东莞大蕉超表达拟南芥CBF1基因及其抗寒性检测

【目的】研究超表达拟南芥CBF1基因（AtCBF1）对大蕉抗寒性的影响,为从大蕉克隆抗寒相关基因奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法转化东莞大蕉的胚性细胞悬浮系,获得转AtCBF1基因的大蕉植株;利用GUS组织染色、PCR、RT-PCR以及RT-qPCR对转基因植株进行鉴定;比较低温处理后的转基因株系和对照的冷害特征以及超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量等生理生化指标,鉴定转基因大蕉植株的抗寒能力。【结果】试验共获得6个抗性再生转化系。GUS组织染色结果表明,除T1外,其余均为阳性;PCR鉴定结果表明,AtCBF1在6个抗性再生转化系均为阳性,而GUS基因在T1转化系中没有检测出;RT-PCR结果表明,AtCBF1在6个转化系均得到表达,对T1、T2和T3 3个转化系进行RT-qPCR检测发现,AtCBF1基因在3个转基因株系表达水平存在差异;在低温处理下,转基因植株的叶片相对电导率、MDA的累积都低于非转基因植株,而SOD总活性高于对照;低温处理条件下,转基因植株叶片的冷害症状明显轻于对照。【结论】AtCBF1在大蕉中超表达,具有增强大蕉SOD活性,降低因低温导致的MDA含量和离子渗漏率,缓解质膜过氧程度,进而改善大蕉植株抗低温胁迫的能力。     

地被石竹引种栽培的技术

研究了异地引种的石竹在新栽种地的开花特性、生长节律与繁殖特性、抗性、生态适应性。结果表明:除草石竹外,其他引入品种均有很强的生态适应性。其中,大红石竹、锦团石竹、五彩石竹、五寸石竹、浓香石竹、重瓣石竹品种间差异小,平均苗高20cm,冠幅23cm,结实率相对高,有一定耐践踏能力,在生长后期进行修剪能很好的促进开花并降低株高3cm;常夏石竹和美国地被石竹品种间差异小,平均苗高14cm,冠幅36cm,结实率低,耐践踏能力稍强,在生长后期进行修剪能较好地促进开花并降低株高2cm。     

16个地被菊品种的苗期抗寒性评价

为研究地被菊抗寒性,加强地被菊在三北地区的应用推广,为抗寒地被菊品种筛选提供依据,以16个地被菊良种苗期叶片为材料,对其进行低温胁迫后测定叶片相对电导率、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量,使用Logistic方程进行拟合,计算各地被菊品种半致死温度,并对地被菊的抗寒指标进行综合评价,得到16个品种的抗寒性排序。结果表明：大部分品种的SOD活性随着胁迫程度的加重而降低,但是抗寒性强的品种在胁迫后期SOD活性下降趋势要明显低于抗寒性差的品种;MDA含量与地被菊抗寒性呈负相关。采用隶属函数法对地被菊的抗寒指标进行综合评价,计算得‘毛香玉’半致死温度为最低;参试苗期地被菊苗期抗寒性排序为：‘毛香玉’>‘重阳红’>‘成双’>‘中秋红’>‘金乳荷’>‘新玉’>‘金银菊’>‘橙黄金’>‘1903’>‘醉绣球’>‘紫堇早’>‘美矮粉’>‘1902’>‘繁白露’>‘洒金红’>‘中秋白’。综上所述,‘毛香玉’苗期半致死温度为最低,为-10.66℃,抗寒性最好。     

生态因子对地被石竹光合作用的影响

采用Li-6400型光合作用系统,对不同季节地被石竹的光合日变化进行研究,通过相关分析和通径分析,得出光合速率与生态因子间的关系,并综合曲线拟合和多元逐步回归分析方法对净光合速率(Pn)与影响因子建立相应的优化模型方程.结果表明:(1)地被石竹叶片Pn的日变化在春季和秋季呈单峰曲线型;夏季表现为双峰曲线型,具有典型的光合"午睡"现象.(2)春季,蒸腾速率和气温是直接影响地被石竹叶片Pn的主要因子;夏季,空气相对湿度、胞间CO2浓度和气温是直接影响Pn的主要因子;秋季,胞间CO2浓度和蒸腾速率是直接影响Pn的主要因子.(3)地被石竹光补偿点约为56.94μmol.m-2.s-1,光饱和点约为800μmol.m-2.s-1,补偿点、饱和点均较高,属于喜光植物.     

