两种冷季型草坪草的EMS诱变及突变体筛选

为确定甲基磺酸乙酯(EMS)诱变多年生黑麦草‘爱神特’(Lolium perenne‘Accent’)和高羊茅‘赤道’(Festuca arundinacea‘Equator’)种子的最佳条件,获得性状稳定的突变材料和后代。利用不同浓度EMS在不同时间下诱变两个草坪草种,根据半致死浓度确定诱变组合。通过形态学、SCoT分子标记和生理指标测定筛选M1和M2代突变苗。结果表明:使用0.8%EMS溶液处理两个草坪草种36 h后播种,发芽率接近50%,诱变效果最佳。以该参数大规模诱变后,M1代两个草坪草种诱变株移栽成活933株,再经短期干旱胁迫,共筛选出18株耐旱单株。对M2代诱变株形态学分析发现,有叶面狭窄型和根长增长型两种突变类型。利用SCoT分子标记技术验证M2代诱变株发现,筛选的5条SCoT标记引物对20份草坪草样品扩增后,多态性比率为84.09%。其中SCoT-35引物扩增产物条带最为清晰稳定,诱变株与野生型差异明显。M2代三叶期变异单株经干旱、高温胁迫处理后,丙二醛含量、脯氨酸含量及相对电导率呈升高趋势,叶绿素含量呈下降趋势。最终得到两株多年生黑麦草耐旱突变体A5和A8,1株高羊茅耐旱突变体B9;两株多年生黑麦草耐热突变体A8和B9,1株高羊茅耐旱耐热突变体B9。本研究结果为草坪草抗性品种选育提供了帮助。

蜡梅转录因子CpBBX24基因的克隆及功能分析

【目的】BBX(B-box)是锌指结构蛋白转录因子家族中一个重要的亚家族,在植物生长发育、植物信号转导及逆境胁迫响应中具有重要的调控作用。对蜡梅BBX24基因的克隆与分析,有利于丰富植物中对BBX基因家族的认识,为蜡梅抗逆调节机制提供新的理论依据。【方法】以蜡梅转录组数据库中获得的蜡梅CpBBX24基因cDNA序列为基础克隆基因全长,使用DNAStar和MEGA进行序列分析和进化树构建。采用qRT-PCR进行蜡梅不同组织及不同花期表达特性分析,以及ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温等处理后表达分析。同时,使用Gateway技术构建植物表达载体,花絮侵染法转化拟南芥,对T3代纯合系进行表型观察及非生物胁迫耐性分析。【结果】获得CpBBX24的cDNA序列长为1374 bp,包含729 bp的开放阅读框(ORF),编码242个氨基酸,分子量为26.54 kD,等电点为4.93。序列分析表明CpBBX24蛋白在N端有两个串联的B-box结构域,其C端不包含CCT结构域。表达特性分析表明,CpBBX24在蜡梅根、茎、子叶、幼叶、成熟叶各器官,外瓣、内瓣、雌蕊、雄蕊等组织中均有表达,其中在子叶中表达量最高。在不同开花时期,CpBBX24表达呈波动变化,在衰老期表达量最高。ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温均能诱导CpBBX24基因的表达,表达趋势各有差异。在PEG(30%PEG-6000)、高盐(300 mmol·L^(-1)NaCl)、高温(42℃)、低温(4℃)胁迫下,转基因拟南芥处理后植株总体生长状态优于野生型,相对电导率和丙二醛浓度数值显著低于野生型,说明CpBBX24基因过表达增强了拟南芥的干旱、高盐、高温及低温胁迫耐性。【结论】ABA、MeJA、干旱、高盐、高温和低温等处理诱导了CpBBX24的表达,说明其可能参与蜡梅的逆境胁迫耐性调控。CpBBX24的过表达增强了拟南芥的干旱、高盐、高温及低温等胁迫耐性。这些结果表明CpBBX24基因在干旱、高盐、低温和高温等胁迫响应中发挥重要作用。

