适合我国小麦醇溶蛋白“指纹图谱”绘制的改良APAGE分子标记技术

依据ISTA的A-PAGE标准方法，摸索出一套适合国产仪器及药品快速、准确、经济、实用的麦醇溶蛋白指纹图谱绘制技术，克服了国内其它改良方法剥胶困难、分辨率不高、实验效率较低的弊病，并对谱带识别方法进行了改进，为我国小麦核心种质指纹图谱的绘制及品质分析和品种鉴别等方面提供了可靠技术手段。

中国北方冬麦区主栽品种醇溶蛋白组成的遗传演变分析

用改良的 p H3.2 A- PAGE技术分析了我国北方冬麦区建国后不同时期的 5 1个主栽品种和 2 1个骨干亲本的醇溶蛋白组成及其遗传演化规律。结果表明 ,供试主栽品种具有丰富的醇溶蛋白变异类型 ,是今后小麦育种的重要物质基础。本实验材料共分离出 72种醇溶蛋白组分 ,供试主栽品种含有其全部组分 ,其单品种谱带数目在 2 1～ 4 1之间 ,品种间各类蛋白组分变异系数在 10 .5 2 %～ 4 1.35 %之间 ,ω、γ、β和 α区分别分离出 30 ,15 ,16,11条醇溶蛋白谱带 ,表明 Gli- 1位点具有更广泛的等位变异 ;不同时期主栽品种的谱带总数呈逐代增加的趋势 ,但表现为 195 0′s～ 1960′s和 1980′s～ 1990′s两个较大的跨度。谱带总体水平的提高 ,弱带和ω区的谱带增加贡献最大 ,谱带染色强度权重值 (WBD)相对变化较小。各年代主体品种逐步以高谱带水平的品种替代低谱带水平的品种 ,从 195 0′s以 型(BN <2 5 )品种占主导地位 ,逐步演化到 1990′s以 型 (BN≥ 35 )品种占主导地位 ;单谱带分析发现 ,对产量性状有利的谱带在品种演变中一般呈增的趋势 ,而对加工品质性状有利的谱带在品种演变中一般呈减的趋势 ,或出现频率很低 ,说明表型选择对醇溶蛋白演变起了相对重要的作用 ,这也解释了我国当前多数推广品种品质欠佳的部?

植物重金属超富集机理研究进展

植物超富集重金属机理主要涉及植物对金属离子高的吸收、运输能力,区域化作用及螯合作用等方面,其中跨膜运载蛋白的表达、调控对重金属超富集这一特性起了关键作用。金属阳离子运载蛋白家族主要包括CDF家族、NRAMP家族和ZIP家族等,在超富集植物中已克隆出多个家族的金属运载蛋白基因,这些基因的过量表达对重金属在细胞中的运输、分布和富集及提高植物的抗性方面发挥了重要作用。综述了近年来研究重金属超富集植物吸收、转运和贮存Zn、Ni、Cd等重金属的生理和分子机制所取得的主要进展。

基因工程改良植物重金属抗性与富集能力的研究进展

基于分子水平上对植物吸收、解毒、忍耐以及超富集重金属的几个关键步骤的认识 ,以及一些功能基因相继在细菌、酵母、植物和动物中被分离、鉴定 ,近年来 ,人们利用转基因技术提高植物重金属抗性和富集能力方面已获得进展 ,一些功能基因 (如gsh1,MerA和ArsC)及其工程植物已显示出植物修复产业化潜力。特别对转基因技术所采取的分子生物学途径、达到的效果以及存在的问题进行了详述 。

影响小麦幼穗组培效应的几个因素探讨

不同基因型小麦幼穗愈伤组织诱导能力及绿苗分化能力差异很大。根据原初愈伤组织状态实验材料划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3种类型。Ⅱ型愈伤组织状态胚性较好 ;不同浓度ABA和幼穗提取液可使Ⅰ型和Ⅲ型愈伤组织向Ⅱ型发展 ,0 5～ 1 0mg·L-1的ABA适于Ⅰ型向Ⅱ型的转化 ,2 0～ 2 5ml·L 1的幼穗提取液适于Ⅲ型向Ⅱ型的转化 ;诱导培养基中不宜添加KT ,0 5mg·L-1的KT表现抑制作用。

