杜仲愈伤组织中类胡萝卜素合成相关基因的表达分析

通过对杜仲愈伤组织转录组高通量测序结果进行KEGG通路深入分析发现,强光(光强为12 000 Lx,16 h光照,8 h黑暗)培养杜仲愈伤组织18 d,黑暗培养作为对照,与类胡萝卜素合成相关的七种酶(九个基因)上调表达,七种酶分别为9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(EC 1.13.11.51,9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase),脱落酸8-羟化酶(EC 1.14.13.93,(+)-abscisic acid 8'-hydroxylase),紫黄质脱环氧化酶(EC 1.10.99.3,violaxanthin de-epoxidase),15-顺式-八氢番茄红素合成酶(EC 2.5.1.32,15-cis-phytoene synthase),番茄红素环化酶(Cru A),β-胡萝卜素羟化酶(Crt R-b),八氢番茄红素脱饱和酶(Crtl-e)。qRT-PCR分析表明,杜仲愈伤组织中与类胡萝卜素合成相关的九个基因的表达与其转录组高通量测序结果一致,均上调表达。由此推断,强光促进杜仲愈伤组织中类胡萝卜素的积累。本研究可以为获取高产类胡萝卜素资源和杜仲遗传分析提供有价值的资料。     

影响农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LycB转化番茄主要因子的研究

LycB(番茄红素β-环化酶)基因是类胡萝卜素生物合成过程中关键酶之一,位于合成代谢的重要分支点上,直接影响β-胡萝卜素的合成.以番茄子叶、茎段作为转化受体,通过农杆菌介导法,利用LycB基因转化重要果菜两用作物番茄,对影响转化的几个因素进行了研究.结果表明,转化受体经预培养比未预培养有利于农杆菌的侵染转化;侵染时间子叶以10min、茎段以15min为宜;农杆菌菌液浓度OD600以0.7为佳;添加AS可提高抗性愈伤的诱导率,S的添加以100μmol/L效果较好;延迟筛选有利于提高抗性愈伤诱导率.     

高等植物类胡萝卜素生物合成研究进展

类胡萝卜素是以类异戊二烯为基础单位聚合而成的萜类化合物。在高等植物中,类胡萝卜素具有吸收光能并传递给叶绿素a,辅助植物进行光合作用的功能。此外叶黄素还具有缓解眼睛疲劳以及预防老年性黄斑变性的作用。以乙酰辅酶A (acetyl coenzyme A, Acetyl-CoA)和甘油醛3-磷酸(Glyceraldehyde 3-phosphate)为起点,到生成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate, GGPP)的生物合成过程有18个步骤,涉及16种酶催化反应。由GGPP到胡萝卜素和叶黄素有16个步骤,涉及10种酶催化反应。在高等植物体内类胡萝卜素的合成除受光、氧气、营养物质等外部条件影响外,也受其内在基因调控。本研究从类胡萝卜素的种类、合成途径以及合成过程的调控三大方面来概述有关高等植物类胡萝卜素合成的最新研究进展。为深入研究类胡萝卜素提供理论背景,同时也为其在食品、工业、医学、美妆等领域的进一步广泛应用提供具体科学依据。     

甘薯番茄红素β-环化酶基因的克隆与转化烟草的研究

番茄红素β-环化酶（LYC-B）催化番茄红素形成β-胡萝卜素，是β-胡萝卜素生物合成的关键酶之一。从甘薯块根总RNA逆转录的cDNA中扩增出lyc-b的保守序列后，用cDNA末端快速扩增方法（RACE）获得了该基因全长cDNA，共1 844 bp，开放阅读框1 503 bp，编码501个氨基酸。构建了lyc-b植物表达载体p23-lyc-b，通过农杆菌介导法转化烟草，经PCR及Southern杂交表明该基因已整合到烟草的基因组中。     

植物UDP-葡萄糖焦磷酸化酶家族基因鉴定及序列进化分析

UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDP glucose pyrophosphorylase, UGP)是糖代谢合成途径中的一个关键酶。UGP以葡萄糖-1-磷酸和尿苷三磷酸为底物,催化反应生成尿苷二磷酸葡萄糖和焦磷酸,直接参与了植物糖代谢的生物合成。为了系统梳理UGP在植物基因组中的状况,我们对其基因进行了全面的鉴定和进化分析,并重点考察该基因在番茄中的表达。首先,我们针对UGP的基因序列,鉴定得到其保守结构域,在此基础上对相关基因进行了全面鉴定,从而构建了其进化树;其次,将番茄CDS序列比对到各探针,从而从数据库中提取组织中的表达数据;最后,通过结构域鉴定,进化树和表达量的分析,得出UGP在植物中的生物合成的机理。本研究为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶提供了基因信息,为植物中糖代谢生物合成途径的作用机理及其对蔗糖合成的影响相关基因进化机制的研究提供帮助。     

