大白菜低温胁迫转录因子BcICE1的克隆及表达分析

本研究采用RT-PCR结合SON-PCR技术从大白菜(Brassica pekinens)中分离了BcICE1基因的cDNA序列(GenBank登录号为HQ902162).该基因全长1 591 by,含有一个1494 by长的开放阅读框,编码497个氨基酸.序列比对表明,该蛋白C端含有一个典型的bHLH结构域,与其他植...     

水稻苗期低温诱导表达新基因OsCOI的克隆、过表达载体的构建与转化

水稻苗期冷害是导致水稻减产的重要因素之一。为了发掘新的耐冷基因、诠释其耐冷分子机制并应用分子育种的手段提高水稻苗期耐冷性,前期已通过Northern表达分析,从已构建的水稻苗期低温诱导表达正向抑制差减cDNA文库中,发现了一个受低温诱导上调表达的功能未知的C2H2型锌指结构域蛋白新基因(特命名为OsCOI)。本研究进一步通过RT-PCR的方法从水稻中克隆了该基因,构建了其植物过表达载体,并通过农杆菌介导转入水稻基因组中,获得了其过表达转基因水稻株系,为进一步研究该基因的功能并探讨其在水稻耐冷分子育种中的应用价值奠定了基础。     

转Cry1C*基因抗虫水稻的培育

水稻害虫是影响吉林省水稻产量的主要限制因素,为培育抗虫转基因水稻新品种,本研究采用农杆菌介导的遗传转化法,将人工合成的Cry1C*基因导入吉林省主栽粳稻品种吉粳88和吉利518中,共获得410个独立转化株.通过对转基因植株PCR检测,阳性率为67.2％; ELISA检测结果表明:不同株系Bt毒蛋白含量变化较大,变幅为0...     

转基因水稻中外源sck基因的遗传表达特性

利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性.结果表明:外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3∶1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象.田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用.外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘.     

水稻OsAAA1基因超表达载体构建及遗传转化

为了构建带Flag标签的OsAAA₁超表达载体,获得阳性转基因植株并分析其OsAAA₁基因表达情况。以日本晴的cDNA为模板,将OsAAA₁克隆至pU1301-Flag载体;重组质粒通过PCR、酶切及测序鉴定正确后,以农杆菌为介导进行遗传转化至日本晴;转基因植株通过分子鉴定正确后,采用Real-time PCR检测OsAAA₁基因的mRNA表达水平变化。成功构建了OsAAA₁-pU1301-Flag重组载体;遗传转化后获得33株转基因植株;通过分子鉴定筛选出26株阳性转基因植株;荧光定量PCR结果分析发现23株阳性转基因植株OsAAA₁基因的表达出现不同程度上调。与日本晴相比,有8株表达量达到30倍以上,其中有5株表达量超过40倍。成功构建了带Flag标签的OsAAA₁超表达载体;遗传转化结果表明OsAAA₁-Flag能整合到日本晴的基因组DNA中,从而使OsAAA₁基因的表达水平增加。本研究为后续通过Flag标签,在水稻植物体内直接挖掘与OsAAA₁互作的功能蛋白奠定了基础。     

辣椒WRKY转录因子基因CaRKNIF1植物表达载体构建及番茄转化

WRKY转录因子广泛参与植物对生物和非生物的胁迫应答反应,在植物防卫反应中起着重要作用。CaRKNIF1是我们从辣椒HDA149中分离得到的新WRKY转录因子基因(GenBank登陆号DQ180348),本研究通过RT-PCR扩增得到CaRKNIF1基因的开放阅读框,经由中间载体pEASY-T1 Simple,将其定向连接到表达载体pCHF3上,得到植物表达载体pCHF3-CaRKNIF1。采用电击法将pCHF3-CaRKNIF1导入农杆菌菌株LBA4404,农杆菌介导法获得了抗性番茄植株。PCR、Southern杂交和RT-PCR检测结果表明,CaRKNIF1基因已经成功整合到番茄基因组中,并正常表达。此研究为进一步通过CaRKNIF1基因提高转基因番茄的抗逆性奠定了基础。     

转水稻OsSIK1基因玉米植株的获得及抗旱性分析

类受体激酶基因Os SIK1具有通过激活抗氧化系统,增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因,获得具有较高抗旱水平的玉米新种质,通过超声波辅助花粉介导法,将水稻类受体激酶基因Os SIK1导入玉米自交系郑58中,并对转化株进行卡那霉素筛选及T1、T2、T3的PCR及Southern Blotting杂交等分子检测,获得转化植株并在T3获得转基因纯合株系。对T3转基因玉米和非转基因玉米对照以16.1%的PEG模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明,与对照相比,在水分胁迫处理下,转基因玉米株系叶片相对含水量提高了7.4%~19.8%,叶绿素含量提高了11.3%~106.9%,SOD活性上升45.8%~93.4%,而转基因玉米叶片的相对电导率下降了35.4%~58.1%,MDA含量下降了25.7%~50.4%,说明转Os SIK1基因玉米植株抗旱性得到提高,其中,5个转化株系与对照在抗旱性方面有显著差异,且生长状况明显优于对照。综上所述,研究最终获得5个转Os SIK1基因玉米株系,并证明导入水稻Os SIK1基因可以提高玉米植株的抗旱性。     

