露地菊离体再生体系建立及BrDFR基因遗传转化

 以露地菊（Chrysanthemum morifolium）品种‘神韵’无菌苗叶片为外植体材料,研究植物生长调节剂配比对其愈伤组织诱导再生芽的影响,以建立离体再生体系。研究结果表明,露地菊‘神韵’在含NAA 1.0 mg · L^-1 + BA 1.0 mg · L^-1的MS培养基上获得了最高的再生芽分化率。利用已经克隆的‘津田’芜菁BrDFR基因构建非抗生素筛选的表达载体。以露地菊‘神韵’的无菌苗叶片为受体,通过农杆菌介导进行BrDFR基因的遗传转化。以载体的PMI基因为筛选标记,通过甘露糖筛选获得了‘神韵’的遗传转化再生植株。经过PCR验证和Southern杂交检测证实BrDFR基因已经整合到‘神韵’基因组中。     

四种露地菊再生体系的建立

以‘东林瑞雪’‘夺目玛瑙’‘黄金盏’‘金不换’4种露地菊叶片外植体为试验材料,在MS基本培养基上添加不同浓度的6-BA、NAA进行高效稳定的再生体系的建立。结果表明:‘东林瑞雪’叶片最适分化培养基为MS+0.5mg·L~(-1) 6-BA+1.5mg·L~(-1) NAA;‘夺目玛瑙’叶片最适分化培养基为MS+1.0mg·L~(-1) 6-BA+2.0mg·L~(-1) NAA;‘黄金盏’叶片最适分化培养基为MS+0.5mg·L~(-1) 6-BA+1.0mg·L~(-1) NAA;‘金不换’叶片最适分化培养基为MS+1.0mg·L~(-1)6-BA+1.5mg·L~(-1) NAA;4种露地菊的最适生根培养基均为1/2MS培养基。     

以PMI为选择标记的露地菊转Lc-14-3-3基因体系的建立及功能鉴定

 从东北地区高pH盐碱地上生长良好的羊草中克隆Lc14-3-3基因,以露地菊（Chrysanthemum morifolium）‘火焰’叶片愈伤组织为受体,以农杆菌介导,将Lc14-3-3基因转入‘火焰’基因组中。以载体中的磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,PMI）为筛选标记,通过甘露糖的筛选,结合PCR、Southern杂交检测Lc14-3-3整合到其基因组。通过转基因植株与对照植株的耐盐性对比可见转化Lc14-3-3基因植株具有更高的耐盐能力。磷酸甘露糖异构酶基因/甘露糖筛选系统可有效应用于露地菊遗传转化。     

草菇基因枪法遗传转化体系的建立

 草菇菌株V1308对潮霉素、卡那霉素、遗传霉素、膦丝菌素的抗性测验结果表明, 该菌株对潮霉素敏感, 而对其它三者不敏感。进一步测定结果显示, 潮霉素的最低筛选浓度在PDSA固体培养基上为75 μg·mL ^{- 1} , 在PDSB液体培养基中为50μg·mL ^{- 1}。以含有35S启动子、gus报告基因、潮霉素抗性基因的质粒pCAMB IA1301为表达载体, 采用基因枪法对草菇菌丝体进行遗传转化。结果表明, 基因枪的最佳轰击参数为: 氦气压力1 100 Psi, 真空压力87.88 kPa, 靶距离6 cm, 轰击次数1次。Southern杂交结果显示, gus基因已整合进V1308基因组中。GUS组织化学检测结果证明, gus基因在V1308菌丝体中获得了表达。草菇出菇试验结果显示, 转基因草菇和对照都能正常形成子实体, 子实体组织分离长出的菌丝体经GUS组织化学检测, 证明了外源基因gus能够在转基因草菇的菌丝体中稳定表达。     

