转基因植物非预期效应检测评价技术的发展

检测和评价转基因植物非预期效应是转基因植物安全评价不可或缺的重要内容之一。介绍了转基因植物非预期效应的定义、成因及其检测评价技术的发展，指出了转基因植物非预期效应检测评价技术的难点和存在的问题。阐述了基因芯片分析技术在检测和评价转基因植物非预期效应中的应用前景，特别介绍了转基因植物在不同发育阶段和生长条件下差异表达基因的分布模型，并提出了利用基因芯片分析技术，从差异基因到代谢途径，再到非预期效应的转基因植物安全评价模式。这一评价模式可为今后创建高效、全面、客观、公正的转基因植物非预期效应检测和评价技术提供可能的实验模型和理论依据。     

水稻白叶枯病菌hrpF启动子序列调控的绿色荧光蛋白基因表达体系的构建

为了阐明启动子序列对水稻白叶枯病菌效应子基因表达的调控作用及特征,通过融合PCR将报告基因GFP基因置于水稻白叶枯病菌hrpF基因启动子序列的下游,经酶切、PCR鉴定及序列测定,成功构建了受hrpF启动子序列调控的GFP基因转录单元pMF-GFP,并转入JXO I菌株中。结果发现构建的hrpF：：GFP转录单元,在hrp诱导培养基XOM2上可有效诱导表达,而在NA培养基上不能诱导表达。结果还显示,在大肠杆菌中,中间表达载体phrpF：：GFP具有GFP表达活性。     

GhMAPK参与调控棉花对链格孢的抗性

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)级联途径,由三种级次磷酸化的MAPKKK (MAPK kinase kinase)、MAPKK (MAPK kinase)和MAPK蛋白激酶组成,广泛参与植物防御反应的调控。本文利用已发布的陆地棉Gossypium hirsutum L.全基因组数据,对其中的MAPK家族基因编码序列进行多序列比对和聚类分析。结果显示,53个GhMAPK大都含有植物MAPK保守的TXY基序,并且能够聚集到AtMAPK的A、B、C、D四个族中。进而利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术,研究GhMAPK是否参与调控棉花对链格孢Alternaria alternata抗性。链格孢是引起棉花轮纹斑病并导致棉花早衰的主要病原真菌。结果发现,沉默GhMAPK3、GhMAPK7、GhMAPK9及GhMAPK19的棉花植株,抗病性显著下降,表明这4种GhMAPK正调控棉花对链格孢的抗性。进一步利用靶向性沉默策略,验证这4种GhMAPK中各同源基因对棉花链格孢抗性的调控作用。结果显示,仅同源基因GhMAPK3b、GhMAPK7b、GhMAPK7c、GhMAPK9a、GhMAPK9b、GhMAPK19b和GhMAPK19c参与正调控棉花对链格孢的抗性,而同源基因GhMAPK3a、GhMAPK7a、GhMAPK7d和GhMAPK19a并不调控棉花对链格孢的抗性。     

Plant MetGenMAP数据库分析水稻表达谱芯片数据的方法初探

基因芯片数据分析是利用基因芯片技术进行各项研究的关键。本文以水稻Affymetrix表达谱芯片的数据为例,利用Plant MetGenMAP数据库,对水稻受病原菌侵染后基因表达量及代谢途径的变化情况进行了初步分析,同时,提供了一种利用Plant MetGenMAP数据库分析水稻基因芯片数据的方法。     

一氧化氮和过氧化氢诱导水稻细胞过敏反应的协同作用分析

 【目的】本文研究了信号分子一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)对水稻细胞过敏反应(HR)的诱导作用。【方法】用溴酚兰染色法定量检测这两种信号分子单独或协同诱导作用下水稻细胞的HR。【结果】该两种信号分子可以独立或协同诱导水稻细胞HR的产生，H2O2对NO诱导的HR具有调节作用，但NO与H2O2浓度平衡与否对HR诱导并无影响。【结论】H2O2和NO均是诱导水稻细胞HR的信号分子，诱导过程中并不存在"NO/H2O2 浓度平衡作用机制"。     

棉花多抗品种中植棉KV-1抗病基因同源序列的克隆与分析

 许多抗病基因都具有核苷酸结合位点（NBS）和富亮氨酸重复区（LRR）。根据已知的NBS-LRR类抗病基因的保守序列,分别设计一对简并引物和一对特异引物,用以扩增棉花基因组中的抗病基因同源序列。获得一条大小约500 bp的扩增片段,克隆测序后得到10条NBS-LRR类RGAs。推导的氨基酸均具有抗病基因的P-loop（kinase-1a）、kinase-2、kinase-3a及GLPL区。同源性比较发现,其中1条属于TIR-NBS LRR类,其余9条属于non-TIR-NBS-LRR类。1条TIR-NBS-LRR类RGAs与已克隆的N、L6、M等抗病基因的同源性为51%~60%,9条non-TIR-NBS-LRR类RGAs与已克隆的RPS5、RPR1、Xa1等抗病基因的同源性为51%~60%。这些抗病基因同源序列（RGAs）可作为分子标记筛选棉花的抗病候选基因。     

