高粱生长素反应因子(ARF)基因的全基因组分析与进化研究

生长素在植物发育中的各个阶段都起着重要作用,而生长素反应因子(auxin response factors,ARF)特异性的调节生长素反应基因的表达,是植物细胞中重要的一类转录因子家族.在拟南芥、玉米、水稻等模式作物中先后克隆了一些ARF基因,但是高粱作为一种重要的经济作物,这方面的研究未见报道.随着高粱全基因组序列的公布,利用基因组序列分析ARF基因的数目、结构、进化具有重要的意义.利用公布的高粱全基因组数据,利用DNATOOLS、BLAST、MEGA4.0以及Genomepixelizer等生物信息学软件对高粱(Sorghum bicolor)生长素反应因子ARF基因的数量、物理位置、系统进化树、氨基酸序列及保守基序(motif)的保守性等进行分析. 结果表明, 在高粱全基因组中共有26个ARF基因,26个ARF基因根据其进化关系分为A、B、C 3类; 通过对全基因组内ARF基因进行物理位置和基因家族分析,发现高粱基因组中ARF基因存在明显的基因复制现象, 基因的复制对高粱基因组中ARF基因数量扩张起到了重要的作用.     

不同小麦抗条锈基因及小麦品种在四川的有效性

将以Avocet为背景的27份抗小麦条锈病近等基因系、131个抗性基因型较明确的小麦抗源品种和59份四川小麦生产品种和抗源以及和感病对照铭贤169分行种在位于四川省雅安市草坝(N:29°57′09.6,″E:103°07′11.9,″海拔525.1 m)、梓潼县豢龙(N:31°44′07.0,″E:105°10′48.5,″海拔484.1 m)和剑阁县武连(N:31°52′21.5,″E:105°16′23.5,″海拔:481 m)的病圃中,含Yr5、Yr10、Yr15、Yr26的近等基因系、审定品种川麦43、川麦46、川麦47、川农18、川农23、绵麦39、绵麦41、绵麦42、杏麦2号、和内麦8号、区试材料C1、C5、30375和SW 18155、抗源M ega(含Yr3,4)和Hybrid 46(含Yr3 b,Yr4 b,H46)、93-1-22v-2、CP93-10-1-1-1、SMT-35、SMT-47、贵农22、贵农22-1和贵州蓝麦+MO连续两年在各病圃中表现抗病。216份品种或材料两年在雅安、剑阁和梓潼的鉴定结果中,有27个品种或材料同年在梓潼或剑阁表现感病而在雅安表现抗病,5个品种同年在梓潼或剑阁表现抗病而在雅安表现感病,紧邻阿坝州和陇南越夏菌源的剑阁、梓潼的条锈病菌毒性强于紧邻甘孜州越夏菌源的雅安。     

牛蒡低聚果糖诱导烟草对烟草花叶病毒的抗性

在室内条件下,研究了牛蒡低聚果糖对烟草花叶病毒抗性的影响及其影响机制。结果表明,在牛蒡低聚果糖处理叶（第三叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片中该病毒含量大约是牛蒡低聚果糖处理叶片中的2.6倍,相对防效达61%;在未处理叶（第四叶）中,接种烟草花叶病毒24h时对照处理叶片可检测到TMV-CP的表达,而牛蒡低聚果糖处理叶则检测不到TMV-CP的表达。通过对抗病相关基因的检测发现,牛蒡低聚果糖处理和接种烟草花叶病毒都可诱导抗病相关基因（包括PR-1a、PR-2、PR-3、PI-1、PI-2和PAL）在烟草局部叶和系统叶中大量表达。这些结果表明,牛蒡低聚果糖可诱导烟草对烟草花叶病毒产生抗性,其作用机制可能在于诱导了抗病相关基因在植株体内的表达,增强了植株的系统抗性。     

根癌农杆菌介导的转双价抗虫基因(CryIA+CpTI)苎麻

利用苎麻下胚轴高频再生体系,将携带人工合成的CryIA杀虫基因和CpTI基因的高效双价杀虫基因的植物表达载体pGBI4ABC转化到苎麻主栽品种中苎1号中。经根癌农杆菌侵染和共培养后,用50 mg L^–1卡那霉素+ 300 mg L^–1头孢霉素筛选共获得32株抗性植株; PCR检测显示26株为阳性, 占80%。Southern杂交结果证实, 外源基因已经整合到苎麻的基因组中。这项研究为最终创造兼抗鳞翅目及鞘翅目等害虫的苎麻种质材料奠定了基础。     

转rolB-pttGA20ox双价基因毛白杨光合特性研究

为探讨转双价基因毛白杨光合特性与规律,以4个转rolB-pttGA20ox双价基因毛白杨株系和1个对照株系PT-16的1 a生盆栽苗为材料,采用Li-6400光合测定系统对其光合作用指标进行测定,并分析光合特性与苗木生长的相关性。结果表明:转基因株系与对照株系的净光合速率-光响应曲线变化趋势相似,其中3个转基因株系RG-1、RG-3和RG-4在各个光有效辐射下的净光合速率均高于对照;转基因株系的光补偿点均低于对照,RG-3和RG-4的光饱和点高于对照;株系间瞬时净光合速率差异显著,其中RG-4最高;转基因毛白杨株系净光合速率与地径显著相关,与苗高相关不显著。     

