中国水仙凝集素基因的克隆及性质预测

为了探索植物凝集素在分子水平的作用机理,利用RT-PCR技术从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)金盏银台中克隆到一个新的编码凝集素的基因.序列分析与预测结果表明,该基因cDNA片段总长为609 bp,含有一个由25个氨基酸残基组成的信号肽和一个519 bp的完整开放阅读框;编码172个氨基酸,分子量为18 712.31 Da;前体蛋白在氨基酸水平上与杂种多花水仙凝集素、雪花莲凝集素、石蒜凝集素的一致性分别为83%,81%和77%;其二级结构以α-螺旋、不规则盘绕和延伸链为主;三级结构与雪花莲凝集素极其相似,是一种能与D-甘露糖特异性结合的B型凝集素.     

转外源凝集素基因棉花对棉蚜的抗性鉴定

转外源凝集素基因棉花工程植株在蚜虫发生期稳定地表现出抗蚜性状,转化一代群体抗、感植株分离比例符合3∶1,抗蚜基因是以单一位点整合到棉花染色体组中。经过 4 个世代的抗蚜鉴定、自交纯合和选择,获得遗传组成纯合的转基因抗蚜虫棉花新品系。对3个转外源凝集素基因棉花品系、2个形态抗蚜品种(系)和 6 个常规品种(系)进行抗蚜性鉴定。结果表明,3个转外源凝集素基因品系对棉蚜的抗性均达到高抗水平;川抗 77 在生育期内均中抗棉蚜,川棉109在苗蚜期和恢复期感蚜,而在伏蚜期中抗棉蚜;6 个常规品种(系)皆高感棉蚜。利用三种接蚜处理对不同类型抗蚜品种(系)进行鉴定的结果相同,繁殖行间自然传播蚜虫省略人工接蚜环节,是开展转基因棉花抗蚜性鉴定的一种简便、高效的方法。     

中国水仙八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)的克隆及表达分析

八氢番茄红素脱氢酶（PDS）是影响类胡萝卜素合成的一个重要限速酶,在植物花色发育过程中起着重要作用。采用RT-PCR技术从中国水仙（Narcissustazetta var.chinensis）幼嫩花蕾中分离到一个新的水仙花色发育相关的PDS基因,命名为NTPDS1（GenBank登记号：EU138883）。该基因长1719bp,具有一个1713bp的完整开放读码框（ORF）,编码570个氨基酸。序列分析表明,NTPDS1编码的氨基酸序列与其它植物的PDS蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,NTPDS1与喇叭水仙亲缘关系最近。利用半定量PCR技术进行组织表达模式分析发现,该基因在中国水仙的花、叶片和根中均有表达,但以花器官中表达量最高;在花瓣和副冠中的表达量高于雄蕊和雌蕊。     

抗蚜转基因棉花的研究

用雪花莲凝集素(GNA)基因及有潜在抗蚜作用的尾穗苋凝集素(ACA)基因构建了韧皮部特异表达的单基因(pBCACA和pBdePACA)及双抗蚜基因植物表达载体(PBACG)。含有这些表达载体的农杆菌转化子已供合作单位开展棉花的转化，同时我们正在用转基因烟草研究这些基因组合的抗蚜效果。用含pBCACA或pBdEP—ACA的农杆菌转化了冀合321等棉花品种，     

高粱抗蚜基因分子标记的建立

采用BSA法,应用RAPD技术筛选500个随机引物,共扩增出1614条DNA谱带,其中有OPA-01、OPP-09、OPP-14、OPH-19、OPN-08、OPN-07、OPN-20、OPY-14、OPS-20、OPJ-06 十个引物在抗感池间扩增出了多态性谱带.分析表明,132株后代中,OPN-07727有4株重组,OPN-08373有8株重组,OPY-14600有12株重组,重组率为3.0%、6.1%和9.1%,换算为图距单     

