基因工程技术的发展及其在农作物上的应用

对基因工程技术的发展历程进行了概述,总结了不同的转基因方法;对基因工程技术在农作物上的应用进行了阐述;分析了转基因技术目前存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

植物β-1,3-葡聚糖酶的研究进展

植物β-1，3-葡聚糖酶（β-1，3-D-葡聚糖-3-葡萄糖苷水解酶，EC3．2．1．39）属PR2（Pathogensis—relatedpmteins，PR）类蛋白，作为植物抗真菌基因工程的热点之一，近年来的研究进展较为迅速。文章就β-1，3-葡聚糖酶的生物特性、分类、诱导、抗性和发育进行了竦合性介绍。     

梭梭HabHLH74转录因子基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用分子生物学技术从梭梭中克隆了HabHLH74转录因子基因, 在大肠杆菌中表达HabHLH74蛋白, 旨在为梭梭抗逆分子机理提供研究基础。研究结果表明：①利用RT-PCR技术成功扩增了HabHLH74的完整编码区cDNA序列, HabHLH74编码区cDNA序列长度为1 218 bp。根据HabHLH74编码区序列预测出其编码蛋白的理化性质。②成功构建了HabHLH74基因的原核表达载体pET28a（+）-HabHLH74, 并在大肠杆菌中成功表达了梭梭HabHLH74蛋白, 其分子量为43.6 kDa。③对诱导条件进行单因素试验后获得的最佳诱导表达条件：诱导剂IPTG浓度为0.5 mmol/L, 诱导温度为37 ℃, 诱导时间为6 h。④对在优化条件下诱导后的菌体进行超声破碎后发现梭梭HabHLH74蛋白主要以包涵体形式存在;降低诱导温度（16 ℃、25 ℃诱导）未能得到可溶性表达的梭梭HabHLH74蛋白。     

干旱胁迫和复水处理后梭梭转录因子的转录组分析

为了探明梭梭应对干旱胁迫和水分刺激的分子调控机理,利用高通量测序技术对正常浇水(对照,CK)、干旱胁迫组(轻度干旱胁迫组,LWS;中度干旱胁迫组,MWS;重度干旱胁迫组,SWS)和复水组(RSWS)梭梭的转录组和转录因子表达谱进行分析。结果表明:数据经de novo拼接共获得74 641条非冗余Unigene,N50长度1 537 bp,对转录组数据比对、注释后共检测到56个转录因子家族、1 307个转录因子编码基因。与对照组相比,干旱胁迫组和复水组中的差异表达基因均以下调表达方式为主,其中,AP2-EREBP、MYB、bHLH、WRKY、NAC、ABI3VP1家族基因在各胁迫组中均表达且表达数较多。复水组中偏向通过增加AP2-EREBP、WRKY和NAC家族上调编码基因数量来实现梭梭幼苗对水分刺激的应答调节;而干旱组更偏向下调AP2-EREBP和bHLH的编码基因数量来实现幼苗对干旱胁迫的响应。干旱组和复水组测序结果的表达量(FPKM)与用荧光定量PCR法得到的基因表达量之间的相关性分别为0.947 8(P0.01),0.967 2(P0.01),结果证实了2种处理产生的差异表达基因数据的有效性。综合而言,AP2-EREBP、MYB和bHLH转录因子家族成员对梭梭干旱胁迫具有正负调控的作用。     

小黑麦的饲用特性及其在草地生态中的应用前景

小黑麦是第一个小麦和黑麦属间杂交的麦类人工培育种,具有抗旱、抗寒、抗病,高蛋白、高氨基酸和高生物量等杂种优势,目前已广泛应用于粮食、饲料和工业生产中.通过对小黑麦目前的育种、生产力提高、抗性机制、改善生态环境以及经济效益等方面的研究进行综述,为小黑麦的饲草价值开发及其在生态建设中的利用提供基础资料.     

荒漠肉苁蓉组织培养和细胞悬浮培养体系的建立

为了获得稳定的肉苁蓉资源,采用植物组织培养技术和细胞培养技术,以肉苁蓉（Cistanche deserticola Y.C. Ma）的肉质茎为研究材料,诱导出愈伤组织并继代培养,建立一种稳定的肉苁蓉细胞悬浮培养体系。研究结果表明：①肉苁蓉愈伤组织的最佳培养体系为：MS+PVP 2 000 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L+KT 0.5 mg/L+GA₃ 1.0 mg/L+蔗糖30 g+琼脂7.0 g/L,pH值为5.8,培养条件为：光照12 h/d、温度（25±1）℃;其中,淡黄色的肉苁蓉愈伤组织为高产细胞株系。②肉苁蓉细胞的悬浮培养体系为：B5+ GA₃ 2.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L,pH值为5.8,培养条件为：光照18 h/d、培养温度（25±1）℃、摇床转速110 r/min。③细胞接种浓度为4.0 gDW/L时,细胞干重达到最大值,为12.350 gDW/L,该体系为最佳培养体系。该研究建立了肉苁蓉愈伤组织培养体系和稳定的肉苁蓉细胞悬浮培养体系。     

