4种骨干玉米自交系幼胚愈伤组织诱导条件的优化

采用10种含有不同植物激素的愈伤组织诱导培养基,研究了4种骨干玉米自交系的愈伤组织诱导情况。结果表明,基因型对愈伤组织诱导率影响显著,且基因型和培养基之间存在互作;2,4-D对玉米幼胚愈伤组织的诱导是必需的,2.0～3.0mg/L的2,4-D大多能诱导出胚性愈伤组织;幼胚长为1.5～2.0mm时,玉米愈伤组织诱导率较高且质量较好;10mg/L的AgNO3可以明显提高愈伤诱导率,6-BA对愈伤组织的诱导率没有明显影响。     

不同发芽床和贮藏时间对玉米发芽力的影响

种子萌发特性是农作物种子检验的重要质量指标,发芽床是测定种子萌发的重要载体。本试验选用5个玉米杂交种种子为试验材料,设置3种发芽床和2种贮藏时间,采用三因素随机区组试验设计,研究不同发芽床和贮藏时间对玉米种子发芽率和发芽势的影响。试验结果表明,发芽床种类、种子贮藏时间和不同品种的发芽势存在显著差异。用国产发芽纸作为发芽床的发芽势最高,进口发芽纸的发芽势居中,沙床的发芽势最低;新种子比贮藏一年的种子发芽势高。发芽率的测定结果表明,发芽床种类和不同品种对种子的影响达到显著水平,而种子贮藏时间对发芽率的影响未达到显著水平。用国产发芽纸作为发芽床的种子发芽率最好,稍差的为进口发芽纸床,沙床的发芽率最低。     

植物防御素D1基因种子特异表达载体构建及在玉米中的转化

以绿豆基因组DNA为模板,通过PCR技术扩增了绿豆防御素D1基因序列,与GenBank中绿豆防御素基因的相应片段有99.08%同源性,克隆片段长为355bp。将种子特异启动子sbeIIb和D1基因插入到带有耐盐基因的表达载体pCAMBIA1301-BADH中,构建了无抗生素选择标记的种子特异表达载体pSBEIIb-D-B,该载体是利用耐盐基因BADH替代抗生素基因作为筛选标记,消除了对环境及肠道微生物的潜在威胁。将该载体利用超声波辅助农杆菌介导法转化了2个玉米自交系丹598、988的愈伤组织,经分化诱导出苗后进行PCR检测,证明得到转基因阳性植株,相对转化率最高达到7.8%。     

大豆Gy1基因种子特异性表达载体的构建及在玉米中的转化

实验构建了2个大豆贮藏蛋白Gy1基因种子特异性表达载体,并将其分别转入玉米愈伤组织中。载体1以潮霉素为筛选标记,将Gy1基因片段插入到含有种子特异启动子的植物表达载体pCAMBIA1301-7αP上,得到种子特异性表达载体pCAMBIA1301-7αP-Gy1;载体2以BADH为筛选标记,将Gy1基因插入到带有耐盐基因BADH的植物表达载体pCAMBIA1301-BADH上,得到安全性无抗生素选择标记的种子特异性表达载体pCAMBI-A1301-sbeⅡb-Gy1。通过农杆菌介导法将其分别导入玉米自交系H99的愈伤组织中,共获得132株再生植株;经过PCR检测,初步证明获得了34株转基因阳性植株。     

中品95-5117抗大豆花叶病毒基因源分析

中品95-5117和中品95-5383是以中品661为亲本选育的抗东北花叶病毒病3号株系(SMV3)的大豆新品系。中品95-5383抗病基因的SCAR标记已被定位于大豆F连锁群(Chr.13),与抗病基因Rsv1紧密连锁。利用大豆F连锁群的34个对SSR标记引物及与抗病基因紧密连锁的SCAR标记SCN11及Rsv1候选基因标记Rsv1-f/r,对中品95-5117系谱亲本进行检测,结合对SMV3的抗性鉴定结果进行分析,旨在明确抗SMV3基因在系谱中的传递规律,为利用分子标记辅助选择培育抗SMV3新品种提供依据。通过SSR标记分析发现,中品95-5117和中品95-5383与亲本中品661的相似性最高,而与另外一个亲本鲁豆4号关系较远。SCAR标记SCN11检测表明,只有1份材料Mangnolid(F-53)B为感病基因型。系谱的Rsv1-f/r标记分析表明,Williams82是中品95-5117中Rsv1基因的供体亲本。抗病性鉴定发现鲁豆4号高抗SMV3,但它并不携带Rsv1基因。据上述结果推测中品95-5117中不仅含有Rsv1,还具有来自鲁豆4号的抗病基因,证明该品系比其亲本中品661具有对SMV3更强的抗性。     

