同源多倍化对拟南芥减数分裂前期Ⅰ过程的影响

为研究同源多倍化对拟南芥减数分裂前期Ⅰ过程的影响,以哥伦比亚生态型(Columbia)二倍体拟南芥为试验材料,经0.2%秋水仙素加倍处理,利用流式细胞仪和细胞学方法鉴定倍性,获得同源多倍体拟南芥;分析同源多倍体拟南芥的形态特征,利用荧光显微观察不同倍性拟南芥的减数分裂前期Ⅰ过程,并利用荧光定量PCR技术分析与减数分裂前期Ⅰ过程相关的基因的表达变化。结果表明,与二倍体拟南芥相比,在细胞学水平上,不同倍性拟南芥的减数分裂过程基本一致;在分子水平上,多倍化对拟南芥减数分裂产生一定影响,同源重组相关基因的表达量呈现上调或下调的变化,且功能相关或有相互作用关系的基因的表达量变化趋势相似。     

拟南芥NF-YC9重组蛋白的制备

NF-YC9是模式植物拟南芥核因子Y家族成员之一,在开花调控等过程中发挥重要作用,但其蛋白的特性及其作用的分子机制尚待探究。本文首先扩增获得了NF-YC9基因的序列,采用重组技术构建了与麦芽糖结合蛋白MBP编码基因融合的重组表达载体,将其转化到大肠杆菌BL21中,进行了MBP-NF-YC9融合蛋白的诱导表达,并借助直链淀粉亲和层析介质纯化技术获得了电泳纯的MBP-NF-YC9重组蛋白,以备进一步对NF-YC9蛋白的生化特性进行全面检测。     

减数分裂重组的分子遗传机制研究进展及在作物育种中的应用

减数分裂是真核生物有性生殖产生染色体数目减半的单倍体配子所必需的生命过程。重组是减数分裂的核心事件之一,既增加了同源染色体间遗传信息的交换,又保证了其在减数分裂后期Ⅰ的正确分离。因此,减数分裂重组不仅增加了后代遗传多样性,还是作物遗传育种的基础。通过提高重组频率或改变其分布可以加速农作物育种进程,而降低或抑制重组可以固定杂种优势。近年来对植物减数分裂重组的分子遗传机制的研究取得了很大进展,包括重组的遗传和表观遗传调控机制,重组的遗传操控技术、固定杂交优势和染色体工程等方面。本文针对以上方面进行了全面的总结,这些内容不仅方便了读者对减数分裂重组的理论认知,还拓展了通过调控减数分裂重组操控生物育种的思路。     

植物减数分裂重组的影响因素·机制及在育种中的应用

总结了影响减数分裂重组频率的诸多因素,探讨了提高减数分裂重组频率对植物远缘杂交中不良基因与优异基因的不利连锁打破的可能,并就当前的问题和今后的发展前景进行了讨论。     

桔梗染色体数目与减数分裂的细胞遗传学观察

分别以桔梗根尖和花粉为材料,通过压片法确定桔梗的染色体数目,观察花粉母细胞减数分裂行为。结果表明,桔梗的染色体数目为2n=18,染色体基数x=9。桔梗花粉母细胞减数分裂过程中,绝大多数细胞分裂正常,极个别细胞在后期Ⅰ出现染色体桥,后期Ⅱ出现不均等分离等现象。     

诸葛菜染色体的减数分裂配对研究

对诸葛菜减数分裂的研究表明，染色体在终变期表现出３０多种配对构型。其中主要的９种为１２Ⅱ，１０Ⅱ＋１Ⅳ，８Ⅱ＋２Ⅳ、９Ⅱ＋１Ⅵ、６Ⅱ＋２Ⅵ、８Ⅱ＋１Ⅷ、６Ⅱ＋１Ⅳ＋１Ⅷ、７Ⅱ＋１Ｘ、５Ⅱ＋１Ⅳ＋１Ｘ。１２Ⅱ的构型与其它构型各约１／２。四、六、八、十等多价体为环状或链状。在中期Ｉ时观察到高频率的次级联会。以上结果表明诸葛菜的染色体间存在高度同源性，故其可能为一自然多倍体种。另外诸葛菜的１０条染色体形     

