昆虫抗冻蛋白基因转化烟草的抗寒性

将准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白基因MPAFP149亚克隆至pCAMBIA1302中,构建成单价植物表达载体pCAMBIA1302-MPAFP149,转化至农杆菌EHA105中,利用叶圆盘法转化烟草。通过PCR、PCR-Southern及RT-PCR检测表明抗冻蛋白基因已整合至烟草基因组中,并发生了转录。对T0代转基因烟草以－1℃处理48 h,转基因烟草的相对电导率和表型明显优于野生型烟草。室温恢复试验验证转基因烟草可存活并恢复生长,而野生型烟草受到了不可逆的低温冻害。研究证明转化后携带昆虫抗冻蛋白基因的烟草比野生型烟草具有明显的抗寒能力,该结果为减轻冷敏感经济作物在春季遭受霜害提供了理论依据和应用基础。     

脯氨酸与植物抗寒性的研究进展

脯氨酸是植物体内普遍存在的保护物质.作为一种有机溶剂,许多植物在低温胁迫下,体内的游离脯氨酸含量都增加.脯氨酸对植物抗寒的作用机理主要是:作为渗透调节物质、保护蛋白质分子、作为活性氧的清除剂、低温胁迫结束后可作为能源物质(或碳源)和氮源.笔者主要综述了低温胁迫下植物体内脯氨酸代谢的调节,脯氨酸积累作为抗寒指标的应用,转化脯氨酸代谢相关基因提高植物抗寒力方面取得的进展,以及脯氨酸类似物在抗寒育种中的作用.     

转低温胁迫转录因子BcICE1基因水稻提高抗寒性

低温冷害是制约黑龙江省水稻安全生产最主要的气象灾害之一,严重影响其产量和品质.为提高寒地水稻抗低温冷害能力,本研究将从大白菜分离的低温胁迫转录因子BcICE1基因(GenBank登录号为HQ902162)构建到植物表达载体pCAMBLA1301上,利用农杆菌介导法导入粳稻品种龙粳24中.PCR、Southern杂交和R...     

植物蔗糖合成酶功能与分子生物学研究进展

蔗糖合成酶在植物生长发育过程中有着举足轻重的作用。叶片光合产物向“库”器官运输的主要形态是蔗糖,而蔗糖合成酶是蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一。在此,综述了蔗糖合成酶(SuSy)在高等植物蔗糖代谢中的作用,SuSy基因的克隆、表达调控机理以及SuSy转基因植株的表现;并进一步对蔗糖合成酶的研究作出设想。     

硒对低温胁迫下植物抗寒性的影响的研究进展

为了深入了解硒对植物抗寒性的影响,归纳了植物对硒的吸收以及硒对植物的生理效应;总结了低温胁迫影响植物的活性氧代谢、降低植物的光合作用和呼吸作用的现象;分析了低温胁迫下,硒可以通过提高植物体中叶绿素、脯氨酸的含量,降低丙二醛含量以及调节活性氧水平减轻低温对植物的伤害。指出了硒对保护酶活性影响的具体作用机理、硒与植物低温抗性关系以及硒调节植物叶绿体中的氧化应激反应来减轻低温伤害的机制将是今后研究的重点。     

嫁接提高植物耐盐性研究进展

蔬菜设施栽培中,由于不合理的肥料使用、栽培管理措施不当以及雨水淋洗相对较少等原因,造成土壤盐分积累,土壤次生盐渍化现象普遍发生,导致蔬菜作物生长发育受到抑制、产量和品质降低,严重影响了设施蔬菜生产的可持续发展。实施嫁接栽培是克服设施土壤次生盐渍化的一条有效途径。此文综述了近年来国内外盐胁迫下嫁接植物的研究进展,包括植物生长发育、离子分布、光合作用、渗透调节作用、抗氧化酶及内源物质等方面,分析目前相关研究中存在的问题及其研究前景,旨在为开展嫁接植物抗盐机理研究提供参考。     

