不同超长链脂肪酸延长酶基因FAE1芥酸合成功能的比较

植物芥酸是在以FAE1(Fatty acid elongase 1)编码的β-酮脂酰-CoA合酶为关键限速酶的多酶复合体的催化下合成的,主要以TAG形式储存于种子中,是一种重要的油脂化工原料。不同植物来源的FAE1基因序列差异是导致其芥酸合成能力差异的根本原因。为分离和鉴定芥酸高合成能力的FAE1,本研究采用同源克隆法从油菜、海甘蓝、旱金莲和荷包蛋花等4种植物中克隆获得了12条正常编码的FAE1基因序列,并分别构建表达载体在酵母中进行诱导表达和芥酸含量比较分析。结果表明,源于不同植物的12条FAE1基因cDNA序列一致性介于52.1%~99.9%,氨基酸序列一致性介于49.9%~99.8%,FAE1基因具有明显的种属特性。酵母表达及GC-MS分析结果表明,源于绵油328、海甘蓝和荷包蛋花的8个FAE1基因具有超长链脂肪酸合成能力,其中CaFAE1-3合成芥酸能力最强(4.82%),其次为GjFAE1-1(4.53%),LdFAE1合成芥酸能力最弱(0.29%);CaFAE1-3对C20∶1转化率可达95.39%,在高芥酸育种领域具有极大的应用潜力。另外4个源自阳光80和旱金莲的FAE1基因均不具有芥酸合成功能,因为GyFAE1-2、TmFAE1-1和TmFAE1-2在保守的半胱氨酸或(和)组氨酸位点存在突变,而GyFAE1-1存在1个R395K突变,导致酶活丧失。本研究增进了对FAE1基因结构与功能之间关系的认识,为油菜和海甘蓝的高芥酸育种及芥酸性状基因工程改良提供了科学依据。

抗草甘膦基因aroAM12及抗虫基因Bts1m的转基因棉株

构建了一种新的植物高效表达载体pAM12 s1m ,其上携带有通过基因优化 (geneshuffling)技术获得的抗草甘膦突变基因 (aroAM12 )和抗虫人工合成重组Bt基因 (Bts1m)。aroAM12基因表达由CaMV35S启动子控制 ,Bts1m基因表达由2E 35S启动子和Ω因子控制。以棉花无菌苗下胚轴为外植体 ,采用农杆菌介导法将aroAM12和Bts1m基因导入棉花品种石远 32 1中 ,以aroAM12基因作为选择标记 ,草甘膦为选择剂直接筛选获得 5 2棵再生植株。PCR和Southernblot分析表明再生植株均整合有aroAM12基因 ,其中 38棵植株同时整合有aroAM12和Bts1m基因。Northernblot、Westernblot分析进一步证明整合到植株中的两个基因在转录和翻译水平上进行了有效表达。离体叶片草甘膦抗性和虫试实验证明 ,获得的转基因棉花对草甘膦和棉铃虫具有较强的抗性。

生物技术专业选修课模块式教学探讨

针对目前就业形势严峻的状况,结合自身条件与特点,长江大学生物技术专业对专业选修课教学进行了改革,提出了模块式教学的方案。并对选修课模块式设置的思想来源、实施方案和设置所需基本条件进行阐述。

甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的遗传分析

[目的]分析甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的性状遗传。[方法]选用1个甘蓝型油菜种(湘油15号,编号138)与2个野生芥菜型油菜品系(编号153和154)作为试材,进行正反杂交并获得了杂交种子。对杂种F1、F2代的发芽率、叶片大小及形状、株高、花粉育性、籽粒颜色等性状进行了分析。[结果]芥甘杂交较易获得杂交种子,F1代种子发芽率、成苗率及花粉育性均相对较高,平均株高低于双亲;而甘芥杂交较难获得杂种,且F1代自交亲和性差,结实率低,平均株高介于双亲之间;不论正反交,F1代营养生长优势和叶形母本效应明显,F2代株高出现明显分离,呈正态分布,未获得黄籽品系。[结论]为将甘芥杂交子代进一步应用于油菜遗传育种与品质改良提供了理论依据。

甘蓝型油菜MAGIC群体构建及其在遗传育种中的应用潜力

多亲本高级世代互交(multi-parent advanced generation inter-cross,MAGIC)群体是一类新型的遗传作图和育种群体。为探讨MAGIC群体在油菜遗传育种中的应用潜力,采用8亲本互交技术构建了一个含680个株系的甘蓝型油菜MAGIC群体,并应用单粒传法对群体材料进行连续套袋自交繁殖。在F_3,根据抗病表现、增产潜力及株型从中优选了204个株系构建了选种基础群体;在F_6,对各株系及其亲本的株高、一次分枝数、主花序有效长度、主花序有效角果数、角果长度、每角粒数、千粒重和单株产量等主要农艺性状进行了观测和比较。结果表明,群体中的主要农艺性状变异均符合正态分布,且一次分枝数、主花序有效长度、角果长度、每角粒数和千粒重5个性状相对亲本群体达到了显著或极显著差异,是一个优良品系选育的理想群体。通过2年3试点的测产试验和生态适应性观测,共从该群体中选出了9个菌核病抗性较好、增产优势明显的优良株系,为组建甘蓝型油菜多基因型种群品种提供了组份材料。

