基于高校科研平台的本科生科研创新能力提升研究

本科生科研创新能力的培养在高等教育中意义重大,同时也是落实科学发展观的客观要求。高校在利用科研平台加强本科生科研创新能力培养方面具有比较好的优势。该研究论述了基于高校科研平台加强本科生科研创新能力培养的模式,以及科研平台在创新型人才培养中的必要性和重要性,展望了该培养模式在本科生科研创新能力培养中的应用前景。

花青素合成转录因子PAP2植物表达载体构建及其遗传转化

AtPAP2基因是拟南芥花青素生物合成途径中的重要调控基因,为了实现该基因在烟草中的高效表达,从拟南芥中分离克隆出了AtPAP2基因并构建了植物表达载体,利用农杆菌介导的侵染方法,将该基因成功转入到烟草受体材料中,并获得了紫色的转基因烟草植株,相对于野生型烟草,该烟草在根、茎、叶等组织上均表现出不同程度的紫色。进一步的qRT-PCR分析结果表明,在花青素生物合成途径中,AtPAP2基因的表达可以上调从4-香豆酰CoA到最终合成花青素过程中的相关基因,促进了合成反应的进行,对花青素的合成具有重要的作用。该研究对于揭示AtPAP2基因的作用以及烟草花青素合成途径相关基因的调节机理具有重要的意义。

无选择标记转中国对虾抗菌肽基因水稻的获得及其遗传分析、抗病检测

为了获得不含筛选标记、抗病性显著增强的转抗菌肽基因水稻,利用双T-DNA载体系统将中国对虾抗菌肽基因dp3和选择标记基因Hpt导入到水稻恢复系明恢86中。结果表明,T1代110个株系中88.2%的株系出现抗感分离,其余11.8%的株系全为阴性。PCR检测7个分离比例符合3∶1的株系显示,dp3和Hpt基因在3个株系中为自由组合,在4个株系中出现连锁。在468个检测单株中筛选出31个无选择标记的转基因植株,占总样本的6.6%。RT-PCR检测T1代转基因植株显示,抗菌肽基因在RNA水平上得到表达。用白叶枯病小种PXO86、PXO99和纹枯病小种GD-118、C-30对上述3个转基因株系进行接种,转基因阳性植株明显提高了对白叶枯病和纹枯病的抵抗力。

神农架大九湖湿地古野生湖北海棠ITS序列分析及鉴定

为了阐明神农架大九湖湿地的古野生湖北海棠的遗传多样性及其进化关系,本研究采集了14株神农架大九湖湿地的野生湖北海棠和2株宜昌区域的湖北海棠品种,通过核糖体转录间隔区(internal translation spacer,ITS)序列分析技术,对16个样品的基因组DNA进行了ITS-PCR扩增,以14个蔷薇科植物的ITS序列作为对照,进行多重对比和系统进化树分析。序列分析结果表明,16个湖北海棠品种的ITS序列长度介于590~596 bp之间,与Gen Bank已公布的ITS序列高度一致,同源性达到98%以上。系统进化树分析表明,DJH2、DJH5、DJH6、DJH7、DJH10同位于一个大的分支,与丽江山荆子亲缘关系较近;DJH8、DJH12、DJH13则处于一个独立的分支;DJH9、DJH11、DJH15、DJH16同位于另一个大的分支,与毛山荆子和三叶海棠亲缘关系较近;DJH3、DJH4与已登录的湖北海棠标准ITS序列最为接近,亲缘关系最近。本项目研究对于神农架大九湖湿地野生湖北海棠的分类和种质资源保护利用具有一定积极意义。

CRISPR/Cas系统介导的基因组定点编辑技术及其在农作物研究中的应用

通过序列特异性核酸酶(SSNs)对植物基因组进行定点编辑是一个基因功能验证和作物性状遗传改良的有效工具。近年来基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑技术成为SSNs又一强有力的工具,该技术发展迅速并得到广泛应用,已经改变了作物生物技术研究现状。该系统通过合成单一引导的RNA(sgRNA)来指导Cas9核酸酶去剪切靶标DNA序列,完成基因组的定点编辑。与以前的SSNs相比,CRISPR技术更加简单实用,而且花费相对更低。为了更好地利用该技术在作物中开展相关的研究,本综述中我们详细介绍了CRISPR/Cas系统的基本结构特征和分子作用机制,总结和探讨了该技术在农作物基因组研究中的应用,并对基因组编辑技术在农业基因工程上的应用进行了展望。