独脚金内酯及其抑制剂对卷丹珠芽生长发育的影响

为了探索独脚金内酯及其抑制剂对卷丹珠芽生长发育的影响,本试验以卷丹百合(Lilium lancifolium)为材料,分别用浓度为10μmol/L的外源GR-24和Tis-108溶液在叶腋处进行喷施,并测定卷丹百合及其珠芽的各项生理特性和形态指标,进行相关分析。结果表明:喷施浓度为10μmol/L的GR-24和Tis-108溶液,对卷丹的株高、茎粗、除花葶外的总叶片数、单株花蕾数、花期等均有明显的变化;Tis-108处理的卷丹花葶以下的珠芽直径、珠芽数量均大于CK处理和GR-24处理;与CK处理相比,GR-24处理延迟了珠芽的发生,Tis-108处理对珠芽的生长发育有促进作用。本研究有助于建立促进百合珠芽分生的方法,进而为解决生产实际提供方法和指导,并为下一步解析百合珠芽发生分子机理及相关调控基因研究提供理论基础。     

两个百合品种的GA响应差异及GA合成关键基因的表达分析

百合是多年生草本植物,花色丰富,花型优美,在切花、盆栽观赏和城市美化等方面都有着很大用途。本研究以两个百合品种Lilium ‘Tiger Babies’和Lilium ‘Whistler’为试验材料,在种球从萌发出约5 cm新芽到生长至开花期喷施一定浓度的GA及PAC,观察其对植株生长的影响。结果表明GA处理后‘Tiger Babies’的株高、节间长较对照明显增加,而‘Whistler’的株高与节间长与对照相比没有明显变化。PAC处理对两个百合品种植株的生长发育都具有明显的抑制作用,对‘Tiger Babies’的抑制效果更为明显。经过GA和PAC处理,两个百合品种的种球鲜重和种球大小均有所轻微的影响。以两个百合品种不同生长时期的叶片的cDNA为模板,对赤霉素合成关键基因GA20OX、GA3OX和GA2OX基因进行了qRT-PCR分析。结果表明GA处理后,不同生长时期,两个百合品种中这3个关键基因表达量均小于CK,但‘Tiger Babies’中其表达量与CK相比差异较大,明显低于对照;而‘Whistler’中其表达量与CK相比差异不显著。PAC处理后,3种基因的表达量均显著高于CK,与GA处理后的结果相反。以上结果表明两个百合品种对外源喷施GA的响应有所不同外,存在一定差异。本研究为进一步研究植物生长调节剂在百合株型上的应用提供理论依据。     

植物赤霉素生物合成关键基因GA3-oxidase的研究进展

在植物赤霉素合成途径中,GA3ox将无活性的GA12和GA53转变为有活性的GA4和GA1,进而实现了调控植物生长发育。GA生物合成及其信号传导途径相关基因的研究备受关注。本研究对高等植物体内GA3-oxidase基因的克隆、组织表达、调控表达、功能鉴定等方面的研究进行综述,并对进一步深入研究GA3ox的互作、抗逆性等方面进行了展望,揭示GA3-oxidase氧化酶信号网络系统及其作用机制。     

百合种球国产化势在必行

近几年,百合切花以其高贵大方的品质逐渐受到消费者的喜爱,市场消费量步步攀升,生产面积逐年增长,每年增长幅度达20%以上,2004年,仅云南阿子营乡的百合生产面积就增加了3000多亩,而辽宁凌源2004年百合生产面积也增长了近6000亩,据估计,2004年,全国的百合切花生产面积已达3万多亩,年生产百合切花2亿多支。百合切花的规模化生产,拉动了百合种球的需求,据估计,每年我国需要商品用百合种球近亿粒。不断增长的市场需求使百合种球的市场价格更加坚挺。从2004年8月开始,荷兰百合种球价格一路上涨,到今年1月,百合种球中东方百合的两个主打品种‘索邦…     