中国北方冬麦区主栽品种醇溶蛋白指纹图谱数据库的建立

结合CAWGES软件 ,用改良的pH3.2A PAGE技术绘制并构建了我国北方冬麦区建国后不同时期的主栽品种及其部分骨干亲本共 6 8个品种的标准麦醇溶蛋白指纹图谱及其数据库。并利用数据库在图谱分析、品种鉴定及血缘关系研究等方面进行了应用探讨 ,为建立小麦核心种质及品种鉴别提供了有效手段。

小麦醇溶蛋白电泳指纹鉴定和分析的微机辅助系统

小麦醇溶蛋白电泳指纹鉴定和分析的微机辅助系统”是配合A -PAGE技术建立的 ,以TurboC为编程语言和开发环境 ,可在 80 386及其以上微机运行。系统实现了大量小麦种质醇溶蛋白电泳指纹档案的微机管理和对小麦品种及其特征谱带准确、快速的搜寻、鉴定及遗传分析 ,亦适于小麦分类、演变和亲缘关系等方面的研究应用。介绍了系统的基本结构、主要功能、特点及应用实例。

冬小麦配组花培群体基因反应型的研究

研究了在同一培养条件下随机抽取的72种冬小麦配组花培群体基因反应型,结果表明:不同基因型间花培反应差异很大,但一般均可诱导出愈伤组织,没有绿苗分化的组合占33％;供试配组愈伤组织诱导率(A值水平)近似正态分布;高愈伤诱导率的组合中,出现高绿苗分化率组合的机率很小,但出现高绿苗诱导率组合的机率最大,在低愈伤诱导率(<5％)的组合中,除个别易分化基因型外,一般很难分化出苗;愈伤诱导率在 10％～20％之间时,绿茵诱导率大于 1％的配组出现的机率最大。

纤毛鹅观草DREB类基因RcDREB1的克隆及其蛋白结合干旱应答元件DRE的功能验证

以纤毛鹅观草为材料,通过RT-PCR和RACE技术,首次克隆了一个纤毛鹅观草DREB类基因的全长cDNA序列,命名为RcDREB1。该基因编码蛋白含有一个保守的AP2结构域,表明该基因是AP2大家族的一个新成员。种系发生树分析表明,RcDREB1与小麦AP2家族DREB类基因高度同源。酵母单杂交试验表明,RcDREB1表达的蛋白具有特异结合干旱应答DRE元件的功能;通过实时定量PCR分析发现,高盐、干旱、重金属镉和低温胁迫均可诱导RcDREB1表达,但其对高盐反应较为显著。本研究表明,RcDREB1是DREB类转录因子基因,在介导植物响应逆境信号方面可能发挥着重要生物学功能,为进一步分析小麦族的进化和转基因应用奠定了基础。

蒙古冰草肌动蛋白基因(MwACT2)克隆与表达分析

本研究应用RT-PCR和RACE技术,从蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)中分离到1个肌动蛋白基因,命名为MwACT2。序列分析表明:MwACT2基因全长1506bp,含有1个1131bp的开放型阅读框,MwACT2蛋白长度为376个氨基酸残基,分子量为41.606KDa,理论等电点为5.29,含有actin保守位点,属于actin家族成员。该基因编码的氨基酸序列与Genebank中乌拉尔图(Triticum_urartu)肌动蛋白(登录号:EMS62134.1)氨基酸具有99%的一致性,属于非跨膜蛋白。利用半定量RT-PCR技术分析MwACT2基因的表达,结果表明该基因表达稳定,经高盐、干旱、低温处理后的表达强度无显著差异。

