干旱胁迫对东北红豆杉野生种与栽培种生理与次生代谢的影响

为探究干旱胁迫下东北红豆杉野生种与栽培种生理指标、次生代谢物含量以及相关基因表达量的差异,采用盆栽控水法模拟干旱胁迫环境,测定红豆杉叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、丙二醛、游离脯氨酸含量及光合参数等指标;采用RT-PCR结合RACE技术克隆抗旱相关基因（TcDBTNBT、AP2、DREB、PsaK）。结果表明,干旱胁迫下,野生东北红豆杉光合参数,即净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、叶绿素及相关基因（ AP2、PsaK及TcDBTNBT）均呈下降趋势且始终高于栽培种,如干旱胁迫至第48天时,野生种P_n值约为栽培种的1.69倍,叶绿素含量约为栽培种的2.23倍;而野生种细胞间隙CO₂浓度（C_i）、乳酸脱氢酶（LDH）、葡萄糖激酶（GCK）及细胞色素c（Cyt c）则呈显著上升趋势且始终高于栽培种,C_i值在持续干旱胁迫至第48天时约为栽培种的1.32倍,LDH酶活性在第24天后急剧上升为栽培种的1.24倍,至第48天时约为栽培种的1.37;而东北红豆杉栽培种可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素、类黄酮、脯氨酸、丙二醛、谷胱甘肽等次生代谢物含量以及DREB基因表达量均呈上升趋势且显著高于野生种,栽培种MDA含量干旱胁迫至第48天时,约为栽培种的1.36倍;栽培种谷胱甘肽（GSH）在第32天达到峰值,约为野生种的1.15倍,而后呈下降趋势,至第48天时,约为野生种的1.14倍,栽培种精氨酸和鸟氨酸转氨酶含量第16天时急剧上升,分别为野生种的1.05倍和1.19倍,而栽培种天冬氨酸含量在第24天达到峰值,约为野生种的1.07倍。综上所述,东北红豆杉通过糖类、氨基酸的显著增加来抵御干旱胁迫,磷酸戊糖途径是红豆杉体内重要的葡萄糖代谢途径之一,能量代谢方面野生东北红豆杉显著优于栽培种,从光合参数分析栽培种抵御干旱胁迫的能力不及野生东北红豆杉,而栽培种干旱胁迫应答的次级代谢产物如类黄酮等含量显著高于野生种。     

蜂斗叶组培快繁体系的建立

对蜂斗叶的组培条件进行了较系统的研究.结果表明,以蜂斗叶的叶柄切段为外植体,在MS+6-BA 2mg/L培养基上可诱导出胚性愈伤组织并分化出丛生芽;芽丛在MS+6-BA1 mg/L的继代培养基上,月繁殖系数可达3倍以上;健壮芽在1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+活性炭1 mg/L的生根培养基上生根率为100%.     

用RAPD标记分析部分柞蚕二化性品种资源的遗传多样性

采用RAPD标记技术,对36份柞蚕(Antheraea pernyi)二化性品种资源的遗传多样性进行分析。PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳结果表明:利用筛选出的19个随机引物在供试材料中共检测到123个信息位点,其中多态性位点114个,多态性比率92.68%;每一个引物可检测出3～9个位点,其多态性比率不尽相同,平均扩增出6.47条带;各品种具有不同数量的特异性带型。供试品种资源的Nei氏遗传多样性指数(h)为0.324 3±0.151 5,Shannon信息指数(I)为0.487 1±0.197 5,表明长期同地保存的二化性柞蚕品种资源同样具有丰富的遗传多样性;供试品种的Nei氏遗传一致性范围在0.495 9～0.837 4之间,达0.6以上的占96.59%,表明多数品种资源的相似程度较高。36份品种资源分别以辽宁省蚕业科学研究所育成种为主和以国内外引进种为主聚为两大类群。     

利比亚皇后草茎段无性系的建立

利比亚皇后草的茎段在MS BA0.8mg/L 2,4-D0.5mg/L培养基上诱导的愈伤组织,在MS BA1mg/L GA3mg/L IAA0.2mg/L的培养基上分化率达18.8个芽/块,建立了高效分化无性系。把愈伤组织的分化苗在1/2MS IAA0.2mg/L培养基上培养能获得具有大量气生根的生根苗。生根苗经过炼苗,在河沙或炉灰渣的基质上易移栽成活或扦插成活,成活率可达100%。采用组织培养的方法,可以对利比亚皇后草进行试管苗无性繁殖,达到快速繁殖的目的。     

基因枪轰击成熟花粉粒转化玉米的研究

研究了利用基因枪轰击花粉粒再授粉的基因转化途径,将豇豆胰蛋白酶抑制剂基因穴CpTI雪成功导入玉米受体中。卡那霉素筛选结果表明,非转化植株经1000mg/kg卡那霉素溶液处理后白化、死亡,余下大量健壮、可育的抗性植株,转化率约1.59%。通过对抗性植株进行PCR和PCR-Southern检测,初步确定CpTI基因已导入玉米基因组。饲虫实验结果表明,转化植株具有较强的抗虫性。     

