马铃薯Sgt1基因启动子的结构及功能分析

糖苷生物碱(steroidal glycoalkaloids,SGAs)是一类存在于茄科和某些百合科植物的重要次生代谢物,与植物的抗逆性和产品品质有密切关系.茄啶半乳糖基转移酶(solanidine galactosyltransferases,SGT1)是SGAs合成代谢途径的末端关键酶之一,研究其编码基因的启动子序列对于SGAs生物合成代谢调控有重要的作用和意义.研究采用染色体步移技术(Genome walking),首次克隆到马铃薯Sgt1基因起始密码子上游2 183 bp的启动子序列,已注册到GenBank(注册号:KC759163).构建该启动子驱动融合报告基因gfp::gus的植物双元表达载体p1304Sgt1p,转化野生型烟草获得Sgt1p::gfp::gus转基因植株,通过GUS组织化学染色分析Sgt1p::gfp::gus转基因植株中Sgt1p启动子的活性.结果表明,gus基因在转基因烟草的根、茎和叶中均表达,在叶中Sgt1p启动子的活性低于CaMV35S启动子,而在根和茎中二者基本相同;光诱导结果显示,光照处理明显增强了Sgt1p::gfp::gus转基因烟草叶片中Sgt1p启动子的活性,表明庄薯3号马铃薯Sgt1p启动子是一种光诱导型启动子.

马铃薯sgt2基因启动子的克隆及其活性分析

糖苷生物碱(SGAs)是一类存在于茄科和百合科植物的重要次生代谢物,与植物的抗逆性和产品品质有密切关系.茄啶葡糖基转移酶(SGT2)是SGAs合成代谢途径的末端关键酶之一,研究其编码基因的启动子序列对于SGAs生物合成代谢调控有重要的作用和意义.本研究采用染色体步移技术,克隆到马铃薯茄啶葡糖基转移酶基因(sgt2)起始密码子上游2 098bp的启动子序列,已注册到GenBank(注册号:KC331038).构建该启动子驱动报告基因gfp∶∶gus的植物双元表达载体p1304sgt2p,采用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达,通过GUS组织化学染色分析sgt2p启动子的活性.结果表明:gus基因在转化烟草叶片中高效表达,克隆的启动子具有活性.

马铃薯sgt3基因启动子克隆及其功能鉴定

【目的】克隆马铃薯茄啶鼠李糖基转移酶基因(sgt3)的启动子序列并对其进行功能鉴定.【方法】采用染色体步移技术(genome walking)进行启动子的克隆,构建了该启动子驱动报告基因gfp::gus的植物双元表达载体p1304sgt3p,以pCAMBIA1304为阳性对照表达载体,采用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达及稳定遗传转化,结合GUS组织化学染色对其进行功能鉴定.【结果】电泳图表明为1条长约2 500bp的特异扩增条带,瞬时表达和稳定遗传表达的烟草叶片的GUS组织化学染色结果均显示gus基因在转化烟草叶片中高效表达,并且低于阳性对照,非转化烟草叶片中无表达.【结论】成功克隆到sgt3基因起始密码子上游2392bp的启动子序列并且该启动子具有活性.

马铃薯SGT3基因表达及其启动子功能分析

鼠李糖转移酶(rhamnosyltransferase SGT3)是植物糖苷生物碱合成的关键酶,它主要调控α-茄碱和α-查茄碱从其β形式的转化。本文研究马铃薯栽培种SGT3基因的表达特点及其启动子的功能。实时定量PCR结果发现在红光照射24h后,SGT3的表达量是黑暗处理的26.8倍,说明红光显著诱导了SGT3的表达;为进一步分析该基因的光调控机理,本项研究克隆到SGT3上游长度为2449bp的启动子序列,通过分析发现该启动子的转录起始位点位于翻译起始位点上游-152bp,同时确定了该启动子核心序列及上游增强子、抑制子序列,受病原菌、损伤、干旱、ABA激素及一系列光调控的顺式元件。构建不同长度(349,572,979,1312和1870bp)的该启动子驱动报告基因GUS的植物表达载体并转化烟草。结果证明,不同长度的SGT3启动子都可以启动GUS表达,但没有CMV35S启动的GUS表达量高;其中在P572和P979的表达强度较高,这可能与该片段含有启动子的正调控元件(GATA BOX,5′UTRPY-RICH STRETCH)有关,GUS表达强度在P1312和P1870中明显减弱,预测到该区段存在抑制基因表达的负调控元件(WRKY710S);SGT3启动子的组织特异性实验表明GUS染色主要集中在烟草叶片的叶脉部分,茎中的表皮、韧皮部及木质部,但髓部几乎不表达,根中主要分布在根冠、分生区以及维管束组织中。上述结果为将来研究SGT3在糖苷生物碱合成过程中的调节功能提供了依据。

TMV、PVM和CMV干扰载体构建及对人参果遗传转化

人参果是以营养器官繁殖为主的多年生草本植物,连年种植易造成多种病毒病积累。为了寻求一种能同时抵御多种病毒病的方法,本试验以危害人参果的3种主要病毒为研究对象,根据GenBank中烟草花叶病毒(TMV)P126基因、马铃薯M病毒(PVM)CP基因和黄瓜花叶病毒(CMV)2b蛋白基因序列,利用E-RNAi网站提供的分析软件,筛选出含有较多有效小干扰RNA[siRNA,19 nt]的长dsRNA(Long dsRNA)片段作为RNAi的靶序列。用重叠延伸PCR方法将三个靶标片段融合在一起,构建了一种具有内含子(intro)的反向重复结构和嵌合基因的植物RNAi表达载体pCEIHFR。将pCEIHFR通过冻融法导入农杆菌LBA4404并转化人参果,经过草甘膦筛选和PCR检测,确认其中的24株为转基因阳性植株。

