拟南芥突变体jar1的鉴定及其MeJA感受性分析

为了研究JAR1 (At2g46370)基因在茉莉酸调控机制中的作用,从拟南芥生物资源中心获得JAR1基因的T-DNA插入突变体jar1 (SALK_030821),对突变体中T-DNA插入位点和突变纯合性进行检测,筛选出纯合的jar1突变体。通过qRT-PCR检测jar1突变体中JAR1基因的表达水平,并进行茉莉酸敏感性实验,观察jar1幼苗在含有茉莉酸甲酯的培养基的生长情况。结果表明:纯合突变体中JAR1基因的表达量明显下降,仅为野生型植株的41. 2%; jar1幼苗对茉莉酸甲酯的敏感性显著下降。     

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。     

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AtCCaP2基因缺失突变体的鉴定及表型观察

本研究拟利用反向遗传学研究AtCCaP2基因的功能。通过PCR及RT-PCR的方法筛选和鉴定了拟南芥AtCCaP2基因的T-DNA插入突变纯合体atccap2,该纯合体AtCCaP2基因表达缺失。RT-PCR分析显示该基因在拟南芥雌雄蕊等生殖器官中有较多的表达。通过对生长表型的观察发现atccap2突变体出现早花现象,抽薹时间较野生型早3d,显示该基因可能参与了拟南芥的早花表型。     

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At2g23470基因T-DNA插入突变体的鉴定

At2g23470是拟南芥功能未知结构域DUF647蛋白家族的一个成员。为了研究At2g23470基因的功能,需要获得At2g23470功能缺失的突变体材料。根据拟南芥信息资源网站(The Arabidopsis Information Resource,TAIR)上公布的At2g23470基因可利用的T-DNA标签品系,从美国拟南芥生物资源中心(Arabidopsis Biological Resource Center,ABRC)购买了2套独立的At2g23470基因的T-DNA插入GABI-Kat株系种子,运用PCR法对这些T-DNA插入突变体进行了基因型分析和鉴定,结果获得了3个纯合的T-DNA插入位于RUS4启动子上的株系和1个T-DNA插入位于第2外显子的株系。RT-PCR分析表明,T-DNA插入位于第2外显子的株系中,At2g23470基因的表达完全缺失。该突变材料的获得为深入研究At2g23470基因的功能奠定了良好的基础。     

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atcwinv1基因T-DNA插入纯合突变体PCR鉴定及表型观察

以拟南芥atcwinvl 基因T-DNA插入纯合突变体和野生型植株为材料,比较研究了2种基因型植株在营养期和生殖期的形态差异.结果表明:拟南芥atcwinvl 基因T-DNA插入纯合突变体(简称突变体)较野生型萌发率平均下降5.88个百分点;突变体在44 d抽薹,较野生型延后4d;分支数平均4支,较野生型下降20.84...     

两种拟南芥MYB51突变体的鉴定与初步分析

拟南芥MYB51(AT1G18570)转录因子是吲哚族芥子油苷合成的正向调控因子。研究组从拟南芥生物资源中心(Arabidopsis Biological Resource Center,Ohio State University,USA)购买AT1G18570的两种T-DNA插入突变体SALK_045103和SALK_059771,分别通过基因型分析筛选得到纯合突变体。半定量RT-PCR分析结果表明,两种突变体中MYB51基因的表达量极低。高效液相色谱检测结果表明,两种突变体中吲哚族芥子油苷含量与野生型相比均显著降低。由此可知,SALK_045103和SALK_059771突变体中MYB51转录因子的功能显著降低,为进一步探讨拟南芥MYB51转录因子在环境因子调控吲哚族芥子油苷合成过程中的作用奠定了材料基础。     

烟草抗赤星病突变体ces2-1的产生和鉴定

用烟草花叶病毒弱毒株系N14预先接种,可以诱导烟草对病原真菌赤星病菌的系统获得性抗性(SAR),减轻病菌引起的赤星病.选择表现诱导抗性最强植株材料进行组织培养与植株再生,通过体细胞无性系变异增强和巩固SAR性状,获得SAR组成性表达的突变体(constitutive expresser of SAR)ces2-1.除了抗病表型,ces2-1还组成性表达多种防卫反应基因.回交实验与遗传分析表明,ces2-1是在野生型位点上的单基因显性突变.对ces2-1与野生型进行mRNA差异显示分析,得到一个ces2-1独有、在野生型中缺少的转录本,与前人报道的烟草受过氧化氢诱导的一个基因片段同源.用cDNA末端快速扩增技术克隆了这个转录本的全长序列,根据生物信息学分析与功能的初步测定,把这个基因命名为烟草受过氧化氢诱导的抗病相关基因(hydrogen peroxide-induced 1,NtHPI1).     

