拟南芥生物钟双突变体lhycca1营养生长时相转变

高等植物生长发育阶段可分为营养生长和生殖生长2个阶段,其中营养生长阶段中只有通过营养生长时相转变方可进入生殖生长阶段。营养生长时相转变(vegetative phase change,VPC)是植物从幼龄期(juvenile stage)到成熟期(adult phase)的转变,受到基因表达的调控。生物钟(circadian clock)相关基因LHY和CCA1单独作用延迟VPC的发生,这2个基因的共同作用下VPC是否受到影响尚未见报道。本研究以拟南芥(Arabidopsisthaliana)为研究对象,通过形态和茎尖分生组织(shoot apical meristem,SAM)解剖结构观察及调控因子miR156和靶基因SPL3的表达变化,分析LHY和CCA12个基因在VPC过程中的作用。结果表明:双突变体lhycca1生长周期为15d,莲座叶第5片时(第10天)出现远轴面表皮毛,此时叶基角和叶长宽比增大且茎尖分生组织凸起明显,miR156和SPL3的表达水平在植物生长发育阶段呈负相关变化。而野生型生长周期为20 d,莲座叶第6片(第15天)时才出现远轴面表皮毛、叶长宽、叶基角、SAM、miR156和SPL3的变化。这些结果说明在LHY和CCA1的共同作用下,VPC提前发生,LHY和CCA1 2个基因参与VPC的调控。     

隐花色素基因CRY2延迟拟南芥营养生长时相转变

高等植物的胚后发育经历了2个重要的时相转变,即营养生长时相转变与成花转变。这2个转变都受到内源因子与外源因子的综合调控。调控这两个转变的基因网络存在共同的因子,如部分SPL家族基因。以拟南芥叶片远轴面表皮毛的出现和mi R156的表达量为形态和分子生物学标志,研究参与成花转变的光受体基因CRY2对营养时相转变的影响,结果表明CRY2影响营养生长时相转变,突变体cry2-1的营养生长时相转变推迟。     

拟南芥赤霉素相关突变体ga3-1和ga5-1营养生长时相转变

为探究营养时相转变过程中赤霉素所起到的作用,对拟南芥赤霉素相关晚花突变体ga3-1和ga5-1生长过程中叶片的形态,大小,远轴面表皮毛,茎顶端分生组织形态以及生长周期等特征进行研究。结果表明,在拟南芥营养时期时相转变过程中,ga5-1和ga3-1突变推迟开花,且延迟了幼龄期到成熟期的营养生长时相转变。     

台盼蓝染色鉴定拟南芥sdl1突变体的细胞死亡

拟南芥突变体sdl1在光周期为16 h黑暗/8 h光照条件下生长叶片出现先萎蔫后白化现象,采用台盼蓝染色的方法研究萎蔫及白化苗的死亡情况,结果证实突变体sdl1萎蔫处发生细胞死亡,但细胞完全死亡（完全白化）后不能被染色,所以台盼蓝染色只能对突变体sdl1细胞死亡的早期进行鉴定。     

油菜BnROP1同源基因沉默导致拟南芥雄性不育

基于油菜杂合双显性雄性核不育系和拟南芥全基因组芯片的表达谱分析结果,选择了一个油菜差异表达基因,其对应的拟南芥同源基因为AT3G51300（ATROP1）,采用荧光定量PCR方法,对油菜中该基因（BnROP1）在根、茎、叶、花、雌蕊、雄蕊、角果中的表达模式进行了分析,在此基础上构建了ATROP1基因的microRNA干扰载体,通过农杆菌介导的拟南芥转化,获得12株转基因苗。T1代转基因苗的表型观察发现,转基因植株大多出现角果数量减少或不结实、无花粉、花药萎缩以及小孢子数量大大减少的表型。对转基因T2代多个株系的荧光定量PCR分析说明,目标基因的干扰是有效的,靶基因的表达水平都显著下调。说明转基因植株的雄性不育表型和ROP1基因的表达沉默有关,ROP1基因不仅控制了花粉管的极性和伸长,还和小孢子的正常发育密切相关。     

陆地棉脱水素基因GhDHN1与拟南芥AtCOR47基因的比较

利用生物信息学分析了陆地棉脱水素基因GhDHN1与拟南AtCOR47基因的区别。结果发现,GhDHN1与拟南AtCOR47基因均有2个外显子,1个内含子;不同的是,AtCOR47基因的内含子和外显子均长于GhDHN1基因的。两个基因的内含子均有较高的AT含量,AtCOR47内含中AT的含量更高,两者外显子和内含子的剪接符合GT-AG规则。GhDHN1与AtCOR47基因所编码的蛋白质均为酸性,带负电荷,属于亲水性蛋白质,均属于SKn型脱水素,其氨基酸序列的一致性为45.2%;不同的是,AtCOR47比GhDHN1多一个保守性的K片段;GhDHN1和AtCOR47基因的启动子比较发现,2个基因的启动子中含有相似的响应非生物逆境胁迫的顺式作用元件和激素响应顺式作用元件,而GhDHN1拥有AtCOR47不具有的参与保卫与胁迫响应顺式作用元件TC-rich repeats,AtCOR47拥有GhDHN1不具有的乙烯响应元件。     