蜡梅花cDNA文库构建及其高频出现脂转移蛋白cDNA的表达

目的构建蜡梅花cDNA文库,分析蜡梅脂转移蛋白基因的表达,为探索蜡梅冬季开花分子机理,分离克隆特色基因奠定基础。方法以蜡梅花器官为材料,用SMART cDNA Library Construction Kit构建文库,RT-PCR分析基因表达。结果经测定原始文库滴度达到1.4×106 pfu/ml,扩增总文库滴度约为1010pfu/ml,重组率达到96%,插入片段在0.5 kb以上,平均约1.1 kb,通过PCR检测,从总文库中检测到了表达丰度不同的蜡梅PI、AP3和LTP基因的特异片段,说明所构建的文库覆盖度高、代表性强,LTP基因具有内含子,而总文库中扩增出的LTP基因不含内含子,说明所构建的cDNA文库无基因组DNA污染,LTP基因在蜡梅开花各个时期均表现较高的转录水平,与EST分析时高频率出现LTP序列的情况相符,证实所构建的文库能够反映蜡梅开花过程基因表达的基本情况。结论已获得高质量的蜡梅花cDNA文库,可以用于进一步的基因克隆或EST测序分析,这是首次正式报道蜡梅cDNA文库的构建。LTP基因在蜡梅开花过程中可能具有重要的生物学功能,为探索蜡梅冬季开花分子机理提供了线索。

植物蛋白oleosin及其在植物基因工程中的应用

Oleosin是一类特殊贮藏蛋白 ,主要在植物种子特异表达 ,覆盖于油体表面 ,在油体发生到分解消失过程中起着重要的生物学作用 ,在植物基因工程研究中有重要的应用价值。介绍oleosin的分类、分布、基本组成、结构与功能、oleosin基因及其表达 。

柚苦味形成相关基因CmLGT的克隆与分析

为研究柚苦味形成的分子机理,以梁平柚为材料,采用PCR和RT-PCR技术扩增获得了柠檬苦素类化合物葡萄糖转移酶(LGT)基因CmLGT的DNA序列和cDNA序列。cDNA长1536bp,推测的编码蛋白CmLGT包含511个氨基酸,理论分子量为57.5ku,具有1个含有44个氨基酸残基的UDP-葡萄糖结合域(UDP-glucose Binding Domain),2个含有4个氨基酸残基的保守糖基化位点。扩增得到的CmLGT基因DNA和cDNA存在26个碱基的差异,可能是DNA和cDNA分别进行扩增时,其模板为同一位点上的等位基因造成的。

蜡梅凝集素基因克隆及其对蚜虫、蛞蝓抗性分析

【目的】克隆蜡梅凝集素基因并研究其抗蚜虫和抗蛞蝓活性,为植物抗虫基因工程提供理论依据和试验材料。【方法】通过随机挑选克隆测序的方法,从蜡梅花cDNA文库中克隆蜡梅凝集素基因,并构建植物表达载体,用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,并对转基因植株进行抗蚜和抗蛞蝓试验。【结果】从蜡梅花cDNA文库中克隆到了一个凝集素基因CpLEC(GenBank登录号:DQ352145),该基因全长871 bp,ORF框长558 bp,编码185个氨基酸。该基因DNA分析表明其不含内含子。具有单子叶植物甘露糖凝集素基因家族的特征,有2个典型的甘露糖结合位点(QXDXNXVXY),和1个变异的可能结合位点(HXGXNXVXY)。Southern杂交表明,该基因在蜡梅基因组中为多拷贝。构建了35S启动子控制下的CpLEC基因的植物表达载体pBI121-CpLEC,利用根癌农杆菌介导法转化烟草获得抗卡那霉素的植株。PCR和半定量RT-PCR分析表明,CpLEC基因已经整合到植物基因组中并在转录水平上得到了有效表达。抗蚜虫鉴定表明,转基因植株及其离体叶片有效地抑制了蚜虫的群体增长率,平均抑制率分别为60%和68%。抗蛞蝓试验结果表明转基因植株有明显的抗蛞蝓活性,转基因烟草虫害指数为0.17,远低于非转基因烟草的虫害指数0.96。【结论】克隆获得了蜡梅凝集素基因CpLEC,通过转基因手段分析其抗蚜和抗蛞蝓活性,结果表明该基因对抗虫基因工程有重要的应用价值。

油桃套袋技术改进试验

研究了地面铺反光膜及不同果袋、不同解袋时间等对果实品质的影响。结果表明,铺设反光膜可以全面提高果实品质,减少重庆光照不足和套袋对油桃果实发育的不利影响;适当延迟解袋时间,从常规的采前7-10d延迟到采前3-5d,最迟不超过7d,在重庆气候条件下,可以保证较好的外观品质,获得较好的防病虫防裂果效果;外褐内红双层纸袋处理的果实果面光洁度、色泽均匀度、防病虫和裂果效果明显优于牛皮纸单层袋、褐色单层纸袋处理。

桃品种裂果情况的初步调查

关于桃裂果的研究多侧重于极晚熟桃和油桃的裂果防治,对不同桃品种裂果敏感性方面的研究甚少。为了测定不同桃品种对裂果的敏感性,筛选抗裂果种质资源,为育种工作提供理论依据,我们进行了桃不同品种裂果程度的调查研究。

植物生长调节剂在核桃上应用研究进展

植物生长调节剂在核桃上应用研究进展眭顺照罗江会（四川省农科院果树研究所江津６３２２６０）近年关于植物生长调节剂在各种果树上的应用研究较为广泛，而在核桃上的应用研究则不多，并且尚处于试验阶段，本文仅就国内外近年植物生长调节剂在核桃上的试验研究和应用作如...

