新麦草基因组重复序列组成及在赖草属物种染色体上的分布

新麦草(Psathyrostachys juncea)被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定,结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中的序列可以分为6种类型:反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NBS-LRR、未能鉴定类型、反转座子LTR和LTR/Copia类型序列组合型,占比分别为49.5%、1.0%、28.7%、5.9%、13.9%和1.0%。进一步利用2种卫星DNA序列和5个反转座子序列为探针,对新麦草、赖草(Leymus secalinus)和2个大赖草(L. racemosus)材料进行染色体荧光原位杂交,结果表明卫星DNA序列TaiI-family和pSc250-family杂交信号主要分布在染色体的端部,TaiI-family杂交信号数量分别为20、16、7和18,而卫星DNA序列pSc250-family在新麦草、赖草中的杂交信号数量分别为17和24,在2个大赖草材料均没有信号检出。反转座子序列在3个物种染色体上基本呈散布分布方式,而且在赖草属物种染色体分布呈现同质化倾向,其中克隆序列pPj-44和pPj-28在新麦草和赖草属物种间信号分布差异显著,分别提示在异源多倍化过程中存在序列扩张和收缩,克隆序列pPj-77仅在1个大赖草材料10个染色体杂交信号强度区别于其余染色体。研究结果表明,新麦草重复序列在赖草多倍体形成过程发生了快速进化并可能存在同质化扩散,同时赖草属不同物种基因组间重复序列组成可能存在显著差异。

欧美杨108高效组培再生系统

欧美杨108生产性状优良,是基因工程转化的理想受体,高效的组培再生系统是转化工作的基础。以欧美杨108茎段、叶柄、叶片3种外植体为起始材料,确定了植株再生过程中诱导丛生芽、芽的茎伸长和生根培养的最优培养条件,建立了稳定高效的再生培养系统。结果表明:基本培养基MS优于WPM;最适从生芽诱导培养基为MS+TDZ 0.05 mg/L+6-BA 0.05 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗糖30 g/L,茎段、叶柄、叶片3种外植体丛生芽诱导率分别达100%、100%和86%。丛生芽需要进行茎伸长诱导的环节,茎伸长诱导效率最高是MS+KT 0.5 mg/L+GA3 2 mg/L+果糖30 g/L培养基,茎段和叶柄丛生芽茎伸长诱导最好,诱导培养20 d,得到平均芽长3 cm的有效芽,增殖系数大于4。抽茎芽转入生根培养前,须经MS基本培养基壮化培养。在1/2 MS+IAA0.02 mg/L+IBA 0.02 mg/L+AC3 g/L+蔗糖30 g/L培养基上,试管苗生根率可达100%,苗体健壮。欧美杨108高效组培再生系统为其遗传转化奠定了基础。

欧美杨POR组培再生系统研究

以欧美杨POR(Populus×euramericana)幼嫩茎段、叶片2种外植体为材料,研究诱导不定芽、茎伸长和生根的合适培养条件。结果表明,TDZ在芽诱导过程中有显著的促进作用,不定芽诱导最适培养基为MS+TDZ 0.05mg·L-1+6-BA 0.05 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1,茎段和叶片分化率分别为97.3%和88.6%;丛生芽的茎伸长诱导最适培养基为MS+KT 0.5 mg·L-1+GA31 mg·L-1+果糖30 g·L-1,茎段和叶片来源的丛生芽的茎伸长率分别为95.5%和90%,茎伸长培养20 d,每个外植体超过3 cm的芽有3个以上。抽茎芽可直接转入生根培养基,在培养基1/2 MS+IBA 0.05 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1中生根率可达92.2%,生根数量多,苗体健康。

促进青檀种子快速萌发方法的研究

为探究青檀种子的萌发特性和最适发芽条件,以山东泰安地区的青檀种子为材料,采用不同温度、不同土壤相对含水量、不同光照时间以及不同贮藏方法处理种子,观察其种子的萌发情况。结果表明,低温沙藏处理是最适合青檀种子的贮藏方法,且贮藏90 d发芽率最优;恒温条件下,其在环境温度低于15℃下种子不易萌发,最适发芽环境温度为25~30℃;光照对青檀种子有抑制作用,其为嫌光种子;青檀种子发芽的最适土壤相对含水量在60%左右,且土壤相对含水量不得低于20%。

