甘蓝类植物小孢子培养及植株再生研究

对3个甘蓝类植物(甘蓝、青花菜、羽衣甘蓝)19个品种小孢子胚胎发生和植株再生的影响因素进行了研究,结果表明,基因型不仅影响供试材料的小孢子胚状体发生频率,也影响胚状体的质量;4℃低温预处理0～2d结合32.5℃热激1d,能显著提高供试基因型小孢子出胚率。胚状体先在NLN-13液体培养基中培养25d,有利于胚状体分化成苗;后在B5固体分化培养基中添加1%～1.2%琼脂,可有效促进胚状体萌发和植株再生。小孢子再生植株先使用流式细胞仪在生长初期鉴定倍性,后对单倍体植株采用200mg·L-1秋水仙碱浸根处理20h,并用流式细胞仪鉴定,此方法可快速、有效地获得双单倍体植株。

甘蓝型油菜株高QTL定位及主效QTL区间候选基因预测

为了研究油菜株高的遗传基础,以2个甘蓝型油菜株系DH-7-9(矮杆)×DH-G-42(高杆)杂交后代连续自交的重组自交系群体(190个家系)为材料,在西宁和武汉2种环境下进行株高性状鉴定,结果显示,该重组自交系群体的株高表现连续变异并且符合正态分布。利用前期构建的遗传连锁图,结合2种环境下株高性状鉴定数据,采用Win QTLcart 2.5软件复合区间作图法(CIM)进行QTL定位和效应估计,结果表明,在2种环境下共检测到11个与株高性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异为1.17%~10.45%。在A10连锁群上,主效QTL(q PH-X-A10或q PHW-A10)在两环境下可重复检测到,可解释10.24%~10.45%的表型变异。将156个拟南芥株高基因与该主效QTL置信区间对应的油菜基因组上的723个基因进行同源比较分析,在主效QTL区域内预测到2个株高候选基因Bna A10g07740D和Bna A10g12020D,其对应的拟南芥同源基因分别为ATGA20ox2、GA5/ATGA20ox1和STA1,均与拟南芥株高相关。

丙酯草醚胁迫下靶标基因在油菜子叶胚状体中的表达特征

以甘蓝型油菜品种浙双758为材料,利用小孢子离体培养和实时荧光定量PCR技术,研究了油菜子叶胚状体中ALS酶和KARI酶在不同浓度(0、1、10 mg/L)油菜田新型除草剂丙酯草醚(ZJ0273)处理下的生理活性、基因相对表达量差异及其动态变化特征。结果表明,ZJ0273处理后,ALS酶和KARI酶的活性发生了变化,均显著低于对照。说明其在支链氨基酸合成过程具有相应的作用。荧光定量PCR结果显示,随着胚状体分化时间的延长,ALS和KARI基因在子叶胚状体中的表达量在低浓度(1mg/L)ZJ0273处理下无显著影响,而在高浓度(10mg/L)下的相对表达量则明显降低,无论分化时间延长与否,2个基因均表现为下调表达。研究初步表明,ALS基因和KARI基因参与了除草剂ZJ0273处理下油菜胚状体分化发育过程中的表达调控,可用来作为ZJ0273的靶标基因。

番茄SlUDP基因的克隆及其在镉、干旱和盐胁迫中的响应分析

非生物胁迫环境严重制约了番茄的生产,因此挖掘番茄耐非生物胁迫相关基因尤为重要。前期通过高通量测序筛选获得的UDP-糖基转移酶基因能够参与番茄镉胁迫应答反应,以番茄为试材,进一步研究该基因参与番茄抗逆的功能。首先,利用同源克隆法获得UDP全长的cDNA序列,对该序列进行生物信息学分析,再利用系统进化树分析该蛋白与其他植物的亲缘关系。其次,采用实时荧光定量PCR分析该基因的组织表达特性及其在3种不同非生物胁迫条件下(Cd、PEG-6000、NaCl)的表达模式。进一步利用转基因酵母分析胁迫表型。测序结果显示,该基因的cDNA全长为1486 bp,包含一个1452 bp的开放阅读框(ORF),编码483个氨基酸,将其命名为SlUDP。系统进化树分析结果显示该蛋白与马铃薯的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明,该基因在番茄不同组织中存在表达差异,在叶中表达量最高,各部位的表达量为叶片>果实>根部>侧茎>主茎>花。转SlUDP基因酵母胁迫表型分析结果显示,该基因提高了酵母对Cd及干旱的耐受性。根据以上结果推测SlUDP可能在番茄响应重金属镉和干旱胁迫中起到了一定的作用。

甘蓝型油菜主花序有效角果数QTL定位和候选基因筛选

以DH-7-9 (角果数多)×DH-G-42(角果数少)杂交后代连续自交的重组自交系(RIL)的190个家系为材料,在西宁和武汉2个环境下进行主花序有效角果数性状分析。结果表明,该RIL群体的主花序有效角果数表现出连续变异并且符合正态分布。利用已构建的遗传连锁图,结合2个年份2个环境下主花序有效角果数性状表型数据,采用WinQTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法(composite interval mapping,简称CIM)进行QTL定位和效应估计。结果在2个环境下共检测到6个与主花序有效角果数、性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异范围为7.9%～24.39%。其中qESN-W-C5的贡献率达到24.39%,LOD值为12.97,位于C5染色体上,因此视其为该主花序有效角果数性状的主效QTLs。将拟南芥中已发表的角果数相关的3个基因与主效QTL置信区间对应的油菜基因组上104个基因进行同源比较分析,结果主效QTL区域内1个候选基因BnaC05g32840D与拟南芥角果数基因AT3G19820具有较高的同源性,推测其为油菜主花序有效角果数候选基因。

“互联网+”环境下的《植物组织培养》教学效果分析

本文对武汉生物工程学院2016-2018级中药学本科生在《植物组织培养》课程学习过程中,应用“互联网+”教学应用模式下的教学效果进行分析。研究结果发现,应用“互联网+”作为教学辅助手段,可以大大提高学生的学习积极性和学习效果。与对照组(传统教学模式)相比,学生的到课率,作业优秀率,期末成绩等方面都得到较高的提升。本文为深入探讨《植物组织培养》课程的教学改革,积极推进“互联网+”教学应用模式提供了基础。

合作学习法在植物细胞工程教学中的应用

合作学习法是一种重要的高效学习方式. 它改善了课堂内的气氛, 极大的提高了学生的积极性, 培养了学生团队合作精神和独立解决问题的能力.将合作学习法应用于 《植物细胞工程》 教学中, 取得了良好的效果.

《植物生理学》互联网+线上教学效果研究

本文对特殊时期下武汉生物工程学院2018级生物技术和生物工程本科生在《植物生理学》课程学习过程中,应用互联网+线上教学模式下的教学效果进行分析.研究结果发现,应用线上教学,可以大大提高学生自主学习的能力,提高学生学习的积极性,但由于异地教学对学生的实时把控能力欠缺,还是存在一定的问题.本文为深入探讨《植物生理学》课程的教学改革,为今后开展传统线下结合互联网+线上教学提供了良好的经验.