叶绿素荧光技术在筛选光合突变体中的应用

叶绿素荧光技术作为光合作用研究的手段,在光合突变体筛选中起到了重要作用。使用该技术,大量光合突变体得以分离,并且随着分子生物学的进展,突变基因也被陆续克隆,同时利用这一技术的筛选方法也随着人们对光合作用机制认识的深入,不断得到了改进,本研究就这方面进展做以综述。     

水稻高效RNA干涉体系的建立及其在受体激酶基因功能研究中的应用

利用RNA干涉(RNAi)技术，可以特异性的抑制真核生物体中目标基因的表达。本研究构建了适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341。为检测其有效性，使用它构建了针对GUS基因的RNAi载体，并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织。GUS染色分析结果表明该载体中RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达。为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素，对针对某个目标水稻基因的水稻RNAi植株进行了详细的分析。通过Southern和Northern杂交检测了T0代RNAi植株中T-DNA插入的拷贝数和目标基因的表达量，筛选出T-DNA为单拷贝插入，且目标基因的表达被高效抑制的株系。对来源于该株系的T1代植株进行了半定量RT-PCR检测，结果表明RNAi效应可以遗传给后代转基因水稻植株，但是不同个体中的RNAi效率存在差异。RNAi系统的表达量可能是决定RNAi效率的最关键因素。我们建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义，利用这个系统我们已经构建了60多个水稻受体激酶基因的RNAi载体，系统的研究正在进行中。     

拟南芥CycD2基因在水稻中的表达及初步分析

细胞周期蛋白CycD2基因是在拟南芥（Arabidopsis thaliana）基因组中发现的，对调节细胞周期具有重要作用的调控因子。研究利用RT-PCR技术由拟南芥幼苗mRNA扩增了CycD2基因，构建了超量表达载体并对单子叶植物水稻（Oryza sativa ssp. japonica）进行了转化。对获得的转基因植株进行半定量RT-PCR分析表明，CycD2 mRNA的确能够在水稻中积累。超量表达CycD2的转基因水稻植株在发育早期生长与发育加快，表现为幼苗植株根长和株高均显著高于对照（转空载体植株），加快了水稻的生长速率。     

植物光呼吸途径研究进展

光呼吸是和光合作用密切相关的一个过程,它起始于光合作用碳固定阶段的第1个酶,1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化/加氧酶的加氧反应。RuBP加氧生成2-磷酸乙醇酸,这是一种对光合作用有抑制作用的物质,通过光呼吸可以转化成3-磷酸甘油酸(3-PGA),作为卡尔文循环的底物被利用。由于这一过程释放CO₂及NH₃,消耗还原力NADPH和能量ATP,因此被认为是不利于光合作用的一个浪费能量的过程。但光呼吸也有其有利的一面。在强光下,光呼吸可以通过调节电子传递、消耗能量等方式,减轻由于光能过剩造成的光抑制及光氧化对光合机构的伤害。对光呼吸途径基因的克隆,有助于更好地了解光呼吸的生理功能,并通过对基因的修饰,达到调控光呼吸的目的,使作物增产。在这里,本文就关于光呼吸的途径、生理功能、基因克隆及光呼吸调控几个方面的内容做了综述。     

高寒草地四种植物叶片化学计量学特征及其对坡度的响应

本研究以高寒草甸和高寒灌丛共有物种黑褐苔草(Carex atrofusca Schkuhr Riedgr.)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala Bunge.)、冷地早熟禾(Poa crymophila Keng.)、乳白香青(Anaphalis lactea Maxim.)为研究对象,比较分析四种植物叶片碳(Carbon, C)、氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)含量差异及其随坡度变化的变化趋势。结果表明：高寒草甸植物叶片C,N含量、C/N比值种间差异显著,高寒灌丛植物叶片N,P含量,C/N,C/P,N/P比值种间差异显著;高寒灌丛乳白香青叶片C/N,C/P比值和黄花棘豆叶片C/P,N/P比值显著高于高寒草甸;随着坡度增大,两种草地类型所有植物叶片C含量和N/P比值均无显著变化趋势;高寒草甸黑褐苔草和黄花棘豆叶片N含量显著减少,C/N比值显著增大;高寒灌丛乳白香青叶片P含量显著减少,C/P比值显著增大。两种草地类型植物叶片化学计量特征对坡度的响应差异说明了植物适应环境策略的多样化。     

转叶绿体超氧化物歧化酶基因水稻的获得

[目的]研究转叶绿体超氧化物歧化酶（SOD）基因水稻的获得。[方法]在构建叶绿体超氧化物歧化酶基因转化载体的基础上,采用农杆菌侵染法,使用C418作为筛选剂,经筛选和分化获得转基因植株,并对其进行PCR检测。[结果]确定G418的最佳浓度为200mg／L,采用尽可能短的筛选时间获得了好的转化效果,最终获得237株再生苗;经PCR检测,65株呈阳性,转化率为27％。[结论]确定了G418的筛选效果,为其进一步应用提供科学依据。