连续组织培养引起大岩桐再生植株的表型变化

将大岩桐叶片外植体接种于含有BA 2.0 mg.L-1和NAA 0.2 mg.L-1的MS培养基上,建立了大岩桐的高效离体再生体系。在经过连续5代的组织培养以后,20.94%的大岩桐再生植株出现了体细胞无性系变异;包括轮生叶序、叶缘缺刻、叶柄上着生两个叶片、叶片上产生异源突起和花的同源异型现象等。这些表型出现的频率分别为3.72%、6.98%、1.40%、7.91%和0.93%。扫描电镜的结果显示,体细胞无性系变异叶片表面产生了异源分生组织。     

大岩桐高频再生体系建立的两种途径

采用大岩桐(Sinningia speciosa) 的叶片、叶柄和根外植体, 经过两种途径建立大岩桐的高效离体再生体系。第1种途径是: 外植体先形成愈伤组织, 愈伤组织分化出不定芽, 再生成不定根, 进而形成再生苗; 第2种途径是: 外植体先形成少量愈伤组织和根, 再产生不定芽, 进而形成再生苗。第1种途径所采用的培养基MS +BA 2.0 mg·L - 1 +NAA 0.2 mg·L - 1 +蔗糖30 g·L - 1 , 芽诱导率达到99.04% , 根诱导率达到98.81% , 每块外植体分化的不定芽数达5.53个; 第2种途径中以MS +NAA 1.0 mg·L - 1 +蔗糖30 g·L - 1为最佳培养基, 芽诱导率达到90.38% , 根诱导率达到100% , 每块外植体分化的不定芽数达2.44个。在3种外植体中以叶片的再生频率最高。经过连续的组织培养, 在大岩桐的再生苗中得到了一些表型变异植株, 包括叶片形态的改变, 植株叶序的改变以及花的改变。其中以叶序和花的改变最有价值,可以为叶序调控机理和成花及花变异机理研究提供良好材料。     

山黧豆CASase基因的克隆及RNAi载体的构建

β-腈基丙氨酸合成酶（CASase）是调控山黧豆（Lathyrus sativus）内源毒素β-ODAP合成的关键酶。本研究以山黧豆幼根RNA为模板,利用RT-PCR扩增了505 bp的山黧豆CASase基因序列;通过Gateway BP反应将扩增片段连接到入门载体构建pENTR-CASase。经测序验证后,将目的片段插入到植物表达载体构建pSGRNAi-CASase,并将其转化到农杆菌GV3101中;为进一步的遗传转化奠定了基础。     

一株耐镉假单胞杆菌的分离鉴定及其对镉的吸附研究

从污染水域筛选获得了1株可在含有100 mg/L Cd2+的培养基上生长的耐镉菌株Cd-t1。通过形态观察、16S r DNA扩增及系统发育分析,将其初步鉴定为嗜碱性假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila)。不同Cd2+浓度处理下菌株的生长曲线显示,各浓度Cd2+处理延缓了该菌株的生长时期。进一步利用扫描电镜、能谱分析与质粒消除试验发现,该菌株的Cd2+耐受性与其形态适应性变化和C、N、O、P、Na、K、Ca等元素含量的改变相关,并决定于质粒上的镉耐受基因。     

山黧豆β-ODAP与硫代谢关系研究进展

山黧豆(Lathyrus sativus)是干旱、半干旱地区和贫困地区的重要饲料和粮食作物。长期以来,对于其内源毒素非蛋白氨基酸β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionicacid,β-ODAP)的过度强调导致山黧豆优良的农艺性状和在膳食平衡中的作用遭受无视。随着全球气候变化,山黧豆优良的综合抗逆性重新引起了科学家的正视。本文根据山黧豆作为传统有毒作物的定位,对其β-ODAP代谢与硫代谢以及抗旱性关系的研究进行了综述,并指出含硫营养的改善是山黧豆育种的重要方向。     

大岩桐组织培养研究进展

从大岩桐的再生途径、再生过程、培养基配方以及再生过程中出现的褐变、休眠、体细胞突变等对大岩桐组织培养的研究现状进行了回顾,并探讨了存在的主要问题及发展趋势,以期为今后的深入研究提供参考.     

