农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化

为建立一个稳定的谷子遗传转化体系,对216份谷子种质资源进行筛选,确定材料178成熟胚为受体材料,从植物激素浓度、防褐化剂、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）浓度等方面对谷子再生及转化体系进行优化。结果表明,在MS培养基中加入生长素2,4-D 9μmol/L、细胞分裂素Kinetin 4μmol/L、硝酸银8mg/L,愈伤组织诱导率最高且能有效防止褐化。在侵染液和共培养基中加入100μmol/L AS,gus表达效果最好。农杆菌溶液OD₆₀₀为0.3~0.5,侵染15min,共培养3d时,抗性愈伤组织率最高。获得的转基因植株,经PCR检测及gus染色分析,确定外源bar基因已成功整合到谷子基因组中。初步建立了一套谷子遗传转化体系,为今后谷子遗传转化提供一些参考。     

农杆菌介导大豆遗传转化研究进展及其应用

农杆菌介导是大豆遗传转化的主要手段。近几年来大豆遗传转化方法得到了快速发展,但是仍然存在受体基因型匮乏、转化效率低,再生系统不完善等问题,为了进一步探讨大豆遗传转化的主要问题和策略,本研究归纳了近年来农杆菌介导大豆遗传转化在受体基因型及外植体选择,菌株筛选,标记基因选用和培养基组成等方面所做的改进,以得出有效的解决方法。并且介绍了农杆菌介导大豆遗传转化在作物改良和功能基因组学上的应用。     

根癌农杆菌介导水稻遗传转化研究进展及展望

自1994年建立了农杆菌介导的粳稻高效遗传转化体系以来,在短短十几年里取得了飞速发展。概述了农杆菌介导水稻遗传转化的研究历史和原理、影响农杆菌介导水稻转化体系的重要因素、转基因水稻的特点和外源基因的稳定性,并探讨了农杆菌介导水稻遗传转化研究中存在的问题与对策。     

菜豆再生体系及遗传转化体系研究进展

菜豆分子育种及功能基因组学分析需要高效稳定的再生体系和遗传转化体系。归纳了近年来国内外菜豆再生体系及遗传转化体系的研究进展。首先阐述了菜豆再生方法及研究现状,其中包括基于器官发生和体细胞胚发生不同途径菜豆再生体系的建立和相关的影响因素。其次概括了农杆菌介导法在菜豆遗传转化方面的研究进展,并分析了影响农杆菌介导遗传转化效率的主要因素,包括受体外植体类型和外植体损伤、农杆菌菌株及菌液浓度、共培养条件(时间、温度、光照时间)、乙酰丁香醇浓度等。然后叙述了有关基因枪介导菜豆遗传转化的研究进展。最后对目前菜豆再生体系和遗传转化体系存在的难题进行了总结,以期为建立菜豆的高效离体再生体系和遗传转化体系提供重要参考。     

以抗除草剂Bar基因稳定转化谷子技术研究

农杆菌介导的谷子遗传转化效率一直是制约谷子功能基因研究及转基因育种效率的主要因素。本研究以冀谷11谷子幼穗为外植体, 选取0.5~1.0 cm的幼穗, 切成0.5 cm左右的小段, 置改良后的MS培养基上诱导15~20 d形成胚性愈伤组织3120块。愈伤组织侵染转化前用侵染液悬浮浸泡, 并经45°C热激预处理3 min, 可以有效提高26.1%的瞬时遗传转化效率。将转化后的愈伤组织经草丁膦(PPT)筛选后获得513块抗性愈伤组织, 抗性愈伤组织获得率为16.4%。抗性愈伤组织经分化、壮苗培养后获得7株抗性植株, 经PCR和Southern杂交检测得到6株T₀代转基因阳性株, 对T₃代转化植株叶片进行PPT抗性分析, 并结合Bar蛋白抗体试纸条鉴定, 表明Bar基因已稳定整合到谷子基因组中。本研究建立了农杆菌介导转化谷子优良品种的遗传转化体系, 对提高谷子转基因育种效率和谷子模式研究系统的建立有重要意义。     

