竹子基因资源和应用技术研究进展

竹子是世界和我国最重要的经济林木树种之一,具有重要的经济和生态价值。竹子种质资源的提升是竹产业发展的重大需求。随着分子生物学研究的不断进步,特别是竹子基因组的解析和遗传转化体系的建立,使得人们利用现代生物学技术提升竹子种质逐渐成为可能。笔者详细综述了近年来竹子研究的进展,包括竹子基因组的解析过程、调节竹子生长发育关键基因的挖掘,以及竹子再生和遗传转化体系的建立等。最后,对遗传转化新技术在竹子中的应用进行了展望。笔者系统地对目前竹子研究发掘的关键基因和关键技术进行了整理汇总,为今后竹子种质创新研究提供参考。

毛竹SLAC家族基因鉴定及PheSLAC1功能分析

为了研究S型阴离子通道蛋白(slow type anion channel,SLAC)基因家族在毛竹(Phyllostachys edulis)响应干旱胁迫中的作用,利用生物信息方法以拟南芥和水稻中的SLAC/SLAH家族蛋白序列为模板对毛竹中SLAC家族成员进行鉴定,对其基因结构、进化关系和组织表达等进行分析,并对PheSLAC1的保守功能位点以及在干旱胁迫中的功能进行初步研究。结果表明:毛竹中包含15个SLAC家族基因,其中PheSLAC1.1(PH02Gene01933.t1)和Phe SLAC1.2(PH02Gene00592.t1)在叶片中表达量最高,基因编码区(coding sequence,CDS)序列长度分别为1 716和1 677 bp,分别编码572和559个氨基酸,且包含保守的关键功能位点。亚细胞定位结果表明,PheSLAC1.1和Phe SLAC1.2均定位于细胞质膜中。PheSLAC1.1和Phe SLAC1.2在拟南芥slac1-3突变体中的表达结果表明,其能够部分减轻突变体的干旱敏感表型,表明两者均能够通过调控气孔关闭在毛竹响应干旱胁迫中发挥重要作用。

盐碱胁迫下植物生理和钙信号通路分子机制的研究进展

土壤的盐化和碱化往往伴随发生,在盐碱胁迫下,植物会遭受许多类型的非生物胁迫,严重影响植物的正常生长发育。本综述首先介绍了盐碱土的分类;其次从四个方面对植物在盐碱胁迫下体内产生相应生理机制进行详细介绍;接下来以植物在盐碱胁迫下产生的钙信号为重点进行阐述,包括植物首个非离子通道型盐胁迫下离子感受器GIPCs的发现、盐碱胁迫诱导的钙信号相关通道和转运蛋白、钙信号的感受与传递、以及其他与钙离子信号产生交叉的信号通路的研究进展。在碱胁迫中与钙信号的相关研究鲜有报道,本综述也介绍了此方面的最新研究。最后,对该研究领域目前需要解决的科学问题进行展望。