红冠桉茎段离体培养再生植株的研究

选取红冠桉茎段作为外植体,建立了无菌再生体系;对外植体选择、不定芽增殖、生根诱导及移栽各阶段的关键因子进行了探讨。结果表明:(1)茎尖为较适宜的外植体;(2)最佳增殖培养基为M+6—BA 1.5 mg/L+NAA0.2 mg/L+VB26.0 mg/L;(3)最佳的生根培养基为1/2M+IBA 1.5 mg/L+VB26.0 mg/L,生根率达96.3%;(4)发酵过的椰糠与黄心土按3∶2混合而成的基质为适宜的移栽基质,移栽成活率达81.15%。本研究首次利用茎段建立了红冠桉无菌再生体系,为今后的研究及大规模生产奠定了技术基础。

鸭梨PAL基因的反义遗传转化及表达分析

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanin ammonia-lyase,PAL,EC4.3.1.5)是植物通过苯丙烷代谢途径合成木质素的关键酶和限速酶,其通过影响木质素的合成而与果实中石细胞的分化、发育及果实品质密切相关。为了降低鸭梨中苯丙氨酸解氨酶的含量,该研究利用反义PAL基因遗传转化鸭梨、降低鸭梨内源PAL基因的表达。结果表明:(1)采用RT-PCR技术,利用根据Gen Bank中西洋梨PAL基因序列设计特异性引物,扩增得到496 bp的鸭梨PAL基因片段。(2)将扩增片段反向插入载体p BI121的MCS区域,构建植物PAL基因反义表达载体p BI121-As PAL。接着采用电转化法将反义表达载体转入农杆菌EHA105中,并制备出农杆菌工程菌液。(3)利用农杆菌介导法对鸭梨组培苗叶片外植体进行遗传转化,得到23株转基因鸭梨苗。PCR检测证实PAL反义基因片段转入鸭梨中,实时定量PCR检测表明转基因鸭梨苗体内PAL基因表达量均有所降低,为非转基因苗的65%~75%。该研究结果表明利用反义RNA技术获得了抑制内源性PAL基因表达的转基因鸭梨植株,为改善鸭梨果实品质、改良品种奠定了基础。

基于均匀设计法优化土沉香的组培再生体系研究

以带有腋芽的幼嫩土沉香茎段为外植体,运用DPS数据处理系统,通过均匀设计法筛选诱导土沉香茎段从出芽到生根整个再生体系的适宜培养基。结果表明:适宜土沉香茎段腋芽萌发的培养基为7/10MS+6-BA 0.35mg/L+NAA 0.01mg/L,诱导率为93.33%;适宜土沉香出芽增殖的培养基为7/10MS+KT 1.27mg/L+NAA 0.2mg/L,增殖倍数为3.53;适宜土沉香茎段生根的培养基为7/10MS+6-BA 0.02mg/L+IBA 1.23mg/L+CM 25mL/L,诱导率为33.33%。该试验优化了土沉香茎段再生体系的培养条件,为其快速繁殖的推广及遗传转化体系的建立提供了基础支持。

水曲柳BZR1基因克隆及其表达模式分析

研究水曲柳BZR1基因应答非生物胁迫及激素信号的表达模式,对探究BR在水曲柳生长发育及响应环境胁迫方面的作用有重要意义。本研究以水曲柳为材料,PCR克隆得到目的基因,通过生物信息学软件分析分子结构特征,利用荧光定量PCR探究FmBZR1在低温、盐胁迫及ABA、IAA、GA3诱导下的表达模式。生物信息学分析表明,FmBZR1基因全长984 bp,编码327个氨基酸,FmBZR1蛋白为亲水性蛋白,与樟子松BZR1蛋白的同源性较高。在非生物胁迫与激素诱导下,结果表明,与对照组相比,FmBZR1基因表达量有显著差异。低温处理6 h、盐处理24 h后表达量最高,分别为对照组的1.98、10.13倍。ABA、IAA、GA3处理3 h后基因表达量最低,分别为对照组的0.52、0.41、0.50倍;GA3处理24h后基因表达量最高,为对照组的6.23倍。FmBZR1基因在水曲柳生长发育及各种胁迫应答的过程起到了十分关键的作用。