高粱Na~+转运蛋白基因SbSKC1的克隆及其在烟草中的抗盐功能鉴定

钠离子转运蛋白基因在植物抵御逆境胁迫中起重要作用,本研究克隆了高粱钠离子转运蛋白基因SbSKC1(XM_002457691.1),其完整开放阅读框包含1497个核苷酸,编码498个氨基酸残基。氨基酸序列比对及进化树分析表明,SbSKC1与玉米(Zea mays)LOC100382359(NP_001162576.1)具有高度相似性。构建pSH-SbSKC1植物表达载体,利用农杆菌介导法将SbSKC1转入烟草(Nicotiana tabacum cv.Xanthin)。转基因植株经PCR验证后进行300 mmol L~(–1)NaCl胁迫处理,转基因植株的存活率高于野生型,其根长显著高于野生型,而且转基因烟草保持了较高的钾钠离子比。盐胁迫后,转基因烟草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性显著高于野生型,而过氧化氢(H_2O_2)含量比野生型烟草低37.7%。根据以上结果推断,过量表达SbSKC1基因能够提高烟草的抗盐性。     

钾代谢相关基因在烟草中的表达

以钾高效基因型K2、K3、K5、K7、K9与常规烤烟品种K326为材料, 采用漂浮育苗、移栽砂培的方法, 利用实时定量PCR调查钾代谢相关基因在烟草叶片中的表达情况, 并测定不同材料的钾吸收动力学参数和钾利用率。结果表明, K2、K7和K9是典型的富钾型, 12个钾代谢相关基因中TORK1和NtTPK1的表达水平相对较高。5个富钾型的钾吸收能力显著强于K326。但它们在高钾环境下钾素吸收能力强而利用率较低, 在低钾环境下钾吸收能力强且利用率相对较高, 尤其是品系K2、K7和K9钾的经济利用率相对较高。     

小麦种质资源抗蚜性与叶绿素含量的相关性分析

为了鉴定抗麦长管蚜优异的小麦种质资源,以30份小麦种质为研究对象,利用田间自然感蚜和叶绿素含量的测定的方法,获得抗性的种质资源25份。通过小麦种质资源抗蚜性与叶绿素含量的相关性分析可知,两者的r=0.2974,可得小麦种质资源抗性与叶绿素含量之间有很弱的正相关,叶绿素含量对小麦种质资源抗蚜性的影响不大,因而不能只根据小麦叶片颜色判断小麦种植资源的抗蚜性。通过对小麦种质资源的抗蚜性和叶绿素含量的相关性分析,揭示了种质资源抗蚜性和叶绿素含量之间的关系,为小麦抗蚜育种提供了理论依据。     

转人工合成中国水仙凝集素基因(sNTL)小麦的获得及其抗麦长管蚜效果分析

为了丰富可利用的植物凝集素基因,获得具有较高抗蚜水平的小麦新种质,采用"Gene Shuffling"策略人工合成中国水仙凝集素基因(s NTL),并转化小麦以分析其抗蚜效果。结果表明:根据小麦遗传密码偏好性人工合成了植物凝集素s NTL基因,并构建了s NTL表达载体;用基因枪转化小麦品种中优9507和丰优6号的幼胚愈伤组织,经PPT筛选和分化后,获得T0植株,对T0植株进行PCR筛选而获得阳性植株28株。并经过连续PCR检测,表明s NTL基因已经初步与小麦基因组进行整合并且能够稳定表达。对T2转基因株系进行室内离体叶片抗虫效果分析,结果表明,转s NTL株系使蚜虫致死率达到53.1%~59.4%,其中转基因株系zy9-4的蚜虫致死率最高,比其对照品种中优9507高24.8%,同时其蚜虫增长率最小为22.1%,比对照品种中优9507低了约49.6%;转基因株系fy4-2使蚜虫致死率比对照(丰优6号)高约14.1%,而其蚜虫增长率比对照降低达到33.4%。对T3转基因株系田间鉴定结果显示,同对照中优9507相比,zy9-4、zy9-8单分蘖蚜虫发生量分别降低51.4%,45.1%,达到显著或极显著水平;fy4-2、fy4-4与对照丰优6号相比,单分蘖蚜虫发生量降低水平分别为58.7%,76.9%。综合室内与田间抗虫鉴定结果证明,利用人工合成的s NTL基因可以有效地提高小麦的抗蚜性。     

