影响人参发根皂苷含量基因rolC的克隆与序列分析

摘要：通过发根农杆菌?穴Agrobacterium rhizogenes ?雪与人参?穴Panax ginseng C. A. Mey?雪根外植体共培养，用直接接菌方法诱导出人参发根。培养4周后人参发根的总皂苷含量达到栽培3年生人参皂苷含量的水平，单体皂苷Rb1含量明显提高，说明TL-DNA具有影响人参皂苷生物合成的能力。根据Slightom等RiA4TL-DNA序列分析结果，利用PCR方法从人参发根中扩增并克隆了影响人参皂苷合成的基因rolC。与已发表序列相比较，核苷酸序列的同源性为99.9%。     

基于转录组测序数据的甘薯SSR标记开发及群体聚类分析

利用转录组数据开发SSR标记,是目前较为经济高效的DNA分子标记开发方法。为了开发更多适用于甘薯的SSR标记,本研究在前期对甘薯体细胞杂种KT1及其两个亲本4个干旱胁迫处理的24个样本转录组de novo测序的基础上,对获得的105 959条Unigene中大于等于1 000 bp的FASTA序列进行搜索,共找到12 105个SSR位点。从中筛选设计了200对SSR引物在KT1及其亲本中筛选验证,最终选择了20对多态性较好的引物,对来自不同地区的94份甘薯种质资源进行了群体聚类分析。聚类分析把94份实验材料分为3个亚群,较清晰地区分了不同材料之间的遗传相似性。这些基于甘薯转录组测序开发的SSR标记为甘薯的遗传多样性分析、辅助育种和遗传图谱构建等研究的开展提供了更加丰富的候选标记。     

用改进的SSAP方法克隆抗甘薯茎线虫病相关的RGA

甘薯新品系农大603是从感茎线虫病品种徐薯18的辐照后代中获得的一个抗茎线虫病的突变体。根据已报道的植物线虫抗性基因的核苷酸结合位点(NBS)保守氨基酸序列设计兼并引物，用自行改进的SSAP(modified sequence-specific amplification polymorphisms)方法，对农大603和徐薯18的基因组进行PCR扩增，从农大603中扩增出含有抗性基因NBS保守序列的差异片段2个(片段54和片段72)。在GenBank上序列搜索和比对发现，克隆序列与已报道的植物抗病基因之间同源性较低。根据克隆片段的DNA序列设计引物，以抗、感茎线虫病的甘薯品种的基因组DNA为模板进行PCR扩增，结果显示由片段72设计的引物在抗、感品种上没有扩增出多态性带；由片段54设计的引物在抗病品种和感病品种之间扩增出多态性带，推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA。     

人参和西洋参种质资源的乳酸聚丙烯酰胺凝胶电泳分析*

利用改进的乳酸聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对247个人参(Panax ginseng C.A.Meyer)及西洋参(P. quinquefoliumL)种质资源的种子醇溶蛋白、盐溶蛋白进行了系统电泳分析.根据蛋白谱带迁移率的不同,分别把醇溶蛋白及盐溶蛋白的电泳图分为α、β、γ、ω等4个带区以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等4个带区.人参和西洋参分别具有自己独特的蛋白谱带,彼此可以相互区别.在所研究的168个人参种质和79个西洋参种质中,分别有9个和3个种质的醇溶蛋白谱带表现出自己特有的特征带,说明人参和西洋参种内的遗传多样性丰富程度较低.干种子和层积处理的种子(胚率60%)具有相同的电泳谱带.人参×西洋参杂种F1代的谱带等于两亲本共同谱带与各自独有谱带之和.     

甘薯耐旱、耐盐突变体的离体筛选

以甘薯品种“栗子香”的胚性悬浮细胞为材料，用PEG6000和NaCl分别作为耐旱性和耐盐性选择剂，对甘薯耐旱、耐盐突变体离体筛选的适宜选择压和筛选方法进行研究。（1）将“栗子香”的胚性悬浮细胞分别培养在含有0-35%PEG和2.0mg/L2,4-D的MS液体培养基中，结果表明，30%PEG为甘薯耐旱性离体筛选的适宜选择压，采用多步选择法和离体重复筛选，由经过γ-射线80Gy照射的900个“栗子香”胚性细胞团筛选得到17个抗性愈伤组织，其中16个再生出植株，（2）将“栗子香”的胚性悬浮细胞培养在含有0-3.0%NaCl和2.0mg/L,2,4-D的MS液体培养基中，结果表明，2.0%NaCl适合甘薯耐盐性离体筛选。采用多步选择法，由900个辐照后的胚性细胞团获得22个抗性愈伤组织，其中20个再生出植株，初步离体鉴定结果表明，这些再生植株比对照表现出较强的NaCl耐受性。     