农杆菌介导玉米遗传转化体系的研究

为了提高玉米自交系的遗传转化率,建立农杆菌介导玉米遗传转化体系。通过农杆菌菌株EHA105侵染玉米自交系7922的胚性愈伤组织,以β-葡萄糖苷酶基因(GUS)为报告基因研究几种因素对遗传转化体系的影响。结果表明：（1）当农杆菌浓度OD600=0.6时,GUS瞬时表达率最高为35.3%;（2）当侵染时间为15 min时,GUS瞬时表达率最高为37.3%;（3）当共培养时间为3天和恢复培养时间为4天时,GUS瞬时表达率最高为29.1%。因此选择农杆菌浓度OD600=0.6,侵染时间15 min,共培养3天和恢复培养4天,为最佳遗传转化条件。通过优化影响遗传转化体系的因素,初步建立了农杆菌介导的玉米遗传转化体系。     

水稻遗传转化研究进展

水稻遗传转化技术是探究水稻基因功能和开展遗传育种的重要手段。为进一步推动遗传转化技术在水稻中的应用,笔者总结了聚乙二醇(PEG)法、脂质体法、电激法、基因枪法、花粉管通道法和农杆菌介导法等几种常用水稻遗传转化方法,并分析归纳了这些转化方法在实际应用中的优缺点。同时,笔者还重点阐述了农杆菌介导的水稻遗传转化研究进展,指出侵染体系、再生体系和组织培养条件等因素对农杆菌介导的水稻遗传转化影响,并提出农杆菌介导法优化的一些具体措施。     

谷子毛状根诱导方法的建立与优化

为建立一种快速鉴定谷子基因功能的技术体系,本研究通过比较谷子外植体、品种、乙酰丁香酮、菌液浓度和共培养时间对发根农杆菌K599介导的毛状根诱导效率的影响,发现发根农杆菌浓度在OD600为0.5、以谷子芽尖为外植体、在含有100μmol L–1乙酰丁香酮的毛状根诱导培养基上共培养3 d时,可使毛状根诱导率高达80.24%。将GFP基因进行毛状根遗传转化,通过GFP基因的PCR扩增和GFP荧光观察结果分析,发现谷子毛状根的转基因效率大于70%。利用该体系对谷子SiDVL1和SiDVL3的亚细胞定位和SiNHX2、SiCBL4和SiCBL7基因功能进行了分析和鉴定。结果表明SiDVL1和SiDVL3在谷子毛状根中的亚细胞定位与在烟草叶片中的一致;SiNHX2、SiCBL4和SiCBL7转基因谷子的存活率显著高于空载体转化谷子。说明本研究建立了一种高效快速鉴定谷子基因定位和功能的方法。     

农杆菌介导苎麻叶片遗传转化体系的研究

研究建立了苎麻叶片外植体再生体系,确定了对苎麻转化体和非转化体进行筛选的Kan浓度为25mg/L。通过比较不同的条件对通过农杆菌介导苎麻叶片遗传转化的影响,建立了农杆菌介导苎麻叶片遗传转化的体系。     

油菜下胚轴农杆菌介导法转化影响因素探讨

利用甘蓝型油菜下胚轴为外植体，对油菜农杆菌介导转化中的主要因素进行了研究，并由此建立了油菜下胚轴农杆菌介导的遗传转化体系。研究发现，在农杆菌介导的油菜下胚轴转化中，较好的转化体系是：外植体在农杆菌侵染前进行3d的预培养。农杆菌的浸染浓度为OD600=0．2～0．4。共培养时的pH值为5．2。在转化后的分化培养基中附加30μmol／LAgNO3。     

