烟草N基因及其在烤烟遗传育种中的应用

N基因起源于烟草野生种粘毛烟草(Nicotiana glutinosa),属于TIR-NBS-LRR类抗病基因,介导烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)的抗性,通过转座子标签法得到克隆,目前,N-TMV互作是研究最早且最多的植物-病原菌互作模型之一。文章从转录产物、表达特征、温度敏感性、对应无毒基因等研究内容回顾了N基因在结构、表达、作用机理等方面的研究进展及现状,归纳了以N基因为TMV抗源在烤烟遗传育种中的应用及取得的成果,并从抗TMV机制研究、抗TMV种质鉴定、种质资源利用等方面对N基因在烤烟抗TMV育种中的高效利用提出了展望。     

绵果荠CBF基因启动子克隆及诱导特性分析

CBF基因不仅是植物CBF抗冷途径的枢纽,而且可以提高植物的抗冷能力。而植物的抗冷能力的提高是由于CBF基因调控下游抗冷基因的表达来实现的。本研究根据前期已克隆得到的绵果荠Ll CBF基因(JQ687132)序列,利用TAIL-PCR方法从新疆早春短命植物绵果荠基因组DNA中分离得到Ll CBF基因编码区上游1 172 bp启动子序列;将该序列连入克隆载体并测序,通过生物信息学分析表明,该序列含TATAbox、CAAT-box等典型的真核生物核心启动子元件,同时具有等逆境响应相关元件。在烟草叶片中的瞬时表达分析,进一步表明,在低温、干旱及盐胁迫诱导下该启动子序列具有驱动GUS报告基因表达的特性。本研究对新疆早春短命植物种质资源的开发利用及丰富作物逆境基因工程诱导启动子资源具有重要的实践意义。     

植物响应盐碱胁迫的机制

土壤盐碱化对农林业生产和发展的影响日渐严重,已经成为全球范围内所面临的重大环境问题。研究盐碱胁迫的危害以及植物对盐碱胁迫的响应机制,有助于挖掘植物耐盐碱基因,选育耐盐碱品种,改良盐碱地,提高农作物的产量,扩大园林植物的栽培应用。盐、碱实际上是两种不同的非生物胁迫,碱胁迫在盐胁迫的基础上还增加了高pH胁迫,其危害程度较盐胁迫更深。本综述分析了土壤盐渍化现状,盐碱胁迫对植物产生的渗透胁迫、离子毒害、高pH伤害、活性氧胁迫等危害,从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运与pH调节、增强抗氧化酶活性及内源激素响应等方面阐述了植物耐盐碱的生理机制;从盐碱胁迫的信号转导、转录因子调控响应及抗盐碱相关基因的表达等方面梳理了植物耐盐碱的分子机制。最后对植物适应盐碱胁迫的研究方向及多组学联合分析在全面研究植物抗盐碱机制中的应用作出了展望。     

作物抗冷性及其化学控制机理研究进展

冷胁迫是影响作物生长发育的重要因子之一,为适应和抵御低温逆境,作物发生了一系列复杂的形态、生理及分子水平的变化。植物生长调节剂在解决低温冷害方面发挥着重要作用,合理使用植物生长调节剂是解决低温冷害的有效途径之一。国内外学者在提高作物抗冷性方面对抗冷性鉴定分级、生理和代谢变化、抗冷基因的筛选、蛋白质组学调控机制以及化控机理均有研究。综述了在冷胁迫条件下作物的形态结构、生理代谢、基因挖掘、产量形成及植物生长调节剂对其缓解调控的研究进展,对作物抗冷栽培和解决抗冷性问题有着重要的实践意义,同时为作物生产合理施用化控剂和进行科学的化学控制研究提供理论指导。     

