低温胁迫对木薯腋芽部分生理指标的影响

以木薯品种南植199种茎为材料,以常温25℃为对照,研究在持续10℃与4℃低温胁迫以及卸除低温胁迫后木薯腋芽中丙二醛、可溶性淀粉、蛋白质、游离氨基酸含量以及保护酶活性等生理生化变化。结果表明:木薯腋芽中丙二醛含量随着处理时间延长逐渐增加,尤其对照均较之低温处理的高。在处理后120 h,低温处理与对照一样,其可溶性淀粉、可溶性蛋白质与游离氨基酸含量、POD总活性、SOD活性都有所下降。而在卸除低温处理后,低温处理的可溶性淀粉、蛋白质与游离氨基酸含量、POD总活性、SOD活性均升高,尤其是低温处理的可溶性蛋白质含量与POD总活性、SOD活性均比对照的高,达到极显著差异。表明适宜低温有利于木薯种茎的保存。     

基于CGE技术的甘蔗SSR-PCR反应体系优化

【目的】优化基于毛细管凝胶电泳(CGE)技术的甘蔗SSR-PCR反应体系,为甘蔗遗传多样性和亲缘关系研究、分子辅助育种及遗传图谱构建提供技术支持。【方法】基于CGE技术,采用正交试验设计,选择dNTPs浓度、DNA聚合酶量、引物浓度和DNA模板量为考察因素进行优化,确定最佳SSR-PCR反应体系,并用于8个甘蔗种质资源材料的遗传多样性分析。【结果】最佳SSR-PCR反应体系(20μL):dNTPs浓度0.15 mmol/L,DNA聚合酶1.5 U,引物浓度0.50μmol/L,DNA模板量25 ng。利用该体系对8份来自不同国家地域的甘蔗种质材料进行遗传多样性分析,发现8对SSR引物共扩增出101个片段,其中多态性片段为93个,多态性比率为92.1%。聚类分析结果表明,参试材料间的遗传相似性系数为0.521~0.871,在相似性系数为0.614处,所有参试材料可分为两大类,3份国外种质材料PINDAR、CP72-1210、CP84-1198与ROC20、GT69-156聚为一类;而ROC26、GT02-237和GT97-69聚为另一类。【结论】基于CGE技术的SSR-PCR反应体系检测结果稳定,重复性好,适用于甘蔗的遗传分析及遗传作图。     

甘蔗B家族蔗糖磷酸合成酶基因SotSPSB的克隆及原核表达

【目的】克隆甘蔗B家族s0心PsB基因并进行原核表达,为进一步研究甘蔗SPS酶学特性及SPS活性调控机制奠定基础。【方法】在进化分析的基础上,通过同源克隆获得甘蔗SofSPSB基因部分序列,再结合RACE技术获得全长cDNA序列。扩增SofSPSB基因ORF并连到原核表达载体pETBlue－2上导入大肠杆菌BL21（DE3）中表达。【结果】通过比对B家族中进化关系很近的玉米（Zeamays）ZmSPS1和水稻（Oryzasativa）OsSPS1基因序列,并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗B家族SPS基因（SolSPSB）2330bp序列。结合5’－RACE和3’－RACE技术获得3481 bp SofSPSB基因全长cDNA序列,该序列包含一个3225bp的开放阅读框（0I江）;起始密码子（ATG）位于转录起始位点后56bp处,终止密码子（TGA）后有一段201bp的非编码序列,并带有真核生物典型的polyA尾巴;编码1074个氨基酸,SofSPSB与Zm—SPS1、OsSPS1的核苷酸序列同源性分别为94．7％和81．3％,氨基酸序列同源性分别为96．0％和83．9％;其理论分子量Mw=118．96kDa,等电点pI=6．30。经原核表达后纯化获得带6xHis标签的融合蛋白。【结论】克隆获得甘蔗B家族Sol-SPSB基因全长cDNA序列,成功构建了SoPSPSB基因原核表达载体,使其在大肠杆菌BL21（DE3）中表达。     

