菜心BcSVP基因mRNA在异源嫁接体中的运输分析

为研究菜心BcSVP基因mRNA的长距离运输,本研究将结球甘蓝茎尖作为接穗嫁接到砧木菜心的花序轴上,构建结球甘蓝/菜心异源嫁接体。基于菜心和结球甘蓝的转录组测序的read文库,拼接获得了菜心的BcSVP和结球甘蓝BoSVP基因编码序列和3’UTR序列。利用菜心BcSVP在3’UTR的种间差异序列(CF和CR),分别在异源嫁接(结球甘蓝/菜心嫁接)的接穗结球甘蓝茎尖的转录组测序read文库T01和T02中筛选到2条和1条来自砧木菜心的BcSVP的read。利用结球甘蓝BoSVP在3’UTR的种间差异序列(GF和GR),计算了结球甘蓝内源BoSVP基因的转录表达量,显示异源嫁接和同源嫁接的接穗结球甘蓝茎尖中BoSVP基因的表达量差异不明显。本研究鉴定了菜心BcSVP基因的mRNA在异源嫁接体中的长距离运输,对进一步研究菜心BcSVP基因的mRNA长距离运输机制及其生物学功能奠定了基础。     

梨NAC结构域蛋白基因克隆与mRNA嫁接传递性研究

【目的】克隆梨NAC结构域蛋白基因NACP,验证其mRNA是否可以通过韧皮部进行嫁接传递。【方法】利用同源克隆的方法,分别克隆‘鸭梨’(Pyrus bretschneideri Yali)和杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)的NACP基因,利用生物信息学方法进行序列分析。以‘鸭梨’为接穗,杜梨为砧木进行微嫁接。从接穗茎尖、叶片、茎段韧皮部,嫁接口及砧木韧皮部、木质部组织中提取RNA,进行RT-PCR扩增。用特异的限制性内切酶ScrFⅠ对其扩增产物进行酶切鉴定。利用原位杂交技术,检测NACP基因在植物体内的表达部位。【结果】获得‘鸭梨’和杜梨NACP基因全长序列,长度均为1377bp,编码350个氨基酸,包含两个内含子,大小分别为111、96bp,分别命名为YL-NACP和DL-NACP。酶切鉴定结果表明,在接穗‘鸭梨’茎尖、叶片、茎段韧皮部中都有砧木DL-NACP基因的mRNA表达,同时砧木杜梨韧皮部中也有接穗YL-NACP基因的mRNA表达,而木质部中则没有发现该基因表达。通过原位杂交进一步证明,NACP基因只定位于韧皮部。【结论】成功地从‘鸭梨’和杜梨中克隆了全长的NAC结构域蛋白基因NACP,并进一步证明了梨内源性的NACP基因mRNA可以通过韧皮部进行传递,该结果为进一步研究果树砧木与接穗的互作机制奠定了基础。     

嫁接证实黄瓜侧枝发育受到一种可以嫁接转移物质的抑制

本研究首先在我们收集的黄瓜育种资源中选择了两种无侧枝的品系S61和S92,通过与分枝品系S06的交互嫁接实验发现,S92做砧木可以抑制接穗S06的侧枝表型,但是S61做砧木对接穗的侧枝性状没有影响。进一步对S61和S92进行打顶后发现,与S92在叶腋处长出侧枝相反,在S61的相同部位并没有侧枝长出;侧芽的解剖学试验也证实了S61的叶腋处只有花分生组织,没有侧芽分生组织,而在S92的叶腋处发现了侧芽分生组织。说明S61的无侧枝性状是由侧芽起始障碍造成的,而S92的侧枝发育受到一种可以嫁接转移信号的抑制。     

植物水平基因转移研究进展

水平基因转移,一般分为细胞内部或者跨越物种边界的遗传物质交流。跨界直接介导方式,包括共生、内共生、寄生、嫁接等。细胞内的基因转移,主要包括细胞核与细胞器基因组间的相互渗透;跨越物种边界的遗传物质交流,主要涉及寄生与寄主植物的基因横向转移,寄主与寄生植物mRNA也会发生大规模的水平转移。基于基因组学研究进展,本研究综述了植物水平基因转移的迁移序列类型、迁移方向及迁移机制:首先,植物细胞的线粒体基因组能够整合细胞核转座元件以及叶绿体起源的tRNA基因,线粒体和叶绿体基因组的功能基因及间区序列能够迁移到核基因组;其次,植物种间,通过寄生、嫁接等方式转移大量的DNA(如线粒体基因、叶绿体基因和转座元件)和RNA(如mRNA)序列;迁移机制涉及到DNA介导和RNA介导方式,迁移方向包括单向和双向转移。迁移序列的基因功能活性研究是重要的后续研究方向。     

植物细胞的结构与功能分析

本文对植物细胞的结构进行了细致的分析,并从细胞壁、细胞膜、细胞质及细胞核等方 面,对植物细胞结构的功能进行了分析与阐述,以期为促进高中阶段生物知识的学习之中,更好 对关于植物细胞方面的知识内容加以掌握提供参考。     

