风信子HoSEP1在叶与花器官之间的同源转化中的作用

风信子MADS盒基因HoSEP1为拟南芥(Arabidopsis thaliana)SEP的同源基因。为了研究HoSEP1在叶与花器官之间同源转化中的作用,利用已经构建的HoSEP1表达载体对矮牵牛(Petunia hybrida)进行遗传转化。通过RT-PCR(reverse transcription PCR)对HoSEP1的转基因植株进行检测,并对离体条件下的形态发生进行分析,从而确定HoSEP1的功能。结果显示转基因植株叶片在离体条件下生成花瓣状的叶片和心皮状结构。证明超表达HoSEP1实现了叶片转化为花瓣(冠)和心皮间的同源转化,为HoSEP1在花发育中的分子机理提供新的理论依据。

秋水仙素诱导白皮松多倍体的研究

以白皮松成熟胚的子叶作为外植体进行组织培养,利用秋水仙素诱导多倍体。将子叶预培养10 d后,用质量体积分数为0.01%、0.03%、0.05%的秋水仙素分别浸泡6 h、12 h、24 h,观察子叶生长状态及芽分化状况,20 d后鉴定染色体加倍情况。结果表明:不同浓度的秋水仙素均对子叶生长状态产生影响,浓度越高、处理时间越长,死亡率越高;秋水仙素处理过的子叶芽再生缓慢,且芽再生率随浓度增高而降低;秋水仙素处理后的子叶染色体产生加倍,但随着秋水仙素浓度的提高和处理时间的延长,多倍体诱导率呈现出下降的趋势。数据显示质量分数为0.03%的秋水仙素处理12 h的组合,多倍体诱导率最高,为40.5%。本研究初步建立了白皮松多倍体诱导体系。

毛白杨PtAUX1超表达对光照反应的影响

利用构建好的PtAUX1的表达载体,转化毛白杨,获得转基因植株。通过PCR技术检测PtAUX1的转基因植株,分析转化植株在不同的光照长度和光照强度下的形态变化。结果表明:PtAUX1基因影响毛白杨对光照的敏感性,在低光照强度下,转基因毛白杨生长缓慢且叶片卷曲;表明PtAUX1基因通过生长素输入载体的不对称分布影响生长素的极性运输,进而参与叶片极性的建立,影响了器官形态和发育过程。

毛白杨PtAUX1超表达诱导体状胚发生

体状胚的发生由一个生长素信号级联系统控制,其发生过程需要大量的生长素,随后在去除生长素或降低生长素浓度的条件下,体状胚趋于成熟。除植物激素外,环境胁迫也是体状胚发生所必须的,激素和环境胁迫协同诱导细胞的脱分化、再分化和体状胚的发生。目前发现的参与体状胚发生的主要基因有SERK、PKL和BBM等,它们作用于体状胚的不同发育阶段。本研究中,在毛白杨35S::PtAUX1超表达植株中发现叶片表面产生大量体状胚,体状胚分散在叶片主脉及侧脉两侧或聚集在叶片边缘,其中部分体状胚可发育成成熟体状胚。将成熟体状胚取下,置于MS0培养基上进行培养,体状胚发芽并缓慢产生根。研究结果表明,PtAUX1通过建立新的生长素浓度梯度,诱导体细胞转化成胚性细胞,从而使叶片产生出体状胚。除上述基因外,PtAUX1也参与体状胚的发生,这一研究发现现尚未见报道。

毛白杨生长素载体蛋白基因PtAUX1超表达的研究

以毛白杨和拟南芥为研究对象,研究生长素信号转导因子基因在植物发育过程中的作用。利用构建好的PtAUX1的表达载体,转化拟南芥和毛白杨,获得转基因植株,通过PCR技术检测转化植株,分析植株表型并观察植株离体条件下的形态变化。结果显示PtAUX1影响植株各器官的形态发育,毛白杨长势旺盛、外植体有莲座状幼叶产生,拟南芥出现了匍匐生长、不改变根的向地性、茎上的表皮毛增多、花器官畸形等现象。以上结果表明PtAUX1基因通过生长素极性运输,促进各细胞、组织对内源生长素IAA的吸收,进而参与器官极性的建立,影响各器官的形态和发育过程。