芜菁二氢黄酮醇4–还原酶基因的克隆与功能鉴定

二氢黄酮醇4–还原酶（dihydroflavonol 4-reductase,DFR）是花青素生物合成晚期阶段的关键酶,属于NAD/NADP依赖型还原酶家族,催化从二氢黄酮醇转变成无色花色素苷的反应。利用UV-A处理‘津田’芜菁（‘Tsuda’turnip）和‘赤丸’芜菁（‘Yurugi Akamaru’turnip）块根24 h后提取总RNA,通过RT-PCR方法分别克隆了‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因。BrDFR1和BrDFR2的开放读码框分别为1 158 bp和999 bp,分别编码385和332个氨基酸。氨基酸序列分析显示,BrDFR1和BrDFR2与大白菜DFR具有高度同源性,从第8到第302位氨基酸的肽段具有FR_SDR_e结构域。BrDFR1和BrDFR2基因组全长序列均含有5个位置与序列完全相同的内含子。Southern杂交结果显示,‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因均为单一拷贝。UV-A可以诱导BrDFR1基因表达,对BrDFR2基因表达的诱导效果不明显。BrDFR1和BrDFR2基因在大肠杆菌细胞中可以表达并纯化出分子量约为42.8 kD的BrDFR1蛋白和37.5 kD的BrDFR2蛋白。过量表达BrDFR1和BrDFR2基因的烟草花色加深。芜菁DFR基因的RNAi载体遗传转化烟草后,转基因植株的花色变浅。这些工作将为阐明依光型和非依光型花青素生物合成机理奠定研究基础。     

葡萄器官离体再生和遗传转化体系的建立

以‘森田尼无核’为试材,研究了生长调节物质、外植体类型、抑菌素等主要因素对葡萄离体不定芽再生和转化效率的影响,建立和优化了葡萄的再生和转化体系。结果表明：相对于BA和KT,细胞分裂素TDZ无论单独使用还是与生长素配合使用均可使葡萄不定芽再生频率达到最高;在MS + TDZ 2.0 mg·L^-1 、MS + TDZ 4.0 mg·L^-1 或MS + TDZ 4.0 mg·L^-1 + IAA0.1 mg·L^-1培养基上均可以较好地诱导森田尼无核葡萄再生不定芽,再生频率分别为37.4%,40.2%和50.0%;叶盘、茎段和叶柄都可以诱导再生不定芽,在同一种培养上再生频率有差异,但差异不大;采用根癌农杆菌介导的叶盘法转化葡萄时,卡那霉素抗性筛选浓度为20 mg·L^-1;抑菌抗生素使用头胞霉素适宜浓度为400 mg·L^-1,而使用羧苄青霉素时以300 mg·L^-1最佳;获得转化芽45个,部分株系用PCR和Southern 杂交证实,外源基因已整合在葡萄基因组DNA上。     

萝卜遗传转化体系的建立

系统研究了影响根癌农杆菌介导的萝卜(Raphanus sativus L.)遗传转化的若干因素,建立了萝卜遗传转化体系:即切取萝卜带柄子叶外植体,先进行2 d预培养,用OD600为0.3~0.5的EHA105农杆菌菌液侵染5~7 min后,再进行5 d共培养,然后将外植体转接到MS+6-BA 6 mg.L-1+NAA 0.05 mg.L-1+Cef 500 mg.L-1的培养基上进行7 d延迟筛选,再将外植体转接到MS+6-BA 6 mg.L-1+NAA 0.05 mg.L-1+Cef 500 mg.L-1+Hyg 5 mg.L-1的培养基上进行10 d的抗性筛选。结果共获得126个抗性芽,其中8个抗性芽经PCR检测扩增出目的基因的启动子BcA9,约850bp,阳性率为6.3%,初步验证目的基因已经转入萝卜再生芽中。     

蔷薇科果树离体再生与遗传转化研究进展

蔷薇科果树在世界果品生产中占据重要地位。近年来,蔷薇科果树离体再生和遗传转化研究取得了较大进展,在较大的树种上均有报道,但对于离体再生与遗传转化体系的主要影响因素和技术参数细节等缺少系统总结。从离体再生途径、离体再生影响因素、遗传转化概况、农杆菌介导的遗传转化体系影响因素等方面进行了重点总结,对未来研究趋势和热点进行了展望。     