番茄茄红素β-环化酶基因高效沉默载体构建

番茄茄红素是番茄果实中含量最多的一种类胡萝卜素,也是植物类胡萝卜素代谢过程中的一个重要中间产物.它的环化是在茄红素β-环化酶(Lyc-b)和茄红素ε-环化酶(Lyc-e)催化下完成的,其中茄红素β-环化酶在番茄茄红素转变为β-胡萝卜素的过程中起主要作用.我们利用RT-PCR方法从番茄叶片中克隆出Lyc-b基因,将PCR产物与pGEM-T载体连接后进行测序,扩增的DNA序列与发表的茄红素β-环化酶序列一致.以此为模板,克隆了400 bp左右的目的片段,利用Gateway系统构建Lyc-b基因目的片段的pJawoh18-2b ihpRNA表达载体.经PCR与酶切鉴定的阳性克隆转化农杆菌LBA1100,利用农杆菌叶盘法转化番茄获得了抗性愈伤及再生苗,以检测ihpRNA沉默载体能否降低茄红素β-环化酶基因表达,并为进一步了解该基因在番茄类胡萝卜素代谢过程中的作用奠定基础.这些数据未在本文列出.     

马尾松GGPPS基因与产脂力相关性分析

牻牛儿牻牛儿基焦磷酸合酶(GGPPS)是萜烯类物质合成的关键酶之一,推测与树脂合成能力相关。本研究根据马尾松GGPPS基因设计荧光定量引物,检测不同单株中基因表达水平,并与其产脂力进行相关性分析,结果显示两者相关系数为0.733,在0.01水平上显著相关。同时,将马尾松GGPPS基因的正义、反义片段分别转化拟南芥,检测发现转化正义片段的拟南芥植株中可检测到外源GGPPS基因表达,并且叶片中两种主要的二萜组分含量较野生型显著提高。转化反义片段的植株中,内源GGPPS基因表达则受到显著抑制,多种二萜组分含量显著降低。拟南芥转化结果说明GGPPS是二萜组分合成过程中的重要基因,并且马尾松GGPPS正义片段的转化能显著地促进二萜组分的合成。本研究结果为高产脂马尾松选育的分子辅助育种提供了有益的技术参考。     

马铃薯ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因多态性分析

ADP-葡萄糖-焦磷酸化酶(AGPase)是决定植物淀粉生物合成的关键酶,本研究以马铃薯AGP酶基因为候选基因,采用RT-PCR和测序技术检测22个不同类型马铃薯中该基因的遗传变异情况。结果表明,该基因存在多态性,22个品种马铃薯中存在5种类型的酶蛋白,酶蛋白基因型为ISQV时,马铃薯淀粉含量较高,AGP酶蛋白为VSKM和VLKM时,马铃薯淀粉含量较低。     

栀子(Gardenia jasminoides)GGPPS基因小亚基的克隆及表达分析

香叶基焦磷酸(geranyl pyrophosphate,GPP)是单萜的前体物质,而单萜是栀子内重要的活性成分。香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)在萜类化合物、类胡萝卜素类化合物生物合成中处于关键位置,GGPPS主要分为香叶基香叶基焦磷酸合成酶大亚基(GGPPSlsu)和香叶基香叶基焦磷酸合成酶小亚基(GGPPSssu)。为了研究栀子GGPPS基因在栀子萜类生物合成中的作用,本研究成功从栀子品种‘林海一号’中提取RNA反转录合成cDNA,根据转录组测序拼接结果设计引物扩增得到栀子GGPPSssu的cDNA序列,分别命名为GjGGPPSssu1和GjGGPPSssu2,ORF区分别为1053 bp和915 bp。通过构建基因进化树,栀子GGPPSssu基因和其他植物的GGPPSssu基因聚为一类,属于香叶基香叶基焦磷酸合成酶小亚基基因。通过蛋白质序列比对表明GjGGPPSssu1有一个CxxxC(x为碱性氨基酸)的保守基元和一个FARM的保守基元,没有SARM保守基元,与SSUⅡ类基因相似;GjGGPPSssu2有两个CxxxC的保守基元,没有FARM保守基元和SARM保守基元,与SSUⅠ类基因相似。荧光定量PCR试验结果表明,GjGGPPSssu1在T4和T5时期有较高的表达水平,GjGGPPSssu2在栀子各生长时期的根部和果实中有较高水平的表达。推测GjGGPPSssu1基因与栀子黄色素合成相关,GjGGPPSssu2基因与单萜合成相关。本研究初步解析了栀子GGPPS基因的功能,为提高栀子药用品质提供了理论依据。     

