拟南芥二氧化碳突变体生理特性的分析

[目的]对2个已获得的拟南芥突变体：二氧化碳敏感突变体（cds1）和二氧化碳不敏感突变体（cdi1）进行一些生理特性分析,寻找它们同野生型之间的差异表型。[方法]利用表皮条生物学试验方法对拟南芥野生型和突变体叶片进行气孔开度、气孔密度和叶片失水率测定,同时采用培养基中添加脱落酸（ABA）、甘露醇（Man）和NaC l作为胁迫处理测定种子萌发率。[结果]2个突变体气孔密度同野生型基本一致,而气孔开度和叶片失水率则有明显差异。此外,种子萌发试验也表明cdi1对外源ABA、甘露醇和NaC l不敏感,而cds1则刚好相反。[结论]2个突变体同野生型之间生理特性存在一定的差异。     

拟南芥二氧化碳突变体生理特性的分析

通过远红外成像技术,笔者获得了2个对CO2有反应的拟南芥突变体：二氧化碳敏感突变体（cdsl）和二氧化碳不敏感突变体（cdil）,通过对这2个突变体和拟南芥野生型一些生理特性的分析,探索它们之间的表型差异,以期为进一步的基因功能分析提供思路。同时对突变基因的克隆和功能分析,也会对研究在全球CO2日益增高的环境中提高作物的适应性提供一定的理论基础和研究遗传材料。     

拟南芥SUC2-1突变体的快速繁殖

以拟南芥SUC2-1突变体为材料研究了快速繁殖的方法。     

活性氧不敏感型拟南芥突变体的遗传特性分析

[目的]研究活性氧不敏感型拟南芥突变体的遗传特性。[方法]拟南芥种子经消毒后,在MS固体培养基上进行培养。培养5~6d后,将幼苗移栽于蛭石上继续培养。开花时,以野生型为父本,突变体为母本,进行杂交,成熟时收获得到F1代种子。将F1种子种于MS培养基上,生长5~6 d后,用10-4mol/L的H2O2处理幼苗,用根弯曲法检测植株对H2O2抗性表现,进行遗传分析。[结果]F1代幼苗,全部不抗H2O2,即根的生长受到抑制。在243个F2代植株中,有184株不抗H2O2,59株抗H2O2,不抗与抗的植株数呈现3∶1的分离。[结论]活性氧不敏感型拟南芥突变体发生了隐性单基因突变。     

拟南芥NO敏感突变体rsn1的特性分析

为了深入研究信号分子NO在植物中的调控机制,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料,从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的突变体库中筛选得到1株对一氧化氮(NO)敏感的突变体rsn1(Root sensitive to NO),对比分析突变体根对NO的敏感程度、气孔对脱落酸(ABA)的反应等指标,并且利用图位克隆技术初步定位突变基因。结果表明,尽管在正常生长条件下rsn1突变体的萌发率与野生型没有明显区别,但根对NO胁迫敏感,在50μmol/L硝普钠(SNP)处理下,野生型拟南芥的相对根长为48.7%,而突变体rsn1的相对根长仅为5.3%;通过分析气孔对ABA的敏感程度发现,rsn1对ABA调控气孔关闭不敏感,在10μmol/L ABA处理下突变体rsn1的气孔直径是野生型的1.9倍,而在正常条件下突变体rsn1的气孔直径与野生型差异不大,且突变体rsn1的失水率高于野生型拟南芥;遗传分析表明,rsn1是一个单基因隐性突变体;通过图位克隆初步判断突变位点在第5号染色体上。     

拟南芥缺铜敏感突变体的鉴定分析

为进一步探明植物缺铜响应机制,利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变、体视显微形态观察和ICP-MS技术对拟南芥(Col)缺铜敏感突变体cds-1进行鉴定分析。结果表明:在缺铜条件下,cds-1的根伸长发育受到抑制,而高浓度铜处理则可使得cds-1根长部分恢复至野生型。除根伸长发育受到抑制外,cds-1根部形态(根毛长度和根直径)与野生型相比也有较大差异。cds-1与野生型植株体内铜含量无显著差异。遗传分析该突变体性状由2对隐性等位基因控制。     

拟南芥抗镧突变体的筛选及初步鉴定

利用乙酰甲基磺酸（EMS）诱变方法,以幼苗根在重力作用下的弯曲生长为指标,筛选得到了拟南芥抗镧突变体。通过进一步使用更高浓度镧对获得的突变体进行复筛,初步确定了KEMS-36植株为拟南芥抗镧突变体。     

