基于高分辨率熔解曲线分析技术鉴别丹参及其混伪品

本研究旨在建立一种基于高分辨率熔解曲线(high resolution melting,HRM)技术高效鉴别丹参及其混伪品的方法。研究采用硅胶吸附柱法纯化基因组DNA,并针对鼠尾草rDNA ITS2区序列设计特异性引物,通过依次对引物浓度、DNA模板浓度、退火温度和循环次数进行系统优化,建立了ITS2熔解曲线模型,并采用HRM技术对不同来源丹参及其混伪品(甘西鼠尾草、云南丹参和鼠尾草)进行鉴别。结果表明,在最适引物浓度为2.5~10.0μmol/L,DNA模板浓度为26.95~53.90 ng/μL,退火温度为58℃,循环数为35~45时可获得稳定、均一、特异的PCR扩增曲线。该方法通过对比熔解温度(Tm)即可实现对丹参与甘西鼠尾草、云南丹参及鼠尾草的真伪鉴别,在丹参及其伪品的快速检测方面具有独特的优势。

一个新的玉米NAC类基因(ZmNAC1)的克隆与分析

NAC转录因子是近十年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录因子,在植物生长发育、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。本研究利用电子克隆方法,结合RT-PCR分析,从玉米中克隆了一个与NAC类基因同源的cDNA序列,命名为ZmNAC1(GenBank登录号:EU224278),该序列长度为1029bp,具有单一的完整开放阅读框架(ORF,26～907bp),推测编码蛋白含有293个氨基酸,分子量为32.3kDa,等电点为8.65。半定量RT-PCR分析表明,ZmNAC1可以被低温、聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)、高盐和ABA诱导。这些结果表明,ZmNAC1可能参与植物逆境反应。本研究是有关玉米NAC转录因子基因的首次报道。

植物NAC转录因子的结构功能及其表达调控研究进展

NAC转录因子是近十年来新发现的具有多种生物功能的植物特异转录因子.该家族转录因子的共同特点是其N端为保守的大约150个氨基酸的NAC结构域,C端为高度变异的转录调控区.它们在植物生长发育、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用.本文主要就植物NAC转录因子的基本结构特征、生物学功能、表达调控及其最新研究进展进行综述.

禾本科作物基因枪介导遗传转化研究进展

介绍了禾本科作物基因枪介导遗传转化原理、转化受体 ,讨论了外源基因的整合、遗传和表达 。

蛋白质组学在农业中的应用

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究。蛋白质组学是后基因组时代——功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。本文简要介绍了蛋白质组学产生的背景、蛋白质组学的含义和研究方法。研究方法主要包括以双向聚丙烯酰胺凝胶电泳为主的蛋白分离技术(2-DE)和以质谱(Mass-spectrometry)分析为主的蛋白鉴定技术。本文详细评述了蛋白质组学技术在农业科学研究中的应用,如核不育和细胞质雄性研究,病虫害等生物胁迫蛋白质组学研究,缺氧胁迫、热胁迫、损伤胁迫等非生物胁迫研究、各种突变体研究、组织和细胞器(叶绿体、线粒体等)蛋白质组研究等。最后展望了蛋白质组学在农业科学研究中的应用前景。

花生EST资源的SSR信息分析

微卫星或简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)存在于表达序列标签(expressedsequence tags,ESTs)中。为了在花生中开发EST-SSR功能性标记,利用生物信息学对NCBI公共数据库中的41501条花生ESTs序列进行EST-SSRs特征分析。剔除冗余序列,得到全长为5125.94kb的无冗余EST8391条。在这些序列中搜索出1109个SSR,分布于946条EST中,出现频率是11.27%。这些EST-SSR的平均长度为18.16bp,平均分布频率1/4.62kb。在1～6bp的重复基元中,三核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高(49.23%),其次是二核苷酸(32.83%)、单核苷酸(14.88%)。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复基元,分别占二、三核苷酸重复的71.43%和31.50%。本研究为开发多态性花生微卫星标记提供了候选序列。

不同盐浓度下水稻胚性愈伤组织生理生化指标分析

水稻成熟种子诱导形成的胚性愈伤组织 ,继代时加不同浓度的盐胁迫 ,经连续 3个月的筛选培养 ,生理生化分析表明 ,盐胁迫条件下 ,游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性均显著高于对照 ,且随盐浓度的升高而上升 ,可溶性蛋白含量则低于对照 ,且随盐浓度的上升而下降。