三季开花终年长绿的地被石竹

地被石竹是近几年从美国引进的具有较高观赏价值的绿化品种。花期5-10月,花色艳丽,五彩缤纷,香气浓郁,既可用于花坛、花境、草坪镶     

地被菊的抗寒性和光照栽培试验

地被菊植物体内含水量降低，抗寒防冻能力增强；抗寒性强的品种叶糖含量都高于抗寒性弱的品种。全光下的地被菊冠幅最大，开花指数最大，比其他3个样方的地被菊开花提前3～13d不等，具有较高的观赏效果，光越弱植株高生长越高。     

地被菊露地越冬期间的抗寒性研究

以地被菊(Dendranthema×grandiflorum Kitamura)‘紫勋章’品种为植物材料,对其在北京秋冬季自然降温过程中叶片、脚芽、根进行测定分析,并运用相关分析法对各生理指标间相关性进行分析。结果表明:在露地越冬过程中,地被菊的根系活力随温度缓慢下降;叶片、脚芽的相对含水量及根的含水量随温度降低而下降;叶片、脚芽的SOD、CAT酶活性总体呈升降趋势,POD则相反,而根的酶活性只在突然降温的短期内及1月份出现显著变化,总体受低温影响较小;叶片的可溶性糖含量显著增加,可溶性蛋白和脯氨酸含量总体呈下降趋势;脚芽和根的渗透调节物质含量总体呈升降趋势。相关分析表明,地被菊的抗寒性与相对含水量、SOD、可溶性蛋白、可溶性糖、根系活力密切相关。     

遮荫对引种地被石竹生理生态学特性影响

为探讨适宜引种地被石竹生长所需要的光照条件,以一年生地被石竹的实生苗为供试材料,通过不同的遮荫处理,对地被石竹的生理生态学特性进行了初步研究。结果表明:地被石竹比叶面积小,为(124.50±8.24)cm2.g-1;在遮荫条件下,地被石竹节间距增长,并且这种增长是随着遮荫程度的增加而增加的;不同遮荫条件下,通过对叶片相对含水量、比叶重、叶绿素含量和光合作用的测定,可知地被石竹耐荫性较弱。     

转DREB1A基因地被菊花Fall Color后代综合性状及耐寒性检测

以转35S和rd29A启动子驱动的AtDREB1A基因地被菊花植株为试材,以组织培养微扦插的方式进行繁殖,对获得的转基因各株系无性后代进行性状观察及自然低温条件下的抗性检测。结果表明,转基因株系以茎段为外植体进行组织培养扩繁,植株在大田中移栽成活率高且能够正常生长,与野生型相比,转基因植株株高、冠幅、分枝角度性状存在表型差异,而花期、花色不存在表型差异;转基因各株系在低温胁迫下相对电导率和膜伤害率均明显降低,表明转基因株系增强了对低温的胁迫耐性;2007年冬季转基因株系存活率高,露地越冬能力也明显增强。     

转CBF1基因提高水稻抗寒能力的初步研究

本研究利用农杆菌介导法将转录调控因子CBF1导入北方粳稻沈6014和松粳3号中,经过多轮抗性筛选,获得了抗除草剂草丁膦的材料。PCR分子检测表明,外源基因已经插入到水稻基因组中。转基因植株后代种子在含除草剂的培养基上比对照具有更高的发芽率;4℃低温试验表明,转基因植株比对照的抗寒能力提高。     

根癌农杆菌介导转录因子CBF1基因对菊花的转化

利用根癌农杆菌介导法对菊花品种'小金黄'叶片进行遗传转化,研究影响菊花转化的若干因素,建立一套高效的遗传转化体系.结果表明:2 d的预培养,OD600值约为0.5的农杆菌菌液添加50 mg/L AS,侵染时间3 min,2 d的共培养,从分化培养基获得的抗性芽在生根培养基MS+0.4 mg/L NAA+10 mg/L Km+100 mg/L Cef上进行延迟筛选,有利于获得较高的转化效率.PCR检测表明,CBF1基因已整合到菊花基因组中,共获得18株转基因植株,在抗性株系中PCR阳性率为36.7%.     

拟南芥转录因子CBF1基因的克隆与原核表达

CBF1转录激活因子与植物的抗逆密切相关,根据GenBank中拟南芥（Arabidopsis thaliana）CBF1（C-repeat/dre binding factor 1）基因的编码区设计1对特异引物,通过RT-PCR扩增出拟南芥CBF1基因,随后亚克隆到pMD18-T载体,测序、序列分析表明与拟南芥CBF1对应区域相似性为100%。将该片段亚克隆到原核表达载体pET22b（＋）中构建原核表达质粒,转化大肠杆菌ER2566,在IPTG诱导下产生CBF1蛋白,SDS-PAGE结果表明表达的蛋白约24ku,与预期一致。     

东乡野生稻抗寒基因的利用与前景展望

东乡野生稻是普通野生稻（φＮ／２８°１４’）,它具有特强的耐寒性、耐瘠性等有利基因资源,值得重视。本文阐述了东乡野生稻抗寒性的研究与利用,分析东乡野生稻耐寒基因资源利用的可行性和开发前景。     

