新牧一号杂花苜蓿MvNHX1基因的表达分析和提高烟草耐盐性的研究

提取新牧一号杂花苜蓿的总RNA,用特异引物RT-PCR扩增后的cDNA片段连接入pMD19-T载体,转化大肠杆菌DH5α,对阳性克隆进行序列分析,新牧一号苜蓿NHX1(MvNHX1)全长1 626 bp,Genbank登录号为:EU375310。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR分析表明,在盐胁迫下MvNHX1基因的表达均上调。构建重组植物表达载体pBI121-MvNHX1后,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,转基因烟草在盐胁迫下发芽率和生物量均高于非转基因烟草,表明MvNHX1能够提高转基因烟草的耐盐性。

新牧1号苜蓿两个抗逆相关基因启动子的克隆及分析

采用实时荧光定量PCR分析了新牧1号苜蓿(Medicago varia Xinmu-1)MvNHX1和MvDREB1基因在盐胁迫下的表达情况。此外,根据已获得的MvDREB1和MvNHX1基因序列设计特异引物,并以新牧1号苜蓿的基因组DNA为模板,克隆得到了这两个基因的启动子。利用生物信息学方法,分析这两个基因启动子的类型和结构,结果表明,MvNHX1和MvDREB1基因的启动子序列中均含有通用启动元件和上游调控元件,如CAAT框、TATA框、光响应元件、低温响应元件等,但部分响应元件的种类和数量不同。通过对两个基因启动子的克隆、分析及比较为进一步研究这两个基因的表达调控机制奠定了基础。

杂花苜蓿叶片光合生理生态特性

研究甘农1号杂花苜蓿(M ed icag o varia.cv.G annong N o.1)叶片光合生理生态特性。结果表明:不同生育期苜蓿叶片光合生理生态日变化动态各异;光合速率在5月和6月呈双峰型,有光合“午休”现象,在7月呈单峰型;蒸腾速率和气孔导度在各时期均呈双峰型;回归分析和相关分析结果表明,不同时期对叶片的净光合速率和蒸腾速率起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率和蒸腾速率的影响程度各异;温度是光合作用影响最主要的环境因子;受环境因子控制最显著的生理特征是叶片的蒸腾速度。

苜蓿雄性不育系花柱与柱头形态结构观察研究

对草原1号杂花苜蓿雄性不育系与可育系的花柱与柱头形态结构进行了对比观察研究,结果表明:苜蓿雄性不育系的花柱与柱头的形态结构与可育系有很大差别,不育系花柱细,柱头小且下陷,柱头的毛状体细胞相对少并紧包乳突状细胞,分泌物少.这些形态特征影响着苜蓿雄性不育系受粉和受精,是导致杂交制种结实率低的原因之一.

单播与混播下的杂花苜蓿与无芒雀麦光合生理生态特征分析

对无芒雀麦Bromus innermis和甘农1号杂花苜蓿Medicago variacv.Gannong NO.1叶片光合生理生态特性进行了初步分析。结果表明,杂花苜蓿初花期、无芒雀麦抽穗期光合速率、蒸腾速率和水分利用效率较高。混播无芒雀麦的光合速率、水分利用效率大于单播,但在光合“午降”期间差异不明显。牧草生育时期、环境因子(温度、湿度和土壤水分)对杂花苜蓿和无芒雀麦的光合速率有明显影响,植物个体的生理生态特性与群落稳定性的维持有密切关系。研究单播与混播下的杂花苜蓿与无芒雀麦群落光合生理生态特性,对于维持混播草地群落的稳定性,探寻种间竞争机理,科学地经营与管理草地具有十分重要的理论与现实意义。

苜蓿雄性不育系花蜜腺的解剖学研究

采用石蜡切片法对草原1号杂花苜蓿(MedicagovariaMartin.cv.'CaoyuanNo.1')(雄性可育系)和苜蓿雄性不育系不同发育时期的花蜜腺结构进行了对比分析。结果表明:草原1号杂花苜蓿的花蜜腺位于子房与雄蕊之间的花托上,属于花托结构蜜腺,由分泌表皮和泌蜜组织组成。其中雄性不育系和可育系花蜜腺在发育过程中细胞形状、大小、层数和液泡化程度以及淀粉粒的变化规律上无明显差异,但不育系淀粉粒形成的较晚,含量也比同期可育系少(败花期除外),说明不育系蜜腺分泌物少,直接影响苜蓿雄性不育系的授粉、受精,是导致其杂交制种结实率低的原因之一。

新牧一号苜蓿MvP5CS基因的克隆和功能分析

为研究苜蓿(Medicago sativa)耐盐分子机制,为抗逆分子育种提供依据,通过同源克隆和RT-PCR技术克隆了新牧一号杂花苜蓿(M.varia Xinmu-1)的MvP5CS基因,MvP5CS全长2 148bp,Genbank登录号为:EU371644。荧光定量PCR分析发现,在盐胁迫下MvP5CS基因表达明显上调,说明MvP5CS与苜蓿的耐盐性相关。利用农杆菌介导的叶盘转化法,将MvP5CS基因成功转入烟草(Nicotiana tabacum),盐胁迫下转MvP5CS基因T1代烟草萌发率和根长均高于非转基因烟草。表明新牧一号苜蓿P5CS基因能够提高转基因烟草的耐盐性。