植物中减数分裂过程相关调控基因的研究进展

减数分裂过程是真核生物进行有性生殖的基础,是细胞维持稳定的染色体数目、实现遗传多样性的重要方式,占据真核生物生命周期的中心地位。在植物中,减数分裂异常会产生染色体片段、单价体、多价体等,失常的减数分裂行为通常会导致植物不育,对于以种子供人类应用的作物来说是致命的。减数分裂是一个非常繁复的过程,其有序进行需要一系列相关基因的协调参与。本文主要从调控减数分裂的基因出发,重点讨论了参与第一次减数分裂前期中几个标志性事件的基因的作用,为从减数分裂角度进行作物品种改良提供理论依据。     

拟南芥培养中病虫害的发生与防治

主要介绍了拟南芥在培养过程中遇到菌害、虫害及藻类、苔藓滋生等的病虫害问题及5种防治措施,为在简陋条件下进行拟南芥培养提供参考。     

拟南芥WDR蛋白家族结构与功能的多样性

WDR蛋白家族在真核生物中非常保守,但不同的WDR蛋白在氨基酸序列、特征结构域及生物功能方面存在高度差异.本文主要介绍了拟南芥中存在WDR蛋白的特点及WDR蛋白具有的生物学功能.     

Landersberg生态型拟南芥愈伤组织的诱导和植株再生体系的研究

以landersberg生态型的拟南芥为试材,建立了一套简便有效的组培体系。无菌苗的生长采用竖直培养,易于收集外植体。莲座叶、叶柄、下胚轴、根分别作为外植体在B5+5 mg/L2,4-D+0.5 mg/L KT培养基上诱导愈伤组织,结果表明,莲座叶作外植体出愈慢,出愈率低,愈伤组织质量较差;叶柄、下胚轴和根作外植体出愈快,且愈伤组织质量好,后期易分化。根外植体在MS+5 mg/L KT+0.1 mg/L IAA配方的出芽诱导培养基上诱导2～3周后,愈伤组织能有效分化出芽,分化率达100％。分化出的芽移至MS+2 mg/L NAA培养基上竖直培养,2周左右诱导分化出根,然后移至MS培养基上开花结果。     

纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响

[目的]利用3种拟南芥转基因报告系,研究纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响。[方法]将拟南芥分别暴露于2种不同粒径的纳米二氧化钛材料中,检测其生长发育指标的变化,并进一步以DNA损伤修复同源重组频率和表观转录沉默基因(TGS)的激活为遗传学终点,检测纳米二氧化钛对拟南芥基因组稳定性的影响。[结果]在所使用的纳米二氧化钛材料浓度不影响拟南芥生长发育时,可以诱导拟南芥同源重组频率的增加以及同源重组相关基因表达的上调,同时能够激活受TGS调控的TGS-GUS基因、TSI以及180 bp。经ICP-MS分析,钛元素在地上部分的含量并无显著增加。[结论]考虑到纳米二氧化钛材料的局部暴露,推测纳米二氧化钛可能通过间接作用诱导植物基因组不稳定性。     

Columbia型拟南芥愈伤组织培养研究

以Columbia型拟南芥为供试材料,对其在不同培养基和不同浓度植物激素配比条件下的出愈率及愈伤组织状态进行研究。结果表明,NB培养基可明显提高拟南芥的愈伤组织出愈率,且以NB培养基为基础配以2,4-D2.0mg/L和6-BA1.0mg/L时,拟南芥的愈伤组织生长状态最好。     