山药品种苏蓣8号抗炭疽病基因的转录组测序与表达分析

为深入研究炭疽病抗病机制提供候选基因，从分子水平探索炭疽菌侵染对山药炭疽病基因转录水平的影响。苏蓣8号是高感炭疽病品系024经组培诱变所育成的高抗炭疽病山药新品种，为挖掘苏蓣8号炭疽病抗性基因，采用胶孢炭疽菌菌株4-2分别接种苏蓣8号和品系024,以未接种苏蓣8号的叶片为对照，利用转录组测序技术分析抗感材料在接种炭疽菌后不同时间点的差异表达基因。结果表明，抗感材料接种24,48,72,96 h共同差异表达基因个数分别为197,132,187,313个，去除各接种时间点共同差异表达的基因数，共获得711个差异表达基因。GO功能富集显示，差异基因主要与响应生物刺激、防卫反应、细胞壁代谢和氧化还原过程等有关。KEGG富集分析表明，生长素、茉莉酸和乙烯等防御相关的植物激素信号转导途径多个基因表达出现差异，其中5个生长素早期响应基因、茉莉酸和脱落酸合成关键酶基因均上调表达，乙烯响应因子ERF036下调表达，可能负向调控山药炭疽菌的侵染；参与次生代谢产物修饰的多个细胞色素P450基因、泛素连接酶及植物甾醇合成酶、防御素和凝集素基因上调表达；WRKY类、MYB类和TIFY类转录因子正向或负向调控抗病...     

论脯氨酸累积与植物抗渗透胁迫

脯氨酸是植物体内适应逆境胁迫的一种重要的渗透调节物质。此文概述了脯氨酸在植物抗渗透胁迫中的作用、累积机制以及植物编码脯氨酸代谢、运输相关的酶基因和抗渗透胁迫基因工程改良等方面的研究进展,分析提出了目前植物抗渗透胁迫研究方面存在的问题,并对今后研究的重点进行了展望,以期为植物抗逆性的遗传改良提供理论依据。     

植物SWEET基因家族的研究进展

植物糖转运蛋白SWEET基因家族是近年来发现的一类重要的糖转运蛋白,通过调节糖分在植物体内的转运及分配等,进而在植物的生长发育、生理代谢、抗逆境胁迫等方面起着重要作用。不同物种中SWEET基因所表现的生物学功能不同,对植物生物生命活动起着重要影响。本研究报告了植物SWEET基因家族的蛋白结构、转运机制以及生物学功能的研究现状,旨在为进一步研究SWEET基因家族的其他结构与功能提供理论基础。     

利用抑制性消减杂交技术分离草莓抗炭疽病相关基因

利用抑制性消减杂交技术（suppression subtractive hybridization,SSH）,比较接种炭疽病菌与未接菌草莓之间的基因表达差异,筛选抗草莓炭疽病菌的差异表达基因片段,为草莓抗炭疽病遗传育种提供理论依据。分别提取接种草莓与未接种草莓叶片的总RNA,分离mRNA,逆转录成cDNA,利用Rsa I进行酶切,然后以接种叶片酶切cDNA为试验方（tester）,以未接菌草莓叶片酶切cDNA为驱动方（driver）,构建了草莓抗炭疽病基因消减文库。菌落PCR结果表明,插入片段大部分在100~1000 bp之间,文库质量好。对文库中1500个阳性克隆进行测序,共得到了1377个有效的ESTs序列。利用NCBI数据库进行Blast同源性比较发现,这些ESTs可能与胁迫反应、信号转导、蛋白合成、蛋白相互作用、物质代谢、跨膜通道、转录因子、金属转运及未知或假定蛋白等有关,ESTs序列的获得为后续草莓抗炭疽病相关基因的克隆、表达和转基因研究提供了参考。     

甜菜碱与植物抗逆性关系之研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生理作用。本文综述了近几年来甜菜碱与植物抗逆境（水分、盐、温度、离子等）胁迫的关系和甜菜碱合成酶基因的转化在植物抗逆性中的作用等方面的最新研究进展,并指出了存在的问题和发展趋势。     