ENR基因在高油和普通玉米自交系中的克隆和表达分析

利用高油玉米自交系By804和普通玉米自交系B73为材料,克隆Enoyl-ACP reductase(ENR)基因,同时比较ENR基因的序列和表达差异。结果表明,ENR基因编码蛋白在高油和普通玉米中氨基酸序列完全一致;在授粉后15,25和35 d的胚中,ENR基因呈下调表达,在同一发育时期,ENR基因在高油玉米By804中较高表达。

玉米蛋白质组研究进展

蛋白质组学是后基因组时代——功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。本文综述了蛋白质组学技术在玉米研究中的应用,如真菌等生物胁迫蛋白质组学研究,缺氧、干旱、砷毒等非生物胁迫研究,各种突变体研究,组织和细胞器蛋白质组研究等。最后展望了蛋白质组学在玉米研究中的应用前景。

农杆菌介导抗虫CpTI基因的花生遗传转化及转基因植株的再生

通过农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)Ti质粒介导途径,将抗虫CpTI基因转入花生,经过诱导分化获得转基因再生植株。PCR检测及Southern杂交鉴定结果表明,外源CpTI基因已整合到大部分再生花生植株的基因组中。通过抗虫性检测试验,转基因花生具有一定的抗虫性。

不同SSR标记检测技术及其在花生栽培种遗传多样性分析中的应用

以85份花生栽培种为材料,分别应用银染法和荧光检测法检测9对SSR引物的扩增产物。比较结果显示,荧光检测法具有灵敏度高、检测结果准确、效率高等优点。聚类分析表明,银染法与荧光检测法分别能够区分74个、82个花生品种,并分别聚成8个、9个类群;荧光检测法的聚类结果虽然反映的品种间遗传多样性较低,但与品种类型、产地及其亲缘关系相关程度更高,表明荧光检测数据更精确、可靠。遗传多样性分析发现,地方品种的遗传多样性指数最高,其次为多粒型育成品种,表明我国地方品种和多粒型育成品种蕴藏了丰富的优异性状,有利于对其挖掘和利用。

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)研究进展

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)是生物体内TAG合成过程中的关键酶,它的作用是催化二酰甘油加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。本文介绍了DGAT的分类、亚细胞定位、功能、底物特异性和调控,并展望了DGAT研究在油料作物品种改良方面的应用前景。

花生NAC类新基因AhNAC1的克隆及序列分析

NAC转录因子是近些年来新发现的植物特有的转录调控因子,其N端含有高度保守的NAC结构域,在植物的生长发育、器官建成、逆境胁迫以及作物的品质改良中具有重要作用。通过构建优质出口型大花生‘鲁花14’开花后20～60d不同发育时期的种子混合cDNA文库,克隆到一个花生NAC类基因AhNAC1（GenBank登录号为EU669863）。序列分析表明,AhNAC1基因的cDNA序列长度为1453bp,其开放阅读框长度为912bp,编码303个氨基酸,预测其分子量为34.1kD,等电点为7.6。通过与其它植物的NAC转录因子的蛋白序列比对,发现AhNAC1蛋白属于ATAF亚族,可能在植物种子发育及逆境反应中起作用。此花生NAC类基因属首次报道。

花生二酰基甘油酰基转移酶基因克隆与功能研究

利用RT-PCR方法,从花生品种‘鲁花14’未成熟种子中克隆了二酰基甘油酰基转移酶(Diacylglycerolacyltransferase,DGAT)基因AhDGAT3A和AhDGAT3B的cDNA,序列分析显示,两者在编码区核苷酸序列有96%相似性,氨基酸序列有94%相似,并对其中的AhDGAT3A进一步研究。(1)半定量RT-PCR分析显示,AhDGAT3A在花生根、茎、叶、花和种子中均有表达,且花中表达量最高,茎中表达量非常低;在花生果针入土60d时种子中的表达量较其它发育时期有所提高。(2)利用染色体步移技术克隆了AhDGAT3A5′上游1 588bp调控区,在线软件分析发现该调控区除包括启动子核心元件外,还包含多个调控花粉中表达的顺式元件、光信号调控元件和胁迫相关元件等。(3)在烟草中过量表达AhDGAT3A基因,转基因烟草种子粗脂肪和主要脂肪酸含量较对照均有所下降,推测这一结果可能由转基因共抑制作用导致。

