影响油菜花和角果发育的因子

田间试验表明,油菜(Brassica napus L.)产量的变异与角果数、每角种子数的差异是相联系的,而这种变异又与开花期及开花后的叶面积指数的差异相关。这些结果认为,开花前花序碳同化物的供应状况对决定油菜种子产量是重要的。角果和种子发育成功与否,取决于它吸收碳同化物的能力。这种推测通过遮阴和去叶减少碳同化产物的供给,     

AtCS25基因过表达载体的构建和拟南芥的遗传转化

AtCS25基因是拟南芥中一个功能未知的基因.生物信息学分析发现,该基因可能与花粉和花粉管的发育有关.为了进一步探究该基因的功能,克隆了AtCS25基因的全长CDS序列,并将克隆得到的片段插入到过表达载体pBI121相应的位置,构建了AtCS25基因的过表达载体pBI121 - AtCS25.通过农杆菌GV3101介导将该载体转入拟南芥Col生态型中,获得了5株转基因植株,为进一步研究AtCS25基因的功能奠定了良好的基础.     

拟南芥叶片和角果特异性启动子的筛选与分析

通过生物信息学方法和Genevestigator程序,从拟南芥基因组中筛选了1个叶片特异性表达基因ACD6(at4g14400)和2个角果特异性表达基因AT2FP2(at5g57520)、at1g56100,并通过实时定量PCR分析它们在拟南芥不同组织中的表达模式。从TAIR网站获得各基因的上游序列,利用Plant CARE和Bio Prospector预测各基因的启动子序列,命名为Pat4g14400、Pat5g57520和Pat1g56100。构建启动子驱动报告基因gus的植物表达载体,转化拟南芥。转基因拟南芥GUS染色后发现:ACD6主要在叶片中表达,Pat4g14400为叶片特异性启动子;AT2FP2和at1g56100在角果中的表达量比其他组织高数倍,Pat1g56100和Pat5g57520具有角果特异性。     

RAV基因对拟南芥和大豆不定芽再生的影响

RAV基因是具有AP2/ERF结构域的转录因子家族成员之一,以拟南芥rav突变体和GmRAV干涉(GmRAV-i)大豆的不同外植体为材料进行愈伤组织诱导,分别在芽诱导培养基中加入不同浓度的外源细胞分裂素2-ip和6-BA,考察平均不定芽数和不定芽再生频率。结果表明:与野生型材料相比,拟南芥rav突变体和GmRAV-i大豆在适宜的2-ip和6-BA浓度下平均不定芽数和不定芽再生频率均有所降低。证明RAV基因同系物在不同植物间具有功能保守性,并且在细胞分裂素存在下促进植物不定芽的再生。     

高温对棉花花器官发育和棉铃生长的影响

棉花的生长发育与温度有密切的关系。如在适宜的温度范围内温度偏高,则有利于棉花正常生长,并能获得较高的产量和较好的纤维品质。但是若遇到高温,不仅会影响到棉花的正常生理活动,甚至会导致幼铃脱落。本文着重研究在33℃以上的高温对棉花花器官的发育和棉铃生长的影响。     

不同植物激素对油菜角果生长和结实的影响

利用不同植物激素溶液在结角期间处理油菜角果,结果对油菜角果生长和结实均有较好影响,其中1.5mg/L 激动素 1mg/L萘乙酸混合液处理1次,对角果增长增粗和每角粒数增加作用较大,1.5mg/L激动素处理2次和3次对粒重增长作用较大,1mg/L萘乙酸处理2～3次对提高种子含油量作用较大.     

过量表达玉米ZmPto/ZmPti1基因对拟南芥基因的差异表达研究

利用拟南芥基因芯片检测ZmPto/ZmPti1共表达转基因拟南芥的基因表达情况,了解Pto/Pti1信号途径的下游组分,对Pto/Ptil的作用机制做进一步探讨.结果表明,与野生型株系比较上调表达两倍的基因有84条,与野生型株系比较下调表达两倍的基因有95条.在上调表达的基因中有9条与非生物逆境有关,其中有SOS系统中的SOS3、DREBIA、WRKY15等;有3条与生物逆境有关,分别为AT4G36010、AT5G01870、AT5G64120;与生长发育有关的有12条;与脂类吸收、转运、代谢相关的基因6条;转录因子9条.在下调表达的基因中与非生物逆境有关的基因有4条;与生物逆境有关的基因2条;发育调控的基因8条;转录因子2条.无论上调还是下调表达的基因中,都有很多未知功能的基因.ZmPto/ZmPti1同时过表达显著影响植物对非生物逆境的响应、生长发育等过程,同时对脂类的吸收、转运、代谢等过程也有显著影响.     