香蕉炭疽病生物防治研究进展

香蕉炭疽病是香蕉采后一种重要病害,生物防治香蕉炭疽病成为研究的热点。此文介绍了香蕉炭疽病的主要症状及概述了两种不同方式对香蕉炭疽病进行生物防治。其一,利用生防菌（如枯草芽孢杆菌,假单胞杆菌,链霉菌等）对香蕉炭疽病进行生物防治,生防菌主要是对香蕉炭疽菌菌丝的生长,孢子萌发,附着孢的形成有影响。其二,从植物中提取活性物质对香蕉炭疽病进行生物防治,其中艾蒿、大茴香、丁香、花椒、桂圆等植物的活性物质对香蕉炭疽病有明显的抑制作用。最后,提出生物防治香蕉炭疽病存在的问题及展望。     

冷驯化影响越冬作物光合特性和株型特征的生理基础与分子机制的研究进展

植物在冷驯化过程中,以CBFs(C-repeat binding factor)为调控核心,通过调节冷相关基因的表达而提高抗冷能力。植物应答低温的部分基因还受到光的调节,同时冬性作物与春性作物不同,冬性作物在冷驯化提高抗冷性的同时光合作用、株型等发生协同变化,体现了植物冷驯化机制的复杂性。本文主要综述冬春性作物冷驯化中光合作用和株型表现的研究进展,总结温度和光复杂信号的感知与转导途径,为植物冷驯化机理研究及作物耐冷育种提供参考。     

转基因玉米研究进展

植物转基因技术开辟了作物遗传改良的新途径。转基因玉米是植物基因工程领域研究的热点之一。近年来,应用转基因技术已经获得抗虫、抗除草剂和其他有用性状的转基因玉米。在此,就玉米转基因在受体系统、目的基因及转化方法方面的研究成果,尤其是近年来玉米转基因研究方面存在的问题、解决途径以及其他类型玉米的转基因研究进展做了综述。     

RNA沉默在植物与根结线虫互作基因研究中应用

基因沉默或RNA干扰（RNA interferance,RNAi）是双链RNA诱导的序列特异性基因沉默,是转录后水平上对基因的表达进行负调控。随着植物与根结线虫相互关系的研究的深入以及基因工程技术的发展,揭示了基因工程方法防治线虫危害的新途径。最近研究表明,dsRNA基因在植物体内表达,线虫取食这种转基因植物后线虫致病力下降并使植物有效抵抗多种根结线虫。这种转基因植物具有有效低抗线虫危害特性,而且其抗性是广谱的。该文对RNAi的研究历史、植物根结线虫抗性基因以及RNAi技术防治根结线虫的新途径等方面的研究进展进行了综述。     

谷氨酰胺合成酶基因研究进展及其在植物氮代谢调控中的应用

谷氨酰胺合成酶是植物体内氮素同化与循环的关键酶。本文概述了谷氨酰胺合成酶在植物中的细胞、组织、器官分布特点,并就基因家族数目、基因结构以及不同水平的器官特异和发育时期表达调控等方面综述了谷氨酰胺合成酶的分子生物学研究进展及谷氨酰胺合成酶基因调控在提高植物生长量、耐逆性等方面的应用,展望了谷氨酰胺合成酶基因调控在植物氮高效利用、氮营养诊断方面的应用前景。     

茶炭疽病生物防治研究现状与展望

通过整理近年来国内外防治茶树炭疽病的相关研究报道,主要从茶树内生菌、植物源提取物和生物农药三个方面阐述了目前茶炭疽病生物防治的研究进展,探讨了茶炭疽病生物防治研究中现存的一些问题,并针对茶炭疽病的发病特点与抗药性的发展情况,以及当前茶园对农药使用的严格要求,在不断摸索新的、有效的、绿色防控茶炭疽病的方法,也为其生物产品的开发提供新的研究思路。     

查尔酮合成酶在植物抗病中的研究进展

查尔酮合成酶(chalcone synthetase, CHS)是植物体内类黄酮合成途径中的关键酶,为类黄酮的合成提供了基本骨架。类黄酮不仅在逆境的抵抗、抗病害和信号传导方面扮演重要角色,在临床上还具有防癌、抗氧化、抗疟疾和抗动脉硬化等功能。本研究围绕查尔酮合成酶的结构和定位、基因结构、翻译后调控和抗病机制等几个方面,对查尔酮合成酶在植物抗病中的研究进行综述,为进一步研究查尔酮合成酶的分子调控机制和分子抗病育种提供一定的参考。     

