拟南芥抗菌核病突变体的筛选

为筛选模式植物拟南芥抗菌核病基因源，建立了两种抗性鉴定筛选方法：菌丝体直接接种离体叶法和菌核病毒素草酸-病菌接种两步法。后者是先用2 mmol/L草酸在MS培养基上筛选，存活的植株经PCR验证，阳性植株移栽培养15 d 后，再用菌丝体接种鉴定。采用第一种方法筛选了5 000株突变体，发现了抗感差异明显的个体；采用第二种方法筛选了46 600株，发现2株对菌核病高抗的功能缺失型突变体。野生型对照在接种后12h即出现病斑，而突变体在36h才出现，其病斑大小仅为对照的六分之一。     

植物非生物胁迫信号转导及应答

作为固着生物,植物必须适应土壤盐碱害、干旱以及极端温度等非生物胁迫。植物主要胁迫信号途径与酵母SNF1激酶和哺乳动物AMPK激酶有关,显示这些途径可能由能量感知途径进化而来。胁迫信号通过调控离子和水的运输,代谢和转录重组过程中的关键蛋白以维持胁迫条件下离子和水的动态平衡,保持细胞的稳定。对非生物胁迫的信号传递和应答过程的深入了解将有助于提高作物的逆境适应能力,实现农业的可持续发展,并保障日益增长的世界人口的粮食安全。     

利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量的研究进展

干旱、盐、低温、高温等非生物胁迫严重影响水稻的生长发育及产量，提高非生物胁迫下水稻产量对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量是优于传统育种的有效途径。目前，已证实的可提高非生物胁迫下水稻产量的基因主要有调节基因和功能基因。文章综述了这些基因提高干旱、盐、低温、高温等单一胁迫及复合胁迫条件下水稻产量的研究进展，并分析了存在的问题，以期为水稻抗逆、高产育种提供参考。     

橡胶树5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶基因的克隆及其响应非生物胁迫的表达分析

5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPs)是植物合成芳香族氨基酸的一个重要酶,与许多抗逆相关的次生代谢物的合成有关.本研究利用RACE技术从橡胶树热研7-33-97中获得了全长为2025 bp的HbEPSPS基因cDNA序列,开放阅读框为1572 bp,编码523个氨基酸;使用ProtParam tool预测该基因编码的蛋白质分子量为56.01u,等电点(pI)为7.91.该基因由8个外显子和7个内含子构成,全长4600 bp.实时荧光定量PCR结果表明,HbEPSPS基因在橡胶树叶片、皮、花、胶乳和胚中均表达,其中以叶片中的表达量为最高.激素、干旱、盐和低温等非生物胁迫都能诱导HbEPSPS基因表达量上调,其中茉莉酸甲酯、乙烯和PEG的上调作用最为显著.橡胶树HbEPSPS基因的克隆及其在非生物胁迫下的表达调控研究将为橡胶树抗逆相关的研究提供理论依据.     

水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析

ABC1(Activity of bc1 complex)家族属于蛋白质激酶家族,其成员普遍存在于原核和真核生物中.已有研究表明,几个植物ABC1基因参与非生物胁迫应答.为了解ABC1基因在水稻中的结构和功能,采用生物信息学方法分别在水稻和拟南芥上鉴定出15个和17个ABC1基因,并进行了系统发育和表达分析.结果表明,该家族在单、双子叶植物分离之前就已经发生了分化,其基本特征已经形成;单、双子叶植物分离之后,该家族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩增.内含子/外显子结构分析显示多数直系同源基因之间外显子大小接近,而内含子差别较大,水稻含有更多大的内含子;内含子获得是近期伴随水稻ABC1家族进化的重要事件.多序列比对显示,ABC1结构域具有1个保守的氨基酸片段和4个保守的氨基酸残基.在线亚细胞定位预测9个水稻ABC1蛋白定位在叶绿体上.实时定量RT-PCR分析表明,水稻ABC1基因主要在叶片中表达,并且受多种非生物胁迫因素包括H2O2、脱落酸、低温、干旱、黑暗和高盐的调控.说明水稻ABC1家族不仅在逆境胁迫应答中发挥重要作用,可能还与水稻特定的生理过程有关.     

