彩叶草叶片cDNA文库的构建与分析

用植物(叶)总RNA抽提试剂盒提取彩叶草红色品种顶部叶片总RNA,用SMARTcDNALi-braryConstructionKit构建cDNA文库。经测定原始文库滴度为1.2×106pfu/ml,扩增总文库滴度为6.7×109pfu/ml,重组率达到98%,插入片段在0.5kb到2kb之间,1kb以上的占60%。通过PCR检测,从总文库中检测到了彩叶草CHS、DFR及ANS基因的特异片段。各项指标都表明,已获得较高质量的cDNA文库,为彩叶草叶色基因的分离克隆,彩叶草类黄酮类色素合成的分子调控的研究奠定了基础。     

矮牵牛MADS-box基因

综述了近年来研究观赏植物矮牵牛MADS-box基因的文献,重点介绍矮牵牛的研究对深入认识该家族基因在植物发育中的作用所做出的重要贡献,及其所揭示的基因功能的保守性和多样性。对Gen-Bank中登录的矮牵牛MADS-box基因进行了系统发育分析。讨论了研究工作中存在的一些问题。     

超量表达PMADS20-SRDX 的矮牵牛花瓣和雌蕊出现异位表皮毛和气孔

 以矮牵牛（Petunia hybrida）花序cDNA 为模板，利用EST 数据库信息，克隆了一个MADS-box 基因编码区序列，GenBank 登录为PMADS20（GU129907）。进化树分析表明，PMADS20 属StMADS11 亚家族SVP 分支，与番茄和辣椒的JOINTLESS 基因氨基酸序列相似性最高。定量PCR 检测结果表明， PMADS20 在矮牵牛营养器官中的表达量高，在花中的表达量低。构建了PMADS20 的超量表达载体（35S︰ PMADS20）和CRES-T（Chimeric Repressor Gene Silencing Technology）载体（35S︰PMADS20-SRDX）。 35S︰PMADS20 和35S︰PMADS20-SRDX 转基因矮牵牛的花器官表型变化相似，花萼增大，花瓣和雌蕊 出现营养器官特征，但35S︰PMADS20-SRDX 的变化更为明显。扫描电镜观察显示，35S︰PMADS20-SRDX 转基因花瓣下表皮的表皮毛增多，并有气孔分布；子房和花柱表面为表皮毛覆盖，呈现超量表达UNHAVEN 的矮牵牛心皮的特征，并且有气孔分布。35S︰PMADS20 转基因植株株形无明显变化，35S︰PMADS20-SRDX 植株花序的节间较野生型短。     

抗真菌基因导入棉花创造高抗黄萎病材料研究

利用基因工程技术将抗真菌的β－３,３－葡聚糖酶基因和几丁酶基因导入棉花,在研究建立不同抽花品种的体细胞培养和微茎尖培养再生植株技术体系基础上,采用基因枪法、叶盘法等途径进行遗传转化,并通过花粉管通道途径导入目的基因,已获多批经卡那霉素筛选的植株,经ＰＣＲ检验,已得到阳性结果,证明该目的基因已整合到棉化基因组中。     

GhMADS3基因组成型表达对矮牵牛花形和花色的影响

 利用农杆菌介导法将GhMADS3基因转入矮牵牛。对14株转基因植株进行分析鉴定, GUS染 色表明外源基因在转基因植株中表达, PCR检测显示GhMADS3整合到矮牵牛的基因组中, RT-PCR分析表 明GhMADS3在转基因植株中表达。转基因植株花器官普遍较野生型小, 花萼膨大、顶尖向内弯翘, 花冠深 裂且边缘伴有不规则褶皱, 柱头裸露在外, 花器官颜色较野生型变淡甚至完全白化。测定花瓣、花萼中花 色素苷和花萼中叶绿素含量, 结果表明转基因植株均较对照偏低。说明GhMADS3的导入使得矮牵牛花形、 花色发生改变。     

用茎瘤芥再生芽离体筛选抗S－（2－氨乙基）－L－半胱氨酸变异体研究

将茎瘤芥“棒棒菜”（Ｂｒａｓｓｉｃａｊｕｎｃｅａｖａｒ．ｔｕｍｉｄａｃｖ″Ｂａｎｇｂａｎｇｃａｉ″）下胚轴离休培养的再生芽，用１２０～４０Ｇｙγ射线照射后，在原培养基（ＭＳ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／ｌ＋ＢＡ２．０ｍｇ／ｌ）上培养１周，转到加Ｓ－（２－氨乙基）－Ｌ－半胱氨酸（ＡＥＣ）的原培养基中，经过连续７代选择，获得了抗ＡＥＣ的变异体植株。其蛋氨酸和精氨酸含量分别为对照的１．８４倍和３倍，赖氨酸比对照略有增加，总氨基酸含量为对照的１．４５倍。     

利用amiRNA 技术沉默矮牵牛查尔酮合成酶基因

 转基因介导的基因沉默技术是进行基因功能分析和利用基因工程改良作物的重要手段。在植物中,amiRNA（artificial microRNA）是具有高度特异性的基因沉默技术。根据amiRNA设计的原则设计了用于沉默矮牵牛查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）基因的amiRNA：amiRchs1,用拟南芥miR319a的前体作为表达amiRchs1的骨架,重叠PCR扩增,将天然miR319a序列替换成amiRchs1,合成的DNA片段置于35S启动子之后,转化导入矮牵牛。转基因植株花色变淡,花冠出现弥散的白色斑点或不规则的白色斑块,严重的几乎呈纯白色,花色素苷含量明显下降,CHS的mRNA含量明显降低,表明拟南芥miR319a的前体作为表达amiRNA的骨架在矮牵牛中可行,且能有效沉默结构基因。     

超量表达PhWRIL1基因抑制矮牵牛叶片外植体再生不定芽

许多研究发现AP2/ERF家族euANT支基因超量表达可以促进植物生长和离体再生。但尚未有关于与euANT支亲缘关系很近的AP2/ERF基因basalANT进化支基因超量表达对离体培养中不定芽再生影响的研究。本研究中从矮牵牛中克隆了一个basalANT基因,命名为PhWRIL1。Real-time PCR结果显示,PhWRIL1的mRNA在矮牵牛各种组织中均有表达,表达量处于中等水平,在成熟组织中比幼嫩组织中更高。超量表达PhWRIL1的矮牵牛植株严重矮化,但开花时间没有显著变化。测定再生能力的结果表明：PhWRIL1超量表达的转基因植株叶片外植体的愈伤组织和芽的诱导与生长明显减少。这些结果表明PhWRIL1在矮牵牛中超量表达抑制了离体培养过程中不定芽的再生能力,在植物发育过程中basalANT和euANT基因可能发挥相反的作用。     

矮牵牛育种发展及品种应用

对国内外矮牵牛育种历史、育种方法及品种应用进行评述,并介绍了矮牵牛的品种类型及园林应用.     

陆地棉体胚发生及再生植株移栽

以体细胞培养难易不同的Ｃｏｒｋｅｒ３１２,泗棉３号,川棉２３９为材料,比较研究了它们在不同培养基上愈伤组织诱导和胚性愈伤组织发生的差异,获得了３个品种的再生植株,并对体胚苗移栽适宜基质进行了研究。