罗勒烯信号传导途径各组分突变体高通量活体荧光筛选技术系统的建立

为了高效率地发现罗勒烯信号传导途径上的各信号传递成分,本研究拟采用正向遗传学的策略,即利用EMS诱变与荧光素酶-荧光素活体荧光成像检测技术体系相结合的方法筛选突变体。为此,构建了指示基因启动子PR1pro::Luciferase和PDF1.2pro::Luciferase质粒并转化拟南芥;通过抗性筛选与PCR检测,鉴定获得了T3代转基因纯合子植株。同时,购买了合适的高灵敏CCD相机、暗箱与软件,通过组装调试,成功制造了一台自制的、经济适用的活体荧光检测仪。转基因纯合植株经过茉莉酸、水杨酸或罗勒烯处理和喷施荧光底物后,放到荧光检测仪中,成功观察到了诱导后的转基因植株释放出高亮荧光,说明活体荧光成像检测系统构建成功。这些结果为进一步利用正向遗传学的方法高效筛选罗勒烯信号传导途径中各成分的突变体植株,以及阐明罗勒烯诱导的防御反应的作用机理奠定了良好基础。     

菜豆A18-1 EMS诱变和突变体库的构建

菜豆(Phaseolus vulgaris L.)作为重要的经济作物被广泛种植,具有品种繁多、表型差异明显和基因组小的特点,是研究豆类植物基因组功能的重要材料。为了创造更多的变异材料来改良品种和丰富突变体库,以及为将来功能基因组学研究积累材料,用甲基磺酸乙酯(EMS)处理A18-1菜豆干种子,处理浓度为0.04 mol/L,对2128份M2单株在整个生长时期进行田间表型筛选,共筛选出107株突变株,占整个筛选群体的5.03%。构建了包括叶、茎、花、荚、株型、育性和熟期等性状变异的突变体,其中叶形叶色相关的突变体数量和类型都为最多,占总突变体数量的27.0%,茎和花及其育性相关的突变体数量相等且均最少,占总突变体数量的10.3%。本试验为构建和创新突变体库提供了新材料,对研究基因组功能和表型之间特异性关系及遗传育种有重要意义。     

产β-胡萝卜素红酵母的筛选及其发酵废糖蜜的研究

从自然环境中分离出8株产β-胡萝卜素的红酵母(Rhodotorula),通过自然筛选的方法得到1株产β-胡萝卜素较高的菌株H3。在实验室条件下,对该菌株的摇瓶发酵培养基和发酵条件进行了研究,结果很理想,各项指标达到了大规模发酵生产的要求,为实现产业化奠定了坚实的基础。     

高粱赤霉素信号途径关键基因的鉴定及qPCR引物筛选

赤霉素(GA)在植物响应生物和非生物胁迫过程中扮演着重要角色。为了探究GA在高粱响应蚜虫胁迫过程中的作用,本研究采用激素外施实验,证实GA参与了高粱的抗蚜反应;在此基础上,利用NCBI数据库查找已报道参与GA合成、代谢及Della蛋白合成相关基因在高粱中的同源基因,并设计特异引物,采用PCR和qPCR的方法验证引物的特异性。通过PCR技术共筛选出7对引物,大小符合预期,且条带单一,进一步采用qPCR技术验证,最终筛选到5个基因的5对引物,扩增曲线光滑,呈现单峰,且Ct值较小,特异性良好。研究结果为下一步研究这些基因的表达模式变化,揭示GA信号途径在高粱抗蚜反应中的作用提供理论依据。     

珠子参皂苷合成途径3个关键酶基因CAS、DS和β-AS时空表达分析

旨在明确环阿屯醇合成酶(CAS)、达玛烯二醇合成酶(DS)和β-香树酯合成酶(β-AS)基因在珠子参中的时空表达情况及其与总皂苷含量的关系。以珠子参叶、茎、花和根状茎为材料,采用实时荧光定量技术检测了3个酶基因在不同时期的表达情况,并分析了基因表达与总皂苷含量之间的关系。CAS、DS和β-AS均在珠子参地上部分高表达,在根状茎中低表达;5—9月间CAS在根状茎中的表达呈现出"高—低—高"的趋势,而DS和β-AS则表现出相反的趋势;珠子参总皂苷含量变化呈"S"型曲线,其前期含量与DS和β-AS的表达呈正相关关系。推测珠子参皂苷最初和主要的合成部位为叶,根状茎可能是后期部分皂苷合成的场所。     

超声波辅助提取β-胡萝卜素主要影响因子筛选的研究

为进一步优化超声波提取胡萝卜中β-胡萝卜紊的工艺条件,在超声功率、超声时间、提取温度、物料粒度、料液比及提取次数6个单因素试验结果的基础上,采用二水平部分因子析因设计（2—level fractional factorial design）法,筛选出了影响β-胡萝卜素提取的主要因素为提取时间（p=0．0145）、温度（p=0．0189）、料液比（p=0．0180）和提取次数（p=0．0114）。