拟南芥xtc1突变体的图位克隆分析

【目的】分析拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡的组分和含量,并鉴定导致xtc1突变体表型的基因。【方法】通过气相色谱法分析拟南芥xtc1突变体与Ler野生型茎部表皮蜡的成分;利用图位克隆确定突变基因位点,通过在拟南芥xtc1突变体中过量表达FATB基因,验证突变位点与FATB基因的关系。【结果】拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡总量约为Ler野生型的1/3,且各组分含量均明显减少;将突变基因定位在第1染色体顶端物理距离为80kb的2个标记T27G7-3和F22O13-1之间,该区域含有21个基因。T-DNA插入突变体观察及测序分析表明,xtc1突变体在At1g08510(FATB)基因的第1个外显子上产生14个碱基的缺失,导致翻译提前终止;在xtc1突变体中过量表达FATB基因可恢复xtc1突变体的正常表型。【结论】拟南芥xtc1突变体茎部表皮蜡含量减少,且突变基因为FATB基因。     

拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析

目的叶绿体起源于内共生的蓝细菌,它通过与细菌类似的分裂方式进行增殖以维持遗传稳定。叶绿体分裂需要起源于原核和真核细胞的蛋白高度协调。拟南芥是研究叶绿体分裂的模式植物。在过去的20年中,人们对拟南芥叶绿体分裂蛋白复合体进行了初步的研究。然而, CRL基因在叶绿体分裂中的功能还不清楚。方法本研究通过突变体筛选和图位克隆鉴定得到2个新的crl突变体,分别为x17-3和pd50。通过显微观察和分子生物学方法分析了x17-3和pd50中叶绿体分裂表型、CRL基因剪接方式和mRNA含量以及叶绿素含量。最后通过转化互补和RNA干扰(RNAi)技术进一步确认了基因功能。结果x17-3和pd50的叶绿体形态与野生型相比有较大差异,表现为叶绿体体积增大,细胞中叶绿体数量减少。x17-3叶绿体数量为野生型的40%,而pd50叶绿体减少到只有1~4个,植物生长也受到明显抑制。通过粗定位及测序分析发现x17-3和pd50的CRL基因存在突变,突变位点在内含子并且影响mRNA剪接,最终导致阅读框移码突变。通过实时荧光定量PCR分析发现,pd50中CRL mRNA含量比野生型和x17-3明显降低。遗传互补实验进一步验证了x17-3和pd50中叶绿体分裂和植物生长抑制表型是CRL基因突变导致的。应用RNAi技术抑制CRL基因表达也能产生明显的叶绿体分裂异常表型。此外,pd50和x17-3的叶绿素含量比野生型明显降低。结论本项工作为进一步揭示CRL基因的功能提供新的研究材料和实验依据。      

拟南芥PLDα1突变体的繁殖及形态和生理特性分析

对拟南芥野生型Ws及其突变体PLDα1(phospholipase D)的种植方法和形态特征进行了比较,并研究了ABA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,突变体形态上发生了较大的变化,并表现出对ABA反应敏感性的降低。ABA处理24 h后,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,而突变体变化较平缓,叶绿素含量的变化相似。     

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amiR-RUS4 ms35雄性不育双突变体的构建、鉴定及表型分析

控制雄性育性是研究植物生殖和选择育种的一个重要目标。对雄性不育分子机制的深入理解将为控制雄性育性和杂种繁育提供有效途径。利用人工micro RNA技术对DUF647蛋白家族成员RUS4基因进行特异沉默,结果发现,ami R-RUS4植株败育,药室内壁次生加厚异常,花药不开裂,表明RUS4与药室内壁的木质化有关。MS35/MYB26是木质素生物合成途径上游一个重要的激活因子,为了进一步了解RUS4和MYB26在调控花药药室内壁次生加厚过程中的作用,以ms35为母本、ami R-RUS4为父本进行人工杂交,得到杂交子2代(F2);并对杂交子2代(F2)的基因型、表型和基因表达进行了鉴定,结果获得一个纯合的ami R-RUS4 ms35双突变体,这为进一步分析RUS4和MS35在调控药室内壁次生加厚中的作用提供了宝贵的试验材料。     

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。     

ZmHAK1转化拟南芥突变体及其表达研究

利用蘸花侵染技术将玉米高亲和钾转运体基因Zm HAK1转入拟南芥突变体中,并用0.1%的Basta对转化植株进行筛选,对获得的阳性植株进行Bar基因和Zm HAK1基因的PCR检测。对拟南芥阳性植株进行低钾胁迫处理,以q RT-PCR分析转基因拟南芥阳性植株中Zm HAK1的表达。结果表明成功获得了转Zm HAK1基因的拟南芥阳性植株。Zm HAK1基因的表达受低钾胁迫诱导,其在拟南芥各器官均有表达,尤其在根中的表达量最高;低钾胁迫72 h的根中Zm HAK1的表达量达到处理前的19倍。     

拟南芥突变体pny的PCR鉴定及茎、下胚轴部位解剖结构变化分析

利用拟南芥研究木材发育是一种简便而快捷的研究方法。本研究利用前期拟南芥ATH1全基因芯片对毛白杨次生维管系统再生过程中的基因表达分析结果,选择表达差异较大的拟南芥同源基因,由国际拟南芥突变体中心获得拟南芥突变系种子,将其播种进行纯杂合检测以及表型变化研究。研究表明,获得的拟南芥PENNYWISE(PNY)基因突变系均为纯合系,该突变系表型存在明显变化,植株矮化,分枝显著多于野生型分枝。通过冰冻切片进行解剖结构变化分析,发现茎基部次生木质部较野生型发达,细胞排列紧密,韧皮部向外扩增,发育较快,皮层增厚,皮层细胞变大。由此可推测PNY基因可能与维管系统发育相关。本研究将草本模式植物拟南芥与木材发育结合开展研究,可简便快速鉴定相关基因功能,对于木材发育研究具有重要意义。