芜菁花青素合成关键酶DFR基因启动子的克隆及功能分析

在已经克隆的‘津田’芜菁和‘赤丸’芜菁二氢黄酮醇4–还原酶（DFR）基因的基础上,通过染色体步移法从两种芜菁基因组中克隆了BrDFR1和BrDFR2基因上游1 296和1 297 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,启动子片段中包含TATA box、CAAT box、光调控元件、ABA应答元件、伤害应答元件、低温应答元件、防御与胁迫应答元件、MeJA应答元件等多个顺式作用元件。启动子BrDFR1P和BrDFR2P仅在15个核苷酸位点存在差异。将BrDFR1P和BrDFR2P分别连接到pCAMBIA1301植物表达载体上,构建Promoter::GUS载体,通过农杆菌介导遗传转化烟草。GUS组织化学染色检测表明,BrDFR1P和BrDFR2P均能驱动GUS基因表达。构建BrDFR1P和BrDFR2P的一系列缺失体,融合GUS基因后遗传转化烟草。染色结果表明,BrDFR1P和BrDFR2P缺失片段均具有相应的起始下游基因转录的活性特征。     

甜瓜组织培养及遗传转化研究进展

概述了甜瓜组织培养过程中外植体类型、培养基组成、添加物等主要因素对植株再生的影响,以及甜瓜体细胞胚状体发生途径、单倍体、原生质体培养的研究现状和根癌农杆菌介导甜瓜遗传转化的研究进展。     

红肉苹果组织培养及转基因体系的建立与优化

于早春取红肉苹果植株上当年生茎段,建立其组织培养体系,并对其组织培养体系进行优化.结果表明:在添加0.2 mg/L IBA+-1.0 mg/L TDZ的MS培养基上红肉苹果叶盘不定芽诱导率最高,再生率为100％,平均每个叶盘再生9.57个不定芽;1 mg/L IBA+I mg/L BAP组合有利于植株扩繁,其扩繁率为8.27;添加0.6mg/L IBA的培养基上的生根率最高,为93.3％.转基因测试结果表明,农杆菌菌株EHA105适于红肉苹果的基因转化;农杆菌浸染后进行3d的共培养有利于转化效率的提高.     

地被菊'映洁红菲'再生及遗传转化体系的建立

以地被菊'映洁红菲'试管苗叶片为试材,采用组织培养法,研究了6-苄基腺嘌呤、萘乙酸激素浓度、蔗糖浓度、MS浓度、NO3-和NH+的浓度比、羧苄青霉素浓度及潮霉素浓度对不定芽分化的影响,以期建立'映洁红菲'高效的再生体系,为地被菊转基因体系奠定基础.结果 表明:在6-BA和NAA浓度分别为2.0、0.6 mg·L-1,蔗糖浓度为30 g·L-1,NO3-:NH4+为30∶30,基本培养基3/4MS中,'映洁红菲'叶片中愈伤组织诱导和不定芽分化率达到最高,平均每个叶盘分化3.22个不定芽,诱导率75.67％.在生根培养基中加入浓度为0.75 mg·L-1 IBA时,根系生长最好.'映洁红菲'遗传转化时,羧苄青霉素浓度为250mg· L-1,潮霉素浓度为2.0 mg·L-1,适合作为选择压.     

菊属植物SCoT分子标记技术在遗传多样性分析中的应用

 采用正交设计方法,对Mg²⁺、dNTPs和引物浓度、TaqDNA聚合酶及模板DNA用量等5个因素进行筛选,得到适于菊属植物的SCoT标记PCR反应体系,25 μL体系中含有：Mg²⁺ 1.2 mmol · L^-1、dNTPs 0.15 mmol · L^-1、引物0.8 μmol · L^-1、TaqDNA聚合酶1 U、模板DNA 50 ng。优化的最适退火温度为49.4 ℃。改进电泳方法,采用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染法染色。运用不同倍性菊属材料基因组DNA对优化的SCoT-PCR反应体系进行验证,获得了多态性丰富、条带清晰的扩增图谱,表明确立的菊属植物SCoT分子标记技术体系稳定可靠。利用该体系及筛选出的12个SCoT引物,对18份菊花近缘种属材料的遗传多样性及亲缘关系进行分析,共检测到209个位点,其中多态性位点数189个,多态性比率为90.43%。应用NTSYS-pc2.1软件,计算菊花近缘种属材料之间的相似性系数并采用不加权成对算术平均法（UPGMA）进行聚类分析,结果18份菊花近缘种属材料的遗传相似性系数范围为0.4516 ~ 0.7035,平均遗传相似性系数为0.58。聚类分析显示在相似系数0.530处可以将18份材料分成Ⅰ、Ⅱ两个大组,Ⅱ组包括芙蓉菊和绢毛蒿,其余16份材料属于Ⅰ组。Ⅰ组在相似系数0.615水平又分为6个亚组。结果表明SCoT分子标记体系适用于菊属及其近缘属种遗传多样性及亲缘关系的研究。     