苎麻响应非生物胁迫的生理学研究进展

极端天气和土壤污染等非生物胁迫严重影响了我国作物生长发育、品质和产量。作物响应非生物胁迫的生理机制研究对理论和实际应用都具有重要意义。苎麻主要通过生长形态、叶绿素含量以及体内渗透调节物质和抗氧化系统改变等多个途径来适应环境,文章重点围绕干旱胁迫、渍水胁迫、重金属胁迫和高温胁迫四大类型胁迫的生理机制进行了综述,并从转录组、基因表达谱和苎麻响应非生物胁迫相关基因功能等分子生物学层面阐明了耐逆的机制,以期为苎麻适应逆境遗传改良等研究提供参考。     

水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析

 ABC1（Activity of bc1 complex）家族属于蛋白质激酶家族,其成员普遍存在于原核和真核生物中。已有研究表明,几个植物ABC1基因参与非生物胁迫应答。为了解ABC1基因在水稻中的结构和功能,采用生物信息学方法分别在水稻和拟南芥上鉴定出15个和17个ABC1基因,并进行了系统发育和表达分析。结果表明,该家族在单、双子叶植物分离之前就已经发生了分化,其基本特征已经形成;单、双子叶植物分离之后,该家族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩增。内含子/外显子结构分析显示多数直系同源基因之间外显子大小接近,而内含子差别较大,水稻含有更多大的内含子;内含子获得是近期伴随水稻ABC1家族进化的重要事件。多序列比对显示,ABC1结构域具有1个保守的氨基酸片段和4个保守的氨基酸残基。在线亚细胞定位预测9个水稻ABC1蛋白定位在叶绿体上。实时定量RT-PCR分析表明,水稻ABC1基因主要在叶片中表达,并且受多种非生物胁迫因素包括H₂O₂、脱落酸、低温、干旱、黑暗和高盐的调控。说明水稻ABC1家族不仅在逆境胁迫应答中发挥重要作用,可能还与水稻特定的生理过程有关。
     

花生非生物胁迫响应转录因子研究进展

花生生育期易遭受干旱、低温、高盐等非生物胁迫,影响其出苗、开花、营养物质积累等过程,从而造成花生产量和品质的下降。在作物遭受非生物胁迫时,通过转录因子调控下游功能基因的表达,是植物应对胁迫的一 种重要调控模式。本文对非生物胁迫相关的转录因子NAC、AP2/ERF、bZIP、MYB等基因家族的结构、功能及相关基因在花生抗逆反应中的研究进展进行了综述,为花生抗逆分子育种提供参考。     

非生物胁迫调控甜菊糖苷合成的研究进展

甜叶菊是一种新型糖源植物,其叶片富含的甜菊糖苷受多种非生物胁迫影响。本文从水分胁迫、温度胁迫、盐碱胁迫和重金属胁迫4个方面切入,综述国内外近十年来关于非生物胁迫对甜菊糖苷形成和积累的影响,探讨甜菊糖苷响应非生物胁迫的可能机制,并对未来研究提出可行性建议,指出需要加强甜菊糖苷耐非生物胁迫的分子机制研究、甜菊糖苷对共胁迫的响应机制研究和非生物胁迫与甜菊糖苷积累的全生育期研究。本综述旨在为非生物胁迫调控甜菊糖苷积累提供理论依据,为甜叶菊抗性机理研究、选育培育抗性新品种以及优质高产栽培提供理论参考。     

拟南芥β-罗勒烯合成酶基因T-DNA插入突变体的鉴定

β-罗勒烯（β-Ocimene）是一种单萜挥发性有机物,亦是一种重要的植物通讯信号分子。为了进一步研究β-罗勒烯的作用机理,需要获得β-罗勒烯合成酶基因表达沉默的实验材料。根据TAIR网站上公布的β-罗勒烯合成酶信息,从美国拟南芥生物资源中心购买该基因的T-DNA插入突变体材料,运用双引物法对这些突变体进行了T-DNA插入位点的鉴定,获得8株稳定遗传的纯合突变体,该结果为深入研究β-罗勒烯的功能奠定了良好基础。     