大扁杏嫁接愈合过程中几种生化物质含量的变化

【目的】了解大扁杏嫁接愈合过程中几种生化物质含量的变化,为提高大扁杏嫁接成活率提供理论依据。【方法】以2年生山杏实生苗为砧木,以大扁杏品种"龙王帽"1年生枝条为接穗,通过带木质部芽接试验,对春季和夏季大扁杏嫁接愈合过程中几种生化物质含量的变化进行了研究。【结果】嫁接愈合过程中,嫁接苗形成层水分含量与2年生山杏实生苗(对照苗)变化趋势基本一致,嫁接苗水分含量略低于对照苗,但二者相差不大;嫁接苗形成层的可溶性蛋白含量在愈合过程中始终高于对照苗;愈合前期嫁接苗形成层木质素含量高于对照苗,后期低于对照苗;嫁接苗多酚含量在愈合期间高于对照苗,且嫁接苗与对照苗形成层多酚含量变化趋势基本一致;春季芽接成活率为85.6%,夏季芽接成活率为92.3%。【结论】形成层高含量的可溶性蛋白、对愈合起促进作用的多酚及前期高含量的木质素,均有利于嫁接体的成活;在嫁接技术成熟的前提下,水分含量不是影响嫁接成活的重要因素。     

植物间水平基因转移——基因交流新途径及其农业利用潜力

水平基因转移(horizontal gene transfer, HGT)指通过受精以外的方式进行的跨物种遗传物质传递,是原核和真核生物基因组构成的重要来源,对生物进化具有重要推动作用。近年来,基因组测序技术的发展进一步证明了植物之间存在着大量的水平基因转移事件。文章主要对国内外植物间水平基因转移的途径、转移的基因分类,以及水平基因转移在农业中的应用潜力等方面进行了综述和讨论,分析了当前植物水平基因转移研究存在的问题,并就未来基础理论研究及利用的方向作了展望。     

胆管癌组织中CD44 mRNA表达与癌转移的关系

目的 :探讨胆管癌组织中 CD44m RNA表达与胆管癌转移的关系。方法 :采用 RT- PCR及 Southern杂交技术检测 2 6例胆管癌及 1 0例胆管良性病变标本中 CD44m RNA表达。结果 :1 6例胆管癌组织均能扩增出异常的 CD44v转录子片段 (>482 bp)。而 1 0例胆管良性病变组织只扩增出标准型的 CD44s转录子片段 (482 bp)。有淋巴结转移的胆管癌组织中出现较多异常的 CD44转录子片段。结论 :转录子数量较多的变异型 CD44v基因表达可能与胆管癌的转移扩散行为有一定的关系。     

植物嫁接砧木与接穗互作机制研究进展

优良砧木或接穗可以显著促进嫁接植物生长,提高其抗逆性及果实产量和品质,是一种绿色安全可持续的方法。文章综述了植物嫁接后砧木与接穗在养分和水分吸收、激素调节、应激响应、嫁接亲和性以及RNA长距离运输、DNA甲基化等方面的相互作用及基因表达的响应机制,可为后续深入研究砧穗互作机制提供借鉴。     

嫁接植物砧木与接穗互作机理研究进展

嫁接技术作为广泛应用的无性繁殖方式,成为良种化生产的重要环节,已被广泛应用于农林业领域的扩繁、新品种选育、品种改良等方面,开展砧木与接穗间相互作用机制的研究,对于科学选择砧穗组合具有重要意义。从水分和矿质离子、有机物和抗氧化酶、激素作用、基因调控和表观遗传学角度综述砧穗互作的研究现状,阐述主流观点;从激素、基因调控和表观遗传学三者间相互作用方面,初步探索砧穗互作的普适规律。     

植物F3'H基因的序列与进化分析

类黄酮-3'-羟化酶(F3'H)催化二氢堪非醇生成二氢栎皮黄酮,是花青素合成途径关键酶之一,主要参与决定植物花色、种皮和茎叶着色等性状。利用生物信息学手段对植物类黄酮-3'-羟化酶基因的序列和进化特征进行系统性分析。基因结构分析表明,植物F3'H基因外显子数变异范围为2~7,单子叶植物包括2个外显子,绝大多数双子叶与陆生低等植物具有3或4个外显子。蛋白序列分析显示,植物F3'H蛋白具有13个保守基序,其中10个保守基序与结构域p450相互重叠,其他3个保守基序具有种属特异性。进化分析表明,植物F3'H蛋白具有4个类群,在GroupⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ亚群中分别检测到4、6、1、7个正选择位点(P0.05),这些位点主要分布在F3'H蛋白不规则卷曲区,说明植物F3'H蛋白主要受控于纯净选择。利用滑动窗口方法发现,5对直系同源基因受到负选择作用,但4对旁系同源基因受到正选择作用,发生适应性进化。试验结果可为进一步研究植物F3'H基因功能及其关键氨基酸位点提供参考。     

脆瓜嫁接苗与非嫁接苗的产量与抗病性比较

圣砧1号作为脆瓜的砧木,防枯萎病效果可达95.8%以上,防病效果显著.秋播早春收获的脆瓜嫁接栽培,一般每hm2产量可达34500 kg,效益达27 万元,经济收益十分可观.品尝结果嫁接脆瓜风味保持不变.     