水稻转录因子bHLH家族基因响应环境胁迫表达谱分析

植物转录因子在植物的生长发育及其对外界环境的反应中起着重要的作用。bHLH转录因子是植物转录因子最大的家族之一。本研究以水稻日本晴为材料,在苗期进行PEG模拟干旱胁迫和ABA（abscisicacid）处理,采用荧光定量PCR方法,比较分析干旱胁迫差异表达的22个候选bHLH家族基因在PEG和ABA处理下的不同时间梯度的表达谱。结果表明大部分候选基因的PEG胁迫表达谱与干旱胁迫表达谱一致,验证了芯片结果的可靠性;而在ABA处理下的大部分bHLH基因表现为抑制表达,部分基因的表达谱与干旱或PEG胁迫表达谱明显不同,推测这些bHLH基因参与PEG和ABA胁迫应答的具有相同或不同的分子路径或模式。研究结果对进一步克隆这些基因及分析其在植物生长发育过程中的分子调控模式打下了基础。     

转反义vp1基因培育水稻抗穗萌雄性不育系的设想

vp1基因(Viviparous-1)编码一种促进种子从胚胎形成向萌发过渡的转录因子。已有研究表明在种子成熟过程中，容易穗萌的高梁品种的vp1基因表达水平要高于不穗萌的品种。因此作者认为应用反义RNA技术，在容易穗萌的水稻雄性不育系中表达vp1基因的部分反义链，即可部分抑制vp1基因的表达，从而可以达到抑制杂交稻穗萌的效果。     

花粉管介导的水稻转bar基因植株后代除草剂抗性遗传

除草剂抗性基因(如bar等)的利用,为控制杂交稻纯度提供了有效途径[1,2].据报道,国内外育种工作者已成功地将bar基因导入玉米[3]、小麦[4]、大麦[5]、水稻[6]、高粱[7]、油菜和番茄[8]等20多种作物.     

大豆转录因子基因GmNF-YCa可提高转基因拟南芥渗透胁迫的耐性

植物的核因子Y(NF-Y)是由3个亚基A、B和C组成,在响应非生物胁迫过程中起着重要的作用。本研究以大豆铁丰8号为材料,建立大豆c DNA文库,以p GBKT7-Gm Di19-5为诱饵,通过酵母双杂交技术筛选大豆c DNA文库,获得了大豆NF-Y转录因子家族亚基C的一个成员,命名为GmNF-YCa。该基因全长为864 bp,编码287个氨基酸,属于NF-YC亚家族。GmNF-YCa分子量为31.6 k D,等电点为5.07亲水性蛋白,具有一个跨膜结构域,无信号肽。序列分析表明,NF-YC亚家族具有很高的保守性。GmNF-YCa基因启动子含有ARE、Box4、GATA-motif、Box I、ACE、ABRE和CAT-Box等胁迫和光响应元件。组织特异性分析表明,GmNF-YCa基因在种子萌发期表达量最高。实时定量结果表明,GmNF-YCa受蔗糖和甘露醇的诱导上调表达。使用农杆菌介导法,将大豆GmNF-YCa基因导入拟南芥,并进行了功能分析。发芽率试验分析表明,GmNF-YCa的转基因提高了转基因拟南芥萌发期对渗透胁迫的耐性;改良了在蔗糖和甘露醇处理下转基因拟南芥的根系生长和侧根发育。     

水稻品种生殖生长期耐冷性及其低温胁迫下MADS-box基因表达差异分析

选用来自中国不同稻作生态的4个特殊常规水稻品种:辐恢838(普通籼稻)、月亮谷(云南高海拔籼稻)、C418(普通粳稻)和丽粳11号(云南高寒粳稻),于减数分裂期和开花期分别低温(16℃)处理5d后又恢复5d,研究低温下生殖生长期的冷胁迫效应(花粉育性,结实率,百粒重下降程度)及相关MADS-box基因差异表达情况。结果表明:四个品种生殖生长期耐冷性由低到高排列依次是:辐恢838相似文献   

转录因子SlMYB-related 2对番茄耐冷性的影响

番茄属于冷敏感模式植物,在生长过程中极易受冷害进而影响其产量.为进一步揭示番茄植株抗寒的分子机制以及对选育番茄抗寒品种提供理论依据,以蔬菜遗传育种与生物技术实验室种质资源编号25的番茄品种为材料、番茄转录因子SlMYB-related 2为研究对象,基于CRISPR/Cas9基因敲除载体,通过农杆菌转化法转化获得番茄阳...     

