薄壳山核桃赤霉素氧化酶基因CiGA2ox1克隆与功能分析

【目的】从薄壳山核桃（Carya illinoinensis）中分离克隆赤霉素氧化酶CiGA2ox1基因,通过遗传转化及功能验证研究该基因对薄壳山核桃生长发育的影响,为薄壳山核桃新品种选育提供理论参考。【方法】采用PCR扩增技术从薄壳山核桃体胚中克隆出CiGA2ox1基因全长序列,分析其序列和表达特性。通过亚细胞定位观察其在烟草中发挥功能的场所。构建35S::CiGA2ox1::GFP过表达载体,利用农杆菌介导法将35S::CiGA2ox1::GFP过表达载体转化到薄壳山核桃体胚中,获得CiGA2ox1过表达株系。通过qRT-PCR方法分析转基因薄壳山核桃中相关基因的表达水平,采用丙酮乙醇提取方法测定再生植株中叶绿素含量。【结果】薄壳山核桃CiGA2ox1基因全长1053 bp,编码350个氨基酸。CiGA2ox1蛋白含有1个2OG-FeⅡ-Oxy保守结构域和3个Fe2+结合位点。序列系统进化分类结果表明,CiGA2ox1基因与核桃JrGA2ox1基因亲缘关系最近。烟草叶片亚细胞定位显示,CiGA2ox1蛋白定位于细胞核和细胞膜中。对薄壳山核桃进行遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,...     

葡萄活性赤霉素合成关键基因VvGA3ox家族的克隆和表达分析

在植物赤霉素合成代谢中,GA3ox可将几种非活性赤霉素转化为具生理活性的赤霉素。以葡萄有核品种‘黑比诺’和无核品种‘无核白’为材料,克隆葡萄的VvGA3ox基因家族成员,分析基因结构、进行染色体定位和系统发育树构建,检测其组织器官表达特性和在胚珠（幼种子）发育过程的表达变化。结果表明,葡萄基因组VvGA3ox家族有3个成员,cDNA长度分别为1 313、1 225和1 480 bp,都包含2个外显子和1个内含子结构。组织器官特异性表达分析表明,VvGA3ox1在胚珠中的表达很低,在根中高表达;VvGA3ox2和VvGA3ox3在花和胚珠中的表达较高。在受精后胚珠（幼种子）发育过程中,VvGA3ox家族基因的表达趋势存在差异,其中VvGA3ox1在‘黑比诺’与‘无核白’中均是在盛花后30 d时上调之后下降;VvGA3ox2在‘黑比诺’中20 ~ 30 d极速上调之后下降,相应地‘无核白’中是先缓慢下降之后上升;VvGA3ox3在‘黑比诺’中逐渐下降,对应地‘无核白’中是在10 ~ 15 d先上升后在20 ~ 45 d呈下降趋势并逐渐与‘黑比诺’中的表达持平。VvGA3ox在有核和无核葡萄品种中表现较大差异表达,与葡萄无核性状有一定关系。     

控制大白菜和白菜型油菜叶缘裂刻的QTL 定位及分析

 利用叶缘光滑无裂刻的大白菜[Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour）Olsson]材料‘Z16’和叶缘深裂的白菜型油菜（Brassica campestris L. var. yellow sarson Prain）‘Yellow Sarson 143’构建的120 个株系的BC₂DH 群体及已构建的包含10 个连锁群的遗传图谱,利用JoinMap4 软件及MQM 作图法,对叶缘裂刻性状进行QTL 定位分析。3 次重复试验中,分别在第3、10 号染色体上的相同位置各检测到1 个控制叶缘裂刻性状的QTL,具有重复性。各QTL的LOD值在7.66 ~ 18.99 间,可解释26.4% ~ 44.7%的表型变异。通过大白菜与拟南芥注释基因比对,生物活性赤霉素（GA₁、GA₄）合成的关键基因BrGA20ox3位于第10 染色体的QTL 区域,对143 施加外源赤霉素GA₃ 能明显抑制叶缘裂刻表型,因此BrGA20ox3为控制叶片裂刻的可能候选基因。对BrGA20ox3 克隆测序获得与该基因共分离的特异标记（BrIDlobe-2）,对进一步研究叶缘裂刻性状及分子标记辅助育种具有重要的意义。     