干旱胁迫对赤芍生理特性影响及相关基因的克隆表达

为探究不同干旱程度对赤芍生长发育的影响及其抗旱机制,采用盆栽控水法,设置对照组、轻度干旱和重度干旱3个处理,测定赤芍叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白、脱落酸、叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、丙二醛、游离脯氨酸含量、光合参数及超氧化物酶活性等生理指标,评价赤芍抗旱性;采用RT-PCR结合RACE技术克隆抗旱相关基因（DREB、Psb27、PsaK、MDHAR、SOD和GR）,探究不同干旱程度对赤芍相关基因表达水平的影响。结果表明,重度干旱胁迫下,赤芍可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素、类黄酮、脯氨酸、丙二醛、抗坏血酸及谷胱甘肽的含量均呈上升趋势,如在重度干旱和轻度干旱24 d后,赤芍叶片可溶性糖含量分别为对照的2.50倍和1.66倍,重度干旱胁迫第16天时,可溶性蛋白含量为对照组的2.43倍,类胡萝卜素与类黄酮的含量分别约为对照组的1.8倍和1.4倍,约为轻度干旱的1.4倍和1.2倍;而叶片相对含水量、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率与叶绿素含量均降低,如重度干旱胁迫下赤芍叶片含水量不足20%,而轻度干旱和对照组叶片含水量均高于55%,叶绿素含量在第16天降到最低值,约为对照组的26%,为轻度干旱的33%;干旱胁迫下,光合作用相关基因Psb27、PsaK的表达量上调,且重度干旱上调水平更高;多个抗氧化基因的表达量（SOD、GR）、ABA含量以及胞间CO₂浓度呈先升后降趋势,如SOD在重度干旱第16天表达水平达到峰值,分别为轻度干旱与对照组的1.58倍和1.86倍,而后剧烈下降,到第24天时表达水平降到对照组的1.43倍,其中MDHAR的表达量呈下降趋势,重度干旱第24天时表达水平降到对照组的5.53倍。     

利比亚皇后草茎段无性系的建立

利比亚皇后草的茎段在MS BA0.8mg/L 2,4-D0.5mg/L培养基上诱导的愈伤组织，在MS BA1mg/L GA3mg/L IAA0.2mg/L的培养基上分化率达18.8个芽/块，建立了高效分化无性系。把愈伤组织的分化苗在1/2MS IAA0.2mg/L培养基上培养能获得具有大量气生根的生根苗。生根苗经过炼苗，在河沙或炉灰渣的基质上易移栽成活或扦插成活，成活率可达100%。采用组织培养的方法，可以对利比亚皇后草进行试管苗无性繁殖，达到快速繁殖的目的。     

蜘蛛拖牵丝蛋白基因的克隆与表达

蜘蛛丝具有极高的强度和韧度,工业和医学应用价值很高,但由于蜘蛛的不可驯养性使其应用受到限制。因此,本文尝试利用基因工程的方法获得蛛丝蛋白的表达。我们利用巢式PCR技术从大腹圆蛛Araneus ventricosus基因组中克隆了长度为837bp的拖牵丝蛋白基因（ASP）,并分别将其构建至原核表达载体pGEX-6p-1和真核表达载体pGFP-N2上,分别命名为pASG和pASN。pASG在大肠杆菌中16℃下24h诱导表达后,经蛋白质印迹证明成功地表达了GST-ASP融合蛋白;pASN转染昆虫sf9细胞48h后观察到了绿色荧光蛋白GFP的表达,表明ASP基因在大肠杆菌和真核细胞中分别得到了正确表达。本研究为利用基因工程的方法开发蛛丝蛋白的生产途径提供了有益的尝试。     

基于RAPD标记对71个柞蚕品种的聚类分析

采用随机引物扩增多态性DNA(RAPD)的方法,在DNA分子水平上对我国不同地区、不同化性的71个柞蚕品种进行聚类分析。从140条RAPD随机引物中筛选出28条可稳定扩增条带的多态性引物,共扩增出92条多态性条带,占总扩增带数的29%;采用非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,简称UPGMA)聚类法对试验结果进行分析,构建了71个柞蚕品种的亲缘关系,结果显示,各个地区与不同化性的柞蚕品种之间亲缘关系没有明显区别,遗传类型相互混杂。     

菊芋的生态功能研究

菊芋不仅是一种优良的家畜饲料,而且具有多重生态功能,是生态价值巨大的抗逆、高产、高密度能源植物.现主要对其在耐寒、耐旱、耐盐碱及作为能源植物等生态功能及应用价值方面进行了探讨,并就今后菊芋生态功能的研究和利用提出了展望.