参23     

细枝木麻黄组织培养和转基因研究

[目的]对细枝木麻黄进行组织培养和转基因研究。[方法]以耐寒性细枝木麻黄为试验材料,探讨了转化受体选择压力、菌液浓度、共培养时间在愈伤组织诱导及不定芽分化方面对农杆菌介导转基因转化效率的影响。[结果]对细枝木麻黄不定芽诱导分化适宜的激素组合为DCR+6-BA 5.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L;转基因抗生素选择压力为潮霉素,共培养时间3 d;以初步建立的转基因体系利用农杆菌介导法获得94株转基因木麻黄,通过PCR检测,其中61株为PCR阳性植株。[结论]该研究为细枝木麻黄的组织培养和转基因研究奠定了基础。     

海滨木槿叶片蛋白质双向电泳体系的建立

为建立一套适合海滨木槿叶片蛋白质组学分析的双向电泳体系，以海滨木槿无性系叶片为材料，分别采用裂解液法、三氯乙酸一丙酮沉淀法、改良酚抽法分离纯化蛋白质，选用24empH3—10的IPG胶条，并对不同上样量、等电聚焦程序、平衡时间等电泳条件进行优化。结果表明：采用改良酚抽法提取蛋白质，上样量为每IPG胶条1000μg，总聚焦功率90kV·h，平衡时间15min，胶体考马斯亮蓝染色，可得到蛋白质点数目多、分辨率高的双向电泳图谱。重复性试验结果显示，该体系具有很好的稳定性及可重复性，可满足海滨木槿蛋白质组学研究的要求。     

利用农杆菌介导法获得RNAi转基因枫香的研究

随着我国林业生态工程和退耕还林的开展，木材生产与需求之间的矛盾愈加严重，培育速生优质大径材的研究更加重要。基于LEAFY基因在植物生长发育中的特性，利用PCR和Gateway技术构建了含有LEAFY基因保守序列的RNA干涉植物表达载体LFY-RI，利用根瘤农杆菌Agrobacterium tumefaciems介导法获得转基因植株，利用RNA干涉技术抑制转基因植株中LEAFY基因的表达，从而获得枫香Liquidambar formosana不育转基因植株。并利用聚合酶链式反应（PCR）技术和PCR-Southern杂交技术检测了转基因植株中外源基因整合情况。共获得了5株枫香转基因植株，分子检测表明，其中4株为转基因阳性植株。由于转基因植株还比较幼嫩，对它们生长发育以及木材品质的变化尚处于在观察中。图5参12     

竹子生物技术育种研究进展

竹子组培是竹子育种的一个重要途径。研究人员对20余属70多个竹种开展了组织培养研究，阐明了外植体不同基因型、激素种类和浓度以及不同培养基成分对竹子组培中愈伤组织诱导形成和植株再生以及诱导生根效率的影响，并建立成熟的组织培养技术体系，为竹子育种工作奠定了坚实的基础。利用分子标记技术对竹子遗传分化开展研究是竹子育种研究的一个热点，近年来进展迅速。通过研究初步阐明了竹子的遗传变异，为竹种的育种和分类提供了理论依据。参44     

诱导型启动子Rd29A引导的植物表达载体的构建

全球20%的耕地和近半数的灌溉土地都受到不同程度的盐害威胁,抗盐育种具有重要意义.针对常规育种周期长等明显的局限性,利用抗盐转基因可以迅速获得抗盐材料,明显缩短育种周期.利用PCR技术克隆获得Rd29A这一干旱、盐碱等逆境诱导表达的特异性启动子,与叶绿体转运肽和甜菜碱醛脱氢酶基因构建pBinRdMCS重组质粒,用于林木转化.通过克隆Rd29A启动子构建逆境诱导的高效表达载体,可对林木抗盐转基因育种提供理论指导. 图5参8     

影响麻竹基因转化的几个因子研究

对影响麻竹转基因过程中的几个关键性因素展开研究。卡那霉素和潮霉素都可以用于麻竹抗性愈伤组织筛选,25mg/L的潮霉素基本上可以排除非转化体：共培养时间对抗性愈伤组织和不定芽诱导再分化有明显影响,考虑到抑制农杆菌过度生长需要,选择共培养时间为3d。通过研究,初步建立了麻竹转基因技术体系．为丛生竹类转基因育种奠定了基础。     

超积累型东南景天Sa12F279基因的抗逆表达响应及功能关联分析

[目的]对超积累型东南景天ABC转运蛋白家族成员Sa12F279开展生物信息学分析及表达分析,为探究ABC类转运蛋白在镉、干旱、盐碱等非生物胁迫中的功能提供参考。[方法]通过对超积累型东南景天转录组数据库进行比对分析,获得1个ABC家族成员的基因。通过生物信息学方法分析Sa12F279基因的进化关系、蛋白结构域构成、核心结构域同源比对及在组学数据中相关的互作蛋白分类;借助实时定量PCR技术分析该基因在盐碱、干旱及ABA激素胁迫下根中的表达变化。[结果]通过比对分析获得ABC家族成员Sa12F279基因,该基因的开放阅读框长度为4 497 bp,编码蛋白长度为1 498个氨基酸,相对分子量为167.1 KD,等电点为6.92。进化分析显示:Sa12F279基因与C亚类成员聚为一簇,且在结构域构成上符合ABC家族的保守排布。共表达网络分析显示:Sa12F279与567个基因存在功能上的关联,对这些基因进行功能注释发现,其中39.8%的基因执行代谢相关功能,29.3%的基因与细胞内进程相关,10.2%的基因涉及生物调控,7.1%的基因参与转运活性。对镉胁迫前后转录组数据分析显示,Sa12F279基因在根、茎、叶3种组织中,取样点24 h和96 h的表达量均呈现对镉胁迫下调响应。实时定量结果显示:该基因对ABA激素、盐碱和干旱不同胁迫的应答模式存在差异,且应答响应较平缓。在ABA激素处理下,呈现先下调后上升的趋势;在盐胁迫下,呈现早期响应不显著而于胁迫后期出现上调应答;在干旱处理下,呈现先升后降又升的趋势。[结论]鉴定了超积累型东南景天ABC家族的1个Sa12F279基因,揭示了该基因在不同非生物胁迫下的表达模式。