高等植物花发育的基因调控

以拟南芥为例,阐述了开花过程中基因调控方面的最新进展。     

MYB类转录因子在植物腺毛发育中的作用研究进展

MYB类转录因子是包含MYB结构域、为高等植物中转录因子中数目最多的一类基因家族成员.该类基因广泛参与植物的代谢,生长和发育调节.本文以植物腺毛的发育模型为对象,总结了近年来MYB类转录因子在高等植物腺毛如表皮毛、根毛和棉纤维发育中的研究进展,这对了解MYB类转录因子在腺毛发育中的功能及揭示腺毛发育机理有重要意义.     

人工microRNAs干扰At3A06基因增强了拟南芥对菌核病的敏感性

基于本研究室自主开发的油菜防御cDNA芯片分析结果,油菜基因Bn3A06受菌核病诱导后特异上调表达。序列比对发现,该基因与拟南芥基因At3A06高度同源,后者编码289个氨基酸,功能未知。本研究用花序浸染法将At3A06基因的人工微RNA(amiRNA)干扰载体(该载体包含一个除草剂草胺磷抗性基因)转化拟南芥。经草胺磷筛选获得3株T1代转基因植株,PCR检测均为阳性;荧光定量PCR检测表明,与野生型对照相比,3个转基因植株的At3A06基因的表达量均显著降低;对其T2代进行菌核病抗性鉴定,结果显示转基因株系对菌核病的敏感性均显著增强(P0.05)。推测At3A06基因可能参与了植物的防御反应,与植株对核盘菌抗性相关。     

烟草DREB转录因子新基因的克隆与功能分析

采用同源克隆及cDNA末端快速扩增法(rapid amplification of cDNA ends,RACE),从烟草中克隆到1个新的烟草DREB基因,命名为NbDREB2a.序列分析表明该基因全长1191 bp,编码330个氨基酸,具有典型的DREB转录因子保守的AP2结构域.实时RT-PCR分析表明,该基因能在烟草的根、茎、叶中表达,受低温、干旱和高盐诱导.酵母转录激活实验证明,该基因可以特异性结合DRE顺式作用元件,并能激活报告基因的表达.为了研究该基因在植物抗逆反应中的功能,利用农杆菌介导法,将该基因转化到模式生物拟南芥中,筛选到了单拷贝插入的、纯合的拟南芥株系;对获得的转基因拟南芥进行干旱及高盐处理,结果表明,与对照相比,超量表达该基因能够明显地提高拟南芥对干旱及高盐的抗性.     

IP_3敏感的钙离子通透性通道参与茉莉酸诱导的钙动员

[目的]研究茉莉酸诱导的钙动员通往IP3敏感的钙离子通透性通道的作用。[方法]以低温导入法将钙离子荧光探针Fluo-3/AM导入拟南芥叶片细胞中,利用LASAF（Leica Application Suite-Advanced Fluorescence）软件记录肝素对茉莉酸（JA）诱导的胞内钙离子荧光强度的变化。[结果]经不同浓度的肝素预处理后,拟南芥叶细胞中胞内钙离子的荧光强度降低,再用100μmol/LJA处理时,其荧光强度升高,但仅与未经肝素处理的荧光强度相当。[结论]肝素预处理可抑制JA诱导的胞内钙离子浓度的升高。     

拟南芥SWR1复合体亚单位编码基因ARP6和SWC6的水稻同源基因功能研究

用RT-PCR的方法分别克隆出拟南芥SWR1复合体亚单位编码基因ARP6和SWC6在水稻中的同源基因OsARP6和OsSWC6,对其组织表达特异性进行了分析。构建这两个基因的表达载体,分别转化拟南芥突变体arp6和swc6,它们在阳性植株表达后均能在一定程度上使突变性状回复,表明在拟南芥和水稻之间,这些基因在功能上具有一定的保守性。本研究结果为水稻中存在SWR1功能复合体提供了重要的证据,也有助于探明该复合体调控基因表达的分子机制。     

拟南芥动蛋白AtOvKLP的序列分析及原核表达

选择拟南芥AtOvKLP蛋白作为研究对象,对其氨基酸序列和结构域进行了分析.结果表明,AtOvKLP蛋白ATP结合位点序列(FAYGQTGSGKT)与大多数动蛋白中的ATP结合位点序列不完全一致(YGQTGS-GKT);通过与动蛋白其它亚家族的系统分析比较,发现AtOvKLP与KHC亚家族类的各动蛋白距离较近;同时构建了pET-khc原核表达载体,并得到了体外表达蛋白.     

转耐辐射球菌irrE基因提高拟南芥盐胁迫耐受性的表型分析

耐辐射球菌中的irrE基因作为一种全局性调节因子,在抵御极端辐射照射时起着至关重要的作用。利用农杆菌介导的花序浸染法,将irrE基因转化拟南芥,筛选和鉴定出表达irrE的植株,并分析了转基因植株的盐胁迫耐受能力。结果显示,转irrE拟南芥表现出对盐胁迫的耐受性提高;在盐胁迫下,转基因拟南芥体内脯氨酸含量比野生型有明显的提高。RNA半定量分析显示转基因植株中AtNHX1表达水平升高。因此推测irrE基因在转基因拟南芥中调控了AtNHX1的表达,引起了植株的盐胁迫耐受性提高。     

IP3敏感的钙离子通透性通道参与茉莉酸诱导的钙动员

以低温导入法将钙离子荧光探针Fluo-3/AM导入拟南芥叶片细胞中,利用LAS AF（Leica Application Suite-Advanced Fluorescence）软件记录肝素对茉莉酸（JA）诱导的胞内钙离子荧光强度的变化。结果显示,经不同浓度的肝素预处理后,拟南芥叶细胞中胞内钙离子的荧光强度降低,再用100 μmol/L JA处理时,其荧光强度升高,但仅与未经肝素处理的荧光强度相当。实验证明,肝素预处理可抑制JA诱导的胞内钙离子浓度的升高。     

外源蔗糖，Vc对铬诱导的拟南芥主根生长抑制和过氧化物积累的缓解作用

通过水培实验研究重金属铬胁迫下拟南芥主根生长和过氧化物积累情况,以及外源施加蔗糖和维生素C对毒害的缓解作用。结果发现随着铬浓度的升高,植物主根生长受到了明显的抑制,胎盘兰染色表明高剂量的铬造成了主根的根尖细胞的死亡。进一步DAB染色发现铬胁迫诱导植物根尖大量积累过氧化氢,而在胁迫培养基中加入蔗糖和维生素C都可显著改善植物根的生长、减低过氧化氢的积累,并减少铬诱导的根尖细胞的死亡。上述结果表明铬胁迫诱导的拟南芥主根生长的抑制很可能是由于根尖细胞过氧化物积累所致。