水稻OsAPX1基因在烟草中的表达及其抗盐性研究

本研究采用RT-PCR方法克隆得到水稻细胞质抗坏血酸过氧化物酶(OsAPX1)基因全长cDNA(基因登录号:D45423);将该基因构建二元植物表达载体pBI121-OsAPX1;用农杆菌EHA105侵染介导烟草叶盘转化法转基因,获得转基因植株,PCR鉴定遗传转化的烟草植株成功地整合了水稻OsAPX1基因;Northern blot鉴定结果表明转基因T1代植株Ta在mRNA转录水平上表达;对Ta株系进行Kana抗性鉴定,表明转基因T2代株系有抗性;对T2代株系做NaCl、NaHCO3、Na2CO3抗盐性鉴定,结果表明与对照相比表现出转基因植株抗(耐)性提高;取T2代植株的叶片在不同浓度H2O2处理下,抗H2O2毒害的能力显著强于对照,转基因植物的抗性有所提高,有望在抗盐碱性育种上应用.     

中国水仙NtFT2正义基因表达载体的构建与愈伤组织遗传转化体系的建立

构建中国水仙Nt FT2正义基因表达载体,为进一步研究Nt FT2基因对中国水仙芽休眠调控作用提供参考;建立中国水仙愈伤组织遗传转化体系,为中国水仙愈伤组织遗传转化提供技术平台。笔者以中国水仙主芽为材料,通过PCR扩增获得Nt FT2基因;通过PCR、双酶切、连接等方法将Nt FT2基因正向插入到p CAMBIA1301双GUS植物表达载体构建Nt FT2正义基因表达载体P1301-FT2,再通过冻融法将重组质粒P1301-FT2导入根癌农杆菌。采用根癌农杆菌介导法将Nt FT2正义基因转化中国水仙愈伤组织,采用GUS组织化学染色法检测中国水仙愈伤组织遗传转化效率。结果表明,试验成功构建了中国水仙Nt FT2正义基因表达载体P1301-Nt FT2;中国水仙愈伤组织与0.5 mol/L甘露醇共培养6 h后,置于1.0 OD600的农杆菌重悬液中侵染20 min,在25℃、黑暗条件下,共培养6天,其GUS瞬时表达率达到64.28%。构建了中国水仙Nt FT2正义基因表达载体,建立了高效的中国水仙愈伤组织遗传转化体系。     

污泥有机肥应用于中国水仙栽培的研究

摘要 本研究通过污泥田间试验,探讨不同污泥有机肥在中国水仙栽培上的施用效果。试验表明：适量的污泥有机肥能促进中国水仙的营养生长、提高其叶绿素含量,提高中国水仙主鳞茎的围径,提升中国水仙鳞茎球销售的等级和销售价值。其中以处理3（2250 kg /hm2污泥有机肥+ 750 kg /hm2过磷酸钙+ 750kg /hm2复合肥）和处理4（3000 kg /hm2污泥有机肥+750 kg /hm2过磷酸钙+ 750kg /hm2复合肥）的效果最佳,污泥有机肥可作为优良的土壤改良剂及农田肥料。     

紫外辐射对普陀水仙生理生化指标的影响

研究紫外线辐射下普陀水仙茎、叶生理生化指标的变化,为进一步研究开发利用海岛植物提供理论依据。本实验紫外辐射时间共设3个梯度,2h、12h、24h,以0h为对照组,测定了普陀水仙茎、叶中SOD、POD、MDA、脯氨酸、电导率、可溶性蛋白质、可溶性糖及叶绿素等生理生化指标。结果表明：随着紫外辐射时间延长,茎、叶中SOD和POD活性变化呈先上升后下降趋势,辐射时间为2h时达到最高,茎中的POD活性明显低于叶。茎和叶中脯氨酸、可溶性糖、MDA含量和电导率均随着紫外辐射时间延长而增大。茎、叶中可溶性蛋白质的含量呈先上升后下降趋势,辐射时间为12h时达到最大。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量均呈先增高后减少的趋势,叶绿素的含量在辐射时间2h时达到最大。综合研究认为,紫外辐射下2-12h之间,普陀水仙茎、叶具较强的抗紫外辐射特性,自身能够有效地解除紫外辐射对其造成的伤害。     