大豆GmGBP1在GA调控开花过程中的功能分析

从大豆中克隆得到一个编码SKIP蛋白的基因,命名为GmGBP1。通过研究外施赤霉素对GmGBP1过表达拟南芥植株表型及相关基因表达量的影响,探讨了该基因在GA3调控开花过程中的功能。结果表明,过表达GmGBP1植株对赤霉素的敏感性加强,植株开花时间显著提早,开花相关基因的相对表达量明显提高,而与野生型相比,GA3生物合成途径关键酶基因GA3ox和GA20ox的相对表达量下降明显。初步证实GmGBP1为GA开花信号途径中的正向调控因子,负调节植物赤霉素的生物合成。     

赤霉素对水稻株高调控机制研究进展

株高是水稻重要农艺性状之一。矮化和半矮化是水稻抗倒伏和高产育种的关键指标。以矮化育种为特征的“绿色革命”使世界水稻产量大幅度提高。赤霉素(GA)是一种重要的植物激素,在水稻生长发育的整个生命阶段起着重要的调控作用。活性GA主要通过促进水稻茎的第一节和第二节间的伸长来影响水稻株高。水稻茎的伸长受植株中活性GA含量和植株对GA敏感性的控制。因此,水稻株高受GA合成、代谢和信号转导途径的调控。本研究主要综述GA合成、代谢、信号转导及其对水稻株高调控的研究进展,以期为水稻株型改良提供理论参考。     

大豆GmGBPl在GA调控开花过程中的功能分析

从大豆中克隆得到一个编码SKIP蛋白的基因,命名为GmGBPl。通过研究外施赤霉素对GmGBPl过表达拟南芥植株表型及相关基因表达量的影响,探讨了该基因在GA3调控开花过程中的功能。结果表明,过表达GmGBPl植株对赤霉素的敏感性加强,植株开花时间显著提早,开花相关基因的相对表达量明显提高,而与野生型相比,GA3生物合成途径关键酶基因GA3ox和GA20ox的相对表达量下降明显。初步证实GmGBPl为GA开花信号途径中的正向调控因子,负调节植物赤霉素的生物合成。     

乡情之花——卷丹百合

在我地农村很多庄稼院里,大都栽种一种从山里挖来的百合,不仅取其“百年好合”之意,更借重百合珠芽“多子多孙”的好彩头。卷丹百合,又名卷莲子、倒垂莲、虎皮百合。植株茎直立显紫色,有一层类似于白霜的绒毛,叶互生,无柄,高1米左右,叶片呈深绿色。花期夏季,花橙红色。花开时花瓣完全反卷,花瓣上有大量的黑点,花蕊细长,花头朝下,看起来像一盏宫灯。与众不同的是叶腋间会长出多个不等的珠芽来,     

赤霉素诱导下珠芽魔芋顶芽激素含量的变化

魔芋产业是中西部地区农业产业结构调整、农民脱贫致富的重要支柱产业之一。外施赤霉素能够诱导魔芋顶芽的成花转变,是提高魔芋繁殖系数的有效手段。为探讨魔芋顶芽不同激素对外施赤霉素的响应,以珠芽魔芋(Amorphophallus bulbifer)为试验材料,利用超高效液相色谱法测定经GA3处理后,魔芋顶芽ZT、GA3、IAA和ABA含量的变化。结果表明,在选用0.6%乙酸和甲醇溶液作为流动相、梯度洗脱的条件下,四种激素分离效果较好,每个样品检测时间在10 min内。GA3处理后,魔芋顶芽组织内GA3含量显著上升,在处理后3～7 d GA3含量保持较高水平,约为对照的2.4～3.3倍。IAA含量在GA3处理后缓慢升高,在处理后14 d约为对照的2.5倍。ABA含量在GA3处理后降低,在处理后3 d未检测到ABA,在处理后7 d魔芋顶芽ABA含量约为对照的0.4倍。ZT含量在GA3处理前后无明显变化。综上,外施GA3处理下,魔芋顶芽组织内GA3和IAA含量升高,ABA含量降低,这些变化可能是GA3诱导下魔芋成花转变的影响因素之一。本研究通过分析GA3处理下魔芋顶芽激素的变化,为深入理解赤霉素调控魔芋成花的机理、指导珠芽魔芋快繁技术提供一定的理论依据。     