澳大利亚苜蓿抗寒性研究进展

欧洲和美国的苜蓿品种在恶劣的生长环境下持久性较差,因此培育能适应澳大利亚严酷的生长条件的苜蓿品种非常关键。通过引进优良苜蓿品系和新搜集的苜蓿品系进行杂交,获得理想杂交品种,在多种不同的气候区域及土壤类型下对杂交种抗寒性进行测定,保留表现最好的杂交后代,形成前基础种子。在国内外大量研究成果基础上,结合澳大利亚苜蓿品种选育,系统阐述了苜蓿在低温胁迫下,其形态、生理、生化诸方面适应性变化以及秋眠性与抗寒性的关系,并对苜蓿抗寒基因工程研究进展作了相关报道     

白菜型冬油菜抗寒性研究进展

抗寒性强是白菜型冬油菜能够在-32℃极端低温下安全越冬的一个关键因素。由于北方寒旱区冬寒春旱,积温不够,一般农作物只能一年一熟,土地利用率低。此外,北方地区冬末春初的沙尘暴和扬沙天气使得地区生态环境极其脆弱。因此,白菜型冬油菜抗寒品种的成功选育及推广对提高北方地区生态效益和经济效益具有十分重要的意义。文章综述了白菜型冬油菜抗寒性的最新研究进展,主要包括抗寒性机制研究、提高抗寒性方法及抗寒性育种等情况,以期为从事冬油菜育种工作者提供借鉴。     

胡萝卜与黄粉虫抗冻融合基因在拟南芥中的表达与抗冻性分析

抗冻蛋白(antifreeze protein, AFP)是一类能控制冰晶生长和抑制冰晶之间发生重结晶的蛋白质,能在低温结冰条件下保护生物体不受伤害。抗冻蛋白具有2种明显不同的抗冻活性--热滞(thermal hysteresis, TH)活性和重结晶抑制(recrystallizationinhibition, RI)活性。鱼类和昆虫抗冻蛋白的特征是高TH低RI活性,而植物抗冻蛋白的特征是低TH高RI活性。为了获得高TH、高RI活性的抗冻蛋白(antifreeze protein, AFP),克隆得到胡萝卜抗冻蛋白基因(DcAFP)和黄粉虫抗冻蛋白基因(TmAFP)cDNA全序列。通过重叠延伸PCR,将2个基因前后串联构建融合基因Dc-TmAFP和Tm-DcAFP,并构建了植物表达载体,通过农杆菌介导转化模式植物拟南芥,成功获得4个基因的转基因拟南芥植株。对转基因拟南芥植株进行抗冻试验处理,并进行了存活率统计和叶片黄化率统计分析。分析结果表明,不同功能的抗冻蛋白对植物的抗冻性有不同的帮助,热滞效应高效的黄粉虫抗冻蛋白对植物降低冰点方面效果大,而在植物遭受较长时间冻害时,抑制重结晶效应高效的胡萝卜抗冻蛋白对植物质外体中流体保持稳定性作用较大,从而提高植物的耐冻能力。     

植物冰结构蛋白及其在食品中的应用研究进展

冰结构蛋白是有机体为抵御外界寒冷而产生的一类蛋白类化合物。植物冰结构蛋白具有热滞活性低、修饰冰晶形态、抑制冰晶生长及重结晶性强的特点。综述植物冰结构蛋白基因的生理作用、特性、结构模型、作用机理及其在食品方面的应用。     

脯氨酸与植物的抗寒的综述

本文对低温胁迫下,脯氨酸在植物体内的变化、作用机理、代谢与调节及其在植物抗寒育种中的应用方面的研究进行了综述。     

植物抗病毒基因工程研究进展

植物病毒是一类重要的植物病原微生物,每年都给全球的农业生产带来了巨大的损失。近年来,通过基因工程技术培育抗病毒植物已经成为抵抗植物病毒的有效手段。本文阐述了目前植物抗病毒基因工程的主要方法策略,包括由蛋白质介导、RNA介导、非病毒来源基因介导及交叉保护介导的抗性机制,分析了这些机制的存在问题及发展趋势,同时还对一些RNA水平的抗性策略进行了探讨     

