基于转录组数据对陆地棉GhHMP1的克隆及表达分析

本研究就转录组数据分析得到一个与镉胁迫相关的基因GhHMP1(Heavy metal transport/detoxification superfamily protein1),并从陆地棉耐镉品种‘邯242’中克隆成功。为研究该基因的功能和特点,对其进行生物信息学分析、转录组分析和实时荧光定量表达分析。结果表明:陆地棉‘邯242’基因GhHMP1的CDS全长为402 bp,编码133个氨基酸,分子量约为14.88 kD,等电点为8.20;转录组和实时荧光定量分析表明,GhHMP1基因的表达具有组织特异性,且受镉胁迫诱导,可以作为重要的候选基因来培育棉花耐镉新材料,从而为棉花耐镉育种及修复重金属污染土壤提供重要的理论依据。     

陆地棉脱水素基因GhDHN1启动子序列分析

为了筛选棉花抗逆转基因育种的候选启动子，根据陆地棉脱水素基因GhDHN1的cDNA序列和陆地棉基因组序列，利用生物信息学分析方法，获得棉花陆地棉脱水素基因GhDHN1启动子序列。结果表明，该启动子上多个位点含有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box，并含有非生物逆境胁迫响应元件、响应植物激素顺式作用元件、多种光调控相关的顺式作用元件以及胚乳表达顺式调控元件等。推测GhDHN1基因的启动子受光诱导，同时受低温和干旱胁迫等非生物逆境的诱导，参与棉花的生长发育。     

陆地棉(G. hirsutum L.) N-乙酰氨基葡萄糖转移酶基因(GhGnT)的克隆及耐盐性功能分析

在耐盐相关基因芯片基础上,我们筛选到盐诱导显著上调表达(Ratio>2)的N-乙酰氨基葡糖转移酶基因.选取耐盐材料中9806为材料,根据耐盐性抑制消减文库EST序列设计引物,利用RACE及RT-PCR技术获得该基因cDNA全长1970 by,命名为GhGnT.通过Blast比对,发现该基因与蓖麻乙酞氨基葡萄糖转移酶基因...     

海岛棉 pepc 基因的克隆及序列和表达分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase)对植物生理功能行使重要的调节作用。本研究根据NCBI已公布的EST序列利用RACE和genome walking技术从海岛棉品种7124中克隆了一个新的pepc基因,命名为Gb.pepc3。该序列全长3259 bp,含有一个2910 bp的开放阅读框,编码969个氨基酸,推测分子量为110.7 kd,等电点为6.08 I。对Gb.pepc3蛋白的同源性比对和系统进化树分析显示,Gb.pepc3与已报道的其他植物的pepc相似性很高,属于C3型pepc。荧光定量PCR结果显示Gb.pepc3在棉花各组织中广泛存在,其中在胚中表达量最高,在纤维中表达量较低。在棉花发育各个阶段Gb.pepc3表达量不同,海岛棉在开花后15天Gb.pepc3表达量达到高峰期,而陆地棉开花后20天Gb.pepc3表达量达到高峰期。海岛棉和陆地棉间表达量差异明显。     

不同基因型棉花种子活力的研究

从棉花子指和吸水率两个方面出发,对不同基因型棉花种子进行了研究.结果表明:子指越小吸水越快,出苗率迭80%以上的品种,其7 h吸水率均不超过35%;当吸水率超过50%时,其出苗率急剧下降.种子的吸水率与活力存在显著负相关,所以在新材料选育过程中,可以选择那些吸水率低的材料,有利于生产上壮苗的培育.     

