基因枪法将GAI基因导入巴西橡胶的研究

为了探讨利用基因工程技术进行橡胶树品质改良的可行性,用基因枪轰击巴西橡胶(Hevea brasiliensis)愈伤组织,将GAI矮化基因导入橡胶受体中,通过50mg L-1卡那霉素筛选鉴定,优化了基因枪法转化橡胶的各种参数。结果表明,DNA金弹与靶细胞的距离为9cm,每皿轰击一次时,胚状体诱导率可以达到1.87%。经过GUS组织染色和PCR扩增鉴定,初步确定GAI基因已经整合到橡胶基因组中。

蓖麻DELLA蛋白家族GAI基因克隆、表达及生物信息学分析

植物激素赤霉素对植物生长发育具有多种调控功能,赤霉素信号转导途径依赖DELLA蛋白介导.为探究DELLA蛋白家族成员在蓖麻植株生长过程中所起到的作用,实验以通蓖5号蓖麻品种为实验材料,利用蓖麻基因组及转录组数据,筛选DELLA蛋白家族成员关键成员GAI.PCR扩增获取GAI基因全长cDNA序列,测序结果表明,通蓖5号GAI基因序列与GenBank已发表的Hale品种GAI(登录号:XM_002533984.2)基因序列相比较,在第871位置处有一个单核苷酸改变(G→A),但其编码的氨基酸未见改变.生物信息学序列分析发现蓖麻GAI蛋白具有GRAS家族典型的结构域.系统发育树分析表明,DELLA GAI蛋白在物种进化过程中具有高度保守性.实验比较了通蓖5号成熟种子、新鲜叶片、根尖和茎尖组织材料,RT-PCR比较蓖麻不同组织器官的GAI基因的条带相对百分比.结果表明,GAI基因表达量在不同组织器官中存在显著差异,GAI基因在蓖麻中的表达量从小到大依次为:成熟种子﹤新鲜叶片﹤根尖﹤茎尖,这可能是GAI基因在蓖麻不同的组织器官中发挥着不同的作用有关,GAI蛋白可能与茎尖发育、蓖麻株高具有显著相关性.

基因枪法获得GAI转基因橡胶树植株的研究

将含有Camv35S启动子、卡那霉素抗性基因和GUS报告基因,目的基因为GAI基因的转化载体质粒pBI121,通过基因枪轰击巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.-Arg.)花药愈伤组织,50 mg L-1卡那霉素的继代培养基进行抗性筛选。获得了抗性再生植株,经过PCR、Southern检测结果表明:GAI基因已经成功转入橡胶树基因组中。

大豆基因组GmGAI同源基因的生物信息学分析

利用Phytozome数据库、NCBI站和MEGA4.0、ClustalX软件对大豆(Glycine max)基因组中GAI(GA insensitive)同源基因进行生物信息学分析,发现大豆GAI基因有7个拷贝,都不含有内含子,分别分布于第4、5、6、8、10、11和18号染色体上,它们都属于GRAS家族,都存在DELLA(34-106)和GRAS(158-513)2个结构域。氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,大豆GAI的7个拷贝进化距离并不是最近的,而是分别有与之最近的其他物种,推测大豆GAI的7个拷贝在进化的过程中功能上发生了一些变化,对植物的生长发育可能会产生不同的影响。

大岩桐GAI同源基因的克隆及功能研究

以大岩桐(Sinningia speciosa)花蕾RNA为模板,利用RACE技术克隆了大岩桐GAI同源基因的全长cDNA,命名为SsGAI(在GenBank中登录号为:FJ594773).序列分析表明,SsGAI的ORF长度为1689bp,编码562个氨基酸,含有典型的植物DELLA结构域以及GRAS结构域.蛋白同源性分析表明,SsGAI与葡萄的VvGAI及陆地棉的GhGAI相似性分别为68%、64%.SsGAI基因在花萼中的相对表达量最高,在茎中表达沉默.将SsGAI置于CaMV35S启动子控制下在烟草中异位表达,转基因烟草表现出植株矮化,花瓣数增加,花期延迟等新表型,表明SsGAI参与了转基因烟草株高及花器官的发育.

农杆菌介导法遗传转化巴西橡胶树转化条件的研究

用包含GAI基因的EHA105农杆菌,对巴西橡胶树海垦2花药愈伤组织进行侵染,对多项转化条件进行了梯度实验,结果表明选择培养30 d的橡胶花药愈伤组织,农杆菌菌液浓度OD600为0.6时侵染3 min,20℃共培养2 d,Cef浓度为200 mg/L进行抑菌培养是比较合理的转化条件。

外源GA3和IAA对烤烟内源激素调控效应和常规化学成分的影响

为了探究外源GA3和IAA对烟草生长及品质的影响,从激素和基因水平探究外源激素作用机理,探索较优激素浓度配比。采用田间试验,以烤烟品种NC71为实验材料,设置不同浓度配比的外源激素,检测了不同时期烤烟株高、干物质积累、激素含量、相关基因表达量的变化和烟叶品质的变化。结果表明,外源GA3可以显著提高烤烟株高和节距,而外源IAA相对提升较少,烟株的干物质量也随着GA3浓度提高而增大。喷施不同浓度外源GA3和IAA均可提高茎尖GA3和IAA含量并降低ABA含量,其中150 mg/L提升效果最明显,100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA次之。外源GA3能够使烟草GAI1基因表达量明显下降,IAA也能降低GAI基因的相对表达量,但效果相对较弱。喷施外源激素的烟叶总糖、还原糖、钾含量都有所增加,而总氮、烟碱、氯含量则有所下降,100 mg/L外源GA3与IAA配合施用的条件下钾氯比和糖碱比最高,品质表现较好,可在移栽后15 d喷施100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA。这些结果可以为豫中烟区烤烟喷施外源生长调节剂提供依据。