河北省大豆品种主要农艺性状及聚类分析

为了解河北省大豆资源情况及其分类特性，对115份河北省大豆品种的主要农艺性状进行了测定和聚类分析。结果表明，株高、分枝数、单株荚数、单株粒数变异较大；单株粒重、百粒重变异为中；主茎节数、生育期变异较小。通过聚类分析，当阈值为0．65时，供试材料被划分为5个性状不同的类群，各类群的农艺性状差异明显，有利于育种目标的选择。     

通用型植物表达载体pCamE的构建及功能验证

为了探索通用型植物表达载体的快捷构建,本研究通过PCR克隆、酶切连接和PCR扩增获得CaMV 35S启动子序列及pUC19多克隆位点部分限制性内切酶位点和NOS终止子,构建成完整的表达组件,并将该组件插入pCAMBIA1300的多克隆位点,构建成通用型植物表达载体pCamE(GenBank登录号:JX841315)。pCamE表达组件的启动子上游、多克隆位点和终止子下游分别含有4、8和3个单拷贝限制性内切酶位点,利于外源基因的克隆和插入以及对载体启动子或终止子的修饰和更换。以绿色荧光蛋白基因(enhanced green fluorescent protein,eGFP)为报告基因,分别构建了表达载体pCam::GFP、pCam::SalGFP和pCam::DAHPS-GFP,转化洋葱(Allium cepa L.)表皮细胞和拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),绿色荧光蛋白(GFP)和融合蛋白DAHPS-GFP在洋葱表皮细胞中均成功稳定表达;在pCam::GFP转基因拟南芥株系的根、根尖、根毛、茎表皮毛、幼叶基部、叶柄微管组织和未成熟花药等组织均能观察到强烈的绿色荧光。表明,植物表达载体pCamE是可将不同目的基因与植物染色体整合并稳定遗传的通用型植物表达载体,不受外源片段大小及插入位点的影响,具有经济实用、适用广泛、操作简便和外源基因在转基因植物中遗传稳定且正常表达等特点。该载体可用于不同基因和不同功能表达载体的快捷构建,为植物的遗传转化和基因功能研究提供了新的通用型基因表达载体工具。     

mzhy@mail.hebau.edu.cn

 以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体，在MS中附加激素0.1mg/L IAA+0.1mg/L 2,4-D+0.1mg/L KT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/L ZT的培养基中，经2~3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右，可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察，发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋     

Phenotype Variations in Plant Regeneration of Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体，在MS中附加激素0.1mg/L IAA+0.1mg/L 2,4-D+0.1mg/L KT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/L ZT的培养基中，经2~3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右，可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察，发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋     

基因枪轰击转化棉花茎尖分生组织影响因素的探讨

以农大KB18的茎尖分生组织为受体材料,利用基因枪轰击法将植酸酶基因(PhyA)导入棉花茎尖分生组织,经过再生、筛选、分子检测等过程获得若干转基因植株。通过研究碳源、外源激素、活性炭、轰击距离和轰击次数以及茎尖的恢复培养与抗性筛选等,建立了较为完善的棉花基因枪茎尖转化体系。结果表明,植株再生率与再生培养基的成分,如激素的有无、活性炭的含量和碳源等有关,轰击距离以及筛选程序中卡那霉素的起始筛选时间、筛选浓度和浓度梯度等因素对转化周期和转化率有直接影响。     

棉花高效嫁接新方法及其应用

【目的】棉花体细胞再生植株、转基因植株、茎尖培养植株等无菌苗直接定植成活率低，在一定程度上制约了生物技术和细胞工程在棉花遗传改良等方面的应用，嫁接能够改善这一状况。本研究的目的是建立对大规模保存棉花遗传分离群体、稀有种质资源和远缘杂交不育材料具有特殊意义的高效嫁接技术。【方法】尝试用“顶插”、“劈接”和“合接”等不同方式对棉苗进行嫁接，探索新的高效棉花嫁接方法。【结果】得到高效棉花嫁接合接法。采用此法时应提前培育健壮棉苗做砧木，砧木的苗龄≥接穗的苗龄；砧木和接穗苗龄相差1～2片真叶时嫁接效果较好，接穗至少保持1片叶子。砧木和接穗为不同品种与砧木和接穗为同一品种相比，后者的嫁接成活率较高，但嫁接不受基因型的限制，各种类型的棉花材料均可嫁接。【结论】“接合法”是实用有效的棉苗嫁接法。利用此技术大规模嫁接棉花转基因植株、遗传分离群体、常规棉株等，嫁接成活率在90%～100%。     