不同产地金钱蒲叶片和根状茎的挥发性成分分析

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对来自8个产地的金钱蒲(Acorus gramineus Soland.)叶片和根状茎的挥发性成分进行鉴定和分析。结果显示:从8个产地金钱蒲叶片和根状茎中共鉴定出10大类74种化合物,其中,萜类化合物种类最多,芳烃类化合物相对含量最高;金钱蒲主要挥发性成分基本为草蒿脑,且叶片和根状茎中的草蒿脑相对含量接近。陕西省汉中市略阳县的金钱蒲叶片和根状茎中榄香素的相对含量最高,湖南省永州市双牌县的金钱蒲根状茎中1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯的相对含量最高。湖南省永州市双牌县的金钱蒲叶片中草蒿脑的相对含量明显高于根状茎,陕西省汉中市略阳县的金钱蒲叶片中榄香素含量明显高于根状茎。综上所述,可以对金钱蒲的叶片加以开发利用,并且不同产地金钱蒲的主要有效成分不同,在实际应用中应有所区分。

大蒜资源精油成分分析与比较

为探明不同来源大蒜资源精油成分的差异,该研究采用水蒸气蒸馏提取法提取大蒜精油,利用GC-MS分析精油组分及其相对含量。结论:大蒜精油的含量在0.13-0.36 mL/100g之间,精油提取率有较大差异,贵州和江苏大蒜资源的精油含量相对较高。采用GC-MS法分析了24份大蒜精油,共得到40种物质,其共有成分二烯丙基三硫化物、二烯苯基二硫化物、甲基-2-丙烯基三硫化物和二烯丙基四硫化物的累计含量大于70.00%,不同来源的大蒜资源其精油成分差异较大,贵州大蒜资源的大蒜素含量较高、品质较好。聚类分析结果表明,在欧氏距离20.00处可将24份大蒜资源聚为4大类群,贵州大蒜资源主要聚集在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类群中,而第Ⅳ类群中主要为外省资源。大蒜精油成分相对含量变化可作为大蒜种质资源鉴定的有效途径之一。

贵州菖蒲种质资源形态性状的遗传多样性

为菖蒲地方种质资源的保护、开发利用及新品种选育提供参考,以28份贵州菖蒲种质资源为材料,对6个主要形态性状指标进行遗传多样性、相关性和聚类分析。结果表明:28份材料的形态性状间存在广泛的遗传多样性,叶状佛焰苞长度的变异系数最大,为91.66%,叶长的变异系数最小,为22.05%。6个形态指标间存在极显著正相关性。28份菖蒲资源可分为3大类群,类群Ⅰ包括叶片宽度中等的16份资源,类群Ⅱ包括叶片很细、植株相对矮小的7份资源,类群Ⅲ包括叶片很宽、植株较大的5份资源。

缬草研究进展

缬草为败酱科缬草属多年生草本植物,是一种药香两用植物,本文介绍了缬草的化学成分和药理活性以及作为香料的应用。研究表明,缬草的化学成分有挥发油类、环烯醚萜类、生物碱类、木酯素类、黄酮及其它一些成分。药理活性包括对神经系统、循环系统和呼吸系统、心血管系统、机体器官的保护、细胞毒和抗肿瘤活性及其它作用。

菖蒲种质资源表型性状的多样性

【目的】对收集保存的59份菖蒲资源主要农艺性状和遗传变异进行评价,为菖蒲种质资源的保护、利用及新品种选育提供理论参考。【方法】以59份菖蒲种质为材料,测定其叶长、叶宽、穂长等6个主要表型性状,并对其进行遗传多态性、相关性、主成分和聚类分析。【结果】59份菖蒲资源的表型性状差异较大,变异系数以状佛焰苞长度最大,为42.13%,叶长最小,为19.29%;叶长与叶宽和叶状佛焰苞长、叶宽与叶状佛焰苞长、穗长与花序柄长、穗粗与叶状佛焰苞长呈极显著正相关,叶长与穗长、叶宽与穗长和穗粗、穗粗与花序柄长呈显著正相关;59份菖蒲资源分为中叶型、细叶型和宽叶型3个类群。【结论】菖蒲资源的表型性状差异明显,遗传基础广,遗传变异丰富,为资源的开发利用和新品种选育提供了资源基础。

32份贵州大蒜资源农艺性状的聚类分析与评价

为充分了解贵州大蒜资源之间的亲缘关系及变异特性,以32份大蒜资源为材料,对其农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明:贵州栽培的大蒜种质资源表型变异丰富,其中,鳞芽数的变异系数最大(50.73%),其次是鳞茎重(38.13%)和鳞茎盘直径(25.82%);数量性状的多样性指数均大于质量性状的多样性指数,且株幅的多样性指数最大(0.95)。农艺性状的聚类分析表明,32份大蒜资源分为两大组群,不同类群相似性较小,亲缘关系较远;同一类群相似性较大,亲缘关系较近。通过综合评价,筛选出较好的育种材料3份。