甘蓝型油菜oleosin基因片段的克隆及序列分析

以油菜(Brassica napus)基因组DNA为模板,通过设计一对特异性引物,利用多聚酶链式反应(PCR)扩增获得oleosin基因片段。将其克隆到E.coli质粒上进行序列分析。结果表明,该基因由878个碱基组成,含一个内含子,编码193个氨基酸。不计附加的18bp凝血酶切割序列,与已报道的序列相比较,核苷酸序列及推导出的氨基酸序列的同源性分别为79.20%和91.21%。推测的氨基酸序列构成的蛋白质具有oleosin的基本结构特点,包含3个结构区域:两性N末端区(anamphipathicN-terminalre鄄gion),中心疏水区(acentralhydrophobicdomain),两性C-末端区(anamphipathicC-terminaldomain)。

金荞麦二氢黄酮醇4-还原酶基因(FdDFR1)的克隆及序列分析

【目的】克隆金荞麦二氢黄酮醇4-还原酶基因(FdDFR1),分析其序列特征。【方法】利用同源克隆的原理,采用RACE结合cDNA文库筛选的方法,从金荞麦cDNA文库中克隆DFR基因(FdDFR1);对其序列进行生物信息学分析和Southern杂交检测。【结果】克隆到一个DFR蛋白基因(FdDFR1),通过Southern杂交分析,推测在金荞麦基因组中DFR基因是1～2个基因的小家族,FdDFR1是单拷贝基因;FdDFR1基因编码一个长341个氨基酸的蛋白质,在N端存在一个NADP结合位点"VTGASGFVGSWLVMRLLEHGY",还存在一个底物结合特异性决定的氨基酸基序"TVNVEEKQKPVYDETCWSDVDFCRRV"。【结论】首次从金荞麦中克隆到类黄酮代谢的中期关键酶基因(FdDFR1),它具有DFR同源基因的典型特征。

蜡梅Chimonanthus praecox(L.)Link COR413蛋白基因(Cpcor413pm1)的分子特性与表达分析

为研究蜡梅冬季开花过程的抗寒分子机理,在构建蜡梅花cDNA文库及EST分析的基础上,通过随机克隆测序,克隆了1个蜡梅COR413蛋白的cDNA基因,命名为Cpcor413pm1.Cpcor413pm1cDNA长946bp,推测的编码蛋白CpCOR413PM1包含201个氨基酸.CpCOR413PM1蛋白N端保守性差,没有信号肽,具有5个保守的跨膜区,1个潜在的GPI锚点,具有可能对蛋白结构或活性十分重要的位置保守的7个Pro、1个Cys,1个被富Gly区一分为二的α螺旋区域,以及Tyr、Thr、Ser磷酸化位点各1个.序列比较分析表明,Cpcor413pm1是首次从蜡梅中克隆到的COR413蛋白基因.RT-PCR分析表明,该基因在蜡梅的萌动期、蕾期、露瓣期、初开期、盛开期、衰老期均有表达,但在初开期和盛开期表达丰度更高,推测Cpcor413pm1与蜡梅花的抗冻性有密切关系.

四种野生百合核型分析

对南川百合(Lilium rosthornii Diels)、青岛百合(L.tsingtauense Gilg)、山丹(L.pumilum DC.)和岷江百合(L.regaleWilson)等4种野生百合进行了染色体数目观察和核型分析。结果表明,核型除山丹为3A外,其余3种材料核型均为3B。核型公式分别为:南川百合2n=2x=24=4m(4SAT)+2sm+6st+12t;青岛百合2n=2x=24=8m(4SAT)+2sm(2SAT)+14t;山丹2n=2x=24=2m(2SAT)+6sm(2SAT)+4st(4SAT)+12t;岷江百合2n=2x=24=2m(2SAT)+2sm+6st+14t。核型不对称系数分别是81.68%、76.09%、80.34%和82.26%。其中,南川百合和青岛百合为国内首次报道。