苹果赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族全基因组鉴定及表达分析

通过生物信息学方法对苹果赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox的结构、化学性质、染色体分布、进化关系、启动子顺式作用元件和组织特异性表达进行分析,并通过实时荧光定量PCR对苹果花芽诱导过程中的表达水平进行测定。从苹果基因组里鉴定出41个赤霉素氧化酶基因,其中GA2ox类20个,GA3ox类14个,GA20ox类7个,除4号染色体外,其他染色体均有分布;其蛋白质分子量在13.15 ~ 60.17 kD之间,等电点预测值在5.50 ~ 9.81之间;通过聚类分析将这41个赤霉素氧化酶基因分为5个亚家族;基因结构和保守结构域分析发现这41个赤霉素氧化酶基因的外显子数1 ~ 5不等,且保守基序Motif 1、5、6、7、10为大部分基因所共有;根据苹果表达量数据库组织特异性分析发现这3类基因在不同品种、不同组织部位的表达量不同,其中在花和果实中表达量相对较高。通过‘长富2号’花芽诱导过程的转录组数据,挑选出8个基因（MdGA2ox4、MdGA2ox6、MdGA2ox9、MdGA2ox12、MdGA3ox5、MdGA3ox12、MdGA20ox1和MdGA20ox5）进行实时荧光定量PCR分析,结果发现,GA₃处理后,花后不同时期GA20ox类氧化酶基因表达量均下调,GA2ox类氧化酶基因表达量均上调,GA3ox类氧化酶基因表达量则出现相对波动的现象。     

苹果MdGA20ox1 基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

 以苹果砧木SH40[（Malus × domestica）× M. honanensis]为试材,采用RT-PCR 结合RACE 技术从SH40 茎尖中克隆得到一个赤霉素合成关键酶基因（GA20–氧化酶基因）,命名为MdGA20ox1, 其cDNA 全长1 579 bp,编码392 个氨基酸。该基因在GenBank 登录号为KC493633。氨基酸序列同源性 分析表明：MdGA20ox1 与玉米、拟南芥、梨等植物GA20ox 具有55.9% ~ 96.7%的相似性。洋葱表皮细 胞瞬时表达显示,MdGA20ox1 蛋白定位于细胞核与细胞质膜。植株生长量测定和相对定量表达结果表明, MdGA20ox1 基因在砧木SH28、SH40 和M26 自根苗的表达呈先下降再上升然后下降的趋势,这与其生长 动态基本一致。嘎啦/SH28 的植株生长量和MdGA20ox1 表达量最高,嘎啦/M26 次之,嘎啦/SH40 最低, 初步表明该基因的表达有与苹果植株矮化程度呈负相关的趋势。MdGA20ox1 在嘎啦/SH40 和嘎啦/SH28 不同组织中的表达模式一致,且半矮化类型砧木SH28 嫁接‘嘎啦’,其茎尖、幼叶、成熟叶和枝皮中的 表达量均高于矮化类型SH40 嫁接‘嘎啦’。     

非组培依赖的发根农杆菌介导的薄壳山核桃转化体系构建

[目的]建立一种简单高效的农杆菌介导薄壳山核桃Caryaill inoinensis的转化体系.[方法]以薄壳山核桃钟山的幼苗为材料,采用四因素(菌种、菌液浓度、处理部位、苗龄)三水平正交试验进行农杆菌侵染薄壳山核桃茎部诱导发根,并通过DNA检测及GFP荧光验证.[结果]影响发根农杆菌侵染薄壳山核桃生根诱导率的因素大小...     

GA_3在红地球葡萄上的应用技术规程

<正>赤霉素(Gibberellin,GA)是调节植物生长发育的五大激素之一,现已从高等植物和微生物中分离出100多种赤霉素,总称赤霉素类(GAs)。其中,尤以赤霉酸(GA3)应用最为普遍和重要,可促进作物生长发育,提早成熟、提高产量、改进     

梨极矮化突变体与苹果梨GA20ox基因的克隆及植物表达载体的构建

以梨极矮化突变体和苹果梨为试材,应用RT-PCR技术对GA20ox基因进行克隆及序列分析。结果表明:克隆得到梨极矮化突变体和苹果梨GA20-氧化酶基因,依次命名为PuGA20ox和PbGA20ox,其全长均为1 179bp,分别包含1个完整编码392个氨基酸的开放阅读框(ORF);对其进行序列分析,并成功构建了植物表达载体,为进一步研究梨矮化突变体和GA20-氧化酶基因功能奠定了基础。     