花生质体型酰基载体蛋白基因5′侧翼调控序列的克隆与分析

采用染色体步移技术分别克隆3个花生质体型酰基载体蛋白(ACP)基因的5′侧翼调控区序列,AhACP1、AhACP4和AhACP5基因5′上游序列分别为535、1400和1180 bp;利用5′RACE方法确定了这3个基因的转录起始位点,分别位于起始密码ATG上游–71、–92和–71 bp处。利用生物信息学软件分析了花生ACPs启动子区包含的主要调控元件,发现尽管花生AhACP4和AhACP5基因在根、茎、叶、花和不同发育期种子中的基本表达模式相似,但它们的启动子中包含各自特有的顺式元件,AhACP4启动子区包含根或芽顶端分生组织表达调控元件WUS,而AhACP5启动子区则含有侧芽萌动和伸展所需的多个关键调控元件E2FB、TELO BOX和UP1,推测它们的表达具有组织和发育阶段特异性。在进化上,花生AhACP4与拟南芥AtACP4可能为直系同源基因,但它们的表达模式产生了分歧,AhACP4为组成型表达,AtACP4主要在叶中表达;与AtACP4启动子相比,花生AhACP4启动子区中参与光调控相关元件明显减少。

花生叶片蛋白质双向电泳的方法与优化

以花生品种鲁花14为试验材料,提取叶片可溶性蛋白进行双向电泳分析。在三氯乙酸/丙酮沉淀法的基础上,对样品抽提、样品溶解、胶条pH范围选择、蛋白上样量、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等关键步骤进行改进,获得了蛋白点较多、重复性好的双向电泳图谱,为开展花生叶片蛋白质组研究奠定了基础。

花生胚轴丛生芽的诱导和植株再生

以花生胚轴为外植体，接种于ＭＳ２（ＭＳ＋ ６－ ＢＡ１０ｍ ｇ／Ｌ＋ ＮＡＡ０８ｍ ｇ／Ｌ＋ 蔗糖３％ ＋ 琼脂０７％ ）培养基上，２５℃±１℃和３５００Ｌｕｘ 光照条件下培养，约２０ 天，８３％ 的外植体分化出丛生芽。平均每个外植体产生６４ 个丛生芽，最多可达３０ 个，由此得到的再生苗生长正常、健壮，生根后植株移栽易成活。本文就外植体日龄、激素配比及外植体接种极性等对丛生芽发生产生的影响进行了讨论。

转Bt基因抗虫棉的生物安全性研究进展

作为一种生物技术产品,转Bt基因抗虫棉的生物安全性一直是人们关注和争论的焦点。世界上许多棉花主产国通过严格的试验从基因漂移、靶标害虫对Bt蛋白的抗性产生及治理对策、抗虫棉种植对非靶标昆虫及土壤生态系统的影响以及转Bt基因抗虫棉产品的食品安全性等方面进行了大量研究。迄今为止,尚未发现有关生物安全方面的问题。由于对棉铃虫等鳞翅目害虫的有效控制及其所产生的经济和生态效益,转Bt基因抗虫棉已经为越来越多的人们所接受,对维持世界棉花的可持续发展产生了不可替代的作用。

高通量分子标记技术辅助回交选育高油酸花生新种质

以山东大花生鲁花14号(LH14)为母本、高油酸花生开农176(KN176)为父本配置杂交组合,再以LH14为轮回亲本历经4次回交获得BC4F1,期间用Taq Man探针标记技术辅助杂种AhFAD2B基因型选择;BC4F1经连续自交、田间筛选并辅助KASP分子标记鉴别后代籽粒AhFAD2B基因的基因型,获得基因型aabb的BC4F5株系10个,它们分别来源于BC4F1代7个单株。分析这10个株系产量及品质性状,结果显示各株系结果集中,单株平均荚果数、果型与母本LH14相似,油酸含量为68.67%~77.93%;其中7个株系的百果重、饱果率和6个株系的百仁重分别比对照LH14提高0.02%~16.05%、4.55%~12.31%和0.05%~9.41%。综合各株系田间表现及籽粒品质指标,最终选择油酸含量高于70%的7个BC4F5代株系进行DUS测试、品种区试和生产试验。Taq Man探针标记与KASP标记结合应用于高油酸品种选育过程中,大大减少了田间选择的工作量,提高了回交选育高油酸花生的效率。

花生子叶不定芽的诱导和组织细胞学观察

以MS+6.79μmol/L2,4-D+22.19μmol/L6-BA为诱导培养基,以花生成熟种子子叶为外植体,诱导出大量丛生芽和少量体细胞胚;组织细胞学观察发现,子叶外植体不经过愈伤组织,直接诱导分化出丛生芽和体细胞胚,属于直接发生途径;并且子叶丛生芽和体细胞胚起源于外植体表皮或皮层细胞,为外起源方式。