hrpZ_(Psg12)基因植物表达载体的构建及花粉管通道法转化玉米的初步研究

利用hrpZPsg12转化玉米,以期得到对玉米病害具有广谱抗性的新种质材料,为抗病育种提供新的种质资源。以植物表达载体pCAMBIA3301为基础载体,采用PCR法从克隆载体pGM-hrpZPsg12克隆来自丁香假单胞菌大豆致病变种(P.syringae pv.glycinea)的hrp ZPsg12基因,两端分别引入XhoⅠ酶切位点,构建了1个具有卡那霉素和除草剂草丁膦抗性标记的植物表达载体pCAMBIA3301-hrpZPsg12,并通过热激法转入到大肠杆菌DH5α中。采用花粉管通道法将构建好的植物表达载体的重组质粒导入玉米优良自交系"综31"中。结果表明:对得到的575株转化植株经PCR检测有45株呈阳性,阳性转化率为7.83%。     

花生膜联蛋白基因家族成员的结构和表达分析

植物膜联蛋白(annexin)是一类钙依赖性磷脂结合蛋白,参与调控植物代谢和生长发育并协同调节抗旱、耐盐等多种抗逆反应,其结构在不同植物中具有物种特异性。为系统分析花生膜蛋白基因家族,对30个花生annexin(annexinof Arachis hypogaea, AnnAh)基因进行了生物信息学分析。结果表明30个AnnAhs不均匀分布在13条染色体上,其中A、B基因组中各有13个和17个。AnnAhs含有2～8个内含子,但大多数含有5～6个内含子。聚类分析表明,植物annexin聚类关系比较复杂,低等植物、单子叶、双子叶植物annexin间隔分布, AnnAhs穿插其中,分布于各个分支中;但在各个小分支中,AnnAhs基本上都与双子叶植物annexin聚在一起,其中与大豆、苜蓿、向日葵亲缘关系较近,其次是拟南芥;但个别AnnAhs与单子叶植物和低等植物annexin聚在一起。30个AnnAhs均无跨膜结构域,其中有16个AnnAhs定位于细胞质,其余定位不明确。对AnnAhs可变剪切分析显示,仅有11个发生可变剪切事件,占38%;根中发生的最多,其次是叶中,种子中最少。根据表达谱数据分析发现, AnnAhs在seed2和根中表达量较高,其次是seed1,在叶中表达量较低。本文可为花生抗性育种提供一定的理论支撑。     

枯草芽胞杆菌FJ-3-16产角蛋白酶条件优化及在生猪脱毛中的应用

枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)FJ-3-16是一株角蛋白酶高产菌株,在畜禽废弃物降解和生物脱毛方面有潜在应用价值。为提高菌株B.subtilis FJ-3-16胞外角蛋白酶产量,本研究综合利用单因子实验、Plackett-Burman(PB)设计和中心组合设计(Central composite design,CCD)优化了B.subtilis FJ-3-16的摇瓶产酶发酵条件,优化后的培养基配方为玉米粉1.41%、豆粉3.62%、酪素2%、CaC_l20.16%、K_2HPO_4 0.3%、KH_2PO_4 0.1%、pH 8.0,温度37℃,转速250 r/min,培养时间48 h,胞外角蛋白酶酶活由原有培养基的73.82U/mL提高至166.08 U/mL。且建立了利用50 L发酵罐生产角蛋白酶的发酵工艺,酶活在摇瓶发酵的基础上进一步提高,达207.6 U/mL,同时产酶时间缩短至18 h。同时利用菌株发酵液对巴马香猪(Sus scrofa)的猪蹄、猪头皮张及猪蹄整蹄进行脱毛,效果显著,表明B.subtilis FJ-3-16在巴马香猪为代表的难脱毛生猪的脱毛应用中具有极好的应用前景。本研究为实现角蛋白酶的工业化应用提供了基础资料。     

PEBP家族基因在植物中功能的研究进展

主要介绍了磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)家族的成员、进化关系以及各亚家族基因在植物中功能的研究进展。     

小麦铝胁迫相关基因的研究进展

铝胁迫是世界范围内酸性土壤中抑制作物生长的主要因素。铝胁迫能够抑制细胞伸长和细胞分裂,导致根部发育迟缓并伴随着水分和营养吸收的降低。目前,铝胁迫对谷物尤其是小麦、黑麦等的影响进行了一系列遗传分析研究。在铝胁迫处理的Warigal小麦（Al敏感品种）中发现了7个wali基因,分别为wali1,wali2,wali3,wali4,wali5,wali6和wali7。wali1编码植物类金属硫蛋白,与拟南芥、大豆、豌豆、野生猴面花、玉米和大麦等植物金属硫蛋白同源;wali2编码的蛋白与数据库中的其他序列没有明显的同源性;wali3,wali5和wali6编码的蛋白是丝氨酸蛋白酶抑制剂Bowman-Birk家族的成员,具有该家族的保守结构域;wali4编码的蛋白与苯丙氨酸解氨酶（PAL）同源;wali7与玉米、水稻的茎部特异性基因具有较高同源性,编码的蛋白是Gn_AT_II家族的一个成员。随后,在Victory小麦（Al敏感品种）分离出β-1,3-葡聚糖酶和fimbrin-like细胞骨架蛋白基因;在Atlas 66小麦（Al敏感品种）筛选出4个铝调控基因war4.2、war5.2、war7.2和war13.2,序列比对显示四个基因分别与过氧化物酶、半胱氨酸酶、苯丙氨酸解氨酶和草酸氧化酶同源。铝胁迫影响了植物生命活动的方方面面,植物也进化出了许多措施来对抗铝胁迫。此文主要就小麦铝胁迫相关蛋白的基本结构特征、生物学功能、表达调控以及最新研究进展进行综述。     

吊瓜组培苗快繁技术体系的建立

为建立吊瓜组培苗快繁技术体系,实现大规模生产优质吊瓜种苗,本试验以"越蒌2号"为材料,探讨不同激素配比的初代培养基、继代培养基、生根培养基对离体茎段腋芽诱导、茎蔓生根的影响和炼苗移栽方式对组培苗成活率的影响。结果表明,初代培养基中6-BA、IAA组合浓度为0.5、0.2 mg/L时,腋芽诱导出苗率高达99%;生根培养基IBA浓度为0.5 mg/L时生根率为88%,平均侧根数最多;诱导苗炼苗后成活率可达90%,可以实现吊瓜苗的批量生产。     

膜下滴灌对麦茬夏花生土壤理化性状及肥料农学效率的影响

为保障夏花生出苗和高产高效,本研究采用漫灌和膜下滴灌两种灌溉方式,系统研究了不同灌溉方式对夏花生田土壤理化性状、植株养分积累、肥料利用率及花生产量的影响。结果表明,膜下滴灌各土层地温在昼间7:00、9:00、11:30及14:30均高于漫灌,但滴灌处理土壤容重在0～15 cm土层显著低于漫灌。滴灌处理显著增加了0～30 cm土壤含水量,且提高了各土层的有机质含量和花生茎、叶、果壳中氮和磷含量,显著提高了花生荚果氮含量及积累量和花生茎、叶中磷和钾的积累量。与漫灌相比,滴灌处理氮、磷、钾肥的农学效率分别提高33.0%、33.9%、36.4%;夏花生产量显著提高,达17.8%。综合分析表明,膜下滴灌提高了花生产量,增加了经济效益,增强了作物对土壤养分与水分的有效利用。