玉米开花期相关的Indeterminate domain(IDD)蛋白家族基因的鉴定

开花期是影响玉米产量的重要因子之一。Indeterminate1 (ID1)编码玉米Indeterminate domain (IDD)家族蛋白,是玉米开花期的重要调控因子。然而,其他玉米IDD蛋白家族基因及其生物学功能有待深入研究。本文利用生物信息学技术在玉米基因组中鉴定并分离了37个IDD家族基因,记作ZmIDD。表达分析发现这些ZmIDD基因在8个玉米组织中显示出多种表达模式。为进一步探讨ZmIDD基因在调控玉米开花期上的作用,检测了37个ZmIDD在172个自交系中的遗传多样性,发现35个ZmIDD基因在自交系间具有多态性,平均每个基因具有37.8个多态性位点。关联分析鉴定到包含ID1在内的7个ZmIDD基因在多个环境下与开花期性状显著关联。对Zm00001d020683基因2 kb的启动子区和600 bp编码区重测序,共鉴定到64个多态性位点。候选基因关联分析鉴定到2个启动子区的插入缺失(In/Del)位点与开花期显著关联,其中2个位点分别插入3 bp和2 bp的单倍型为一种提早开花的基因型。研究结果为玉米开花期相关基因的分离和利用研究提供了候选基因和选择靶点。     

ZmLTP3基因对玉米的遗传转化及耐盐性鉴定

为探讨转脂蛋白在非生物逆境中的作用,将Zm LTP3基因利用花粉管通道法转入玉米自交系京2416中,在PCR和EPSPS速测试纸鉴定基础上连续自交获得转基因阳性株系。以转基因株系OE6、OE10、OE18作为试验组,以自交系京2416为对照(WT),进行盐胁迫处理,比较二者之间在形态指标和生理指标方面的差异。结果显示,在正常生长条件下,转基因株系与野生型的各项指标均无显著差异。在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的株高、茎基宽、根长、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著增加,表现出较好的生长状态;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性也显著升高,显示出较高的活性氧清除能力;同时,丙二醛(MDA)含量及相对外渗电导率水平则显著下降,暗示其体内较低程度的细胞伤害水平。以上结果表明,Zm LTP3基因的过量表达可提高玉米的耐盐胁迫能力。     

近15年国家自然科学基金稻、麦类作物遗传育种领域项目申请情况分析

国家自然科学基金是国家支持基础研究的主要渠道之一。本文以15年(1998—2012年)来国家自然科学基金中稻、麦类作物遗传育种面上类项目申请数据为依据,对稻、麦类作物遗传育种学研究的现状与趋势从研究领域和研究层次2个维度进行了深入分析。分析数据显示,15年来稻、麦类各类型项目申请量呈上升趋势,其中稻类项目的申请总量高于麦类项目。从研究领域来看,稻类研究项目申请量最多的是发育生物学,占稻类申请量的37.4%;其次是抗性,占27.6%。麦类作物研究主要集中在抗性研究领域上,占麦类申请量的38.1%;其次是发育及品质,分别占23.7%和21.5%。从研究层次来看,随着水稻基因组测序的完成,稻类研究领先于小麦研究。稻类研究项目申请量最多的基因克隆与功能分析,占稻类申请量的41.6%;其次是分子标记与基因定位,占28.8%。麦类研究申请量最多的是分子标记与基因定位,占麦类申请量的36.5%;其次是基因克隆与功能分析,占28.2%。综合国内外研究现状,建议今后在继续加强对围绕高产、优质、高效、抗逆等研究持续资助的基础上,积极支持将基因组学、生物技术和生物信息学与传统作物学相结合的基础研究。     

根际ACC脱氨酶活性细菌的分离及其促生作用研究

从不同来源的植物根际土壤中分离出能以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源生长的细菌4株,经测定均具有较高的ACC脱氨酶活性,并进一步研究了菌株对植物的促生长作用。首先进行了种子根长试验,利用菌株菌悬液处理玉米和番茄种子,结果表明,经过细菌1101、2101、4201和GXGD002处理,种子的生根长度较对照组均有明显增长,玉米种子根长相对伸长率依次为78.73%、61.72%、47.37%、47.08%;番茄种子根长相对伸长率依次为61.19%、55.84%、54.34%、51.19%。其次进行了番茄穴盘栽培试验,分别在播种后40 d和55 d收苗,测定植株的株高、茎粗、根长等生长指标,结果表明,菌株4201和GXGD002具有显著促进生长作用,其处理组植株在株高、根长、根系活力等方面较对照组均有明显增强。     

