中间锦鸡儿组织培养体系的建立

以中间锦鸡儿茎段为外植体,建立了它的组织培养体系,具体条件如下:愈伤组织诱导培养基为MS+GA30.15mg/L+6-BA 0.2mg/L+NAA 0.4mg/L+AC 0.1g/L+蔗糖25g/L+琼脂6g/L,愈伤诱导率达33.33%;丛生芽诱导培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L+蔗糖25g/L+琼脂6g/L,诱导率为13.33%;诱导生根培养基为MS+IAA 0.5mg/L+GA30.15mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6g/L,生根率达60%;将生根幼苗移至蛭石和营养土体积比为2∶1的基质中,移栽成活率高达100%.

中间锦鸡儿CiUPF0114克隆与表达及豆科UPF0114基因家族成员分析

本研究克隆了中间锦鸡儿一个CiUPF0114基因,该基因编码框长876 bp,编码291个氨基酸的蛋白质,预测等电点9.83,分子量32.13 kD。利用荧光定量PCR检测发现,在干旱、脱水和冷处理后,CiUPF0114基因转录水平的表达量均明显上调。通过全基因组筛选,获得了29个来自于8种豆科植物以及模式植物拟南芥和水稻中的UPF0114基因家族成员,并对其进行了系统进化分析、基因结构和保守基序分析。系统进化分析将UPF0114基因分成A和B两个亚家族,A亚家族又分成A1和A2两个组,本研究中克隆的中间锦鸡儿CiUPF0114属于B亚家族成员。通过对蛋白长度、结构域数量、分子量、等电点、基因结构和保守基序的分析发现,29个UPF0114基因差异不大,说明该基因家族成员在进化上相对保守。该研究为进一步验证CiUPF0114基因的功能奠定了基础。

蒺藜苜蓿DUF221基因家族全基因组鉴定及盐响应相关基因筛选

DUF221蛋白是一类可能与植物响应逆境胁迫相关的功能未知结构域蛋白。为了研究蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中DUF221基因家族的分布特征和盐胁迫下的表达,本研究对蒺藜苜蓿中具有DUF221结构域的基因进行了全基因组的鉴定和分析。结果表明,蒺藜苜蓿中共鉴定得到13个MtDUF221基因,不均匀的分布在8条染色体上。利用蒺藜苜蓿、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)中的DUF221蛋白进行系统进化分析,将该家族基因分成Clade A、Clade B和Clade C共3个亚家族。编码蛋白基本理化性质、基因结构和保守基序的分析显示了该家族基因进化上具有较强的保守性。进一步利用蒺藜苜蓿基因芯片数据对不同组织部位和盐胁迫下的表达进行分析,筛选到4个转录水平明显受到盐胁迫诱导的基因,2个表达明显被抑制的基因,为今后揭示MtDUF221基因在蒺藜苜蓿响应盐胁迫中的生物学功能提供数据参考。

中间锦鸡儿CiDUF4228-3基因的克隆与表达分析

为进一步了解植物抵抗非生物胁迫的机制,本研究以中间锦鸡儿为材料,克隆得到一条具有DUF4228结构域的基因序列,将其命名为CiDUF4228-3。该基因编码框长546 bp,无内含子,编码182个氨基酸。CiDUF4228-3编码蛋白预测的等电点为7.79,分子量为20.38 kD。利用染色体步移法克隆得到CiDUF4228-3基因起始密码子上游771 bp的启动子序列,并进行了顺式作用元件分析。表达分析显示,在脱水、低温和干旱处理下,CiDUF4228-3基因的表达量均上调,说明该基因可能与抗逆境胁迫相关。构建植物表达载体,利用CaMV35S3启动子在拟南芥中过表达该基因并筛选获得11个(T3)转基因纯合体株系。本研究为该基因功能的研究提供参考,并为进一步研究植物对非生物胁迫的响应提供理论依据。

中间锦鸡儿CiMYB185基因克隆及表达分析

为进一步了解植物抗逆境胁迫的机理,本研究以中间锦鸡儿为试验材料,从实验室已建立的转录组数据库中选取转录因子CiMYB185编码基因作为研究对象。利用PCR技术分别以cDNA与g DNA为模板对CiMYB185基因进行全长克隆。测序结果表明:CiMYB185基因的开放阅读框为909 bp,编码303个氨基酸,其基因组DNA序列长度为1 592 bp,含有1个内含子和2个外显子。序列分析发现该基因所编码蛋白的N端包含2个MYB结构域,属于典型的R2R3-MYB类蛋白;利用染色体步移技术克隆得到908 bp的ATG上游启动子序列,序列中包含一些与光反应和激素相关的元件。该研究为进一步了解植物抗逆境胁迫的机理奠定了基础。