EMS与NaN_3对甘蓝型油菜和芥菜型油菜诱变的效果

采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠(NaN3)分别以不同浓度和处理时间组合,对3个甘蓝型油菜品种(湘油15号、中油821、中双9号)和3个芥菜型油菜品种(金油王2号、品系153和154)成熟种子进行诱变。以未处理组为对照,比较了诱变当代(M1)种子的发芽率和子代(M2)株高、叶色、花色、种皮颜色和花粉育性等生物学性状。结果发现,随着诱变剂浓度的增加和处理时间的延长各品种(系)M1代种子的发芽率逐渐降低,且相同处理条件下芥菜型油菜的平均发芽率要低于甘蓝型油菜;在M2代中初步筛选出28个甘蓝型油菜和38个芥菜型油菜的株高、叶色、花色等性状的突变体,为今后油菜遗传改良和功能基因组学研究提供了更丰富的研究材料。

重组纳豆激酶的研究进展

纳豆激酶是一种碱性丝氨酸蛋白酶,具有较强的直接溶解血纤维蛋白的特性,与当前的溶栓药物相比具有诸多优点,已成为新型溶栓药物开发的焦点。本文首先简要介绍了纳豆激酶基因及纳豆激酶分子的理化特性和生物学功能,对当前国内外采用基因工程技术(密码子优化、点突变、高效表达系统构建等)重组表达纳豆激酶的研究进展进行了综述,分析了其中存在的主要问题和不足以及商业化生产重组纳豆激酶的可能性,对纳豆激酶在医药、食品等行业中的应用前景进行了展望。

棉花茎尖农杆菌转化体系的建立

[目的]建立高效的以草甘膦为选择剂的棉花茎尖农杆菌遗传转化体系。[方法]以中棉35号、中棉27号、石远321和珂字312号4个陆地棉品种茎尖为遗传转化受体材料,采用农杆菌介导转化法,结合草甘膦筛选,探讨了影响棉花茎尖遗传转化效率的几个重要因素。[结果]棉花茎尖对草甘膦极为敏感,所有品种棉花茎尖均在60μmol/L草甘膦浓度下停止生长。对茎尖用OD600=1.0菌液浸染20 m in、预培养2 d、恢复培养1周和共培养72 h的处理能显著提高棉花遗传转化效率。对所有成活转基因棉株进行PCR检测的结果表明,所有植株均能扩增出目的基因aroA-M1 1.3 kb的特定条带。[结论]该研究为进一步加速转基因棉花的产业化进程奠定基础。

棉花茎尖培养及高效植株再生体系的建立

以中棉35号、中棉27、石远321和珂字棉312共4个陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种茎尖为材料,探讨了苗龄、生长调节剂、活性炭和IBA等因子对茎尖培养和再生的影响。结果表明,5d苗龄的茎尖、0.1mg/L6-BA+0.1mg/Lα-NAA最适于不定芽的诱导,3g/L活性炭和0.4mg/LIBA对根诱导与植株再生效果最佳,再生频率平均可达86.8%。实验结果初步建立了棉花茎尖的再生体系,为棉花茎尖的遗传转化奠定了基础。

油菜矮秆基因资源的研究与利用

就近几年来国内外在油菜矮化育种上的研究进行了综述,主要阐述了矮秆资源的矮化机制、矮秆或半矮秆基因的定位与克隆、矮秆基因与资源的利用等方面,并对今后油菜矮秆育种进行了展望。

野芥芥酸合成酶基因fae1的克隆与序列分析

根据GenBank中脂肪酸延长酶基因fae1序列（AY 888037）设计了PCR扩增引物,以野芥总DNA为模板进行扩增得到了特异扩增条带。测序结果表明,该片段长1651 bp,序列分析表明其氨基酸编码区为55-1575 bp,不含内含子序列,共编码506个氨基酸。该基因序列已提交GenBank,登录号为FJ870905。BLASTn分析结果表明,野芥中fae1基因与其他芸薹属品系的fae1基因核苷酸同源性为76%～98%;BLASTp分析结果表明,野芥中的FAE1与油菜中FAE1存在32个位点差异,其中部分差异可能导致了芥酸含量的不同。

湘油15号芥酸合成酶基因fae1的克隆与序列分析

根据GenBank中脂肪酸延长酶基因fae1序列(AY888037)设计了PCR扩增引物,以甘蓝型油菜品种湘油15号总DNA为模板进行扩增,得到了扩增产物。测序结果表明,该片段长度为1 642 bp,经序列分析表明,其氨基酸编码序列为1 425 bp,共编码475个氨基酸。BLAST分析结果表明,湘油15号中的fae1基因与其他芸薹属品系的fae1基因核苷酸同源性在66%～99%之间。氨基酸序列比对结果表明,高芥酸油菜品种fae1在第206位缺失了1个Thr,且甘蓝型油菜比白菜型油菜在羧基末端要多出7～16个氨基酸,这些核苷酸序列差异以及某些关键氨基酸的改变有可能是导致不同油菜品种中芥酸含量变异的原因。