草莓中贝壳杉烯氧化酶基因( STGA3)中两个不同编码序列的克隆

 以保守氨基酸序列设计了简并性引物的方法, 克隆‘丰香’草莓( Fragaria gradiflora‘Fengxiang’) 贝壳杉烯氧化酶基因部分序列, 发现叶片和花蕾中合成赤霉素的贝壳杉烯氧化酶的序列不同, Southern杂交方法检测在草莓基因组中存在3个拷贝的目标基因, 表明在草莓中至少有两个不同基因共同编码贝壳杉烯氧化酶, 以响应不同发育信号的调控。     

赤霉素对君子兰花期调控的研究

应用赤霉素不同浓度和不同处理频率对君子兰品种"油匠"进行处理.结果表明:与对照相比各浓度赤霉素(GA3)处理对植株提高抽葶率、提早花期、促进叶生长都有明显作用.每天喷施1次200 mg/L赤霉素后植株的抽葶率高于其他处理,50 mg/L赤霉素可以明显促进君子兰的花葶生长.应用50mg/L和200mg/L赤霉素均可使君子兰提前21 d开花,经过50mg/L赤霉素处理后,花朵和果实数量多于其他处理.     

赤霉素对露地栽培月季‘卡罗拉’生长发育的影响

通过喷施不同浓度的GA_3(以喷水为对照),记录初花和谢花日期,于盛花期时调查花枝长、花柄长、株高及叶片长宽比等生长指标,研究赤霉素处理对露地栽培切花月季‘卡罗拉’生长发育的影响。结果表明,不同浓度GA_3处理对其株高、花枝长、花柄长均具有不同程度的促进作用。300 mg·L~(-1) GA_3处理,平均花枝最长,叶片长宽比值最大;300和400 mg·L~(-1) GA_3处理,平均花柄最长;500 mg·L~(-1) GA_3处理,平均株高最高。对300 mg·L~(-1) GA_3处理的植株材料进行扫描电镜观察及RT-PCR分析结果发现,RhGA2ox、RhGA20ox、RhGA_3ox及RhGID1基因表达上调,表明促进了体内GA_3的积累,诱导了生长素合成相关基因的表达,导致植物细胞伸长、细胞体积增大,因而促进植株增高、叶片变长;开花相关基因RhAP1、RhKSN和RhSOC1的表达先上升后下降;RhAP1、RhFT和RhSOC1的表达,尤其是开花素基因RhFT在21 d时的高水平表达可能造成比对照提早开花;而RhKSN基因高水平表达抑制了开花基因表达导致开花期延长。     

矮生山茶‘恨天高’GA20ox1的克隆及其对转基因烟草株形的影响

根据山茶（Camellia japonica）同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3′,5′-RACE技术,从云南山茶（C. reticulata）矮生品种‘恨天高’茎尖组织中克隆出GA20–氧化酶（GA20-oxidase,GA20ox）基因,命名为CrGA20ox1（GenBank登录号：KP635268）,基因全长1 178 bp,开放阅读框1 146 bp,编码381个氨基酸。实时荧光定量PCR分析发现,GA20ox1在4种不同的山茶中均得到表达,其中乔木类的浙江红山茶（C. chekiangoleosa）GA20ox1表达量最高,其次是岳麓连蕊茶（C. handelii）及金花茶（C. nitidissima）,表达量最低的为矮生品种‘恨天高’。结果表明该基因的表达量高低与测试物种的株高有关。GA20ox1在4个物种不同组织中的表达模式基本一致,且在茎尖组织中的表达量均高于叶片。CrGA20ox1转基因烟草分析结果表明,过表达CrGA20ox1烟草株高约为野生型的3.6倍,而沉默表达 CrGA20ox1烟草株高约为野生型的一半。     

GA_3和PP_(333)对苹果花芽形态建成及其内源激素比例变化的影响

以红富士、首红苹果为研究对象,连续3年用PP333(多效唑)1000mg/L和GA3(赤霉酸)1000mg/L处理,结果表明:PP333可使叶芽的节位数增长,但对花芽的节位数没有明显的影响。而GA3对叶芽节位数没有影响,但首红苹果花芽节位数有减少趋向。二者处理对苹果花芽形态分化开始时期没有影响,但PP333加速了花芽形态分化进程,GA3延迟了花芽形态分化进程。喷PP333提高了ZR(玉米素核苷)/IAA(吲哚乙酸),ZR/GAS(赤霉素)、ABA(脱落酸)/IAA和ABA/GAS比值,从而促进了花芽形成。相反,GA3处理降低了ZR/IAA、ZR/GAS、ABA/IAA和ABA/GAS比值,而抑制了花芽形成。     