95份南瓜种质资源亲缘关系的SSR分析

为研究95份南瓜资源的遗传关系,提高南瓜育种效率,应用150对简单重复序列(SSR)标记及聚类分析方法对95份核心资源进行遗传多样性分析。结果显示,有32对引物能够在不同南瓜种质间扩增出清晰而稳定的多态性标记。利用MEGA 4.0统计软件中UPGMA聚类分析,95份南瓜的平均遗传距离为0.583,最大为0.9412,最小为0;分支总长度SBL=10.3384。在分支距离为0.39时,32对SSR引物可以将95份资源可以分为3个类群。第Ⅰ类群,主要为印度南瓜,第Ⅱ类群为中国南瓜,第Ⅲ类群71号为美洲南瓜。本研究为种质资源的鉴定评价,优良种质的挖掘以及品种选育提供了参考。     

利用野生种质进行草莓香味改良研究进展

凤梨草莓(Fragaria×ananassa)常规栽培种在抗性、风味等方面存在明显不足,其遗传背景相对狭窄,严重制约了突破性新品种的选育。利用野生种质资源开展种间杂交,是突破传统育种瓶颈的途径之一。野生黄毛草莓(Fragaria nilgrrensis)广泛分布于滇西北、川南、川东、川中和川东北等生态区,具有丰富的遗传多样性和不同果实风味。黄毛草莓果实的蜜桃香味受遗传、环境等影响,包含挥发性酯类、醇类和萜类等成分。本研究讨论了不同植物的香味相关的酯类合成酶,萜合成酶和萜类合成途径。这些研究结果表明,植物体内酯类、萜类产物代谢调控十分复杂,并对果实风味的形成具有至关重要的作用。开展黄毛草莓与凤梨草莓的种间杂交,将培育出具有更好香味性状的新品种。     

基于Web of Science世界杨梅研究态势分析

基于Web of Science数据库,采用文献计量学方法,分别对世界上研究最前沿的20个研究机构、研究作者、学术期刊、学科和国家进行了文献计量学统计,进而了解2004—2014年杨梅研究概况和动态。结果表明:2004—2014年世界杨梅研究论文数量共163篇;文献产出量逐年增加,2013年文献数量最高;中国、日本、美国、澳大利亚、新西兰文献数量居世界前5位,中国文献数量最多,为108篇;浙江大学、浙江农业科学院、中国科学院、广东药学院、京都大学杨梅文献较多;最有学术影响力的核心作者来自中国,主要核心期刊是Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Journal of Natural Products、Scientia Horticulturae、BMC Genomics;主要学科是食品科学技术、植物科学、应用化学、化学药物、药理学。     

百合科十二卷属玉露的组培快繁关键技术研究

为建立十二卷属多肉花卉玉露的快繁技术体系,以当年抽生的花序为外植体,以MS为基本培养基,研究不同的激素配比对外植体的诱导、分化、增殖、壮苗与生根的影响,建立适合玉露离体快繁的技术体系,最佳启动培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.02 mg/L,愈伤组织诱导及分化培养基MS 6-BA 0.5 mg/L KT 0.5 mg/L NAA 0.01 mg/L,愈伤组织诱导率达87.1%,丛芽分化率达52.3%,生根培养基为1/2MS IBA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L AC 0.5 g/L。试管苗生根率达97.5%,炼苗成活率达90%以上。本项研究结果可以在不损伤母本的基础上实现玉露的人工组培快繁,通过此项技术可以实现玉露种苗的规模化生产。     

海南鹧鸪茶的研究进展

鹧鸪茶为常绿灌木或小乔木,系大戟科野桐属植物,具有明显的清热解毒、消炎、利胆、解油腻、助消化等功效,是一种具有海南特色的经济和药用植物。笔者考察了鹧鸪茶植株的形态特征、地理分布与生态分布;系统概述了鹧鸪茶的功能成分分析、毒性试验、药理作用与临床应用、分子遗传学和开发加工等研究现状。提出研究鹧鸪茶植株的性别、花期与果期、叶色及其香味成分形成机理的必要性,阐明了开展对鹧鸪茶茶多酚的药理研究和开发中药古籍描述的多种药用功效的发展前景。     