关于遗传学“假显性”现象教学的几点思考

“假显性”是生物界一种重要的遗传现象，但现行的多种遗传学教材对于“假显性”的介绍过于简化和零散，对其定义也不统一，学生难以深入理解和全面掌握。对“假显性”遗传现象的发现、表达机制、细胞学鉴定及其应用进行了较为系统地归纳和整理，有助于学生全面认识和掌握“假显性”遗传现象。

脱落酸和水杨酸对干旱胁迫下芝麻幼苗生理特性的影响

以芝麻品种"中芝10号"为材料,采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫的方法,研究了脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)处理的芝麻幼苗在干旱胁迫(聚乙二醇浓度为0、20%、25%和30%)下的几项生理指标的变化。结果表明,芝麻幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性都比对照组(CK)高,脱落酸和水杨酸都能延缓干旱胁迫时芝麻叶片含水量的降低,丙二醛(MDA)的含量明显升高、可溶性糖(SS)的含量总体先升高后降低,芝麻幼苗的叶绿素含量呈下降趋势,而chla/chlb和car/chl逐渐上升。脱落酸与水杨酸之间表现出一定的差异,说明脱落酸和水杨酸在不同干旱胁迫下提高植物抗逆性的程度不同。

油菜转抗草甘膦、抗虫基因获得双抗植株

以草甘膦为筛选剂,用农杆菌介导法将编码5烯醇式丙酮酸莽草酸3磷酸合成酶(EPSPS)的aroAM12基因和编码苏云金杆菌毒蛋白的Btslm基因导入到甘蓝型油菜优良品种湘油15号中。在用草甘膦对转化体进行筛选的基础上,对转基因再生植株进行了PCR检测、Southernblot和Westernblot分析,结果证明外源基因确已导入到该油菜品种中,而且表达了相应的蛋白。对转基因植株进行抗草甘膦、抗虫性鉴定的结果表明,转基因植株具有抗草甘膦、抗虫的双重特性。研究结果还表明抗草甘膦的aroAM12基因在植物基因转化中,既可以用作抗除草剂基因,又可以代替常用的抗生素标记,用作植物筛选标记基因。

温度胁迫下淫羊藿的膜脂过氧化和保护酶活性

采用分光光度法测定了箭叶淫羊藿在不同温度处理后的过氧化物酶 (POD)活性 ,超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛 (MDA)含量 ,发现在高温胁迫下POD活性、SOD活性、MDA含量均呈上升趋势 .而在低温胁迫下 ,POD活性、SOD活性下降 ,而MDA含量在 0℃以上低温下降 ,0℃以下低温又开始上升 ;在 2 5℃时 ,POD活性、SOD活性、MDA含量均处于最低水平 .

构巢曲霉与30种丝状子囊菌的基因组比较

为探讨丝状子囊菌的序列同源性,文章利用公开发表的真菌基因组序列构建本地基因组数据库,设置E值统计阈值为0.1,将构巢曲霉(Aspergillus nidulans)基因组的10560个注释基因分别与30种丝状子囊菌基因组比较。结果表明,同源匹配基因数量的多少可反映子囊菌之间的进化关系。构巢曲霉基因组的924个基因与这30种子囊菌基因组同时存在匹配序列,其中E值在10-5～0.1、10-30～10-5、10-100～10-30、0～10-100范围内都存在匹配序列的基因分别为6个、3个、6个和6个。ClustalX多序列比对分析显示,E值10-5～0.1的6组序列和E值10-30～10-5的3组序列均显示变异性过大而E值0～10-100的6组序列过于保守,E值介于10-100～10-30之间的6组同源序列可用于本研究的31种子囊菌系统学分析。

一种适合本科教学实验的探针标记方法

分子杂交技术是分子生物学和基因工程研究、教学中常用的实验技术。常规方法存在成本高、效率低、安全性低等不足,需要发展高效、快速、低成本、安全、简捷的适合本科生教学的分子杂交方法。文章结合教学和科研实践,提出利用普通的Taq酶进行PCR探针标记的改进方法,结果发现该方法简便、效率高和成本低,非常适合本科生基因工程实验教学。

教育类APP在大学校园中的应用及发展方向

基于移动网络通讯技术和智能手机等信息化产品的快速发展,各式各样的APP软件也随之应运而生。其中,教育类APP作为一种可提供兼具丰富性、多样性和互动性等许多特点的移动学习资源在大学校园中日益受到欢迎,有力的促使了大学校园中现有教育教学模式和学习模式的改变。本文对教育类APP在大学校园中的应用情况进行了分析,评估了其对大学教育的价值和效果,并对未来应重视的问题并给出了建议。