棉花自交种与非自交种耐盐性比较

以16个棉花品种（系）为材料，研究了自交种和非自交种的耐盐性及其相关性，结果表明，棉花自交种的耐盐性高于非自交种。自交种比非自交种的相对耐盐出苗率高出9．1％～120．0％；自交种与非自交种萌发期的耐盐性呈显著正相关，其相关系数为0．7141。     

水库网箱养殖草鱼试验

2001～2003年,赤峰市水产科学研究所,在内蒙古自治区赤峰市红山水库进行了网箱养殖草鱼的生产试验,养殖面积20箱,500m2,获得商品鱼8.6016万kg,平均单产4300.80 kg/箱,72.03kg/m2,平均规格2.1kg/尾,产值68.8128万元,投入资金47.7574万元,收入21.0554万元,投入产出比为1:1.44,取得了显著成效.现将三年的试验情况总结如下:     

盐胁迫下棉花叶片差异蛋白表达的分析

以耐盐的陆地棉品种中07为研究材料,在其生长的三叶期,用未处理和0.4%NaCl胁迫处理24h的幼苗,分别提取其叶片全蛋白。通过等电聚焦和第二向SDS-PAGE技术获得完整的棉花叶片总蛋白图,利用ImageMaste-2DElite5.0软件分析各个差异蛋白在对照和0.4%NaCl胁迫24h后棉花叶片中的相对表达量,并选取质量好、实验重复性高的10个特异的差异表达蛋白质点进行基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)鉴定。结果表明,从对照和盐胁迫处理的双向电泳图谱中共检测到24个差异蛋白质点,这些差异蛋白质点的等电点分布集中在5.0～6.5之间,分子量分布集中在40.0～110.0kD之间;进一步质谱(MALDI-TOF-TOF/MS)分析鉴定的10个差异蛋白质点,其中4个蛋白质点获得了鉴定结果,这4个差异表达蛋白质点分别为1,5-二磷酸核酮糖羧化/氧化激酶α2(编号4)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶大亚基(编号5)、未知蛋白产物(编号19)和OEE2(编号32)。我们初步推测OEE2和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶可能与棉花耐盐胁迫特性有关。     

陆地棉GhDHN1基因结构及内含子生物信息学分析

利用生物信息学方法分析陆地棉脱水素基因GhDHN1的DNA序列结构特性，预测其功能。序列分析表明，GhDHN1基因的基因组DNA中AT碱基含量为52.16%，而内含子具有较高的AT碱基含量（63.33%）；GhDHN1基因不含CpG岛；其内含子序列含有核心启动子元件TATA框、启动子的增强子元件CAAT框，并含有参与光响应的保守DNA模块的部分元件（Box 4）、赤霉素响应元件GARE-motif、生长素响应元件TGA元件等，说明该内含子可能参与了该基因的转录活动，可能受光、激素的诱导；GhDHN1内含子具有GT-AG 规则的保守序列，推测GhDHN1基因具有保守的内含子剪接机制。     

棉花DNA甲基转移酶GhDMT9抗逆性分析

为探究GhDMT9基因的功能,深入了解DNA甲基转移酶在植物表观遗传方面的作用及其作用机制,利用PCR技术从陆地棉TM-1中克隆GhDMT9基因,构建p YL156:GhDMT9 VIGS沉默载体并侵染棉花;构建PBI121:GhDMT9过表达载体转染拟南芥。生物信息学分析结果为:GhDMT9蛋白质相对分子质量为57 691.44 k Da,等电点为5.45,总平均亲水性是-0.359,不存在跨膜结构域。GhDMT9是一种具有亲水能力的酸性稳定蛋白,不是分泌型蛋白,不能在细胞中发生迁移。二级结构预测显示含有α螺旋(29.61%)、无规则卷曲(45.29%)、延伸链(19.22%)、β-转角(5.88%)。干旱和盐胁迫处理VIGS沉默GhDMT9基因的棉花幼苗出现明显的表型差异。实时荧光定量PCR的表达模式分析结果表明:干旱和盐胁迫处理p YL156:GhDMT9侵染过的棉花与对照相比,GhDMT9的转录水平明显降低。干旱和盐处理转GhDMT9基因的拟南芥T3代幼苗叶片失水、发黄、长势较弱。棉花幼苗沉默GhDMT9基因后与对照相比耐盐性降低,过表达GhDMT9基因的拟南芥与野生型的拟南芥相比耐盐性降低。上述结果表明GhDMT9基因在棉花响应胁迫过程中发挥重要作用,为进一步研究棉花的抗逆机制,挖掘功能基因奠定基础。