玉米种业发展现状、趋势与应对策略

2015年以来,玉米价格大幅下跌,玉米阶段性过剩问题已经相当突出。面对新形势,玉米种业转型升级已经迫在眉睫。该文从玉米市场行情、产业发展和国家政策入手,分析了玉米种业发展现状和存在的问题,并对种业发展趋势进行了预测,从而提出了促进全国玉米种业健康快速发展的建议与对策。     

结球甘蓝花粉蛋白延伸因子基因的克隆及其序列分析

以结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）E1 花粉为试材,对萌发前后的花粉总蛋白进行双向电泳及差异蛋白质谱分析,发现延伸因子 BoEF-Tu 蛋白在花粉萌发后较萌发前表达上调。利用同源克隆得到甘蓝 BoEF-Tu 基因的全长 cDNA 序列,其长度为 1 728 bp,具有一个完整开放阅读框（ORF）,位于 112 ~ 1 473 bp 处,编码 453 个氨基酸残基,预测分子量为 49.17 kD,等电点为 6.52。生物信息学分析表明：BoEF-Tu 蛋白含有 9 个 α–螺旋结构,18 个 β–折叠结构,不含信号肽和跨膜区,在106 ~ 121 位氨基酸残基处有 1 个 GTP 结合区域（DKAPEEKKRGITIATA）。氨基酸同源性分析表明,BoEF-Tu 与拟南芥 EF-TuM 同源性较高,达到 93%;系统进化分析表明,BoEF-Tu 与拟南芥 EF-Tu 的亲缘关系最近。     

芥菜开花相关基因AGL24的表达及与SOC1、SVP和FLC蛋白的互作

为阐明芥菜（Brassica juncea Coss.）开花激活因子AGL24的表达特性及其在开花途径中与调节因子SOC1、SVP和FLC蛋白的互作机制,从‘青叶芥’中克隆了680 bp的AGL24基因,它编码221个氨基酸。序列分析表明：芥菜AGL24含有M、I、K和C域,分别有59、11、102和47个氨基酸,与油菜AGL24亲缘关系较近。荧光定量PCR分析发现：在低温春化途径和长日照光周期途径中,AGL24在叶片和茎尖中均有表达,营养生长期表达量较低,而生殖生长期表达量迅速增加;AGL24在光周期途径中的表达峰值要早于低温春化途径。酵母双杂交试验表明：全长AGL24与开花信号整合子SOC1蛋白能够互作,激活酵母报告基因AUR1-C、HIS3、ADE2和MEL1,在QDO/X-α-Gal/AbA平板培养基上长出蓝斑。另外,分别去掉M域后的截短体AGL24与SOC1也能相互作用。β–半乳糖苷酶活性检测发现：截短体杂交组合AGL24 × SOC1的互作强度显著高于全长杂交组合AGL24 × SOC1。然而全长AGL24或截短体AGL24 均不能与光周期途径核心抑制子SVP互作,也不与低温春化途径核心抑制因子FLC相互作用,说明AGL24并不是SVP或FLC的直接靶蛋白。     

芥菜开花抑制因子SVP表达分析及其与FLC互作的调节位点鉴定

为阐明芥菜开花抑制因子SVP基因的表达特性及其与FLC蛋白互作的调节机制,从‘青叶芥’中克隆了SVP基因。定量PCR分析表明：低温春化途径和长日照光周期途径中SVP在叶片和茎尖均有表达。营养生长初期表达量较低（茎尖和叶片中平均相对表达量分别为0.56和0.35）,生殖生长早期则显著增加（春化途径的茎尖和叶片分别为0.60和1.27,光周期途径的茎尖和叶片分别为0.49和1.42）。茎尖中SVP对低温春化的反应比光周期敏感;而叶片中SVP对光周期的反应比低温敏感。酵母双杂交和 β–半乳糖苷酶活性测定显示：SVP蛋白I域突变体SVP^E90L以及K域突变体SVP^K104C和SVP^H106I均会削弱SVP/FLC₂蛋白的互作,但不会导致相互作用消失。SVP蛋白K域突变体SVP^R137L能完全破坏SVP/FLC₂的互作,但SVP^R137L仍然能与芥菜FLC₁、FLC₃、FLC₄和FLC₅相互作用,说明SVP/FLC₂的蛋白互作受到SVP第137位氨基酸的特异性调控。序列比对发现：芥菜FLC₄和FLC₅氨基酸序列完全相同,它们与FLC₃仅有1个变异位点;FLC₂与FLC₁、FLC₃、FLC_4-5之间分别有28、19、18个变异位点;FLC₂与FLC₁、FLC₃、FLC₄或FLC₅均不相同的位点有11个。推测FLC₂与FLC家族其他成员之间的变异位点很可能对SVP^R137L/FLC₂特异性调控有贡献。     

结球甘蓝花粉蛋白延伸因子基因的克隆及其序列分析

 以结球甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）E1花粉为试材,对萌发前后的花粉总蛋白进行双向电泳及差异蛋白质谱分析,发现延伸因子BoEF-Tu蛋白在花粉萌发后较萌发前表达上调。利用同源克隆得到甘蓝BoEF-Tu基因的全长cDNA序列,其长度为1 728 bp,具有一个完整开放阅读框（ORF）,位于112 ~ 1 473 bp处,编码453个氨基酸残基,预测分子量为49.17 kD,等电点为6.52。生物信息学分析表明：BoEF-Tu蛋白含有9个α–螺旋结构,18个β–折叠结构,不含信号肽和跨膜区,在106 ~ 121位氨基酸残基处有1个GTP结合区域（DKAPEEKKRGITIATA）。氨基酸同源性分析表明,BoEF-Tu与拟南芥EF-TuM同源性较高,达到93%;系统进化分析表明,BoEF-Tu与拟南芥EF-Tu的亲缘关系最近。     

抽薹开花调控基因SVP 的作用机制

SHORT VEGETATIVE PHASE（SVP）基因属于MADS 盒基因,它编码的蛋白转录因子对开
花具有抑制作用。SVP 主要在营养生长阶段表达,受自主途径等多个开花路径调控,并可以调节开花途径
整合子FLOWERING LOCUS T（FT）,SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1（SOC1）
的表达,从而调控抽薹开花时间。本文综述了SVP 基因调控抽薹开花的作用机制,并结合SVP 基因的研
究现状展望了未来的研究方向。