蒙古冰草半胱氨酸蛋白酶基因MwCP1的克隆

利用RACE技术从蒙古冰草中分离到1个半胱氨酸蛋白酶基因序列,命名为MwCP1,Genbank注册号为KJ534636。序列分析表明:MwCP1基因全长1042bp,含有1个579bp的开放型阅读框,编码192个氨基酸,含有1个CP保守区,属于CP1家族成员。基因编码蛋白的分子量为20.908KD,理论等电点为5.339,属于亲水性、非跨膜蛋白。其编码的氨基酸序列与Genbank中粗山羊草半胱氨酸蛋白酶蛋白(登录号:EMT10192.1)具有较高的氨基酸一致性。

小麦幼穗提取液对小麦花药培养的影响

本研究选取１９９７年有代表性的２个组合９７（１），９７（２），以Ｃ１７培养基为基本培养基，分别加小麦幼穗提取液０，１０，２０，３０，５０ｍｇ．Ｌ＾－１，以比较幼穗提取液对小麦花药培养效果的影响。结果表明：随着幼穗提取液质量浓度增加，小麦花药愈伤诱导率，愈伤分化率及绿 产量的表现出先增后减的变化规律，并且在加入３０ｍｇ．Ｌ＾－１幼穗提取液时，三项指标在两组合中均达最高。

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定蔬菜中微量铅和镉

目的：建立了微波消解技术进行样品前处理，结合石墨炉原子吸收测定蔬菜中重金属元素铅和镉的方法。方法：在蔬菜试样中加入适量硝酸及过氧化氢，进行微波消解。消解液中的铅和镉用石墨炉原子吸收分光光度计直接测定。为提高灰化温度，有效消除基体干扰，选用磷酸二氢铵作基体改进剂。结果：铅和镉的检出限分别为1．83μg／kg和0．394μg／kg。样品测定回收率分别为94％～109％和96％～108％，RSD分别为2．8％～6．3％和2．4％～6．6％。结论：所得分析结果与常规湿式消解比较，具有更好的准确度和精密度。此方法还具有操作简单、快速、减少污染和损失等优点。

植物富集硒的关键酶及其转基因研究进展

硒是生态环境中一种十分重要的微量元素,其在动物、植物和人体中均有重要的生物学功能。综述了硒在植物中的富集过程,2种关键的酶基因研究,以及国内外富硒转基因的研究进展,并提出今后的研究方向。

长穗偃麦草DREB类基因EeAP2.2的克隆与序列分析

结合RACE和Genome Walking技术从十倍体长穗偃麦草中克隆了AP2家族的一个全长cDNA序列,命名为Ee-AP2.2。序列分析表明,该基因具有一个837bp的开放阅读框,编码279个氨基酸残基,含有一个保守的AP2结构域,是AP2大家族的一个新成员。该基因编码的氨基酸序列与GenBank已有的普通小麦AP2家族两个同源基因编码蛋白TaDREB1和TaDREBW50(登录号分别为:AAL01124.1和AAY44605.1)具有98%的氨基酸序列一致性,与大麦AP2蛋白HvDREB1-a(登录号AAY25517.1)、高羊茅AP2蛋白FaDREB2A(登录号CAG30547.1)及水稻OsDREB2.2(登录号AY064403)的氨基酸序列一致性分别为93%、86%和69%。说明该基因与小麦AP2家族基因的同源性最高。本研究除获得了长穗偃麦草一个重要抗逆转录因子基因EeAP2.2的全长cDNA序列外,也提供了一种快速、有效克隆功能基因的方法。

印度芥菜BjJ10-2基因原核表达载体构建及抗盐功能的鉴定

利用RT-PCR技术克隆了印度芥菜核糖体相关膜蛋白RAMP4家族成员BjJ10-2基因的开放读码框,成功构建了pET32a-BjJ10-2原核表达载体,通过热激法将其转化到原核表达菌株BL21(DE3)plysS中,得到重组大肠杆菌BL21(pET32a-BjJ10-2)。SDS-PAGE凝胶电泳检测到在IPTG诱导下BjJ10-2在BL21菌株中获得表达。利用分光光度计检测重组大肠杆菌BL21(pET32a-BjJ10-2)和对照菌株BL21(pET32a)的抗盐性,结果表明,过表达BjJ10-2的BL21菌株的抗盐性明显高于对照菌株,其抗NaCl的浓度可高达0.8mol/L。半定量RT-PCR的结果表明BjJ10-2基因响应盐胁迫,在印度芥菜根部其mRNA转录丰度显著增强,在8～12h达到峰值。说明BjJ10-2是一个新的盐胁迫响应基因,可能在植物抗盐生理过程中扮演重要角色。

