普那菊苣高效再生体系建立和遗传转化研究

普那菊苣为菊科多年生草本植物,从国外引种后已在我国得到广泛种植。普那菊苣草质柔嫩,适口性优良,营养丰富,牛、羊、猪、鱼、兔极喜食,是一种非常优良的牧草,具有广阔的发展前景。本研究通过对不同激素浓度配比实验,建立普那菊苣的高频再生体系,结果表明MS 6-BA2.0mg/L IBA0.1mg/L培养基可高效诱导愈伤组织和芽的分化,1/2MS培养基可快速诱导根的生成,形成再生植株。通过构建植物表达载体pBI121-GFP,利用农杆菌介导转化普那菊苣以探寻高效的普那菊苣转化体系,结果显示以农杆菌LBA4404为介导菌株、以叶片为转化受体、3d预培养时间和3d共培养时间以及350mg/L羧苄青霉素和40mg/L卡那霉素筛选浓度转化效果较好,为利用普那菊苣生产动物口服型疫苗建立了初步的技术基础。     

美国黄松离体胚培养条件下不定芽的形成与根产生的研究

以美国黄松成熟胚为外植体在MS、GD、SH和N6 培养基上诱导不定芽 ,试验结果表明 ,基本培养基的种类对外植体不定芽的诱导起主要作用 ,GD最好 ,SH次之 ,MS和N6 最差。GD 0 5mg·L- 1 6 BA ,对外植体不定芽的诱导率达 5 5 % ,平均增殖率为 6 ,最大增殖率达 10 ;NAA不利于外植体不定芽的诱导 ;培养基中加入适量的活性炭有利于不定芽的形成和生长。对不定芽在GD、SH和 1 2SH培养基上进行生根诱导 ,试验结果表明 ,基本培养基的种类对不定芽形成根起主要作用 ,GD、SH不能诱导不定芽生根 ,1 2SH可以使不定芽生根 ,其对不定芽的诱导率为 2 2 % ,1 2SH NAA 0 5mg·L- 1 对不定芽生根的诱导率为 3 3% ;NAA对不定芽生根具有促进作用。在离体培养条件下 ,以美国黄松种胚为外植体获得了再生小植株     

东亚钳蝎神经毒素基因BmKCT的克隆与表达

从蝎毒腺中提取总RNA,通过RT-PCR得到东亚钳蝎神经毒素BmKCT的cDNA,将其连接到pUCm-T载体中。序列分析表明,该基因开放阅读框架编码59个氨基酸残基,其中24个为信号肽,其余35个为成熟肽,与Genebank上登录的相同。将蝎神经毒素cDNA再经PCR扩增除去信号肽序列,克隆到pTrcHisA表达载体中,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导可高效表达分子质量为10ku左右的融合蛋白。表达产物约占菌体总蛋白的25%。     

小麦高分子量谷蛋白14亚基基因的PCR体系及原核表达研究

    小麦高分子量谷蛋白14亚基(HMW-GS 1Bx14)被认为可能对面团加工品质有很大贡献的亚基.为了验证其功能,本研究欲通过PCR方法扩增14亚基基因,并使其在大肠杆菌中大量表达,为下一步用掺粉实验验证其功能奠定基础.但是由于HMW-GS 1Bx14基因由2388 bp个碱基组成,GC含量较高,并且在基因中包含约1.6 kb的重复区,所有这些都使常规PCR难以成功扩增出HMW-GS 1Bx14 基因.本研究采取以下三种措施:①设计一对高Tm值的特异引物;②采用二段法PCR反应程序;③改良PCR反应的缓冲体系、添加有机溶剂(DMSO,甜菜碱等)和Taq酶保护剂(BSA等);最后成功地扩增出目的片段.此外由于不同生物间对密码子使用存在很大差异,因此HMW-GS 1Bx14基因很难在大肠杆菌中得到有效大量的表达.本研究选用万能菌株Rosetta(DE3)plysS作为表达用菌,从而克服了不同生物间密码子使用偏爱性的问题,成功的使HMW-GS 1Bx14得到表达,为下一步研究HMW-GS 1Bx14的基因功能奠定了基础.     

水通道蛋白与植物的抗旱性

水通道蛋白(aquaporin,AQP)构成水分运输的特异性通道,促进水的长距离运输,调节细胞内外水分平衡,并运输其它小分子物质。有专一性、高效性、可调控性和活性差异性等特点。本文就近几年来AQP的结构、功能、调节机理及其与植物抗旱性研究进展作一简要综述。     

