农杆菌介导的雪花莲凝集素基因转入玉米骨干自交系

以农杆菌AGL0介导,将雪花莲凝集素基因转入玉米骨干自交系齐319和掖515胚性愈伤组织细胞,从筛选后的抗性愈伤组织获得再生植株.农杆菌浓度和共培养时间均能显著影响侵染后玉米愈伤组织的抗性频率.在农杆菌浓度OD6000.2～0.3,共培养时间3d时,侵染后玉米愈伤组织的抗性频率最高,平均约4%.对再生植株及其子代基因组DNA的PCR及Southern杂交分析表明雪花莲凝集素基因已经整合到玉米基因组中,并遗传给后代.在蚜虫人工接种试验中,转基因植株上蚜虫的繁殖力为非转基因对照植株上的50%,这表明转基因植株抗蚜性显著增强.

农杆菌介导的玉米自交系愈伤组织转化条件的优化

采用农杆菌介导法 ,将外源基因导入玉米骨干自交系掖 5 15和掖 5 0 2胚性愈伤组织并再生玉米植株。在农杆菌浸染玉米胚性愈伤组织过程中 ,采取真空渗入、部分酶解和超声波处理 ,可以显著提高转化率。农杆菌浸染玉米胚性愈伤组织时 ,在 5 0kPa下真空渗入 5min ,掖 5 15和掖 5 0 2胚性愈伤组织的转化率分别从 6 .3%和 4 .5 %提高到 8.7%和 7.8%。愈伤组织在农杆菌浸染前 ,以 0 .2 %离析酶酶解 10min ,掖 5 15和掖 5 0 2胚性愈伤组织的转化率分别提高到 8.3%和 8.9%。在农杆菌浸染时 ,以功率 10 0W超声波处理 90～ 12 0s,掖5 15和掖 5 0 2胚性愈伤组织的转化率最高可达 9.1%和9.4 %。

农杆菌介导的玉米自交系愈伤组织的转化

以农杆菌LBA4 4 0 4介导将外源基因导入玉米骨干自交系齐 319、掖 5 15、掖 5 0 2等胚性愈伤组织 ,并由筛选出的抗性愈伤组织再生出可育植株。农杆菌浓度、共培养时间和玉米的基因型显著影响农杆菌介导的玉米愈伤组织的转化率。农杆菌的浓度OD60 0 0 5～ 0 7,共培养时间 3～ 4天时转化率较高。在相同条件下不同基因型的玉米胚性愈伤组织的转化率为 3 3%～ 10 %。

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。

EAR转录抑制子结构及功能的研究

EAR基序作为主动抑制子的抑制结构域存在于ERF,C2H2和AUX/IAA等转录因子家族成员。EAR基序具有非常保守的氨基酸序列,即L/FDLNL/F(x)P和LxLxL。含有EAR基序的转录因子通过负调控生长发育和非生物胁迫及生物胁迫应答相关基因的表达,从而使植物在不同环境下保持正常的生理状态。综述了EAR主动抑制子在进化上的意义、分类、作用机理以及相关基因的研究进展,并结合本实验室的研究对EAR抑制子的研究趋势及应用前景予以展望。

脱落酸拮抗赤霉素抑制水稻地上部生长的研究

脱落酸(abscisic acid,ABA)和赤霉素(gibberellin或gibberellic acid,GA)都是重要的植物激素,对于水稻生长具有重要的调控作用。有研究报道,水稻中OsPK 1基因(编码细胞质丙酮酸激酶)的下调可导致ABA/GA比值的变化,从而影响水稻的株高。但是,ABA和GA协同调控地上部生长的分子机制目前尚不明确。为了揭示ABA和GA在调控幼苗地上部生长中的关系,以水稻野生型Hwayoung(HY)和IR29为研究材料,使用植物激素ABA、GA 3和GA合成抑制剂多效唑(paclobutrazol,PAC)处理,以地上部的长度和鲜重为指标衡量水稻幼苗的生长发育情况,结果表明,在赤霉素处理条件下,ABA对水稻地上部生长的抑制作用被解除。随后,进一步采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence-based quantitative PCR,qPCR)检测ABA处理后野生型日本晴中关键的赤霉素合成基因(OsCPS1、OsKS1、OsKO2、OsKAO、OsGA20ox2和OsSHB)的表达水平,结果表明,ABA能够抑制OsCPS 1、OsKO 2和OsSHB的表达。研究揭示了ABA通过信号传导影响赤霉素生物合成相关基因的表达,进而抑制幼苗地上部的生长。

水稻yl1黄叶突变体的基因克隆与功能分析

叶片是植物进行光合作用的重要器官,是作物产量形成的基础。作物叶色突变体不仅是研究叶绿体发育机制、培育高光效新种质的前提,而且可以作为性状标记,应用于良种繁育及杂交育种。在经化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理的粳稻品种Kitaake突变体库中,筛选得到黄叶突变体yl1,yl1突变体的株高、穗粒数、千粒重与野生型相比均降低。遗传分析表明,yl1黄叶表型由单隐型基因控制,图位克隆表明yl1编码叶绿素酸酯a氧化酶(chlorophyllide a oxygenase,Os CAO1,LOC_Os10g41780)基因发生点突变;yl1突变体Os CAO1突变位点位于催化功能域,没有改变其在叶绿体中的定位,且在不同物种之间高度保守,这表明该位点可能是Os CAO1的酶活关键氨基酸位点。