棕榈科植物抗寒、抗旱生理生化研究进展

棕榈科植物作为世界热带地区最重要的科之一,具有较高的观赏和经济价值。低温和干旱是限制棕榈科植物生长发育和种植面积进一步扩大的主要因子。而植物生理生化指标的变化情况,能直接反映植物抗寒、抗旱能力强弱。简述了近年来棕榈科植物抗寒、抗旱生理生化的研究进展,分析了其生理生化变化规律,提出了提高棕榈科植物抗寒、抗旱的方法,并对未来研究发展方向进行了展望,为进一步开展棕榈科植物抗寒、抗旱机理和提高其抗寒、抗旱性研究提供参考。     

昆虫越冬虫态及耐寒策略概述

昆虫作为生物界种物种多样性最丰富的类群之一,在长期进化过程中形成了各种提高耐寒能力和适应低温变化的策略,以度过不良环境、完成生活史和繁衍后代。为了全面深入了解昆虫的越冬耐寒性特点,本研究总结了昆虫的越冬虫态和昆虫在行为及生理生化方面的耐寒策略。重点分析归纳了昆虫如何调节体内含水量、形成体内冰核物质、改变代谢途径、积累抗冻小分子物质、产生与耐寒相关的蛋白、构成抗冻物质系统以抵御寒冷的策略等方面的研究进展,为未来昆虫耐寒性研究提供了详细全面的理论依据。     

植物抗寒剂研究进展

旨在为植物抗寒剂的研发及应用提供科学依据。笔者首先简要介绍了植物抗寒剂的定义、特点,并通过概括植物细胞内游离脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性等生理指标对植物抗寒性的影响,分析了植物抗寒剂的作用机理。其次依据时间顺序总结了国内外植物抗寒机理的研究进展及抗寒剂的研发历程,详细阐述了植物抗寒剂的国内外研究现状。最后简要分析了目前植物抗寒剂研发存在的问题以及未来的发展趋势,对今后抗寒剂研究的方向和思路做出了比较可靠的趋向预测。     

植物抗病毒基因工程研究进展

简要讨论了近年来植物抗病毒基因工程的方法策略,主要有:植物自身的抗病毒基因策略、来源于病毒的抗性基因策略、干扰素、核酶等抗性策略;并分析了其存在问题及发展趋势。     

化学药剂诱导植物抗病性研究进展

诱导抗病性（Induced resistance）是指利用生物或物理、化学因子处理植物,改变植物对病原的反应,从而使其获得局部或系统的抗性。本文综述了近年来水杨酸、寡糖、聚糖及BTH等几种主要化学诱导剂在诱导植物抗病性中的应用。     

叶绿体型转昆虫抗冻蛋白基因烟草的耐寒性

根据已构建的大豆叶绿体表达载体pJY01,设计特异性引物,将昆虫抗冻蛋白基因MpAFP149插入此载体中构成叶绿体表达载体pJY01-MpAFP149,利用基因枪轰击法转化烟草,经壮观霉素筛选获得4株叶绿体型转抗冻蛋白基因烟草株系。PCR和PCR-Southern结果显示外源基因已整合至烟草叶绿体基因组中但同质化水平不高,RT-PCR结果也表明昆虫抗冻蛋白基因已发生了转录。将野生型烟草、叶绿体型转抗冻蛋白基因烟草及核转化T₁代转抗冻蛋白基因烟草(pCAMBIA1302- MpAFP149)于–1℃低温处理3 d,观察耐寒表型及测定相对电导率。结果表明, 叶绿体型转基因烟草的耐寒表型优于野生型烟草,但与核转化的T₁代转抗冻蛋白基因烟草无显著差异。处理3 d时,叶绿体型转基因烟草和T₁代转抗冻蛋白基因烟草的电导率分别为39.2%和38.2%,而野生型烟草已达73.7%。本实验获得的异质化转叶绿体抗冻蛋白基因烟草与转核基因烟草的耐寒力无差异。