PttKNI基因过表达对斑叶竹节秋海棠叶型的影响

利用农杆菌介导的叶盘法对斑叶竹节秋海棠进行遗传转化后,采用表现型观察法、石蜡切片法、扫描电镜法对叶片进行观察研究.结果表明:从抗性愈伤组织中分化出168株再生植株,其中72株表现出与野生型相似的表型,96株呈现不同的表型变化,主要有珊瑚状株型、异源小叶型、异常叶序型和矮小簇生型4类.除上述株型改变外,约60％的转基因植株只在局部发生各种叶片形态的改变.横向石蜡切片观察发现野生型叶片的表皮细胞呈规则的四边形或多边形,排列整齐,主脉明显,远轴面微有隆起.异源小叶型叶片则表现为叶片扭曲,无明显主脉,背腹面不易区分;表皮细胞较小,呈不规则圆形或三角形,排列紊乱;叶表面有异源分生组织产生.扫描电镜分析发现,野生型叶片表面平坦光滑,细胞大小相似,呈多边形规则排列.而异源小叶型叶片的近轴面凹凸不平,有许多大小和形状不同的突起,细胞的形状和排列极度不规则,并且有若干异源叶形成;在异源叶的基部可见一些不规则结构,这些不规则结构可以发育为新的异源小叶.     

大岩桐SsKN1基因的克隆及组织表达分析

以大岩桐(Sinningia specisoa)茎尖组织为试材,采用RT-PCR方法对大岩桐SsKN1(KNOTTED1-like homeobox)基因进行克隆,经BLAST比对、邻接法构建进化树,研究了SsKN1基因与其它KNOXI基因的亲缘关系;并利用半定量RT-PCR,研究了SsKN1基因在大岩桐根、花瓣、花萼、叶、茎和茎尖等不同组织中的表达情况,以期为SsKN1基因的功能研究奠定基础。结果表明:获得了大岩桐SsKN1基因451bp的cDNA序列,该基因与烟草NTH15基因亲缘关系最近,其次为拟南芥STM基因;SsKN1基因在根、叶、茎尖和花萼等4种组织中表达,在花瓣和茎中不表达。其中在茎尖的表达量最高,叶中的表达量次之,根和花萼的表达量较低。     

基础生物化学实验教学中渗透实验设计思想的探索

对生物化学实验教学实践中渗透实验设计思想的探索进行了总结和分析,旨在为今后的生物化学实验教学改革提供参考。     

山黧豆抗氧化酶基因的克隆与表达分析

【目的】克隆山黧豆抗氧化酶基因,并对其进行生物信息学及表达模式分析,为研究抗氧化酶基因在山黧豆中的抗旱机制奠定基础。【方法】以萌发7 d的山黧豆叶片为材料,通过RT-PCR克隆山黧豆抗氧化酶基因的编码序列(CDS);采用荧光定量PCR分析抗氧化酶基因的组织表达模式;利用在线软件ExPASy ProtParam、SignalP 4.1、TMHMM V. 2.0、TargetP 1.1分别分析抗氧化酶基因编码的蛋白质理化性质、信号肽、跨膜区域以及亚细胞定位;利用在线工具Conserved Domain、SOPMA预测蛋白质保守结构域和二级结构,利用MEGA 6.0软件构建蛋白系统进化树;并利用20%PEG 6000溶液模拟干旱处理山黧豆,采用荧光定量PCR分析干旱胁迫不同时间抗氧化酶基因在叶片中的相对表达量。【结果】RT-PCR克隆获得山黧豆抗氧化酶基因APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD的编码序列,其长度分别为864,1 485,723,1 005和942 bp。生物信息学分析表明,APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD抗氧化酶均为酸性不稳定蛋白质,且均由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲共4种二级结构组成;山黧豆抗氧化酶均包含高度保守的结构域。聚类分析结果表明,山黧豆的APX、CAT、MnSOD、FeSOD、Cu/ZnSOD依次与蒺藜苜蓿、蚕豆、豌豆、豌豆和锦鸡儿具有较高的相似性、较近的亲缘关系和遗传距离。表达分析结果表明,APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD基因在山黧豆根、茎、叶组织中均有表达。APX、CAT和MnSOD基因均响应了干旱胁迫,其中APX、CAT基因的表达量在干旱胁迫后迅速升高,3 h后达到最高,分别是0 h的5和4.3倍。【结论】成功克隆了山黧豆抗氧化酶基因APX、CAT、MnSOD、FeSOD和Cu/ZnSOD,推测其可协同清除干旱胁迫下产生的活性氧。