芥蓝二氢黄酮醇4–还原酶基因BoaDFR的克隆与功能鉴定

以白花芥蓝‘四季粗条’为材料克隆了Boa DFR基因,Gen Bank登录号为MT472647,CDS序列长为1158 bp,编码385个氨基酸,与甘蓝型油菜、甘蓝和白菜等具有高度同源性。Boa DFR表达水平在芥蓝不同发育时期、不同器官中存在显著差异,随植株发育总体呈现先下降后上升的趋势,在幼嫩种子中表达量最高。芥蓝原生质体的亚细胞定位结果显示Boa DFR定位在细胞核上。构建了农杆菌介导的芥蓝瞬时过表达体系,将Boa DFR转入白花芥蓝‘四季粗条’和黄花芥蓝‘福州黄花’中,发现Boa DFR在两种芥蓝中均高水平表达,转基因植株叶片颜色明显变紫,花青素苷显著积累,总含量最高达461.43μg·g-1 FW,而野生型和转空载体芥蓝叶片中几乎检测不到花青素苷。通过HPLC在转基因植株叶片中共检测到8种花青素苷,均为矢车菊花青素苷,其中矢车菊–3–阿魏酰–丙二酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷占比最高。     

甘菊水培体系的建立

为探索甘菊[Chrysanthemum lavandulifolium(Fisch. ex Trautv.)Makino]在非生物胁迫下以及营养物质代谢中精准的生理、基因表达变化机理,研究通过筛选外植体的种类和营养液的浓度,建立了甘菊水培体系。结果表明:水培中,播种苗的成活率和生根率极显著高于1年生大苗和茎段插条;在长时间的水培中,使用标准Hoagland和1.5倍Hoagland培养液,其畸形叶率极显著低于1/2和1/4Hoagland培养液,并且株高极显著高于另外2个浓度。结合科研需求,认为组培播种苗、标准Hoagland营养液是甘菊水培的最佳外植体和培养条件。     

控释尿素与尿素配施对杭白菊产量和氮肥利用率的影响

 在大田栽培适量施肥和减量施肥条件下研究施用尿素、尿素与控释尿素配施对杭白菊 （Chrysanthemum morifolium）产量和氮素利用率的影响。设6 个处理：对照不施氮肥（CK₁₁）;适量施肥 氮肥为尿素（N₁₁）、适量施肥氮肥为尿素与控释尿素配施（N₁₂）;减量施肥氮磷钾施用量均减少1/4,对 照不施氮肥（CK₂₂）,减量施肥为尿素（N₂₁）,减量施肥尿素与控释尿素配施减量施肥（N₂₂）。结果表明, 与对照相比,施氮处理提高了株花序数、花序直径和单花序质重。采收期,施肥量相同时,控释尿素与 尿素配施茎叶部氮素分配比例低于单施尿素处理,花部高于单施尿素处理,表明控释尿素与尿素配施有 利于氮素向花序分配,提高产量。适量施肥杭白菊产量高于减量施肥。适量施肥控释尿素与尿素配施比 单施尿素增产87.96 kg · hm^-2,比减量施肥控释尿素与尿素配施增产124.99 kg · hm^-2。施用方式相同时, 适量施肥氮肥利用率高于减量施肥,氮肥农学利用率低于减量施肥。施肥量相同时,控释尿素与尿素配 施氮肥利用率、氮肥农学利用率高于单施尿素。在本试验条件下,施氮量120 kg · hm^-2,控释尿素（150 d） 与尿素按1︰1 混合,基施用量占总施氮量50%,控释尿素（90 d）与尿素按1︰1 混合,8 月15 日追施孕 蕾肥,施用量占总氮量50%,效果最佳。