棉花MAPKs家族成员的聚类分析

MAP激酶(促分裂原活化蛋白激酶)级联信号通路(MAPKs)由3种级联磷酸化的蛋白激酶MAPKKK、MAPKK和MAPK组成,在调控植物的生长发育、胁迫响应及抗病反应等过程中都起重要作用。为了全面了解棉花MAPK、MAPKK、MAPKKK家族各成员间的关系,进而研究和揭示MAPKs在棉花抗病、抗逆中的作用,利用已公布的雷蒙德氏棉和亚洲棉基因组数据,并从NCBI数据库中收集陆地棉的MAPKs氨基酸序列,运用生物信息学的方法对棉花(陆地棉、雷蒙德氏棉、亚洲棉)MAPK、MAPKK和MAPKKK家族的氨基酸序列进行了同源比对和聚类分析。结果表明:棉花MAPK家族具有特征性结构TEY磷酸化位点或TDY磷酸化位点,依据其氨基酸序列可划分为A、B、C和D族,其中TEY类包含A、B和C族,TDY类只包含D族;棉花MAPKK家族具有特征性保守区域S/T-X5-S/T和活性部位基序D(I/L/V)K,并依据其氨基酸序列也可将其划分为A、B、C和D族;棉花MAPKKK家族具有MEKK特征性保守区域G(T/S)PX(W/Y)MAPEV和Raf特征性保守区域GTXX(W/Y)MAPE(L/V),进而分为MEKK类和Raf类2组亚群。本研究梳理了棉花MAPKs中的MAPK、MAPKK、MAPKKK家族各成员间的关系,为进一步研究棉花MAPKs信号传导途径和揭示其在棉花抗病、抗逆中的作用提供了基础信息。     

棉花黄萎病的综合防治策略研究

为有效控制棉花黄萎病，以抗病品种中植棉2号、耐病品种鲁棉研28号和感病品种新陆早7号为试验材料，进行施加有机肥、喷施叶面肥、施用生防制剂、控制早铃等处理，并与只施加生防制剂和不做任何措施的处理进行发病率、病情指数及产量比较。结果表明，应用该综合防治措施对棉花黄萎病具有较高的防效，最高可达67.13%。实施综合防治措施后，抗病品种中植棉2号、感病品种新陆早7号、耐病品种鲁棉研28号分别增产16.95%、42.11%、11.44%。该综合防治技术为田间棉花黄萎病防治提供了有效措施。     

基因芯片技术鉴定棉铃虫胁迫后棉花差异表达基因

棉花在受到植食性昆虫为害后基因表达会发生变化,筛选鉴定这些调控基因有助于解析昆虫诱导棉花抗虫性的分子机制。本研究以棉花(Gossypium spp.)(中12)为实验材料,分别从正常生长条件下的棉花(对照)和棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)取食胁迫6、12、24和48h的棉花叶片(处理)中提取总RNA,采用Affymetrix棉花基因芯片进行了基因表达谱分析。结果表明,棉铃虫取食6h时,差异表达基因共有4109个(占28%),其中上调1917个,下调2192个;棉铃虫取食12h时,差异表达基因共有2605个(占18%),其中上调1326个,下调1279个;棉铃虫取食24h时,差异表达基因共有3213个(占22%),其中上调1424个,下调1789个;棉铃虫取食48h时,差异表达基因共有2763个(占19%),其中上调1450个,下调1313个。进行生物信息学分析后发现,这些基因功能涉及氧化应激响应、防御响应、信号转导、转录调控、黄酮类生物合成、萜类化合物合成与代谢以及源于多种氨基酸的罗勒生物碱生物合成等多个方面。另外,从芯片结果中鉴定获得调控棉花特异性挥发物的相关基因,发现法呢...     

棉花品种抗早衰特性比较和评价

比较和研究了我国新疆棉区及黄河长江流域棉区98个不同棉花品种和品系的抗早衰特性及早衰发生的动态消长规律。结果发现,不同棉花品种抗早衰特性存在着明显的差异,抗早衰、中抗早衰、感早衰、极感早衰品种分别占所试品种3.06%、18.37%、60.20%和18.37%。该结果大致反映了目前我国各棉区大多主栽品种抗早衰遗传基础差。早衰发生的动态消长规律研究结果显示棉花早衰具有普发、暴发和不可逆的特点。基于早衰对我国目前棉花生产危害状况,就有关防治策略和措施进行了探讨。