水稻耐低温研究重要进展

水稻是中国最重要的粮食作物之一,低温寒害作为主要非生物胁迫,严重影响了水稻的产量和品质,对水稻的各个生长时期都有不同程度的危害。研究水稻耐低温的分子机制,培育高产优质的耐寒品种对保障中国粮食安全具有重要意义。为了进一步揭示水稻耐低温分子机制,本研究综述了近几十年来水稻低温信号途径研究方面的研究进展,发现在水稻的种子萌发期、幼苗期及孕穗期均克隆了若干个重要的耐低温基因,并初步解析了其基因功能和分子机制。但具体的作用机制及信号通路研究仍存在不足。今后的研究工作还需要发掘更多水稻耐寒基因及其作用机制,并鉴定重要的SNP位点,以期为水稻分子育种提供科学依据。     

芹菜耐寒性的初步鉴定

实验选择6个芹菜品系,在18℃/14℃（d/n）（CK）和14℃/10℃（d/n）、10℃/10℃（d/n）低温胁迫处理下,通过测定生长量、膜稳定性、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等指标综合评价筛选确定了6个（10、14、16、20、22、24）品系的耐低温胁迫能力,结果表明：低温胁迫研究中采用10℃/10℃（d/n）处理芹菜幼苗比较合理。此处理温度对芹菜造成的影响在品系间存在显著差异;筛选出具备良好的耐低温胁迫能力的芹菜育种材料24号品系。在上述各单项指标测定结果间比较可以看出,部分品系耐低温能力在排序中位次有一定差异,但其中有一些品系的耐低温能力总体上还是比较稳定的（如24、14等）,可以说明耐低温能力的趋势。     

拟南芥与烟草细胞低温胁迫下的粘弹性变化规律与耐冷性比较

研究旨在通过实时监测与比较拟南芥与烟草BY-2细胞在降温过程的粘弹性变化规律以建立衡量植物耐冷性的一种新指标。采用修饰带正电荷的聚二烯丙基二甲基氯化铵石英晶体微天平实时跟踪测定拟南芥悬浮细胞和烟草BY-2细胞在降温过程的粘弹性变化规律。随着温度的降低,拟南芥和烟草细胞的粘弹性指数绝对值均下降,细胞硬度增加。温度降得越低,粘弹性指数绝对值下降越大,细胞越硬。当温度从25℃降到5℃时,拟南芥细胞比BY-2细胞的粘弹性指数变化值要小,这与拟南芥比烟草耐受低温相符。植物细胞在低温下的粘弹性变化规律可以用来研究植物寒冷胁迫和作为衡量植物耐冷性的一种新指标。     

玉米胁迫诱导表达基因ZmSNAC1的功能分析

NAC转录因子是具有多种生物功能的植物特异转录调控因子,在植物生长发育、器官建成、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。我们之前分离得到1个受干旱、盐、冷等非生物逆境胁迫和植物激素ABA诱导显著上调表达的玉米NAC家族成员ZmSNAC1,过表达转基因株系在苗期的耐脱水能力较野生型株系明显提高。在此基础上,本研究进一步对ZmSNAC1过表达转基因株系在植株生殖生长发育时期的抗旱性和耐盐性进行功能鉴定。结果表明,在干旱胁迫条件下,野生型株系相比转基因株系较存活率提高50%~52%,相对电导率降低17%~21%,叶绿素含量提高36%~47%,脯氨酸含量提高了17%~23%;在300mmol L^-1 NaCl胁迫条件下,转基因株系的存活率提高36~40%。ZmSNAC1可能作为一个正向调控因子在逆境胁迫信号转导过程中发挥重要作用。     

寒地水稻新品种抗冷性鉴定

为提高寒地水稻推广品种抵御低温冷害的能力,保证寒地水稻的安全生产,为新品系的提升或停试提供科学依据,开展了本项研究。研究采用减数分裂期恒温深冷水串灌方法和人工气候箱低温法,鉴定了黑龙江省水稻区域试验新品系孕穗期障碍型冷害抗性。2004—2005年共鉴定区域试验新品系45份次,审定推广4个水稻新品种,这些新品种生产表现良好。同时,阐明了寒地水稻抗冷性鉴定的必要性及应该予以考虑的问题,并对寒地水稻抗冷性育种提出了广泛引入抗冷性基因源,开展国际合作;早世代选择,跟踪鉴定;多种方法相结合,选育抗冷新品种等建议     

水稻ABA生物合成基因OsNCED3响应干旱胁迫

9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是植物内源脱落酸(ABA)生物合成的限速酶,由NCED基因家族编码,水稻中响应干旱胁迫并以此调节ABA水平的OsNCED基因尚见未报道。本研究发现在水稻已报道的5个OsNCED基因中,OsNCED3的表达受干旱胁迫诱导,复水处理后其表达快速下调,其表达模式与此过程中内源ABA含量变化趋势一致。OsNCED3的RNAi转基因植株表现为干旱敏感,且生物量下降;而过量表达OsNCED3基因增加了水稻的抗旱性。干旱胁迫下过量表达OsNCED3的转基因株系有较高的ABA水平,同时其抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,以及逆境响应基因脱水素蛋白(Dehydrin)和胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)转录表达均高于野生型。下调表达OsNCED3的转基因株系则呈现相反的变化趋势。因此,OsNCED3是水稻干旱胁迫响应基因,调节了干旱环境下ABA水平和抗逆性。