秋水仙素诱导百合多倍体及流式细胞仪倍性鉴定研究

采用组织培养的方法研究了秋水仙素处理对百合胚性愈伤组织再生和染色体加倍的效应,并优化了采用流式细胞仪进行百合倍性鉴定的技术。结果表明:不同秋水仙素浓度和处理时间对百合胚性愈伤组织进行诱导获得的诱导加倍率不同,采用0.5 mg∕L的秋水仙素处理百合胚性愈伤组织24 h诱导加倍率最高,为12.14%;加倍后的四倍体气孔保卫细胞明显变大,四倍体比二倍体植株变矮,叶片颜色加深并肉质化加厚。优化了采用流式细胞仪对百合进行倍性检测的条件,发现以组培苗新叶为材料,采用Kiwifruit buffer解离液解离、400目滤膜过滤,并进行1次离心是流式细胞仪鉴定百合倍性的适宜条件,并用优化后的方法鉴定了四倍体植株。

转录物组学解析植物生长发育的生物钟调控模

基于拟南芥的时间序列的基因组芯片数据,分析了植物生长的昼夜调节模式相关的基因表达规律,发现有2.4%的基因的日振幅达到了显著差异水平.从整体基因转录组水平分析,白天诱导表达的基因主要参与调控植物与环境之间的相互作用,而夜晚表达上调的基因主要参与调节植物的生长发育.此外,植物叶绿素和血红素的生物合成也受到了生物钟的调控.对整个基因组水平上生物钟核心震荡调节子CCA1/LHY和TOC1的共表达基因做了基因组水平上的扫描鉴定,得到了一些新的潜在的生物节律调节因子.这些结果为今后更为系统地完善植物的生物节律的调控网络提供了参考.

高等植物铁元素的吸收、转位和调控

铁(Fe)是大多数生物体必需的微量营养元素.虽然铁在许多土壤中是丰富的,但铁在土壤中的可溶性非常低,常常限制植物生长.此外,铁自身存在高度的氧化还原特性,对细胞具有潜在的毒性.因此,细胞内铁的动态平衡需要严格调控.植物细胞中形成了一个复杂的信号网络来调节对铁的摄取、分配、运输及其代谢等过程.非禾本科和禾本科植物物种分别通过基于铁还原和铁螯合的两种不同策略从土壤中获得铁.植物对铁的吸收受到局部和全身信号的调控.系统信号通路似乎整合了激素信号、一氧化氮(NO)信号和植物营养需求等多种因素.综述了两种策略所依赖的分子机制和在铁缺乏条件下负责诱导这些策略的因素.

高等植物硫酸盐吸收与代谢的调控机制

硫酸盐同化是原核生物、真菌和光合生物将无机硫酸盐转化为硫化物的途径,硫酸盐被进一步整合到氨基酸的碳骨架中形成半胱氨酸或同型半胱氨酸.硫酸盐是植物可利用的主要无机硫形式,其能被特定的硫酸盐转运蛋白吸收并转运到质体,特别是叶绿体中,被还原并同化为半胱氨酸.硫酸盐的代谢受需求驱动且被高度调控.然而,在不同生物中硫酸盐的代谢调控的分子机制是不同的.综述了高等植物硫酸盐吸收和代谢调控的分子机制,初步讨论了硫酸盐代谢调控的分子机制中存在的问题及其潜在的研究策略.

RACK1依赖的miRNA途径参与调节植物叶绿素的生物合成

为深入探索活化C激酶受体1(receptor of activated C kinase 1,RACK 1)在调节植物microRNA(miRNA)的生物发生,以及其靶基因中的关键作用,对在美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)网站上共享的基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中有关rack1突变体的小RNA序列数据重新进行了系统分析和挖掘,找到了19个新miRNA.通过解析差异miRNA表达,鉴定到了特异调控叶绿素合成相关基因HEMA和HEMC表达的miRNA,为今后深入系统地研究RACK1在调节叶绿体发育和光合作用机理提供了关键的理论依据,也为利用公共数据库挖掘潜在的数据信息提供了基本的研究设想和思路.