沉水植物苦草属在水体环境修复中的研究进展和应用现状

为掌握具水生态修复功能的沉水植物苦草属的研究现状,综述了国内外近30年关于该属植物的生物学特性,与各类环境因子之间的相互作用,以及在工程中的具体应用等方面的内容。已有研究结果表明,有序地种植苦草属植物,并与其他水生植物进行合理搭配,既形成优美的景观,又具有十分重要的生态修复意义。同时,为使苦草属植物发挥良好的生态恢复效益,指出现有研究中尚存在的问题,并提出今后的3个研究重点:(1)加大教育宣传,扩大应用范围;(2)规范种植管养,开发实用工具;(3)提倡资源化利用,实现持续发展。     

贪铜菌6-5双组分信号系统czcR2-czcS2 的克隆

为阐明贪铜菌6-5的耐镉机理,更有效的治理土壤重金属污染。本研究利用同源序列克隆技术从本研究室筛选的高耐镉菌株贪铜菌6-5中成功克隆出双组分信号转导系统czcR2-czcS2,通过DNA测序及序列比对,结果表明,该扩增产物的DNA序列与耐金属贪铜菌CH34中megaplasmid质粒的czcR2和czcS2基因的同源性分别为99%和98%。czcR2-czcS2彼此相邻,并且转录方向一致,很可能作为一个独立的操纵子控制其他功能基因的表达。并利用生物信息学对该调控基因的一般特性、跨膜区和信号肽进行了预测,该研究为开展更为深入的研究以及制定有针对性的重金属污染治理对策建立了基础,具有重要的理论意义和实际应用潜能。

     

黄瓜NRT3基因的鉴定和特征分析

旨在探讨黄瓜NRT3基因的遗传进化和功能,为进一步研究黄瓜NRT3基因的功能提供依据。利用生物信息学方法,从黄瓜基因组中鉴定出2个NRT3基因,并对这些基因的基因组分布、结构、遗传进化和顺式元件进行了系统分析。结果显示,黄瓜的NRT3两个基因均位于1号染色体,具有1个或者2个外显子,分别与拟南芥的NRT3.1或者NRT3.2直系同源。NRT3在瓜类作物间编码蛋白的序列非常保守,它们都具有数个植物激素和逆境应答元件,而且黄瓜和甜瓜的直系同源NRT3基因的顺式调控元件存在较大差异。本研究为进一步研究黄瓜NRT3的遗传进化和功能提供了线索。     

北京松山油松针叶营养指标健康评价体系研究

为建立天然油松健康评价体系,解决天然油松林的经营与养护问题。本研究试验在北京市延庆区松山自然保护区天然油松林内开展,在试验区内随机选取50 株天然油松样本,对油松营养指标（油松一年生松针全N、全P、全K 含量、油松2年生松针全N、全P、全K 含量）进行一一评价,并建立油松健康评价体系。结果如下：以北京松山自然保护区天然油松林内天然油松为研究对象,通过专家评价法对营养指标进行健康程度评价,建立了油松营养指标健康评价体系,将油松健康状况分为3个等级,即健康、亚健康和不健康。其结果是,所调查油松样本中健康油松占80%,亚健康油松占14%,不健康油松占6%.     

毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的基因克隆和原核表达分析

为研究毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的酶学特征和生理功能,本实验对PtCP3进行了基因克隆和原核表达分析。从毛果杨(Populus trichocarpa Torr.Gray)中克隆得到半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3,将其克隆至pMD-18T载体。进一步构建原核表达载体pET30a-PtCP3,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功诱导表达重组蛋白,然后通过包涵体洗涤法对目的蛋白进行纯化。测序结果表明,PtCP3基因CDS序列全长1074 bp,含有木瓜蛋白酶的保守催化位点和组织蛋白酶B的保守结构域。序列分析结果显示,半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3编码357个氨基酸,预测N-末端含有长度为27个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽后蛋白酶大小为36.515 kDa,理论等电点为7.44。SDS-PAGE电泳结果显示,可以检测到大小约为42 kDa的目的条带,并可通过包涵体洗涤法在体外得到了高表达量、单一的重组蛋白PtCP3。