利用病毒诱导的基因沉默技术研究一个豌豆PI同源基因的功能

在植物发育生物学研究中,对很多非模式植物基因功能的研究总是因为缺乏快速有效的方法而受到限制.病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术是近年来发展起来的一种反向遗传学快速研究基因功能的方法.本研究利用一种基于PEBV(pea early browning virus)的VIGS体系研究了豌豆PsPI基因的功能.豌豆在其PsPI基因沉默后出现了类似于拟南芥pi突变体/金鱼草glo突变体的表型,导致花瓣向萼片以及雄蕊向心皮转变.半定量RT-PCR分析发现,在VIGS-PsPI沉默植株花苞中,PsPI基因的mRNA水平显著下降.mRNA原位杂交结果显示,PsPI基因早期在起始共同原基的部位表达,后期在花器官第二、三轮表达.本研究结果证明了PsPI基因具有拟南芥PI/金鱼草GLO同源基因的功能,说明这类基因在进化和功能上是相当保守的,同时也表明VIGS是一种研究植物基因功能的快速有效的方法,特别是对于那些转化困难的非模式植物基因功能的研究具有更为重要的意义.

百脉根BIO和豌豆突变位点ELE2的比较基因组定位(英文)

豆科两侧对称花的花瓣具有背腹(DV)的分化以及可变的器官内部(IN)非对称性,在大小与形状上显示出不同的发育特征;因而花瓣的发育为克隆决定植物器官的形状与大小的关键基因提供了很好的实验系统。本研究对百脉根中BIO基因进行研究。百脉根bio突变体具有多效性,既影响花器官内部的对称性也影响器官的大小和育性,豌豆ele突变体的表型与bio相似。定位结果表明BIO和ELE2位于豆科基因组的共线性区段,提示BIO和ELE2可能是同源基因突变所致。本研究利用比较基因组定位方法,将BIO和ELE2候选基因锚定在豆科模式植物百脉根和蒺藜苜蓿基因组含有11个同源基因的BAC重叠群上。BIO和ELE2基因的克隆将有助于揭示豆科花瓣形态和大小调控的分子机理,进而为豆科作物遗传改良提供分子理论基础。

水稻Ac/Ds系统的Ds转座行为

将玉米的转座子系统Ac/Ds导入水稻基因组中诱导产生突变体的方法已成为构建水稻插入突变体库的主要策略之一.本研究通过水稻Ds-T-DNA转化纯合体和Ac-T-DNA转化纯合体的杂交,构建水稻的Ac/Ds双因子转座系统,对F1～F5代的Ds转座行为进行了研究.通过转座检测,发现1例Ds转座引起约170bpT-DNA载体序列的缺失,另1例Ds转座插入基因组时带有一段272bp的T-DNA载体序列.对F1～F5代Ds转座的连续检测结果表明,配子体转座频率随世代的增加而提高,F3代的配子体转座频率达54.2%.采用TAIL-PCR的方法扩增Ds元件旁侧的基因组序列,对17个TAIL-PCR产物的序列进行了分析,发现有5例Ds插入到基因序列中,Ds既可发生邻近位置的转座,也可发生不连锁的转座,Ds在染色体间的转座频率为33.3%.

低浓度NaHSO_3促进拟南芥PGR5/PGRL1介导的循环电子传递途径的运转

本研究利用拟南芥两条循环电子传递途径的突变体——NDH途径的突变体crr4、PGR5/PGRL1途径的突变体pgr5以及两条途径的双突变体crr4/pgr5来研究低浓度NaHSO_3在不同循环电子传递途径中的作用机制。结果显示,低浓度NaHSO_3处理增加了光-暗-光转换条件下Ndh H的积累和持续光照条件下PGR5的积累。低浓度NaHSO_3明显地促进了pgr5在光-暗-光转换条件下、暗-光转换条件下和持续光照条件下crr4的循环电子传递速率,表明低浓度NaHSO_3也参与了PGR5途径的运转。与pgr5相比,低浓度的NaHSO_3处理明显提高了持续光照下crr4突变体的跨类囊体膜质子梯度的建立和热耗散能力。根据这些结果我们推测,低浓度NaHSO_3在光下通过促进PGR5蛋白的表达,增加依赖PGR5途径的跨类囊体膜质子梯度和热耗散能力,在光保护中发挥重要的作用。