水稻OsENO2-2基因过表达对水稻抽穗期的影响

【目的】 OsENO2-2是OsENO2通过可变剪切产生的短转录本,其cDNA序列从粳稻中花11中分离获得。本研究的主要目的是初步分析OsENO2-2在水稻抽穗期调控中的作用。【方法】 构建了OsENO2-2的超量表达载体,获得转基因植株,通过对表型的观察和统计,分析目的基因在过量表达条件下的功能,并利用反向遗传学方法验证该基因的功能。【结果】 OsENO2-2过量表达导致水稻在长日照条件下的抽穗期推迟,而短日照条件下抽穗期无明显变化。通过qRT-PCR方法对水稻开花关键基因的检测发现,在长日照条件下,RFT1的表达量在超表达材料中显著下调,其他开花重要基因表达量在野生型和超表达材料中没有显著变化;而在短日照条件下,所有检测基因的表达量在野生型和超表达材料中均没有显著变化。【结论】 在长日照条件下,OsENO2-2主要通过调控RFT1基因的表达来调控水稻抽穗期。     

重叠延伸PCR克隆拟南芥ACCase基因和植物表达载体构建

植物的乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)催化乙酰辅酶A羧化生成丙二酸单酰辅酶A,是脂肪酸合成的第一步,该步骤是种子脂肪酸合成与含油量形成的关键调控步骤。拟南芥中的真核形式ACCase基因cDNA长约7,000bp,难以直接克隆。本研究先通过常规PCR将其cDNA分成八个重叠的片段分别扩增出来,再用重叠延伸PCR将得到的片段逐步拼接成长度为6890bp的完整的基因序列,测序证实克隆序列正确无误,最后将其克隆到农杆菌转化植物的载体上。序列分析发现ACCase基因的开放阅读框长度为6765bp,编码一个含2254个氨基酸残基的多肽链,推测其分子量约为250KDa。ACCase基因的成功克隆为利用该基因调控油料作物的含油量奠定了良好基础,同时为克隆长度较大的基因提供了一种经济可行的方法。     

异源表达玉米ZmWRKY11基因增强拟南芥对盐胁迫的耐受性

从玉米中分离得到响应高盐胁迫的WRKY基因,将其命名为ZmWRKY11。构建过量表达载体pCAMBIA1301-ZmWRKY11,采用花序侵染法转化拟南芥,研究ZmWRKY11基因的生物学功能,扩繁后对T3代转基因植株进行耐盐鉴定试验。结果表明,转基因株系的绿苗率在盐胁迫处理后显著高于野生型拟南芥,同时,野生型株系中丙二醛含量和相对电解质渗透率相较于转基因植株发生了更为显著的上升,但脯氨酸含量的上升幅度则小于转基因株系。结果表明,ZmWRKY11在拟南芥中的异源过表达增强了转基因植物对盐胁迫的耐受性。     

油菜内源激素与角果长度发育的关系

以甘蓝型油菜特长角H218、H203,短角4101和增11,普通角果中油821、MSP334为材料,采用酶联免疫 测定技术分析了发育1～20d内角果内源激素含量的动态变化。研究了内源IAA、GA3、iPA和ABA含量与角果长 度发育的关系。结果表明: (1)特长角材料IAA含量在角果发育第1～5d低于短角材料,第5、20d角果的IAA含量 分别与最终角果长呈极显著和显著负相关; (2)特长角材料iPA含量在第5～20d低于短角材料,第1d角果的iPA 含量与最终角果长呈显著正相关,第5、10、15d角果的iPA含量分别与最终角果长呈显著负相关; (3)第5d角果的 GA3 含量与最终角果长呈显著正相关; (4)第1d角果的ABA含量与最终角果长呈显著负相关。iPA和IAA可能在 油菜角果长度发育中扮演重要角色。     

茶树花发育相关的一个钙依赖蛋白激酶基因的克隆与表达分析

应用cDNA-AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)技术分析了结实率差异显著的龙井43和大叶乌龙两个茶树品种在花蕾发育过程中基因表达的差异。从获得的差异图谱中,克隆得到一个与茶树花发育相关的钙依赖蛋白激酶基因片段,然后用RCAE方法扩增获得其cDNA全长序列,命名为茶树TCK(Camellia sinensis calcium-dependent protein kinase)基因,GenBank登录号EU732607。该基因cDNA序列全长2281bp,编码760个氨基酸。用RT-PCR方法进一步研究该基因的功能,检测其表达特异性,结果表明该基因只在茶树花蕾发育后期特异表达,在叶、花蕾发育早期均无表达,提示TCK基因可能在茶树花发育过程中发挥重要作用。     

花发育干细胞信号转导及基因调控研究进展

植物干细胞的调控是一个动态的、网络化的过程。近年来植物干细胞相关研究已经有了较大进展,不断有新的参与干细胞调控的基因和机理被发现。综述了近年来植物干细胞调控相关研究进展,重点针对信号转导途径和植物花器官发育干细胞调控网络进行了阐述,归纳出较清晰的基因调控路径和模型,便于认识植物花器官发育中干细胞的时空调控方式。     