黄萎病菌胁迫条件下棉花叶片的蛋白质组分析

以陆地棉低酚棉品种豫无620为材料,在接种黄萎病菌后24 h、48 h和72 h提取叶片蛋白质,采用双向电泳技术研究棉花在黄萎病菌胁迫条件下叶片蛋白质组的变化.结果表明,棉苗在黄萎病菌胁迫下,24 h、48 h和72 h三个时间的叶片蛋白质图谱与未接种对照组均存在显著差异,病菌胁迫下的棉苗叶片被诱导产生大量新的蛋白质,而且在三个时间均出现了DB1、DB2和DB3差异蛋白点.通过MALDI-TOF-MS分析和数据库检索,发现DB1、DB2和DB3分别与DEAD/H box RNA helicase、丝氨酸蛋白酶抑制剂和ODR-3蛋白具有70%、42%和85%的同源性,推测这些蛋白可能在棉花对黄萎病的抗性反应中发挥作用.     

陆地棉BGLU基因家族成员的全基因组鉴定与表达分析

植物BGLU基因在生物和非生物胁迫防御中起着重要作用，利用生物信息学手段对陆地棉（Gossypium hirsutum） BGLU家族成员进行全基因组鉴定，对序列特征、保守域结构、染色体定位、启动子元件等家族特征进行了分析，并进一步结合转录组数据和qRT-PCR分析了BGLU基因家族的病菌胁迫响应模式。结果表明，共鉴定出53个陆地棉BGLU基因，根据系统发育进化关系分为6个亚族，部分基因在病菌胁迫下特异性表达。荧光定量和转录组测序结果表明，GhBGLU5、GhBGLU14、GhBGLU18、GhBGLU26、GhBGLU34在抗病棉花中的表达水平显著高于感病品种，推测这些基因正向调控棉花黄萎病抗性。上述结果为进一步分析棉花BGLU家族基因的功能以及分子机制提供一定的理论基础。     

陆地棉GhNAC1基因的克隆及抗黄萎病功能分析

黄萎病是造成棉花品质与产量下降的重要原因之一，探索棉花抗病机制对推动生态农业的可持续发展具有深远意义。在黄萎病菌胁迫的陆地棉ND601根组织全长cDNA文库中，筛选到1个与黄萎病胁迫相关的植物特异NAC转录因子基因，将其命名为GhNAC1。该基因cDNA序列全长1 213 bp，开放阅读框840 bp，编码279个氨基酸。GhNAC1没有信号肽和跨膜结构，定位在细胞核。qRT-PCR分析结果表明，GhNAC1受黄萎病菌胁迫后在根部特异表达，显著上调，表达量在抗性品种中显著高于感病品种。GhNAC1沉默后棉花对黄萎病抗性降低，水杨酸路径标志基因（PAD4、NDR1、NPR1和PR1）表达量降低，以上结果表明GhNAC1可能通过调控水杨酸信号通道参与棉花黄萎病抗性。     

过表达棉花葡萄糖醛酸激酶基因GbGlcAK促进拟南芥细胞伸长

纤维品质改良一直是棉花育种的重要目标。基于纤维不同发育时期的RNA-seq数据，发现1个在海岛棉和陆地棉间差异表达的葡萄糖醛酸激酶基因（glucuronic acid kinase/glucuronokinase，GlcAK）。从海岛棉（Gossypium barbadense）Pima90-53纤维中克隆了GbGlcAK，其ORF为1 101 bp，编码366个氨基酸。GbGlcAK具有GHMP 激酶 N和C结构域，为GHMP超家族成员，属于可溶性非分泌蛋白，与拟南芥GlcAK亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示GbGlcAK分布在细胞质中。超表达GbGlcAK的拟南芥叶表皮毛、下胚轴、下胚轴细胞和根的长度较野生型均极显著增加，UDP-D-GlcA代谢相关基因表达量增加，果胶含量显著增加，说明过表达GbGlcAK能够上调UDP-D-GlcA代谢通路相关基因的表达从而提高果胶含量，进而促进细胞伸长，这为进一步研究GbGlcAK在棉纤维发育中的功能提供了参考。