拟南芥Atfin1锌指蛋白的细胞定位

[目的]确定拟南芥锌指蛋白基因Atfin1的效应部位。[方法]用Trizol提取拟南芥叶片的总RNA,根据GeneBank数据库中Atfin1cDNA全序列设计引物,进行Atfin1的PCR扩增,克隆Atfin1基因,并进行同源性比较,构建pBI-Atfin1-EGFP融合表达载体,对Atfin1进行定位。[结果]克隆得到的拟南芥Atfin1蛋白氨基酸序列同紫花苜蓿Atfin1蛋白氨基酸序列的同源性达78.60%,在接近C-末端区域形成锌指结构的8个氨基酸残基高度保守,与周围的氨基酸残基共同形成典型的C4HC3基序。融合有Atfin1的绿色荧光蛋白只在细胞核区域表达,而未做融合的绿色荧光蛋白在整个细胞内呈弥散状分布。Atfin1没有典型的核定位信号,但仍然能够准确地在细胞核内表达。[结论]Atfin1在细胞核内表达,符合作为转录因子的表达特征。     

萝蓝花粉母细胞减数分裂观察及核型分析

采用压片法,对萝蓝(Raphanobrassica,2n=38,RRAA)的花粉母细胞减数分裂及体细胞核型进行了研究。结果表明:萝蓝的绝大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,终变期同源染色体配对后可形成18个二价体;在少数花粉母细胞减数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其减数分裂为同时型,其花粉粒育性为91.8%。萝蓝的染色体数目为2n=4X=36,核型公式为K(2n)=2X=36=30m+6sm,其核型为"2B"型。     

Study on Haploid Inducing and Its Meiotic Abnormality in Maize

The haploid-inducing line Stock 6 was used to produce haploid maize and expected to obtain maize haploid plants successfully. The detailed meiotic studies on selected haploid maize （n = x = 10） were conducted. Cytogenetic analysis revealed a high frequency of meiotic abnormality occurred in both meiosis Ⅰ and meiosis Ⅱ. During the prophase Ⅰ, univalents were common configurations, and there were bivalents or trivalents in some pollen mother cells, however, a few cells containing five bivalents were also observed. After prophase Ⅰ, chromosomes did not congregate in a single metaphase plate but they were scattered in the cytoplasm. At anaphase Ⅰ, the chromosome distribution was highly irregular with almost all possible combinations. In some cells, chromosomes were grouped into the three or four masses and several spindles appeared. At the tetrad stage of meiosis Ⅱ, eytokinesis splitting abnormality occurred, and a variety of diad, triad, tetrad, pentad, hexad, as well as decury microspores were easily observed. As a consequence of abnormalities of the two meiotic stages, various microspores and the pollen were almost completely sterile. grains with different size were formed, and its pollen grains     

拟南芥种子脱水过程中ABA作用的研究综述

本文介绍了ＡＢＡ缺乏和对ＡＢＡ不敏感的拟南芥单突变体和双突变体在种子发育后期脱水过程中表现出来的生理特性，表明ＡＢＡ通过影响碳水化物和蛋白质代谢，从而影响种子的脱水过程，使种子的脱水耐性发生改变。     

拟南芥PGK基因家族功能的初步分析

磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate kinase)是一类进化上非常保守的蛋白家族,因而利用模式植物拟南芥研究PGK家族基因功能具有普遍意义。拟南芥基因组中含有三个PGK基因家族成员(PGK1,PGK2和PGK3),但是对于它们的基因表达模式和蛋白定位的研究还不是很清楚。本文利用实时荧光定量PCR技术检测了PGK基因家族的表达模式,结果表明三个PGK基因在拟南芥的各个组织器官和发育阶段中都有表达。利用拟南芥原生质体瞬时转化系统对三个PGK蛋白进行亚细胞定位,结果显示PGK1和PGK3定位于细胞基质,而PGK2定位于叶绿体。另外,我们分离得到了PGK2基因的T-DNA插入敲除突变体pgk2。pgk2在正常条件下表现出叶片黄化,PR1基因上调表达和H_2O_2过量积累等类似于超敏反应的细胞死亡表型。进一步的遗传分析表明pgk2的细胞死亡表型和T-DNA插入位点紧密连锁,暗示着pgk2的细胞死亡表型是由于PGK2的基因缺失造成的,因此PGK2可能在调控植物细胞程序化死亡过程中有重要作用。以上研究结果对于进一步探讨PGK基因家族的功能具有重要的参考价值。