高灌蓝莓CBF基因的单核苷酸多态性分析

本研究以21个高灌蓝莓品种为试材,克隆VcCBF基因,测序后分析其单核苷酸多态性(SNP),共克隆到123个非重复序列,发现120个SNP位点,单核苷酸多态性发生频率为1/695bp,核苷酸多态性值(Pi)为0.01251。在120个SNP位点中,单态突变位点62个;简约信息位点58个,其中双突变55个,三突变3个。对其碱基替换方式进行分析发现,转换91个,颠换26个,转换与颠换的发生比率为3.5∶1。通过单倍型分析发现,21个蓝莓品种的VcCBF基因存在5种单倍型。     

大白菜CBF4基因的克隆和遗传进化分析

采用RT—PCR法,从大白菜（Brassica rapa subsp．pek／nens／s）河头早中克隆了拟南芥CBF4的同源基因BrCBF4,并对它的序列特征、蛋白结构和遗传进化进行了分析。结果表明,BrCBF4全长663bp,编码一个包含220个氨基酸残基和具有典型AP2结构域的蛋白,并且含有两个潜在的豆蔻酰化位点。遗传进化分析表明,BrCBF4与BjDREB1—2的关系最近,与拟南芥AtCBF4同属一个类群,而AtCBFI,2,3与大白菜的BrCBF1,2,3及其它芸薹属植物相关基因分属另一个类群。推测BrCBF4与BjDREB1—2．AtCBF4为直系同源基因,在功能上相似,而与BrCBF1,2,3存在功能上的分化。本研究为进一步研究BrCBF4在大白菜非生物逆境响应中的功能奠定了基础。     

农杆菌介导CBF1基因转化安祖花的研究

[目的]为获得耐低温安祖花奠定基础。[方法]利用农杆菌介导CBF1基因侵染安祖花,并研究不同浓度乙酰丁香酮(AS)和侵染时间对转化后安祖花抗性愈伤组织的存活率和抗性芽分化率的影响。[结果]以重组质粒pBI121-CBF1为模板,利用CBF1cDNA全长的引物序列进行PCR扩增,获得约650bp的片段,表明重组质粒构建成功。在抗性培养基上筛选12周后,部分愈伤组织褐化死亡。用100μmol/LAS作为诱导物质时,抗性愈伤组织存活率和抗性芽的分化率较高。农杆菌侵染时间对转化后愈伤组织存活率和抗性芽分化率有一定影响。[结论]当AS浓度为100μmol/L、侵染时间为10min时,抗性愈伤组织的存活率及分化率最高,分别为48.6%和11.46%。     

侧金盏花CBF转录激活因子基因片段的克隆

[目的]探索CBF转录激活因子基因在侧金盏花中是否存在。[方法]以侧金盏花基因组DNA为模板,根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计1对特异性引物,通过PCR扩增获得1个DNA片段,将其克隆到pUCm-T载体中,转化大肠杆菌TG1,筛选阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]测序结果显示通过PCR扩增获得的基因片段长448 bp。在GenBank中检索,该序列与从拟南芥和其他作物中克隆的CBF同源基因序列同源性较低,说明是一个新的基因片段,初步认定该片段是侧金盏花CBF基因片段。[结论]该研究为进一步克隆侧金盏花CBF转录激活因子基因全长序列、鉴定其生物学意义奠定了基础。     

NaCl胁迫对五彩石竹和常夏石竹种子萌发的影响

以五彩石竹(Dianthus chinensis)和常夏石竹(Dianthus plumarius)种子为供试材料,在浓度为0.5%、1.0%、1.5%的NaCl单盐胁迫下进行发芽实验。结果表明:与对照相比,随着NaCl胁迫浓度的增加,两种石竹种子的发芽率、发芽值和发芽指数均呈降低趋势,随着胁迫浓度的增加相对盐害率升高,种子开始发芽的时间推迟,发芽过程延长;1.0%NaCl浓度胁迫对五彩石竹和常夏石竹发芽率的抑制分别达到了67.70%和73.40%,在浓度为1.5%的NaCl胁迫下两种供试植物的发芽率分别为16.00%和5.33%。在不同浓度盐胁迫的作用下,两种供试种子的胚根、胚芽、子叶的生长受到不同的抑制。五彩石竹1.0%浓度NaCl溶液与对照相比其对胚根、胚芽有明显的抑制作用,胚根从6.89mm下降到1.98mm,胚芽从4.76mm下降到0.26mm;常夏石竹在0.5%浓度下,胚根、胚芽的生长受到明显影响,与对照相比胚根长下降了45.83%,胚芽长下降了54.60%。耐NaCl胁迫能力为五彩石竹>常夏石竹。     

水杨酸诱导表达AtCBF1的转基因烟草研究

CBF是植物低温驯化过程中的关键性调控因子,过量表达CBF可显著提高转基因植物的非生物胁迫抗性。但是,组成型高表达CBF基因常导致转基因植株生长受阻。通过使用人工合成的水杨酸诱导型启动子,结果发现拟南芥CBF1基因在转基因烟草中受低浓度水杨酸诱导表达,且不影响烟草的生长发育。本研究结果说明,组合化学诱导型启动子和CBF基因,可以用于提高作物的抗环境胁迫的遗传改良中。