拟南芥G蛋白突变体gpa1-1、gpa1-2形态及生理特性分析

对拟南芥野生型Ws及其G蛋白α亚基突变体gpa1-1和gpa1-2的形态特征进行了比较，并研究了低温处理对其抗氧化酶系活力和丙二醛含量的差异。结果表明，与野生型相比，两突变体形态上发生了较大的变化，并表现出对低温反应敏感性的降低。低温12h时，野生型的SOD酶和POD酶活迅速发生变化，丙二醛含量迅速升高，而两突变体变化较平缓。     

拟南芥psc1突变体降低蔗糖诱导的花青素积累

以拟南芥野生型和psc1突变体为材料,研究蔗糖(30、60、90、120、150 mmol/L)诱导花青素的积累.结果表明:蔗糖浓度高于60 mmol/L时,拟南芥psc1突变体中花青素的积累比野生型明显降低,花青素生物合成关键基因DFR的表达量减少.在无蔗糖和有蔗糖(90 mmol/L)条件下,添加表油菜素内酯进一步...     

拟南芥抗盐突变体筛选中盐浓度的确定

将拟南芥种子播种于1/2 MS培养基上,竖直培养,待根生长至1.5~2.0 cm时,转入含有不同NaCl浓度的1/2 MS培养基上,倒置培养,观察各个盐浓度下根的生长情况。试验结果表明,在170、180、190 mmoL/L的NaCl浓度下,拟南芥的根生长虽然都表现出一定的延迟,但最终还能够生长;而在200 mmoL/L时,根生长完全受到抑制,最终白化死亡,由此确定其生长的临界盐浓度为200 mmoL/L。     

色氨酸对拟南芥酪氨酸降解途径缺陷突变体sscd1细胞死亡的影响

为了解色氨酸处理是否影响sscd1的细胞死亡,以拟南芥野生型Columbia(Col–0)和sscd1突变体为试验材料,用色氨酸处理,观察并统计幼苗的死亡情况,检测叶绿素含量,分析酪氨酸降解途径基因HGO、MAAI和SSCD1以及活性氧诱导基因BAP1、OXI1、ZP的表达。结果表明：色氨酸处理能明显抑制sscd1突变体幼苗死亡,增加叶绿素的合成,抑制sscd1突变体中酪氨酸降解途径基因HGO和MAAI以及活性氧诱导基因BAP1、OXI1、ZP的上调。推测色氨酸可能通过增加叶绿素的生物合成,减少活性氧的产生来抑制酪氨酸降解途径突变体sscd1的细胞死亡。     

拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D的蛋白质组学研究

采用双向凝胶电泳对拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D和对照材料cry1cry2的植株总蛋白进行了分离,通过考染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.然后选取30个差异蛋白质点用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,有22个蛋白质点得到了可靠鉴定.其中在scc8-D突变体中有3个蛋白上调,16个蛋白下调,有3个蛋白仅在cry1cry2中表达.分析发现,这些差异蛋白可能参与了碳水化合物代谢、光合作用、光呼吸、胁迫响应、蛋白质合成和氧化还原平衡等过程.这些蛋白中光合蛋白占32%,说明这些与矮化相关的调节性蛋白和功能性蛋白丰度的表达受到光的调控,从而抑制了植物下胚轴的伸长.     

拟南芥突变体构建方法及目的基因分离鉴定技术

模式植物拟南芥具有较好的遗传可塑性,很容易进行人工诱变,产生大量突变体。介绍了几种常见的拟南芥突变体筛选方法及基因分析方法。     

拟南芥抗日本曲霉毒素SAF突变体的筛选

黑麦酮酸F(SAF)是从日本曲霉(Aspergillus japonicus)中分离的化感物质。以拟南芥为材料,在萌发期和幼苗期分别以0.250、0.300 mmol/L SAF为选择浓度,根据种子是否萌发和幼苗能否存活为指标,并结合细胞死亡、MDA含量、H2O2含量等植物生理生化指标初步筛选得到拟南芥抗SAF突变体Hst 1,为进一步研究SAF的化感作用机理提供试验材料,也为拟南芥突变体的快速筛选技术提供参考依据。     