低温条件下小麦返白系叶片中H2O2累积的原因初探

为了研究低温处理下小麦叶色阶段性白化品种返白系与对照品种矮变1号叶片的H_2O_2含量是否存在差异,并初步分析导致差异的原因,采用DAB组织染色法检测返白系和矮变1号在4℃低温处理90 d、25℃下恢复培养10 d时叶片H_2O_2含量的动态变化,测定4℃低温处理下返白系和矮变1号中表征光合电子传递效率的荧光参数F_v/F_m和qP,并采用qRT-PCR方法分析返白系和矮变1号中几个光合电子传递体基因及质体H_2O_2清除相关基因的表达模式。结果显示,低温处理下,矮变1号叶片中H_2O_2含量变化不大,返白系叶片中H_2O_2会大量累积;低温处理下,返白系叶片的叶绿素荧光参数F_v/F_m、qP都明显低于矮变1号。同时,低温下返白系光合电子传递链中部分电子传递体亚基基因petD、petN、ndhB和ndhK,以及质体H_2O_2清除相关基因 APX4和 HO1的表达量低于矮变1号。这些结果表明,低温处理下,相较于矮变1号,返白系叶片中会累积大量的H_2O_2。返白系质体中光合电子传递受阻引起电子泄露,同时质体中清除活性氧的能力下降,可能是导致返白系叶片中积累大量H_2O_2的原因。     

小麦冷驯化相关基因及抗寒性分子机理研究进展

经过抗寒性锻炼或冷驯化过程的小麦会增强抗寒性,本文综述了近年来关于小麦冷驯化与抗寒性相关基因与分子机理研究的主要进展,对参与低温信号传导的CBF、ICE、b-ZIP、WRKY、NAC等转录因子,以及低温响应蛋白包括ABA依赖和非ABA依赖途径的COR蛋白、水通道蛋白、微管蛋白、抗冻蛋白等的表达调控模式做以介绍。我们对春化作用与冷驯化的相关性,小麦冷驯化过程中低温信号传导途径和低温响应机制也进行了讨论、总结,期望能对今后小麦抗寒分子育种及抗寒性分子机理的研究有所促进。     

透明颤菌vgb基因在枯草芽孢杆菌中的整合表达

【目的】将透明颤菌血红蛋白(VHb)基因(vgb)在枯草芽孢杆菌中进行整合表达,提高β-半乳糖苷酶的产量。【方法】用枯草芽孢杆菌整合载体pA01和启动子P43构建vgb基因的整合表达载体pA-vgb,通过双交叉整合方式,将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌DB104:bga的染色体上,构建枯草芽孢杆菌DB104:vbga。采用PCR和Southern blot对DB104:vbga进行检测,并通过发酵摇瓶试验研究VHb对β-半乳糖苷酶产量的作用。【结果】PCR与Southern blot检测结果表明,枯草芽孢杆菌DB104:vbga中vgb基因整合位置正确,且表达的VHb蛋白具有生物学活性。摇瓶试验结果表明,在转速250 r/min条件下,枯草芽孢杆菌DB104:vbga与DB104:bga的β-半乳糖苷酶活性无显著差异;在150 r/min的限氧条件下,vgb基因的表达促使DB104:vbga的β-半乳糖苷酶活性较DB104:bga提高了14.9%。【结论】vgb基因可用于提高枯草芽孢杆菌目的蛋白的产量。     

小麦UROS基因的可变剪接

可变剪接是一种重要的基因表达调控机制,对植物的发育、生理、代谢、信号转导以及外界逆境的响应等多个过程都有调控。为进一步探讨小麦基因的可变剪接机制以及深入研究小麦UROS基因的功能,以返白系、矮变1号和中国春三个普通六倍体小麦品种为材料,克隆了尿卟啉原Ⅲ合成酶基因(UROS)的gDNA和cDNA序列,并利用生物信息学技术研究了小麦叶片中UROS基因的可变剪接方式。结果表明,根据在线小麦基因组数据库,将克隆到的UROS基因组DNA序列分别定位在4BL和4DL两个基因位点,命名为UROS-4B和UROS-4D。从三个品种中克隆得到大约50个不同的UROS基因cDNA序列,通过在线预测和与基因组序列比对,发现UROS基因存在可变剪接,并鉴定出两个UROS基因位点各有一个标准剪接转录本和两个非标准剪接转录本。可变剪接方式以内含子保留为主,还有可变的供体剪接位点和可变的受体剪接位点,品种间的剪接方式不完全相同。由不同转录本预测编码的多肽氨基酸序列也存在差异,两个基因位点选取的六个转录本所编码的多肽有12个氨基酸位点的变异。     

甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记

 【目的】筛选与甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【方法】以甘蓝显性核不育为不育源转育获得的芥蓝BC4分离群体226个单株为试材,利用SRAP、SSR技术结合集群分析法筛选与CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【结果】获得8个SRAP、1个SSR和1个SCAR标记与不育基因连锁,最近的双侧翼标记ENA14F-CoEm7R和8C0909,连锁距离分别为0.53和2.55 cM,并将侧翼标记ENA14F-CoEm7R转化为SCAR标记。【结论】本研究丰富了与CDMs399-3连锁的分子标记,获得多个紧密连锁的标记为该不育基因标记辅助转育和进一步精细定位奠定了良好的基础。