植物类胡萝卜素生物合成相关基因的表达调控及其在植物基因工程中的应用

类胡萝卜素是人类饮食结构中不可缺少的重要成分,具有多种重要的保健功能,尤其是有些类胡萝卜素,如β-胡萝卜素是合成维生素A的前体,具有抗癌和提高免疫力等功效。类胡萝卜素还广泛用于医药和化妆品工业。迄今为止,自然界中发现的大多数类胡萝卜素都是微量的中间产物,很难直接利用。本文概述了高等植物类胡萝卜素生物合成途径、类胡萝卜素生物合成关键酶基因的克隆,如异戊烯焦磷酸异构酶、牻牛儿牻牛儿基焦磷酸合成酶、八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶、!-番茄红素环化酶、ε-番茄红素环化酶,并对这些关键酶基因的功能进行鉴定。以水稻、油菜、马铃薯和番茄为例,阐明了类胡萝卜素合成关键酶基因在植物基因工程中的应用。将黄水仙的Psy和Lcy-b以及噬夏孢欧文氏菌(Eriwiniauredovora)CrtI基因同时转入水稻,水稻种子内胚乳类胡萝卜素含量得到提高。另外,在油菜、马铃薯和番茄中转入与类胡萝卜素合成相关的基因,类胡萝卜素含量也发生不同程度的提高,基因表达水平也发生变化。阐述了通过基因操作技术只能得到极少量的类胡萝卜素,只有进一步弄清类胡萝卜素代谢途径,提高外源基因在植物中的特异表达,才能合成大量类胡萝卜素,使类胡萝卜素遗传操作技术成功运用于作物品质改良。     

甘薯高类胡萝卜素突变体农大辐14块根cDNA文库的构建及鉴定

为分析和克隆甘薯块根中类胡萝卜素生物合成的相关基因,以甘薯品种高系14号经60Coγ射线慢照射结合茎尖培养获得的高类胡萝卜素含量突变体农大辐14的块根mRNA为材料,利用Clontech SMART cD-NA LibraryConstruction Kit构建了其cDNA文库.初始文库的独立克隆为0.57×106 pfu,滴度为4.9×106 pfu/mL,重组率为88%,插入片段大小为0.3～2.5 kb,大于0.4 kb的克隆比例为70%,独立克隆数为理论值的3倍.扩增文库的滴度为5×109 pfu/mL.鉴定结果表明该文库可用于基因克隆与分析.     

生物工程在甘薯改良中的作用及展望

生物工程对甘薯的改良,一是甘薯脱毒苗的生产;二是扩大和创造遗传变异,解决常规育种方法所不能解决的问题,并同常规育种方法相结合,建立甘薯高效育种程序。1采用脱毒技术防止品种退化70年代末的研究表明,在美洲和非洲地区由病毒病造成的甘薯减产达20％~57％...     

甘薯耐旱突变体的离体筛选与鉴定

 以甘薯品种栗子香为材料 ,用PEG6 0 0 0作为耐旱性突变体离体筛选的选择剂 ,将栗子香胚性悬浮细胞培养在含有 0～ 35 % (w/v)PEG6 0 0 0和 2 .0mg·L-12 ,4 D的液体MS培养基中。结果表明 ,甘薯耐旱性离体筛选的适宜选择压为 30 %PEG6 0 0 0。采用多步选择法 ,在含有 30 %PEG6 0 0 0和 2 .0mg·L-12 ,4 D的液体MS培养基中对经 80Gyγ射线辐照的栗子香胚性悬浮细胞进行离体筛选 ,获得了 2 0个耐旱性小细胞团。将这些小细胞团转移到添加2 .0mg·L-12 ,4 D的固体MS培养基上 ,获得了耐旱胚性愈伤组织 ,并形成体细胞胚。将具有体细胞胚的胚性愈伤组织进一步转移到添加 1.0mg·L-1ABA的MS培养基上 ,体细胞胚发芽形成完整植株 ,共获得 18株再生植株。将获得的 18株再生植株移栽到温室 ,获得 11个株系。用苗期干旱处理、叶片保水力及耐旱系数等指标对这 11个株系进行耐旱性分析 ,其中 3个株系的耐旱性显著高于对照。     

获得甘薯×五倍体种间杂种的杂交后代的有效方法

为获得甘薯×五倍体种间杂种的大量杂交后代而进行的实验表明,反交(即以甘薯为父本)或蒙导授粉(五倍体活花粉与甘薯死花粉混授给异不孕群甘薯)显著促进五倍体花粉管生长和增加结实；生长调节剂(NAA+BA)授粉当天及授粉后5 d两次处理能有限地延长子房寿命；反交(或蒙导授粉)结合生长调节剂处理有利于获得大量适龄子房和有效胚珠，将它们置于筛选到的培养基(MS+CH，或MS+BA+GA3)，成苗率较高，是获得五倍体种间杂种同甘薯杂交的后代的有效方法；自交和互交均不结实的五倍体各系同甘薯品种相间种植以进行放任授粉，能在五倍体植株上收获大量杂交种子，是在一定条件下获得五倍体种间杂种同甘薯杂交的后代的有效方法。