黄毛草莓丝氨酸/苏氨酸基因FnSTPK1和启动子克隆及表达分析

为探究丝氨酸/苏氨酸基因STPK1在黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schltdl.)抗炭疽病中的作用,采用RT-PCR技术从黄毛草莓中克隆了FnS TPK1基因的cDNA (GenBank登录号:MN709781)及其启动子序列(GenBank登录号:MN709783),序列分析结果表明:FnSTPK1基因开放阅读框长为1581 bp,编码526个氨基酸,包含1个STKc结构域,该基因起始密码子上游启动子pFnSTPK1序列为752bp,预测包含TATA-box、CAAT-box、激素响应元件、光响应元件、环境胁迫顺式作用元件等.同源性分析结果显示:FnSTPK1基因编码的氨基酸序列与森林草莓(Fragaria vesca)编码的氨基酸序列相似性为97.92％.RT-qPCR结果表明,黄毛草莓叶片接种胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosprioides)后,FnS PK1基因在接种后不同时间点的相对表达量均显著增加,且在接种48 h时达到最高值,为0 h的10.3倍;黄毛草莓叶片在外源喷施水杨酸(SA) 12 h时,FnSTPK1基因的相对表达量达到峰值,为0 h的2.9倍.因此,FnSTPK1可能在草莓抗炭疽病和SA诱导等过程中发挥重要的作用.本研究为进一步探究STPK1基因在野生黄毛草莓抗炭疽病中的功能提供了参考.     

紫花苜蓿(Medicago sativa)YABBY基因家族的生物信息学分析及其对逆境胁迫的响应

YABBY转录因子家族是植物特有转录因子,与植物形态有关,在植物响应胁迫方面也有重要的调控作用。为了研究YABBY基因家族在苜蓿抗逆性中的作用,本研究利用生物信息学对苜蓿的YABBY转录因子家族成员、分布及结构等进行分析。对苜蓿、大豆、水稻和拟南芥进行系统进化树的分析,表明该家族基因在植物中具有同源性。理化性质和结构分析表明,苜蓿中YABBY基因主要分布在第2、4、5条染色体上,苜蓿YABBY家族基因中包含5个保守结构域,其蛋白质主要以无规则卷曲的形式构成,α-螺旋、β-折叠和β-转角含量较少,启动子序列分析发现该家族存在ABRE顺式反应元件,能够响应盐胁迫及ABA(Ascisic acid)胁迫,通过基因表达模式分析,发现MsYABBY2基因响应盐、碱、干旱等逆境胁迫,推测其在抗逆境胁迫中起到关键调节作用。本研究为后续研究MsYABBY基因的抗逆机制及调控机理提供了理论基础。     

与黄瓜抗炭疽病相关基因连锁的基因片段及SCAR标记

为建立黄瓜抗炭疽病分子标记辅助选择技术体系,以黄瓜抗病亲本66和感病亲本A18以及它们的F1、F2、BC1群体为试材,对黄瓜抗炭疽病的遗传规律进行了分析,结果表明,其抗性是由一对单隐性基因控制的,感病相对抗病为不完全显性.将炭疽病抗性相关基因的一个共显性AFLP标记进行了测序,根据序列特点设计了特异的SCAR引物SCE...     

CBF1转录因子基因的克隆及两种启动子调控下的植物表达载体的构建

CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。现在国内外许多研究机构已经利用导入该转录因子来提高植物的抗寒性、抗旱性,并且获得一定的成功,但在园林植物上的应用还有待探讨。因此,本研究以拟南芥叶片为材料,通过PCR方法对其基因组DNA扩增,成功地克隆了逆境诱导型启动子和CBF1转录因子并分别构建了花椰菜花叶病毒CaMV35s启动子和rd29a启动子调控下的CBF1融合基因表达载体,为下一步转化园林植物,利用CBF1基因综合改良园林植物抗逆性及进一步探讨CBF1基因的抗逆分子机理奠定了物质基础。