亚麻赤霉素氧化酶基因家族鉴定及表达分析

亚麻(Linum usitatissimum L.)是世界上重要的纤维作物,赤霉素对亚麻的生长发育起着重要的调控作用。通过对亚麻赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox进行全基因组鉴定和序列分析,并运用转录组和实时荧光定量PCR技术分析亚麻快速生长期茎尖中GAoxs的表达水平。本研究从亚麻全基因组共鉴定出23个赤霉素氧化酶基因,其中GA2ox类11个、GA3ox类4个,GA20ox类8个,分布于除6、7、9号染色体外其他染色体上;亚麻赤霉素氧化酶基因包含2～4个外显子;蛋白质理论分子量在35.36～47.71 kD之间;等电点为5.25～8.90;基因结构和保守结构域分析发现motif 1、motif 2、motif 3、motif 4、motif 5、motif 6、motif 9、motif 10是大部分基因所共有的,motif 8是GA2ox所特有的。系统发育分析将23个赤霉素氧化酶基因聚类在4个分支上。转录组结果表明,在高秆和矮秆亚麻快速生长期的茎尖中有6个基因差异表达,分别为4个GA2ox (LuGA2ox5, LuGA2ox6, LuGA2ox10, LuGA2...     

甘蔗抗旱性及抗旱育种研究进展

甘蔗(Saccharum officinarum)是主要的糖料作物,具有重大的经济价值。世界各国在甘蔗种植面积相对稳定的情况下,通过遗传改良来选育和推广优良甘蔗新品种是保持甘蔗生产可持续发展的重要科技手段。甘蔗生产面临许多制约因素,干旱是影响甘蔗生产的主要非生物胁迫之一,对甘蔗的生长发育有重大影响,选育高产高糖抗旱新品种是甘蔗育种的主要目标之一。甘蔗抗旱性是由多种机理共同起作用的复杂过程,为了更好地了解甘蔗抗旱机制和抗旱育种进展,本研究主要从甘蔗的形态特征(叶片和根系的形态结构特征)、生理生化指标(质膜透性,渗透调节,抗氧化酶活性)、甘蔗抗旱相关基因、甘蔗抗旱相关蛋白以及抗旱种质资源鉴定评价等方面对甘蔗抗旱生理基础及其分子机制研究进展进行概述,以及对甘蔗传统抗旱育种和现代分子抗旱育种(转基因育种, DNA甲基化育种)进行概述,以期为中国甘蔗抗旱研究与抗旱遗传育种提供一些思路。     

1-MCP处理对韭菜采后贮藏生理和品质的影响

采用0.5μg/mL1-MCP熏蒸处理韭菜,研究1-MCP采后处理对20℃、RH80%~85%贮藏期间韭菜品质和生理指标影响。结果表明:与去离子水熏蒸组相比,1-MCP处理能维持韭菜贮藏期间的感官品质,减缓可溶性固形物、VC、叶绿素含量的下降速度,抑制失重率、呼吸强度、丙二醛含量的上升;在保持过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的同时,还能有效抑制过氧化物酶(POD)活性。1-MCP处理可有效延缓韭菜衰老速度,维持贮藏品质。     

蓖麻RcTIP1;2与RcTIP1;3基因的克隆及低温胁迫下的表达分析

植物水孔蛋白作为水分快速跨膜运输的通道蛋白,在保持细胞内外渗透平衡、调节气孔运动以及参与渗透胁迫应答等方面发挥着重要的作用。本研究以'通蓖5号'叶片为材料,利用RT-PCR的方法成功克隆了两个液泡膜内源水孔蛋白基因的ORFs,将其命名为RcTIP1;2和RcTIP1;3。基因结构分析显示RcTIP1;2和RcTIP1;3均含有3个外显子和2个内含子。生物信息学分析表明2个基因编码的蛋白均含有6个跨膜螺旋以及MIP超家族典型的2个“NPA”保守结构域。多重序列比对发现RcTIP1;2与PtTIP1;2同源性高达84.92%,RcTIP1;3与AtTIP1;3同源性高达79.76%。进化树分析表明2个基因均属于TIP1类亚家族蛋白成员o qRT-PCR分析表明RcTIP1;2与RcTIP1;3基因受冷胁迫均下调表达,该基因的下调表达可能有助于抵抗和延缓冷冻诱导的细胞脱水。进一步对RcTIP1;2与RcTIP1;3调控冷响应的分子机理进行研究,从而为蓖麻分子辅助育种提供重要的理论依据。     