植物开花基因新资源:甘菊中花分生组织决定基因DFL

LFY基因是花分生组织特征基因,不仅决定花分生组织的形成,而且控制着开花时间。在利用基因工程进行植物花期调控方面具有深远的影响。本文作者利用RT-PCR、PCR-RACE技术,从菊科菊属植物甘菊(19endranthe ma lavandulifolium)中分离到了LFY同源基因DFL,基因登录号AY559245。为植物花发育的研究及观赏植物的花期调控提供了新的基因资源。     

南瓜砧木嫁接对低温下西瓜幼苗耐冷性、光合作用及抗逆基因表达的影响

为阐明南瓜砧木嫁接诱导西瓜幼苗产生低温抗性的适应机制,研究了南瓜砧木‘青研1号’嫁接对低温10℃/5℃(昼/夜)胁迫下西瓜自交系‘97103’幼苗生长、叶绿素荧光、光合气体交换、卡尔文循环和抗逆相关基因表达的影响。结果表明:低温胁迫下西瓜自嫁苗PSⅡ最大量子产量(Fv/Fm)等叶绿素荧光参数与常温对照相比显著下降。低温处理5d后,西瓜自嫁苗和南瓜砧木嫁接苗PSⅡ有效量子产量(ΦPSⅡ)与常温对照相比分别下降92.9%和59.2%。南瓜砧木嫁接有效延缓了低温引起的PSⅡ损伤,同时促进卡尔文循环关键基因核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)大亚基基因(rbcL)、3-磷酸甘油酸激酶基因(PGK)、磷酸核酮糖激酶基因(PRK)、果糖1,6-二磷酸激酶基因(FBPase)转录水平显著增加,保持低温下较高水平的CO2同化速率(Asat)。此外,南瓜砧木嫁接促使低温下西瓜叶片蒸腾速率下降,减缓叶片萎蔫、皱缩,同时诱导谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(tAPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱水蛋白(ERD10)等9个抗逆相关酶基因上调表达,增强了植株抗氧化能力。低温处理5d后,西瓜自嫁苗和南瓜砧木嫁接苗冷害指数分别为61.1%和22.2%,全株干质量与对照相比分别下降61.0%和33.2%。南瓜砧木嫁接通过调节蒸腾作用,减少水分散失,促进卡尔文循环关键基因和抗逆相关基因表达,减缓PSⅡ光抑制,减轻膜脂过氧化损伤,增强西瓜对低温的适应能力。     

番茄基因组研究进展

【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展,比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成果,为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和现有研究前沿技术,整理汇总并进行对比,分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄S. lycopersicum Heinz 1706基因组利用一代和二代测序技术8年完成测序和组装。3个野生番茄基因组采用二代测序技术3年完成,三代测序技术缩短了测序时间,并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量,提供了完整性高达96.46%的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究,三代测序技术与一、二代技术相比,在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高,也使基因组组装更加精确。     

马铃薯甲虫RNA干扰高效致死基因的筛选

【目的】基于备选基因RNA干扰后的致死效果评价,筛选出高效致死基因。【方法】通过在赤拟谷盗中已的报导和相似性搜索获得马铃薯甲虫致死基因Ldpp1alpha-96a、LdRpt3、Ldalpha snap、LdSrp54k、LdRpn6、LdRop、LdGawky、Ldshi、Ldcact、Ldinr-a,以及阳性对照基因LdATPaseA和LdATPaseE,构建dsRNA表达载体,经饲喂马铃薯甲虫二龄幼虫不同浓度的dsRNA,分析对幼虫的20%取食剂量AD₂₀、化蛹中量PD₅₀和幼虫7 d致死中量LD₅₀ ,经分析和评估,筛选出高效致死基因。【结果】12个基因的dsRNA对马铃薯甲虫幼虫的 AD₂₀ 在1.18±0.10(μg / mL)~ 61.07±10.17(μg / mL);PD₅₀ 在0.06 ±0.01(μg / mL)~ 31.20 ±1.89(μg / mL);LD₅₀ 在1.39±0.13(μg / mL)~ 228.13±6.72(μg / mL)。其中 AD₂₀ 最高与最低的基因分别为Ldinr-a、LdRpn6 ;PD₅₀ 最高与最低的基因分别为Ldinr-a、LdGawky;LD₀ 最高与最低的基因分别为Ldinr-a、Ldsrp54k。【结论】12个基因的dsRNA对马铃薯甲虫幼虫均有一定的抑制取食、抑制化蛹及致死活性。其致死活性随浓度增高而增大,表现出剂量依赖效应,与对照组存在显著差异。通过综合比较AD₂₀和LD₅₀,Ldalpha snap、LdRpn6、LdSrp54k、LdRpt3个基因的毒力较ATPaseE和ATPaseA更强,具有较高的生物活性。提出并推荐AD₂₀和LD₅₀是评价备选基因dsRNA对幼虫致死效果的关键指标。