二氧化硅纳米基因载体的制备与性能研究

通过溶胶—凝胶化学方法成功地制备了一种约为500nm的SiO2纳米粒子,并以多聚赖氨酸(PLL)对其进行表面修饰,修饰后的纳米粒子能够有效地与DNA结合,同时可以控制DNA的结合数量,而且能够保护DNA免受DNaseⅠ的降解作用。此二氧化硅纳米基因载体有望代替金粒子通过基因枪转化法实现外源基因在植物细胞中的遗传转化。     

糙皮侧耳漆酶基因的克隆及在粟酒裂殖酵母中的表达

利用RT-PCR技术,从糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)总RNA中克隆漆酶基因(Lac),再通过NheⅠ酶切位点与粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)表达载体pESP-2连接,构建酵母真核表达载体,利用电转化方法转化粟酒裂殖酵母SP-Q01细胞,并在SP-Q01中进行表达分析,最后用愈创木酚法测定表达产物的酶学活性。漆酶基因在构建的表达载体重组SP-Q01细胞中得到表达,酶学活性达到89.37 U/L。     

大豆CML38-like基因的克隆及表达载体构建

类钙调蛋白(CaM-likeprotein,CML)在植物抵抗逆境中发挥了重要的作用,因此研究CML基因是植物抗逆分子育种的一个重要分子基础。本实验室在前期工作中筛选得到1个片段大小为264 bp的大豆CML基因,对该基因序列设计特异性引物,利用PCR技术对该基因进行扩增,并获得大小为264 bp的片段,利用无缝克隆技术连接到pMD18T载体上,获得克隆载体。通过对该基因的核苷酸序列分析,在NCBI上发现该基因序列与大豆Calcium-binding protein(CML38-like)基因序列相似度为98.53%。目前对CML38-like基因的功能还未见报道,本研究根据克隆测序得到的基因序列构建系统进化树并分析,随后对该基因的蛋白质二级结构和蛋白质三级结构进行预测,发现该基因可能对大豆抗旱有着一定的影响。最后通过克隆载体构建CML38-like基因的过表达载体以及RNA干扰表达载体。本研究为鉴定大豆CML38-like基因的功能和了解该基因对大豆的非生物胁迫反应的影响提供了理论依据。     

微量法提取高质量小麦DNA供大规模PCR分析

介绍了一种在提取小麦DNA实验中常用的CTAB提取方法基础上改良的微量DNA提取方法.通过提取多个材料的DNA并经分光光度计检测,琼脂糖电泳结果表明,这种方法提取的DNAOD260/280在2.00～1.8间波动,较常规大量法提取DNA的质量高,能满足100～200余次的PCR反应的需要.采用该法对提取的普通小麦DNA以及转抗除草剂基因Bar的转基因植株DNA分别进行SSR标记检测和PCR扩增,结果表明SSR标记扩增效果与大量法无明显的差异,抗性植株DNA能扩增出Bar基因的特征带.     

大豆查尔酮还原酶3基因（chr3）的克隆及体外催化活性分析

【目的】克隆大豆查尔酮还原酶3基因(chr3),并分析其编码蛋白体外催化活性,为研究大豆苷元的合成与调控研究提供参考。【方法】以大豆品种"吉农17"为材料,采用RACE技术扩增大豆chr3基因,对其编码蛋白的结构和功能位点进行分析。将目的基因chr3连接到大肠杆菌载体pET28a上,然后转化到大肠杆菌BL21中,构建重组大肠杆菌原核表达载体BL21-pET28a-chr3,并通过高效液相色谱技术(HPLC)验证重组蛋白的催化性质及效率。【结果】成功克隆chr3基因,其全长序列长1 416bp(GenBank登录号:KF927169),成功构建了大肠杆菌原核表达载体BL21-pET28a-chr3。HPLC检测结果表明,重组蛋白CHR3催化合成了异甘草素,使大豆异甘草素含量提高到了33.673μmol/g。【结论】分离鉴定了大豆chr3,其编码蛋白CHR3催化活性明显提高。