重庆地区桃流胶病原菌研究

桃流胶病在重庆地区的发病率最高达95.6％,流胶病的发生已成为该地区桃业发展的重大障碍。通过2002年 至2003年对重庆地区桃树流胶病病斑的反复切片镜检、病菌分离培养和人工接种试验,明确其病原菌为葡萄座腔菌 (Botryosphaeria dothidea)。该菌菌丝生长最适培养基为PDA,最适温度25-35℃,pH 6-7,燕麦培养基培养及荧光灯 照射利于病菌分生孢子的产生。致病性试验表明,刺伤接种从接种至流胶出现的最短历期约1周,无伤接种的历期为 45-115 d,伤口和皮孔是该病菌的主要侵染途径。对控制病害的猖獗发生提出了建议。

蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达

在构建好蜡梅花cDNA文库并进行EST分析基础上,通过随机克隆测序,得到1个蜡梅几丁质酶的cDNA基因,命名为Cpchia(GenBank登录号:FJ749130)。CpchiacDNA全长为1184bp,开放阅读框为954bp,编码317个氨基酸,其结构包括信号肽、几丁质结合域、可变交联区、催化区,无C端延伸区,为ClassⅠb型胞外几丁质酶,属于几丁质酶第19家族。将Cpchia克隆到原核表达载体pET-28a(+),在大肠杆菌BL2l细胞中以包涵体形式表达融合蛋白,利用透析法获得复性蛋白,其几丁质酶活性经DNS法检测达到200U.mL-1。酶活性和稳定性分析表明,试验条件下,pH7.0有利于酶的稳定和活性发挥,40℃活性最高,在0℃低温下也有较高活性。上述结果说明,分离的Cpchia基因编码蛋白具有几丁质酶活性,而且可能与蜡梅花的抗寒性形成有关。

蜡梅的离体培养与植株再生

以蜡梅种子无菌苗子叶作为外植体,以改良MS和MS作为基本培养基,添加不同激素组合,筛选出诱导蜡梅愈伤组织产生和分化的最佳培养基,建立蜡梅的再生体系.试验结果表明,改良MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L+KT 0.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+2.4-D 0.2 mg/L能诱导蜡梅愈伤组织的产生和分化,再生植株在改良MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/上增殖系数最高,能达到2.7.1/2 MS+NAA 0.1 mg/L能有效促进蜡梅生根,生根率在70%以上,而在未添加NAA的1/2 MS中生根率为10%.

资源植物野生金荞麦的研究进展

中国地大物博,有30000多种高等植物,居北半球之首,其中资源植物十分丰富,也是天然药物主产国之一。自20世纪70年代以来,中国的资源植物研究尤其是药用植物的研究发展迅猛,近20年来,从天然产物中开发各种新药成为世界科学家研究的热点。中国是世界荞麦的起源中心,也是遗传多样性中心。野生金荞麦(Fagopyrumdibotrys)系蓼科荞麦属多年生草本植物,原产于中国西南,分布于陕西、江苏、浙江、江西、河南、湖北、湖南、广西、广东、四川、重庆及云南等省区,是一种营养丰富并具有重要药用价值的资源植物。野生金荞麦中蕴涵着丰富的优异基因,作为中国重要的传统中药材,金荞麦的块根活性提取物(植物次生代谢产物)具有显著的抗癌,抑制肿瘤细胞肺侵袭和转移,以及消炎抗菌等重要作用,是多种有效药物的主要成分之一。除此之外,由于其籽粒蛋白质的组分全,必需氨基酸含量高,富含维生素和微量元素,使其成为一种较理想的保健食品的选用成分。目前,由于人工栽培产量的限制,加之栽培品种在营养价值上、药用有效活性成分和效价上均低于野生品种,这就造成了对野生金荞麦资源的大量需求,从而对野生资源造成了极大的破坏。鉴于此,中国现已将其列为国家二级保护植物。国内外已经展开了资源收集、多样性、生理特性、育种、药效学以及生态环境等方面的研究,基于活性成分合成的功能基因的研究,国内外还未见报道,为了进一步开发野生金荞麦的利用价值,发掘其优异的功能基因,并保护其野生基因资源,综述了野生金荞麦在本草、原植物分类及分布、多样性、核形、化学及功能成分、药理药效、生态环境、栽培及组织培养方面研究的新进展,并从基础研究、组织培养、基因工程、抗癌机理研究、育种研究、保健品开发等方面作了展望。