杆状病毒ac30基因的序列分析及其功能

通过生物信息学初步分析苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)基因组第30开放阅读框(ac30)及其同源基因的特征,并在此基础上利用ET-重组技术构建ac30缺失突变体,探讨其在AcMNPV感染Sf-9细胞时的功能。结果表明:ac30的开放阅读框(ORF)全长为1 392bp,GC含量为43%,编码氨基酸463个,预计分子质量为54.7ku。从转染或感染的病毒生长曲线变化趋势来看,ac30的缺失对病毒产生有感染力的BV粒子没有影响,说明ac30基因是AcMNPV病毒在Sf-9细胞复制中的非必需基因。     

铁蛋白基因的水稻转化及其功能初步分析

铁蛋白是与铁离子结合的一种铁贮藏蛋白,用来调节细胞内的自由铁离子浓度.本研究利用农杆菌介导的转化方法将豌豆铁蛋白(pea ferritin, Fer)基因转化到水稻秀水11品种中.经对转基因水稻(T0代)进行了PCR检测,及Southern杂交分析,结果表明,Fer基因已整合到水稻基因组中.通过测定光合作用过程中最大光化学量子产量(Fv/Fm值)分析了由百草枯处理引起的水稻叶片的氧化损害.结果表明,转Fer基因的叶片呈现出不同程度的抗百草枯氧化的能力.用水稻稻瘟病菌接种水稻叶片,发现转Fer基因植株可以减少或延缓病原菌侵染后活性氧的产生.另外,对不同组织中的铁含量测定结果表明,转Fer基因水稻的种子和叶片组织中铁的含量明显提高.这些结果说明Fer在水稻中已表达,增加了转基因植株中铁的贮藏量,同时减少了体内的游离铁从而也减轻了转基因植株的氧化损伤.     

文冠果FAD2的序列与功能分析

脂肪酸脱饱和酶2(fatty acid desaturase 2, FAD2)基因是油脂合成代谢的关键酶基因,其编码的蛋白催化油酸(18∶1)进一步脱饱和形成亚油酸(18∶2)。本研究以富含油酸和亚油酸2种优质不饱和脂肪酸的文冠果种胚为试材,采用简并引物策略结合RACE技术,克隆了文冠果FAD2的cDNA序列。序列分析表明,文冠果FAD2除具有植物FAD2特有的3个组氨酸区和N端的芳香族氨基酸区外,还具有3个N—糖基化位点和多个磷酸化位点。通过农杆菌介导,将文冠果FAD2转入拟南芥fad2突变体中进行表达分析。气相结果表明,拟南芥fad2突变体缺失亚油酸,而转入文冠果FAD2的拟南芥fad2突变体的种子油中产生了亚油酸,这表明所克隆的文冠果FAD2基因编码的酶具有催化油酸(18∶1)脱饱和成为亚油酸(18∶2)的活性。      

不同砧木嫁接对西瓜生长和品质性状的影响

以优质中果型西瓜品种‘早佳’自根苗为对照,研究了‘野生西瓜1号’、‘野生西瓜2号’、‘铁木真’、‘昌砧力士’和丝瓜等5个不同砧木品种对西瓜生长、抗病性及品质的影响。结果表明:以‘野生西瓜2号’品种的嫁接亲和力最好,对西瓜植株的生长和品质影响最小,同时表现出抗病性,可以作为西瓜嫁接栽培的优选砧木品种。     

Inheritance of functional foreign genes in plants

Morphologically normal plants were regenerated from Nicotiana plumbaginifolia cells transformed with an Agrobacterium tumefaciens strain containing a tumor-inducing plasmid with a chimeric gene for kanamycin resistance. The presence of the chimeric gene in regenerated plants was demonstrated by Southern hybridization analysis, and its expression in plant tissues was confirmed by the ability of leaf segments to form callus on media containing kanamycin at concentrations that were normally inhibitory. Progeny derived from several transformed plants inherited the foreign gene in a Mendelian manner.     

玉米GRMZM2G455909基因的克隆及其抗病功能初步分析

本课题组前期研究获得玉米GRMZM2G455909基因,该研究拟对GRMZM2G455909基因开展生物信息学分析,明确其分子特征;构建过表达载体pCAMBIA1301a-GRMZM2G455909,通过农杆菌介导法获得转GRMZM2G455909基因拟南芥植株,分析转GRMZM2G455909基因拟南芥植株抗病能力及其抗病信号通路。研究表明,GRMZM2G455909基因所编码的蛋白序列属于NBS-LRR类蛋白家族;Pst DC3000处理转GRMZM2G455909基因拟南芥植株,发现转基因植株体内菌体数量明显下降,其抗病性显著增强,推测Pst DC3000可能诱导转GRMZM2G45590基因拟南芥体内形成水杨酸抗病信号通路。研究结果可为作物遗传育种抗病性的改良提供新的路径。