邓恩桉组织培养体系的建立与优化

对邓恩桉组织培养体系的建立以及继代和生根过程中培养基的正交试验优化筛选等方面进行了研究,结果表明:初接种时,不同无性系邓恩桉芽的诱导以及愈伤组织的诱导情况均有较大差异,MS+BA 0.2mg·L-1+IBA 1.0mg·L-1为最适于接种诱导的培养基;继代培养过程中BA为芽增殖系数最主要的影响因子,IBA为苗高生长最主要的影响因子,MS+BA 0.5mg·L-1+IBA 1.0-1.5mg·L-1+蔗糖30g·L-1为理论最佳继代培养基配方;生根培养过程中,探讨了使用不同的生长激素和营养素配比构成的混合物①、混合物②和混合物③对生根的影响,其中混合物①为生根率及发根根数最主要的影响因子,混合物①2mg·L-1+混合物②125ml·L-1或250ml·L-1+混合物③1.5mg·L-1为理论最佳生根培养基配方。以相应的理论最佳培养基配方为基础,根据实际生长情况对培养基配方作进一步的优化调整,邓恩桉试管苗继代增殖系数可达4.5以上,生根率可达80%以上。

印度黄檀茎段腋芽诱导培养研究

为建立有效的印度黄檀组培快繁技术，本研究采用优树嫁接苗的腋芽茎段作为外植体，阐明不同消毒方法、不同基础培养基、不同植物生长调节剂和活性炭浓度对诱导培养的影响，以期为获得能够保持母株优良性状的无性系苗木奠定基础。结果表明，最佳的消毒方法是，外植体先用75％酒精浸泡30s，然后用0．1％升汞浸泡10min，此时污染率最低，腋芽萌发率最高，污染率和存活率分别为（16．67±2．03）％和（70．33±2．03）％；相对于B5和WPM基础培养基，使用MS培养基对外植体进行培养，萌芽率和苗高最高，分别为（85．00±2．89）％和（22．03±0．09）mm；培养基中植物生长调节剂6-BA和NAA的浓度及两者浓度比率均对腋芽诱导产生显著影响；当NAA浓度（0．01～0．02mg／L）较低时，在0．2～0．3mg／L范围内提高6-BA的浓度有利于植株生长，且两者浓度比率达到20～30时，最适宜腋芽诱导；在最适激素浓度条件下，添加0．5∥L活性炭，能够有效提高外植体萌芽率，降低玻璃化率。综上所述，印度黄檀茎段腋芽诱导的最适培养基为MS＋0．3mg／L6-BA＋0．01mg／LNAA＋0．5g／L。

观赏植物红冠桉组培快繁技术研究

对红冠桉10个无性系组培快繁的关键因子即增殖和生根的激素配比进行研究,结果表明:在相同条件下不同无性系的增殖倍数和生根率差异明显,增殖倍数最高的H14-1为5.5倍,最低的H11-1为2.2倍;生根率最高的H06-2为91.1%,最低的H11-1为40.4%。同一无性系H08-1在不同的激素配比中,继代增殖的最佳组合为6-BA 1.0mg·L-1+NAA 0.1mg·L-1,最差组合是6-BA 1.5mg·L-1+NAA 0.2mg·L-1,生根的最佳组合为IBA 1.5mg·L-1+NAA 0.2mg·L-1,最差组合为IBA 1.0mg·L-1+NAA 0.1mg·L-1。

抗虫杨的组织培养

本研究报道采用茎切段生芽增殖方法繁殖抗虫杨。切段时采用一叶一段,在添加0.5-0.8mg／L IAA的改良MS培养基上生根、腋芽萌发长成完整植株。这种方法具有快速、变异率低、节约成本的优点。

盐胁迫下TheIF1A基因启动子表达特性分析

为探讨刚毛柽柳真核翻译起始因子1A(The IF1A)基因对植物逆境胁迫响应的调控作用,对The IF1A基因启动子盐胁迫下的应答表达情况进行分析,比较转The IF1A基因启动子拟南芥在不同浓度盐胁迫及不同时间后GUS染色和酶活差异。结果显示:The IF1A启动子在短时间内即对400 mmol/L Na Cl胁迫做出应答,主要表现为表达受抑制,各组织中老叶的GUS酶活性最高;100mmol/L Na Cl胁迫下,The IF1A启动子活性也被明显抑制,胁迫20 h后,GUS酶活性恢复到较高水平,各组织中,根中的活性最低。研究表明,The IF1A启动子的表达能对盐胁迫作出应答,但在低盐和高盐胁迫下的应答方式存在一定的差异性。

叶绿素荧光分析技术在林木研究中的应用

叶绿素荧光分析技术是研究植物光合作用的良好探针,具有快速、灵敏、无损伤的优势。该文主要概述了这一技术在植物逆境胁迫与优良品种选育方面的研究进展,认为Fv/Fm值是植物对外界环境响应的一个重要参数,可以用来研究植物光合系统以及预测植株生长趋势。