优质中早熟晚粳嘉花1号特征特性及其配套技术

嘉花１号是浙江省嘉兴市农科院新近育成的密穗半矮生型中熟晚粳品种。２００１年桐乡市引进并进行栽培试验 ,着重研究它的生育特性和栽培技术。通过品种区域试验及较大面积试种示范 ,该品种表现出品质优、高产稳产、熟期适中、分蘖力和抗性强、后期转色好等特性 ,较适宜在桐乡市作单季稻、瓜翻稻种植。桐乡市２００１年试种１５４ｈｍ２ ,２００２年扩大试种５６４０ｈｍ２,预计２００３年试种面积在１．６７万ｈｍ２ 左右。一、产量表现１．试验产量在２００１年嘉兴市品比区试中 ,每６６７ｍ２ 产量６００．７ｋｇ ,比对照秀水６３增产７…     

水稻黄叶早衰突变体osyes1的生理特性和基因定位

【目的】叶片是水稻进行光合作用最重要的器官。叶色突变体是研究光合作用、叶绿素合成代谢和叶绿体发育的重要材料。【方法】利用⁶⁰Co辐射诱变中籼恢复系自选1号,获得黄叶早衰突变体osyes1。幼苗期对突变体和野生型进行外源H₂O₂处理。抽穗期对突变体和野生型叶片进行超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、活性氧含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、净光合速率测定以及透射电镜观察。成熟期考查突变体和野生型的主要农艺性状。以osyes1/02428的F₂群体中的隐性单株为作图群体,利用图位克隆方法定位OsYES1基因。【结果】osyes1的突变性状始于3~4叶期,水稻抽穗后,所有叶片均表现为黄叶衰老症状,致使突变体株高、穗长、每穗粒数及结实率极显著低于野生型对照。与野生型对照相比,突变体幼苗对外源H₂O₂更敏感。生理分析表明,孕穗期野生型倒3叶的叶绿素含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性极显著低于倒2叶和剑叶,而突变体的含量则极显著低于野生型且依次极显著降低;与野生型相比,突变体剑叶、倒2叶和倒3叶的丙二醛、H₂O₂和O₂^-含量极显著增加,而可溶性蛋白含量则相反。遗传分析表明,osyes1受一对隐性核基因控制,利用图位克隆技术将OsYES1基因定位于第7染色体短臂的RM21353与RM21384之间,物理距离为708 kb。【结论】由于osyes1叶片过早黄化衰老导致与产量相关的重要农艺性状显著下降。OsYES1基因定位在第7染色体两个SSR标记(RM21353和RM21384)之间的708 kb的物理区间内。     

拟南芥春化基因vrn2的克隆及相关分析

进行了拟南芥春化基因vrn2(Vernalization2)在拟南芥和唐菖蒲基因组DNA分子上的定位研究。以拟南芥(Arabidopsis thaliana L．)为材料，根据已报道的vrn2基因序列，设计并合成一对特异引物，通过PCR方法扩增出全长3154bp的特异片段。Southern杂交结果表明，在拟南芥基因组中，用HindⅢ酶切消化的DNA在约9．0Kb处有一条杂交带，用BamHI酶切消化的DNA在约2．5Kb处有杂交信号，在唐菖蒲基因组中，用HindⅢ酶切消化的DNA在约2．7Kb处有杂交信号出现。杂交结果说明vrn2在拟南芥基因组中是单拷贝基因，在唐菖蒲基因组中也含有此基因或是具有与vrn2同源的序列。     

大豆GmbZIP33基因启动子的克隆及瞬时表达分析

启动子作为基因调控的重要元件,决定着下游基因表达的时空和强度特性。为研究大豆GmbZIP33基因启动子功能,在前期克隆获得GmbZIP33基因(Glyma.03G219300.1)序列的基础上,通过N-PCR(nested PCR)技术克隆了GmbZIP33 CDS上游启动子区序列(2 316 bp)。利用PlantCARE在线分析软件进行顺式作用元件的预测,发现该序列上除含有TATA-box和CAAT-box等核心调控元件外,同时包括与抗逆、光响应、激素响应、蔗糖应答元件和多个与组织特异性表达相关的元件。为研究GmbZIP33启动子的表达调控特性,构建了该启动子调控报告基因GUS表达的载体,并利用农杆菌介导的花序浸染法将其转入拟南芥中,发现该启动子驱动下的GUS基因在不同组织(莲座叶、花、荚果和根)的维管束中均特异性表达;对转基因拟南芥进行实时荧光定量PCR检测发现,GUS基因在花中表达量最高,荚果中次之,表明GmbZIP33基因可能受到多种因素和蔗糖的调节并参与花荚发育的调控。     