ERF转录因子调控生物胁迫反应的研究进展

ERF家族是植物所特有的APETALA2/乙烯响应因子(APETALA2/ethylene-responsive factor,AP2/ERF)转录因子家族的一个主要亚家族,其成员结构特点是仅含有1个58-60个氨基酸组成的AP2/ERF结构域。有关该家族成员的大多数研究集中在与寒、旱等非生物胁迫方面,最近越来越多的研究表明ERF在植物抵御病虫侵害等生物胁迫方面也发挥着重要作用。ERF亚家族成员通过结合下游互作基因启动子区域的GCC box元件,从而激活或抑制这些病程相关基因的表达。同时ERFs参与水杨酸(salicylic acid,SA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)、乙烯(ethylene,ET)及过氧化氢(H2O2)等多种激素的信号途径,通过相互促进/拮抗高效协调体内不同激素抵御病原菌的入侵,提高植物的抗病、抗虫性。本文综述了ERF转录因子的结构功能特点、在不同植物抗生物胁迫中的调控方式,以及其通过协调不同激素信号途径相互作用来提高植物抗病虫的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。

小麦转基因技术及转化功能基因研究进展

小麦是世界上重要的粮食作物,相对于玉米、水稻等其他禾本科作物,其转基因研究虽然进展比较缓慢,但近几年已逐步取得了一些可喜进展。通过对小麦转基因尝试的不同方法的总结,如花粉管通道法、基因枪法、农杆菌介导法等,分析了各方法的优缺点,同时介绍了已向小麦转化的功能基因及其类型,如DREB、LEA等抗逆基因,GNA、Bt等抗病虫基因,aroA、Bar等抗除草剂基因,1Dy10、1Ax1等品质改良基因。在此基础上对小麦转基因技术,特别展望了整株水平上的农杆菌介导的幼穗转化法的前景和策略,以期促进转基因技术的不断提高和在小麦品种改良中的应用。

印度芥菜BjSMT基因的克隆及抗硒分析

通过同源克隆技术首次克隆了硒富集模式植物印度芥菜的硒代谢关键酶(硒代半胱氨酸甲基转移酶)基因,命名为BjSMT。该基因全长1865bp,包含5个内含子序列和6个外显子序列,共编码346个氨基酸。系统发育树分析显示该基因与芸薹属甘蓝(Brassica oleracea L.)亲缘关系最近。qPCR分析发现,在低浓度硒处理下,BjSMT基因转录水平迅速提升后达到平稳,在12h达到峰值,约是对照的2.62倍。对转BjSMT烟草Na_2SeO_3胁迫研究发现,在0~240μmol/L不同Na_2SeO_3浓度胁迫下,BjSMT过表达烟草的长势明显优于转空载体烟草,在120μmol/L胁迫浓度下差异最大,株高、鲜重、谷胱甘肽过氧化物酶活性等差异最显著。表明,BjSMT可迅速增强表达响应环境硒胁迫,在植物中过表达BjSMT可显著提高其耐硒能力,为更深入研究印度芥菜富硒机理及转基因应用奠定了基础。

脱落酸(ABA)对小麦花药培养的影响

本研究选取3个冬小麦杂交组合为材料，以C17培养基为基本培养基，设0，0．05，0．1，0．5mg·L-1ABA4个水平，比较了ABA对小麦花药愈伤诱导率、分化率、绿苗产量的影响。结果表明：随ABA质量浓度的增加对出愈率影响不大，但分化率及绿苗产量均表现先升后降趋势，并且在添加0．1mg·L-1ABA时，绿苗产量最大。