转基因HaBADH马铃薯无性一代耐盐性及农艺性状分析

采用分子生物学、形态学及生理检测等方法对转化HaBADH马铃薯无性一代2个株系目的基因整合情况,耐盐性鉴定及农艺性状进行了检测与分析。经PCR、RT-PCR及Southern blot分析,验证HaBADH基因稳定存在于转基因无性一代株系基因组中。当120 mmol/L NaCl持续胁迫20 d后,转基因无性一代株系表现出较强的抗盐能力,B10及B22株高平均增幅均达到15 cm,冠径平均增幅均达到12 cm,对照株高和冠径平均增幅分别达到5 cm和7 cm,平均单株结薯重量分别较对照重9 g和2 g,平均单株结薯数量较对照高0.53个和12.28个,Pro含量显著上升,MDA含量显著下降,进一步表明了转入HaBADH基因可稳定提高马铃薯的耐盐性。     

转植酸酶-抗菌肽融合基因水稻BPL9K的植酸酶活性分析

本研究检测了转植酸酶-抗菌肽融合基因水稻BPL9K及其杂交组合种子的植酸酶活性。结果表明:(1) 3个转化体的植酸酶活性差异极显著(p<0.01),BPL9K-1植酸酶活性最高,平均为28.82 U/g,BPL9K-4次之,平均为25.77 U/g,BPL9K-2最低,平均为17.11 U/g;各转化体的植酸酶活性均能稳定遗传;纯合体和杂合体间植酸酶活性差异不显著(p>0.05)。(2)植酸酶基因表达显著受遗传背景和栽培条件的影响,3个转化体盆栽的植酸酶活性均极显著高于大田(p<0.01);不同杂交组合的植酸酶活性差异显著(p<0.05),最高达到20.01 U/g,最低只有8.59 U/g。(3)常温储存6个月,BPL9K-1和BPL9K-2的植酸酶活性下降均不显著(p>0.05),但BPL9K-4的植酸酶活性均显著下降(p<0.05);常温贮存12个月,3个转化体的种子植酸酶活性均显著降低(p<0.05),但仍保持较高的植酸酶活性。证明在适宜条件下BPL9K可以进行较长时间的保存。本研究结果为高植酸酶活性水稻品种培育提供了技术支撑。     

利用花药培养技术创制加工型辣椒抗疫病新种质

为培育抗疫病加工型辣椒品种,本研究利用花药培养与分子标记辅助选择(molecular assisted selection,MAS)相结合的方法将抗疫病材料PPTC54和PI201234的抗性基因导入优良自交系939、812、83-3、968和花培双单倍体(doubled haploid, DH) H12-11,进行抗疫病新种质创制的研究。结果表明,在5个加工型辣椒基因型中以(PPTC54×83-3) F1诱导出的胚状体成苗率最高,可达87.1%;流式细胞仪测定36个花培再生株的DNA含量分布,其中单倍体株数占80.6%;经PCR检测,筛选出14个抗疫病DH系,且聚合抗疫病基因的各株系间农艺性状存在差异。本研究说明结合花药培养与MAS可快速创制特异育种新种质,加速育种进程。     