甘蔗各家族SPS基因表达特性分析

[目的]通过时空表达特性分析,初步推测甘蔗各家族蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在甘蔗蔗糖积累途径中的功能,为研究甘蔗各家族sPs基因的生物学功能奠定基础.[方法]采用荧光定量PCR分析甘蔗4个家族SPS基因在高、中、低糖甘蔗品种未成熟叶片、成熟叶片和茎中的时空表达特性.[结果]在甘蔗伸长期、蔗糖积累前期和蔗糖积累后期,SofSPSDⅢ基因在所有甘蔗品种的未成熟叶片、成熟叶片和茎中均高水平稳定表达,相对表达量在5.3~8.1;SofSPSB基因在成熟叶片中几乎不表达,而以茎中表达量最高.在伸长期,SofSPSC和SofSPSA基因表达较强,相对表达量分别为7.3~14.2和1.5~4.4;在蔗糖积累前期,SofSPSC基因表达稍有降低,但仍处于较高水平,相对表达量达为4.6~8.9,而SofSPSA基因表达加强,相对表达量达3.8~6.9;在蔗糖积累后期,SofSPSC基因在成熟叶片中的表达量比蔗糖积累前期下降4.0~7.2倍,且均比未成熟叶和茎中下降约6.0倍,而SofSPSA基因在不同组织中的表达量比蔗糖积累前期下降1.8~5.7倍.各家族SPS基因在不同糖分甘蔗品种间的表达趋势一致.[结论]甘蔗D家族SPS基因维持甘蔗蔗 糖合成的基本功能,通过调控C、A家族SPS基因的表达来调控蔗糖合成的强度,B家族SPS基因不参与甘蔗源叶中蔗糖合成而参与蔗糖的积累与利用.     

一种适用于甘蔗SSR-PCR的DNA快速提取方法

以不同甘蔗品种幼苗期幼嫩叶片为材料,以改良SDS法和DNA快速提取法对甘蔗基因组DNA进行提取,并以SSR-PCR检测比较两者的扩增效果。结果表明,两种方法提取获得的基因组DNA条带基本一致,条带较为清晰,重复性好且稳定,均可满足SSR-PCR扩增的需要。但DNA快速提取法简化了SDS改良法,具有高通量、操作方便、简单、快速、成本低、DNA存放时间较长等优点,能在较短时间内完成大量样品的DNA提取。     

广西不同种源银杏种子的性状变异分析

[目的]为银杏雌株的分类提供依据。[方法]以广西9个银杏品种为材料,每品种随机选100粒种子,测定种子的外形指标及可溶性糖和可溶性蛋白含量,分析9个品种种子性状的变异规律。[结果]各品种银杏种子指标由大到小依次为可溶性蛋白含量〉可溶性糖含量〉单核重〉核型系数〉核长〉核宽〉核厚;银杏的生理性状变异较大,形状变异较小;方差分析结果表明,所测性状在9个品种间都存在显著差异;旋转分析结果表明,3个公因子的累积贡献率为93.253％,第1公因子反映了银杏种子的核宽、核厚、单核重,第2公因子反映了银杏种子的核长、核型系数;第3个公因子反映了银杏种子的生理指标。[结论]将银杏种子性状转化为独立指标可简化分析难度,增加分析的可靠性。     

甘蔗DⅢ家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSDⅢ克隆及其hpRNA载体构建

[目的]克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建其hpRNA表达载体,为研究该基因生物学功能奠定基础.[方法]通过同源克隆获得甘蔗SofSPSDⅢ基因部分序列,利用RACE技术获得其全长cDNA.扩增SofSPSDⅢ目的基因约500 bp序列,利用中间载体pHANNIBAL构建该片段的hpRNA结构,然后用NotⅠ将整个hpRNA结构切下,克隆到双元植物表达载体pART27上,构建该基因的hpRNA表达载体.[结果]通过同源克隆和RACE技术获得SofSPSDⅢ基因全长cDNA序列,该基因全长3252 bp,5 ＇端UTR长度59 bp,3 ＇端UTR长度292 bp,开放阅读框（ORF）长度2895 bp,带有真核生物典型的poly（A）尾巴（GenBank登录号：HQ117935）.该基因编码蛋白含有964个氨基酸,理论分子量108.03kDa,等电点pI=6.66;SofSPSDⅢ与SoSPS2、SbSPS和TaSPS9的氨基酸序列同源性分别为99.0％、98.9％和90.0％.构建获得SofSPSDⅢ基因的hpRNA载体pART-DⅢ-Ri.[结论]成功克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建基hpRNA载体,可为下一步沉默该基因、进而解析该基因的生物学功能奠定基础.     

植物蔗糖合成酶基因研究进展

蔗糖合成酶(sucrose synthase,SuSy)是植物体内参与蔗糖代谢的关键酶之一。SuSy基因不仅影响作物产量和淀粉含量,与植物品质相关,还参与植物非生物胁迫过程。进化分析表明,高等植物SuSy基因分为三种类型(Group):SUSⅠ、SUSⅡ和SUSⅢ,SUSⅠ又可分为单子叶组(Monocot SUSⅠ)和双子叶组(Dicot SUSⅠ),甘蔗中的5个SuSy基因也被分为三组。同一植物中不同类型SuSy基因的表达具有发育和组织器官特异性,功能也有特异性。许多试验证明蔗糖能够调节SuSy的活性,光也能影响SuSy基因的表达。转基因研究表明,SuSy基因可以调节库强度、影响植株生长和发育。本研究全面总结国内外在植物蔗糖合成酶基因研究方面的进展,并提出问题与研究展望,为进一步研究利用植物SuSy基因改良作物品种提供参考。