一种简单快速的拟南芥基因组DNA的微量提取方法

报道了一种专供PCR分析的快速微量提取拟南芥基因组DNA的方法，该法大大简化了传统提取3-法的步骤，而且用氯仿一异戊醇代替传统的酚，克服了由于酚的残留带来的后续PCR等操作上的困难。用该法提取的DNA样品质量较高，特别适合一些突变体及转基因植株的PCR初步鉴定。     

一种简单快速的拟南芥基因组DNA的微量提取方法

报道了一种专供PCR分析的快速微量提取拟南芥基因组DNA的方法。该法大大简化了传统提取方法的步骤,而且用氯仿-异戊醇代替传统的酚,克服了由于酚的残留带来的后续PCR等操作上的困难。用该法提取的DNA样品质量较高,特别适合一些突变体及转基因植株的PCR初步鉴定。     

魔芋愈伤组织诱导、分化及植株再生的初步研究

采用白魔芋(Amorphophallusalbus)块茎为外植体,以MS培养基为基本培养基,在不同生长调节剂组合的诱导培养基和分化培养基上进行培养。试验结果显示,在MS+0.5mg·L-16 BA+0.5mg·L-1NAA、MS+0.5mg·L-16 BA+0.5mg·L-12,4 D及MS+1.0mg·L-16-BA+1.0mg·L-12,4 D的培养基上容易诱导愈伤组织(诱导效率分别为92%、96%和93%),且愈伤组织容易分化;在分化培养基MS+1.0mg·L-16 BA+0.1mg·L-1NAA及MS+1.0mg·L-16 BA+0.5mg·L-1NAA上,愈伤组织容易分化(分化效率分别为86%和52%)。将在MS+1.0mg·L-16 BA+0.1mg·L-1NAA培养基上分化出的不定根和不定芽转至MS培养基上,30d后培养出完整植株。     

表高油菜素内酯浸种对玉米幼苗某些生理特性的影响

用表高油菜素酯浸种的结果表明：玉米品种铁单10号幼苗的根系活力，根干重，叶面积，地上部干重，充实度，超氧化物歧化酶（SOD），过氧化物酶（POD），过氧化氢酶（CAT）活性，叶绿素含量和光合速率都有所提高。     

玉米逆境响应转录因子ZmGBF1的克隆及表达分析

从玉米中克隆了ZmGBF1基因,该基因长1 134 bp,编码377个氨基酸。进化树分析表明,玉米ZmGBF1与小麦TaGBF1、TuGBF3和高粱SbCPRF1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,ZmGBF1在玉米胚芽鞘中表达量最高,叶片次之,根中表达量最低;ZmGBF1基因表达受到盐、干旱、高温、低温、脱落酸和水杨酸诱导,且在干旱和高温条件下ZmGBF1的表达量与对照相比呈显著差异,暗示ZmGBF1可能参与玉米对干旱和高温的响应过程。     

玉米ZmLTP3基因启动子的克隆及功能分析

植物转脂蛋白(LTPs)参与多项生理功能,但关于其在非生物胁迫中的作用及调控机制鲜有报道。前期研究发现,转玉米Zm LTP3基因的拟南芥抗盐性得到了提高。通过克隆得到Zm LTP3基因上游1 302 bp的启动子序列,Plantcare在线分析发现,在克隆序列中含有CAAT-box、TATA-box等启动子必需作用元件,除此之外还含有众多响应生物胁迫、非生物胁迫的元件。将启动子序列与β-葡萄糖苷酸酶(GUS)报告基因相连,构建植物表达载体,转化拟南芥。转基因拟南芥GUS组织化学染色结果表明,该启动子序列具备启动子活性。研究结果可为后续深入研究Zm LTP3基因的作用及上游调控机制奠定基础。