应用原生质体融合技术获得茄子种间体细胞杂种

 应用原生质体电融合技术, 获得了茄子近缘野生种Solanum torvum、S. aethiopicum 与栽培种S.melongena (六叶茄, Dourga) 的种间体细胞融合四倍体再生植株。染色体检测表明该植株为四倍体(2n =4x = 48) , 荧光免疫检测证明为种间体细胞杂种, 青枯病抗性鉴定表明带有抗病基因, 田间生长表现为倾向野生亲本的中间类型。     

Comparison of seed-derived with micropropagated male-sterile plants of Tagetes erecta L. for F1 hybrid seed production

Summary

To multiply large number of male-sterile marigold plants for F₁ hybrid seed production, an efficient protocol for in vitro cloning of field-grown differentiated male sterile plants has been developed. A comparative field performance study of tissue culture and seed-derived male sterile plants of two marigold genotypes was undertaken to test the possibility of using micropropagated plants in hybrid seed production. Tissue culture raised plants of both genotypes had superior field performance to the seed-derived counterparts. These plants were more vigorous in growth, i.e. in terms of plant height, number of secondary branches and number of leaves and plant spread, while the leaf chlorophyll contents were equal to that of seedling plants. Flowering was earlier by 2-3 weeks and the number of flowers per plant was also higher in such plants. Repeated hand pollination of sterile flowers with bagged flowers of cv. Pusa Narangi Gainda showed that seed set and bold seed yield were higher or almost comparable with the seed-derived plants. The results clearly indicate that the tissue culture can be adopted for the successful cloning of male-sterile plants, which could then be utilized for producing F₁ seeds with higher quantities of bold seeds with better storability.     

酿酒葡萄‘神索’体胚发生及再生体系遗传稳定性分析

 以酿酒葡萄‘神索’未成熟合子胚为外植体, 通过植物生长调节剂、光照、温度等因素的控制, 研究了葡萄体胚的产生、保存及植株再生。结果表明, 以NN为基本培养基, 诱导胚性愈伤组织的适宜植物生长调节剂水平是1.0 mg·L ^{- 1} 2,4-D; 诱导体胚的生长调节剂水平是1.0 mg·L ^-1 NAA + 0.5 mg·L ^{- 1} BA, 体胚诱导率为37.5%; 5℃微光条件, 适宜体胚的保存; 体胚成熟及植株再生的植物生长调节剂水平是0.05 mg·L ^{- 1} NAA + 0.5 mg·L ^{- 1} BA, 成苗率为42.1%。利用流式细胞仪并结合染色体计数对体胚及再生植株细胞核DNA含量及染色体鉴定表明, 体胚细胞染色体存在一定的变异, 而体胚再生植株倍性稳定, 细胞核DNA含量及染色体数与供体母株一致。     

黄瓜未授粉子房离体培养获得胚囊再生植株

7 种 F1 代黄瓜（Cucumis sativus L.）未授粉子房为试材进行再生植株培养，通过石蜡切片观察、激素含量测定探究胚囊再生植株形成过程及相关生理变化。结果表明：在 MS + 0.06 mg · L-1 TDZ培养基中有 3 个供体黄瓜材料未授粉子房获得再生植株，经流式细胞检测、染色体计数、SSR 验证分别为单倍体、双单倍体和同源四倍体。MS + 0.04 mg · L-1 TDZ + 1.0 mg · L-1 6-BA + 0.1 mg · L-1 NAA + 12 mg · L-1 AgNO3 培养基中子房产生大量胚状结构，但分化培养后没有获得再生植株。石蜡切片观察到在MS 和 MS + 0.06 mg · L-1 TDZ 培养基中培养 5 d 和 17 d 时胚囊已经发育。供体黄瓜子房切片中 GA、IAA含量随培养天数增加呈现先降低后升高的趋势，在培养 8 d 时最低，17 d 时 GA 含量比 2 d 时更高，IAA含量无明显变化。