不同植物激素诱导拟南芥SDG8的表达模式

与植物激素在植物整个生命周期中起着多重作用类似,基因SDG8对植物生长、发育、代谢、抗性等多个方面也具多效性。对拟南芥Col-0和转p SDG8::GUS植株分别进行KT、ABA、GA3、IAA、Me JA和Me SA喷洒处理24h后,用GUS试剂和RT-q PCR研究SDG8基因的表达模式。结果显示,在植物营养生长阶段和使用的激素浓度范围内,这6种激素对SDG8基因的表达调控有4种模式:KT高低浓度都抑制表达;ABA低浓度促进表达,高浓度表达量下降;GA3低浓度与高浓度促进表达的水平相同;随IAA、Me JA和Me SA浓度增加表达水平提高。这些结果从总体上揭示了植物激素对SDG8的表达趋势的影响,对进一步研究植物激素与SDG8基因相互作用有一定的参考价值。     

大豆24kDa油体蛋白与人bFGF融合基因转化拟南芥的研究

为探索大豆油体蛋白与人bFGF蛋白在植物油体中融合表达的可行性,以大豆总DNA为模板,通过PCR扩增得到大豆油体蛋白基因（Ddoil）及启动子（Ddprm）,构建Ddprm启动的Ddoil基因与植物偏好密码子改造的bFGF基因融合表达载体p1390Ddprm-Ddoil-bFGF,花侵染法转化拟南芥,对T2代拟南芥抗性植株基因组进行PCR检测,对种子总蛋白进行SDS-PAGE分析、Western blot检测、ELISA检测及细胞活性测定,为bFGF在其他油料作物的油体系统的表达提供了参考。     

拟南芥和酿酒酵母来源的磷脂：甘油二酯酰基转移酶与底物的潜在结合位点分析

为了探究拟南芥和酿酒酵母来源的磷脂:甘油二酯酰基转移酶（PDAT）在油脂积累过程中与底物相互作用的机制,本研究利用蛋白三维结构模拟、分子对接等生物信息学手段对植物、真菌等来源的PDAT进行蛋白进化分析以及PDAT与特定底物的分子对接分析。通过模拟PDAT和磷脂分子的空间对接模型,预测出底物和蛋白空间互作的多个关键氨基酸位点。基于多种磷脂分子和AtPDAT的分子对接和氨基酸序列比对,AtPDAT氨基酸序列中的W153,E310,D313,V627可能对蛋白质和底物结合发挥重要作用。该结果精确定位PDAT与磷脂底物的结合位点以及催化位点,为下一步PDAT蛋白定向改造提供重要的数据支撑。     

拟南芥mapkkk15突变体的鉴定及非生物胁迫下的功能分析

低温寒害是制约我国天然橡胶种植的最主要的环境限制因子,阐明橡胶树抗逆机制有助于保障天然橡胶的种植安全。前期研究发现1个低温诱导的橡胶树MAPKKK基因参与橡胶树抗寒能力调控,序列比对发现该基因与拟南芥MAPKKK15基因同源,但AtMAPKKK15的功能仍不清楚。通过对拟南芥MAPKKK15基因功能的研究,揭示该类基因在植物逆境胁迫应答中的作用,将有助于进一步解析橡胶树MAPKKK基因的功能。本研究从DNA和转录水平鉴定拟南芥mapkkk15纯合突变体植株,评价mapkkk15突变体低温和干旱胁迫抗性。结果显示：低温抑制AtMAPKKK15基因表达。对2个mapkkk15纯合缺失突变体进行分析,发现与野生型植株相比,mapkkk15突变体植株的抗冻存活率提高,电解质渗漏率下降。脱水实验表明,突变体叶片脱水率要高于野生型。上述结果表明,AtMAPKKK15基因在拟南芥中可能反向调控抗寒性,正向调控抗旱性。     

橡胶树AtCAB1同源基因的克隆及其在稳定与衰老期叶片中的差异分析

以一编码蛋白与拟南芥的CAB1高度相似的EST序列作为探针,通过同源搜索从橡胶树的转录组数据中电子克隆到一条长1 415 bp的cDNA,该序列包含一798 bp的ORF及47 bp的5′UTR和570 bp的3′UTR,命名为HbCAB1;在此基础上,采用PCR技术成功扩增了包括该ORF在内的915 bp的cDNA序列。序列分析表明,该基因预测编码265个氨基酸,理论分子量为28.15 ku,等电点为5.25;蛋白含有1个保守的捕光叶绿素a/b结合蛋白结构域,3个跨膜螺旋和1个C端螺旋,1个三聚化基序,