虾青素合成关键酶基因bkt植物表达载体的构建 及对玉米的遗传转化

虾青素是一种具有极强抗氧化活性的类胡萝卜素，具有广泛的应用价值。β-胡萝卜素酮化酶（Bkt）是由玉米黄素合成虾青素生物合成途径中的关键酶。采用La Taq DNA聚合酶用PCR的方法从pET-28a（+）bkt中扩增得到bkt基因，用bkt基因替换pBI221中的GUS基因形成含有CaMV 35S启动子和NOS终止子的bkt基因表达盒，然后插入植物表达载体pCAMBIA1301的多克隆位点，最终获得带有选择标记和报告基因的植物表达载体pCAMBIA1301-bkt。通过农杆菌LBA4404介导将其转化进入玉米自交系齐319，转化后的愈伤经GUS组织化学染色分析表明bkt基因已经转入玉米胚性愈伤组织     

植物衰老的研究进展及其在分子育种中的应用

植物衰老是植物生命科学研究领域的核心问题之一。无论是在器官水平上还是在个体水平上，衰老都是一个高度有序的被调控的过程。近年来，已发现大批衰老相关基因以及突变体，初步阐明了叶片衰老的分子机制。而在个体水平，G2豌豆以其在短日条件下无限生长的独特发育模式，提供了很好的实验材料。PPFl(Pisum sativum post—floral genel)是首次在短日条件下G2豌豆中分离出来的与衰老相关的基因，过表达PPFl基因可以显著延迟转基因拟南芥的开花时间。最新的研究表明，它可能编码一个定位于叶绿体膜上的钙离子泵，通过调节细胞质中钙离子浓度来影响植物的生长发育。PPFl还可能通过调控LFY(LEAFY)等一系列开花途径调节基因的表达水平来影响植株的整体衰老进程。关于植物衰老的研究，不仅具有理论上的重大意义，并且在分子育种中具有潜在的价值。     

SOD与植物胁迫抗性

SOD是生物体内超氧阴离子自由基的清除剂,有效地防止它们对生物体的损害,几乎参与了生物体对各种逆境的生理生化反应,是生物体内一种很重要的抗氧化酶类,有很好的科研价值和应用价值。本文介绍了SOD的分类、位置、结构,并就近几年SOD与环境胁迫、抗病、抗衰老、转基因等抗逆方面的最新研究进展进行了综述,结合本实验室关于短季棉早熟不早衰研究,对SOD的研究与应用进行了展望。     

嗜铁素在促进植物生长及病害防治等方面的应用

铁元素是大多生物体的必需元素之一,嗜铁素是一类对Fe3+有极强吸附性的小分子化合物的螯合因子,在促进植物生长及病害防治方面都起着重要的作用,并且与赤潮的发生有一定的关系。综述了嗜铁素在促进植物生长及病害防治方面的作用,在赤潮研究方面的应用,嗜铁素产生菌的筛选,并对嗜铁素的应用进行了展望     

试论进出境植物检疫和国内植物检疫的关系

本文从检疫性有害生物名单和检疫范围的角度分析了进出境植物检疫和国内植物检疫的合作共存与相互制约的关系,从我国植物检疫管理体系变革的角度探讨了造成上述关系的历史和现实根源,并在此基础上,提出了适合我国国情的植物检疫制度和体系构想的解决思路。     

转基因植物与生物安全性

自1995年以来,转基因作物的商业化取得了迅速发展。随着转基因植物的释放,其安全性评价越来越引起人们的关注。本文就转基因植物的产业化现状、潜在的生态风险、我国有关的生物安全管理政策和法规进行了综述……     

植物人工种子及发展前景展望

1人工种子概念 人工种子的概念是由美国生物学家穆拉希格（Murashige）于1978年在国际园艺植物学术讨论会上首先提出的。它是指将植物离体培养中产生的体细胞胚或能发育成完整植株的分生组织（芽、愈伤组织、胚状体等）包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳内形成的在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。人工种子与天然种子非常相似，包括具有活力的体细胞胚、人工胚乳和人工种皮，又称合成种子、人造种子或无性种子。     

植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其研究进展

为了分析植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其机制,总结了U-box的结构特点及其与RING-finger结构的异同;归纳了植物U-box蛋白的分类及分类特点;并综述了SPL11、PUB12/PUB13、PUB17等U-box蛋白在植物PTI信号传导途径中的调控作用与调控机制,以及ACRE276、PUB17、CMPG1、MAC3A/MAC3B等U-box蛋白在植物ETI信号传导途径中的调控作用与调控机制。得出植物U-box蛋白的结构特点、生化功能及其在植物先天免疫反应中的作用与分子机制,并认为对植物U-box蛋白的研究可为植物抗病分子育种提供基因资源与参考信息。     

Medicinal Plant

<正>Indexed byChemical Abstracts(CA),AGRIS Database,CAB International(CABI),China National Knowledge Infrastructure(CNKI),Naresuan University Library,Indian Fund for Agricultural Development,Royal Tropical Institute,Library of Congress,ProQuest So far,a total of more than 3000 users have subscribed to Medicinal Plant,distributed in 6 countries and regions.The high-end users are as follows:     

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