中国荒漠化地区植物选育研究的展望

植物遗传资源的保护与利用是防治荒漠化最关键的因素之一。一方面,它们是提供木材、粮食、油料、纤维和医药等生活生产资料的重要资源;另一方面,它们在为野生动物提供栖息地、保护生物多样性、地理景观美化、退化生态系统恢复与重建等生态环境维护方面具有重要功能。荒漠化地区优良植物选繁和定向培育技术的研究一直是我国的薄弱环节。

紫花苜蓿R2R3-MYB亚家族鉴定与干旱胁迫下的表达分析

MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族是最大的转录因子家族之一,R2R3-MYB亚家族在植物胁迫响应、次级代谢、生长和发育等过程发挥重要作用。本研究利用紫花苜蓿(Medicago sativa‘Zhongmu No.1’)基因组和转录组数据,通过生物信息学方法鉴定了R2R3-MYB转录因子,并对其序列特征、系统进化、染色体分布、基因结构、顺式作用元件及干旱胁迫下的表达模式进行分析。结果显示,紫花苜蓿中有121个R2R3-MYB亚家族成员,各成员均具有两个典型的MYB结构域,理化性质变化较大。系统进化分析将121个成员分为33个组,各成员无规律地定位在8条染色体上。基因结构和顺式作用元件分析发现,同一分组具有相同或相似的外显子数和顺式作用元件。响应干旱胁迫表达模式分析和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明干旱胁迫下MsMYB12,MsMYB45,MsMYB52,MsMYB73,MsMYB88,MsMYB124,MsMYB149,MsMYB189,MsMYB268基因的表达量显著上调,可作为后期紫花苜蓿响应干旱胁迫机制研究的潜在靶点。

林木对干旱胁迫的全基因组应答(一)

干旱对于森林健康及人工生产林的建立均是一种严重威胁。因此,人们对于林木对干旱胁迫的应答机制一直怀有极大的兴趣。本文综述一般植物,特别是林木对于水分亏缺的感受及响应模式,并着重介绍林木对干旱刺激的分子应答机制,尤其是胁迫所引发的整个基因组范围内转录本丰度及蛋白质表达谱的改变。纵观林木此方面的研究历程可以看出,人们对于干旱分子应答的认识已由单个应答基因的分离鉴定逐渐深入到了对协同参与和调控应答反应的一系列相关基因或蛋白质的分析探讨。此外,本文也关注到了如何有效地利用这些研究成果才能最终达到保护森林健康和提高人工林生产力的目的。我们的综合分析结果显示,作为一种新的研究工具和手段,林木干旱应答的全基因组分析可有效地用于其适应性变异的保持及新品种的选育和基因型的定向修饰,从而使其能更好地应对未来可能的干旱胁迫。

西宁地区温室容器育苗中播种时间对针叶树生长量的影响

在青海省玛可河林业局苗木培育基地对针叶树在温室容器育苗不同时间对幼苗的成苗率和生长量的影响效果试验,结果表明,在西宁温室内,针叶树育苗最佳播种时间是3月底。

水曲柳松散型愈伤组织诱导及悬浮培养体系的优化

以水曲柳组培苗的叶片和叶柄为研究材料诱导愈伤组织,通过生长量、接种量、pH值,培养基中碳、氮、磷等因素优化悬浮细胞培养体系。结果表明:以WPM为基本培养基,添加6 mg/L TDZ+5 mg/L 6-BA时,对水曲柳叶柄的愈伤组织诱导率最高,达到90.91%;在只添加6 mg/L TDZ时,叶片的愈伤组织诱导率最高为87.5%。在WPM+0.3 mg/L TDZ+1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA的培养基中,可以诱导出松散型的愈伤组织,悬浮培养时细胞的生长周期为18 d。在3%的蔗糖浓度下,细胞增长量最高,一个生长周期内鲜质量增加了400%。氮磷浓度超过正常水平不利于细胞的生长。最终获得了能够长期继代培养水曲柳单细胞和小细胞团的悬浮培养体系。

正交试验下提高胡杨幼苗水分利用效率途径研究

【目的】提高胡杨幼苗水分利用效率途径。【方法】试验在单因子试验的基础上,根据胡杨生长特点和种植中存在的实际问题,采用密度、灌水周期、施肥浓度和黄腐酸喷施浓度的4因素5水平正交试验。【结果】灌水量是影响胡杨水分利用效率的主要因素;各因素对胡杨水分利用效率影响强度大小的顺序是:灌水频率>黄腐酸喷施量>密度>施肥量。【结论】提高胡杨水分利用效率的最佳组合为灌水周期为13 d,密度25株/盆,施肥浓度1 mg/mL、黄腐酸喷施浓度1.6 mg/mL。