中国水仙花药培养及植株再生体系建立

本研究以中国水仙花药为外植体,通过器官发生途径建立其植株再生体系,并通过染色体计数鉴定筛选变异个体。结果显示:在4℃下预处理3d有利于花药愈伤组织的形成;愈伤组织诱导培养基最适配比为:MS+2,4-D1.0mg/L+BA0.5mg/L+CH500mg/L+AC500mg/L;愈伤组织分化小鳞茎的最适培养基为:MS+BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L+CH500mg/L+AC1000mg/L。通过染色体计数对38个再生植株进行倍性鉴定,结果显示其中30个为三倍体(2n=30),8个为非整倍体(2n=10,11,12,14,17,26)。以这些再生苗为外植体,经器官发生途径,建立了不同倍性的再生体系。     

中国水仙BAC文库构建的研究

为更深入地挖掘中国水仙的基因组信息,筛选与中国水仙品质相关的功能基因,以中国水仙品种‘金盏银台’的黄化叶片为材料,采用改良Zhang法获得高分子量核DNA,经酶切、连接和转化,首次构建了中国水仙基因组BAC文库。结果表明,采用改良zhang法获取的核DNA分子量大于1 Mb,适合BAC文库的构建;优化了连接、转化体系,发现载体和插入片段的摩尔比为5:1时,连接、转化效率最高;经检测,该文库包括69120个克隆,插入片段的平均大小约87 kb,空载率小于1%,大约50%的克隆大小在80~90 kb之间;Southern blot结果表明该文库未受到细胞器DNA的污染。     

烟草SKP1基因cDNA的克隆分析及原核表达

应用DDRT-PCR法获得可被壳寡糖诱导的枯斑三生烟SKP1基因cDNA的3’端序列,通过5’ RACE扩增该基因cDNA的5’ 端,进而扩增此基因cDNA的全长,通过同源性比较分析,与本塞姆氏烟草的SKP1基因同源性达81%,其cDNA全长653 bp(GenBank登录号：AY702087),其中编码区位于73~540 bp,编码一条155个氨基酸的多肽。经预测该多肽的分子量为17 527.78 Da,等电点为4.57,定位于细胞质,功能结构域分析结果显示在4~105位氨基酸有一明显的Skp1结构域,其E值为1.25e-52,因此推断该基因为枯斑三生烟的SKP1基因。将该基因编码区亚克隆到原核表达载体pET23b(+)上,转化大肠杆菌BL21(DE3),表达出与预测分子量一致的蛋白。为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

Nicotiana tabacum L. as a source of cytoplasmic male sterility in interspecific cross with N. alata Link & Otto

A new source of cytoplasmic male sterility (CMS) in tobacco with interspecific origin is reported. In traditional selection wild tobacco species have been used as donors of cytoplasm. In the present study the cultivated species Nicotiana tabacum L. (n = 24) is a source of CMS. It was used as female parent and N. alata (n = 9) was involved as a pollinator. The F1 hybrid of this cross was completely sterile. Tissue culture method was applied to restore the female fertility. Regenerants obtained from the 5th passage were successfully pollinated with N. tabacum and seed-containing capsules were formed. All BC1P1 plants were male sterile. They possessed normally developed corollas, three-loculed or deformed pistils, and 1–2 stamens modified into secondary pistils. In some plants stamenless flowers were observed. Male sterility of BC1P1 was preserved in BC2P1–BC7P1 progenies confirming its cytoplasmic nature. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.