甘蓝型油菜BnPLE2基因克隆及转基因拟南芥过表达分析

为研究油菜中二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)基因的功能,利用甘蓝型油菜品种中双11号参考序列设计引物,克隆E2基因的CDS序列,命名为BnPLE2,序列全长1 503bp,由6个外显子构成,编码500个氨基酸残基,预测蛋白相对分子质量为25.17k D,等电点为9.04。BnPLE2氨基酸序列高度保守,与拟南芥Atpl E2相似性最高。构建BnPLE2超表达载体p35S::BnPLE2转化拟南芥哥伦比亚生态型。转基因拟南芥后代表现出花序簇状分布,花蕾排列紧密呈菊花状。主花序顶端优势消失,侧枝生长发达,果荚畸形,柱头突出。     

甘蓝型油菜角果及种子发育过程的研究

本研究用甘蓝型油菜(B.napus)华油8号为材料,标志主花序中部花朵开放时间,从开花后10天开始,每隔5天取样一次,测定角果长度、宽度、体积、表面积、鲜重、千粒重、含油量及脂肪酸组成.结果表明:角果长度在花后15天基本长足,而宽度在花后20天才接近定型。花后10～20天是角果体积和表面积急剧增长的时期,以后变化不大.角果鲜重在花后10～25天增加最快,25天达最大值。花后20天至成熟是千粒重和含油量增长最快的时期。芥酸在花后20天为1.056％,成熟时达40％,而亚油酸则相反,花后15天为43.7％,以后逐渐下降,成熟时为15.03％,其它脂肪酸也有规律地变化。     

蝴蝶兰C类花器官发育基因PhAG1a的克隆及表达分析

为研究MADS-box基因在花器官发育中的功能,进一步理解兰科植物花器官发育的分子调控机理。利用RT-PCR和RACE技术从蝴蝶兰中克隆了一个MADS-box基因PhAG1a(GenBank登录号为KY399811),并利用实时荧光定量方法分析其表达特性。序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 107 bp,含完整的开放阅读框,可编码248个氨基酸,属于C功能AGAMOUSE家族基因,与蝴蝶兰属的PhalAG1和PeMADS1基因关系最近;表达模式分析表明,PhAG1a基因在营养器官中不表达,只在蕊柱和子房中表达。在5类突变体花器官中,PhAG1a基因在退化雄蕊变异为侧瓣、侧瓣退化与蕊柱合生和侧萼片变异为唇瓣等3类突变体花器官中,PhAG1a基因的表达没有变化,在侧瓣变异为唇瓣和侧瓣顶端长出花药的突变体花器官中,PhAG1a基因在蕊柱中的表达水平显著降低。推测该基因在决定蝴蝶兰合蕊柱的发育中起重要的调控作用。     

拟南芥抗病基因RPP8转化烟草及其表达分析

拟南芥的RPP8（at5g43470）基因编码一种NBS—LRR类抗病蛋白,特异性识别病原菌Peronospora parasitica 8。将该基因亚克隆到植物转化载体pBINPLUS上,通过农杆菌介导的方法将其转入烟草（Nicotiana benthamiana）。用PCR方法对转基因植株进行了初步鉴定,再利用RT—PCR分析了RPP8在烟草中的表达情况。结果表明拟南芥RPP8基因能在烟草中正确表达,说明烟草的转录系统能正确识别拟南芥RPP8基因的启动子、外显子和内含子并在mRNA水平进行正确的剪接。对拟南芥RPp8基因在烟草中的表达进行了初步的分析,这对在烟草中进行拟南芥的R基因的功能鉴定与验证提供了借鉴。     

拟南芥AtLACS9基因的克隆及其植物表达载体构建

将大豆种子凝集素基因的启动子(lec)从pBl-lec载体上酶切下来,连接到植物表达载体pCAMBIA3301(p3301)的多克隆位点上,然后运用RT-PCR方法扩增了拟南芥AtLACS9基因的编码区cDNA,并将其克隆到改造后的p3301载体的lec启动子之后,为进一步转化大豆、获得油份含量提高的转基因大豆做准备....     

白桦花发育基因BpMADS3对玉米的遗传转化及功能验证

MADS-box基因编码多种具有重要生物学功能的转录调节因子,能够激活或抑制其他基因的转录,在调节植物根、叶、花和果实的发育尤其在开花植物花的发育过程中起到重要的调控作用。将东北白桦树中克隆得到的BpMADS3基因导入玉米中,验证其在玉米中的功能。结果表明,利用In-Fushion技术成功构建了BpMADS3基因的单子叶植物表达载体pTF101.1-T-nos-Ubi-BpMADS3,采用花粉管通道法将该基因导入玉米自交系合344中,获得5个T2代PCR和RT-PCR阳性株系,转基因株系H1-25和H1-76的散粉期和抽丝期均比对照提前,穗重、穗长、穗粗和百粒重等产量相关性状显著或极显著高于对照。研究结果初步证明,BpMADS3基因的导入对玉米花期提前和产量增加有一定的功效。