增强UV-B辐射对拟南芥fas1突变体的影响

随着臭氧层的变薄和臭氧空洞的出现,到达地球表面的UV-B辐射明显提高,对生物的生长和发育产生了一定的影响。拟南芥中FAS1同源物的敲除也没有使其出现致死表型,植物仍然能够存活,只是在胚后器官发生时出现缺陷,如激活其顶端分生组织处的沉默基因,导致茎干宽扁,相应的叶序和花序结构紊乱。因此,FAS1能够稳定异染色质,使其中的基因保持沉默。以野生型和fas1突变体拟南芥为材料,对比了不同条件下野生型和fas1突变体拟南芥的发芽势和发芽率、根长以及根尖分生区有丝分裂细胞的末期,结果表明在正常生长条件下WT和fas1突变体的发芽势和发芽率、根长以及根尖分生区细胞在有丝分裂末期的形态都没有显著差异。而在UV-B辐射条件下,对比不同组之间的发芽势和发芽率、根长,结果表明,WT+UV-B组低于WT组,fas1+UV-B组低于fas1组,fas1+UV-B组低于WT+UV-B组,且差异均达到显著水平。此外,在UV-B辐射条件下,观察到在fas1+UV-B组中,有丝分裂也表现出一定的异常现象。这些结果表明,FAS1基因功能的缺失可能是导致fas1突变体对UV-B胁迫敏感的诱因之一。     

辣椒叶色黄化突变体的遗传及生理特性

以野生型辣椒6421经~(60)Co–γ辐射诱变产生的叶色黄化突变体R24–12–6为材料,比较辣椒叶色黄化突变体与野生型农艺性状、叶绿体超微结构、生理生化特性的差异。结果表明:辣椒叶色黄化突变体黄化性状受隐性单基因的细胞核遗传;R24–12–6果长比6421增加2.06cm,果宽、坐果数和单果质量均低于野生型的,其中坐果数与6421有显著差异;叶绿素含量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量较野生型降低,差异显著;R24–12–6的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度分别为6421的84.80%、87.96%、98.16%和80.51%,但差异无统计学意义;透射电镜扫描发现辣椒叶色黄化突变体叶绿体数量减少,基粒片层结构减少且排列不整齐。     

拟南芥模拟病斑突变体的研究进展

从细胞程序化死亡角度综述了拟南芥模拟病斑突变体的研究进展。植物模拟病斑突变体在没有明显的逆境、损伤或病原物侵害时,能自发地形成坏死斑,并可能增强植物的抗病性。对模拟病斑突变体的研究有助于深入探讨植物细胞发育与凋亡、植物防御和抗病机制等。     

水稻温敏型叶绿素突变体生理特性研究

用离子束辐照处理早籼品种陆伍红,从M_1代中获得一个温敏型叶绿素突变体.该突变体和陆伍红相比,表现矮秆,分蘖力强,穗粒数少,生育期长,叶色随气温升高由黄变绿.测定叶绿素含量,发现无论是突变体不同生长时期,还是不同播种期的幼苗,其叶绿素含量、干物质积累均和温度关系密切,有随温度升高而增加的趋势.该突变体的黄化性状可以作为标记性状,用于水稻杂种优势利用的去杂保纯.     

拟南芥核苷磷酸化酶基因的组织表达及其T-DNA插入突变体鉴定

为探明植物核苷磷酸化酶家族基因信息及生理功能,采用PCR扩增的方法,研究了模式植物拟南芥核苷磷酸化酶家族基因在不同组织中的表达,并对其核苷磷酸化酶基因T-DNA插入突变体进行鉴定。结果表明:At4g24340和At4g28940基因在根组织中大量转录表达,其他组织均微量检测到转录表达;At4g24350在各个组织中均有少量转录表达;经T-DNA插入结合转录表达鉴定,At4g28940和At4g24350基因为敲除突变体。     

拟南芥茎表皮蜡缺失突变体cera蜡成分分析

陆生植物表面覆盖的表皮蜡对其与环境相互作用和维持正常生长具有重要作用.表皮蜡是由疏水的超长链脂肪酸(VLCFAs)及其衍生化合物组成.利用化学诱变剂EMS处理拟南芥野生型种子(Col-0),分离得到茎蜡缺失突变体cera.遗传分析表明,该突变株系为单基因隐性突变.突变体茎显浅绿、果荚短小且低育.扫描电镜结果显示突变体茎...