高等植物中DELLA蛋白的研究进展

在赤霉素(GA)信号传导过程中,有一类起着负调控作用的蛋白——DELLA蛋白,是GRAS家族的亚家族,因其N端含有DELLA结构域而命名。该蛋白对种子萌发、茎的伸长、下胚轴伸长以及花发育等起着重要的调控作用。本研究主要讲述了DELLA蛋白如何参与多种信号传导,分析了模式植物拟南芥中5种DELLA蛋白对植物生长发育的作用,分别介绍了DELLA蛋白的保守结构域及其作用,总结了目前已知DELLA蛋白的克隆及表达情况,最后对今后DELLA蛋白的研究进行展望,以期更好地揭示DELLA蛋白的调控机制。     

矮牵牛RCW基因的克隆及功能分析

花色是植物的重要性状,其形成受多种因素影响。为了进一步解析矮牵牛花瓣呈色的分子机制,我们以生物信息分析、基因克隆、基因表达分析、基因沉默等技术,在矮牵牛中克隆和鉴定了一个影响花瓣呈色的基因RCW。不同矮牵牛组织中进行表达分析表明,该基因在雄蕊、雌蕊、花瓣、叶片、根、茎、萼片中都表达,但是在花瓣中的表达随着花瓣发育逐渐增强;并且受到AN1、AN11、PH3等转录因子的调控。在矮牵牛品种M1×V30中进行RNAi沉默RCW基因的表达,其花瓣中的pH值与对照相比明显降低,花瓣呈现更深的紫色。对RCW编码的蛋白进行亚细胞定位发现其位于内质网、高尔基的膜系统上,表明其可能参与pH相关蛋白的转运过程。因此,RCW基因在矮牵牛花瓣细胞中的功能,主要是通过参与pH相关蛋白的转运,调控花瓣液泡中的pH环境,从而影响花瓣的呈色过程。本研究为全面揭示矮牵牛花瓣呈色的分子机制提供了重要依据,并为今后通过分子育种手段改变植物花色提供了理论基础。     

柠条锦鸡儿木质素合成关键基因CkCOMT的克隆及表达载体构建

为了提高柠条锦鸡儿的抗非生物胁迫能力和饲草价值,利用分子生物学和生物信息学方法,克隆并分析柠条锦鸡儿木质素合成关键基因CkCOMT。在获得409 bp中间片段基础上,通过RACE技术,拼接获得基因全长1 378 bp,其中包括75 bp的5’非编码区,205 bp的3’非编码区,polyA (12)尾,ORF为1 098 bp,编码365个氨基酸。经预测分析,CkCOMT蛋白分子量为39.95 k D,属稳定的疏水性蛋白,二级结构以无规则卷曲为主。在该基因与豆科其他植物及模式植物的氨基酸序列进化树分析中,CkCOMT与苜蓿及大豆的亲缘关系最近。在此基础上,CkCOMT基因全长片段与p CanG-HA线性载体连接,成功构建pCanG-CkCOMT-HA重组质粒。该研究为下一步分析CkCOMT基因在木质素合成和代谢途径中的调控作用奠定了基础,同时,也为提高柠条锦鸡儿生存能力和经济价值提供了理论条件。     

大薯ERF基因家族的挖掘与特征

大薯属于薯蓣科薯蓣属,是热带和亚热带地区的一种重要的粮食作物,但其基础研究还较为薄弱。本研究基于公布的大薯转录谱序列和基因组序列,开展了对大薯ERF家族基因的挖掘和特征分析。共找到DaERF基因41个,其中14个DaERF有一个以上的外显子,其余的均为一个外显子。进一步的blastx分析发现30个DaERF基因具有保守的AP2结构域,依据AP2序列构建系统进化树,可将其分成5个亚家族。通过对AP2结构域的两个保守motif的位置和结合位点的分析,发现相同家族的ERF蛋白具有相似的结构特征。根据大薯转录谱分析DaERF在不同组织中的表达,发现一些DaERF的表达具有组织特异性,并且属于同一亚家族基因的表达具有相似性。我们对在块茎中具有高表达的DaERF-DaERF24基因,使用RT-qPCR验证其在不同组织的表达,结果与转录谱数据一致。本研究通过对大薯ERF转录因子家族特性的初步挖掘,为以后研究ERF家族全基因分布、ERF基因功能验证和薯块生长发育机理提供依据。