橡胶树AtCAB1同源基因的克隆及其在稳定与衰老期叶片中的差异分析

以一编码蛋白与拟南芥的CAB1高度相似的EST序列作为探针,通过同源搜索从橡胶树的转录组数据中电子克隆到一条长1 415 bp的cDNA,该序列包含一798 bp的ORF及47 bp的5′UTR和570 bp的3′UTR,命名为HbCAB1;在此基础上,采用PCR技术成功扩增了包括该ORF在内的915 bp的cDNA序列。序列分析表明,该基因预测编码265个氨基酸,理论分子量为28.15 ku,等电点为5.25;蛋白含有1个保守的捕光叶绿素a/b结合蛋白结构域,3个跨膜螺旋和1个C端螺旋,1个三聚化基序,     

台盼蓝染色鉴定拟南芥sdl1突变体的细胞死亡

拟南芥突变体sdl1在光周期为16 h黑暗/8 h光照条件下生长叶片出现先萎蔫后白化现象,采用台盼蓝染色的方法研究萎蔫及白化苗的死亡情况,结果证实突变体sdl1萎蔫处发生细胞死亡,但细胞完全死亡（完全白化）后不能被染色,所以台盼蓝染色只能对突变体sdl1细胞死亡的早期进行鉴定。     

ABC转运蛋白与巴西橡胶树产胶代谢

ABC转运蛋白(ATP Binding Cassette transporter)是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一。大多数ABC转运蛋白都能利用水解ATP释放的能量直接转运底物。许多研究结果显示,植物ABC转运蛋白在各种代谢产物的跨膜转运中起着重要作用。橡胶的产胶代谢是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢,是影响橡胶产量的首要因素。相关实验结果显示,ABC转运蛋白可能参与橡胶树产胶代谢。本文介绍了模式植物拟南芥中的ABC转运蛋白研究进展,并对ABC转运蛋白与橡胶树产胶代谢的关系进行讨论。     

Systematic Identification of Rice ABC1 Gene Family and Its Response to Abiotic Stress

Members of the activity of bc1 complex (ABC1) family are protein kinases that are widely found in prokaryotes and eukaryotes. Previous studies showed that several plant ABC1 genes participated in the abiotic stress response. Here, we present the systematic identification of rice and Arabidopsis ABC1 genes and the expression analysis of rice ABC1 genes. A total of 15 and 17 ABC1 genes from the rice and Arabidopsis genomes, respectively, were identified using a bioinformatics approach. Phylogenetic analyses o...     

橡胶树HbWRKY3的克隆及其响应逆境胁迫的表达分析

通过RACE技术扩增获得橡胶树HbWRKY3基因,并对该基因及其所编码氨基酸序列进行生物信息学分析和响应逆境胁迫的表达分析,结果表明：该基因含有2个WRKYGQK结构域和2个C2H2锌指结构,属于WRKY基因家族第Ⅰ类;由4个外显子和3个内含子组成,DNA序列全长3 780 bp;开放阅读框长度为2 211 bp,编码由737个氨基酸组成的多肽。该基因定位于细胞核中,在橡胶树叶片、树皮、花、胶乳等不同组织中都有表达,以花中的表达水平最高。盐、PEG、茉莉酸、水杨酸等非生物胁迫均可诱导HbWRKY3的表达,但干旱、ABA、乙烯和低温胁迫的诱导较为明显。     

巴西橡胶树主要种质对棒孢霉落叶病抗性评价

由多主棒孢(Corynespora cassiicola)引起的橡胶树棒孢霉落叶病已成为影响天然橡胶产量的主要限制因素。本实验对从我国海南、云南和广西等地分离得到的17个橡胶树多主棒孢病菌菌株进行了致病性测定,获得强致病力菌株HC-10。分别用该菌株菌丝体接种鉴定、粗毒素叶片穿刺接种和叶片萎蔫生物鉴定等3种方法对我国选育的45个巴西橡胶树品种进行抗病性评价。结果表明,不同橡胶树品种对棒孢霉落叶病的抗性水平存在明显差异。在供试的45个品种中,不同抗性评价方法的鉴定结果基本一致,抗病品种占13.3%~17.8%;轻感病品种占66.7%~73.4%;易感病品种占11.1%~17.8%。