燕麦种子萌发期抗旱能力的综合评价

为了研究不同燕麦材料的抗旱能力,以83份燕麦为试验对象,以200 g/L聚乙二醇(PEG-6000)进行胁迫处理,测定各燕麦品种的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、种子萌发率、发芽势和发芽率共6个形态指标,通过计算并绘制韦恩图,筛选出9份抗旱性较强的燕麦材料。进一步对9份燕麦萌发期的丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、脯氨酸(Pro)质量分数、过氧化物酶(POD)活性及超氧化物歧化酶(SOD)活性进行测定。在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法构建燕麦萌发期抗旱性的综合评价体系,探究燕麦种子萌发的抗旱评价指标。通过两种指标同时检测和相互映证,建立萌发期燕麦抗旱综合评价体系,研究结果表明‘2010-48’和‘H44’为强抗旱品种;‘2010-5’和‘04-111’为中抗旱品种;‘ly05-2’‘05-22’‘06-31’‘2010-26’‘05-34’为弱抗旱品种。     

疯草及毒性成分研究进展

疯草是指含苦马豆素的豆科黄芪属和棘豆属有毒植物,能引发家畜疯草病。疯草的分布比较广泛,属于世界性有毒植物,近年来疯草蔓延迅速,在一些地区已经造成草地毒草化,频繁出现放牧家畜中毒死亡现象,严重威胁草地畜牧业发展。研究表明,疯草的毒性与其含有的苦马豆素有关,但苦马豆素却不是疯草自身代谢产物,而是疯草携带内生真菌的代谢产物,此外苦马豆素还是一种良好抗肿瘤药物。笔者结合国内外相关研究对疯草的分布、危害、防治及毒性成分研究进展进行综述,并对疯草分类、研究地域及利用前景进行了讨论。     

bHLH转录因子的研究进展

碱性螺旋—环—螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)蛋白属于转录因子超家族,在真核生物中广泛分布。目前,大部分bHLH转录因子功能在动物中已明确,但在植物中的研究相对滞后。bHLH转录因子作为植物体内第二大类转录因子,其在植物的生长发育、生理代谢及逆境应答等过程中起着重要的作用,它主要通过特定的氨基酸与靶基因的相互作用,进而调节相关基因的表达。为进一步了解bHLH转录因子在植物体内的功能和特点,现对其结构特点、分类及生物学功能进行阐述,主要侧重于其在非生物胁迫下的最新研究进行综述。该综述为深入理解bHLH转录因子在逆境胁迫下的分子作用机制提供理论依据。     

苏尼特羔羊褐色脂肪鉴定及特征研究

哺乳动物脂肪组织主要可以分为白色脂肪组织和褐色脂肪组织,无论细胞形态还是功能,褐色脂肪与白色脂肪都有较大差别。褐色脂肪在哺乳动物产热以及能量平衡方面发挥着重要作用。为探究绵羊褐色脂肪分布特点,本研究采集了出生1、7和30 d苏尼特羊的肾周、颈部、背部、尾部、胸部、腹股沟和心包脂肪,通过HE染色、透射电镜和免疫组织化学鉴定脂肪组织类型,并通过实时荧光定量PCR和Western blot探究苏尼特羔羊不同日龄以及不同部位褐色脂肪的特点。结果发现,苏尼特羔羊体内存在两种不同类型的脂肪细胞,多室小脂滴的褐色脂肪细胞和空泡状脂滴的白色脂肪细胞。褐色脂肪细胞内有嵴的线粒体较多,并检测到褐色脂肪组织特异性蛋白UCP1的表达。而白色脂肪细胞内很少有带规则嵴的线粒体,不表达UCP1。出生1和7 d时褐色脂肪细胞数量及UCP1表达无显著差异,但出生30 d时明显下降。本研究通过形态学观察和标记基因以及蛋白检测鉴定了苏尼特羔羊的褐色脂肪和白色脂肪,证明了肾周脂肪和尾部脂肪分别是褐色脂肪以及白色脂肪的主要来源部位。出生1和7 d时苏尼特羔羊体内褐色脂肪较多,出生30 d时褐色脂肪的表型变化较大,呈现下降的趋势。本文探究了苏尼特羔羊褐色脂肪的特点,为反刍动物褐色脂肪研究提供了一定的基础。