木薯储藏根采后生理性变质研究进展

木薯(Manihot esculenta Crantz)是热带、亚热带地区重要的粮食作物和能源作物。木薯产量很高,储藏根富含淀粉,但收获后采后生理性变质严重,严重影响了木薯的开发和利用。结合近期研究工作,综述了木薯储藏根采后生理性变质的研究进展,包括采后生理性变质的检测标准、生化基础、抗采后生理性变质的杂交育种、以活性氧自由基为主要研究对象的功能基因组学与基因工程、应用前景及存在的问题,以期为木薯储藏根采后生理性变质的遗传改良提供参考。

拟南芥突变体uro的表型分析表明URO基因参与生长素调节的植物发育过程

在筛选拟南芥(Arabidopsis thaliana L．)叶突变体的过程中获得拟南芥upright rosette(uro)突变体。uro为半显性突变体，因突变体在幼苗生长期莲座叶竖直生长而得名。对uro突变体的表型进行了详细的分析，结果表明：uro突变不仅造成叶生长模式的改变，还出现多种其他异常表型。uro杂合和纯合突变体都表现出植物顶端优势的丧失，纯合突变体表现得更为严重。uro纯合突变体的一些二级分枝会被叶取代，这种叶的叶柄与叶片远轴面连接。突变体的花发育也有多种异常表型，主要表现为花瓣及雄蕊数目的改变、花器官的同源异型转化和不同花器官的融合。“加突变体茎软，细胞学水平分析表明突变体的内皮层组织发生增生，束间纤维发育及维管束分化受阻。顶端优势的丧失及维管组织的异常发育表明，URO基因可能参与生长素对植物发育的调节。pinluro双突变体表型的分析表明，虽然双突变茎表型出现了两亲本表型的叠加，但双突变体的花却出现了新的表型，说明URO与PINI基因在调节植物发育过程中具有部分遗传上的相互作用，这一结果进一步证明URO基因参与了生长素调节的植物发育过程。

瞬时表达靶向TMV外壳蛋白基因的siRNA能干扰病毒侵染

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是与内源性mRNA编码区某段序列同源的双链RNA导入细胞后,该mRNA发生特异性降解,从而导致该基因表达沉默的现象。小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)作为RNAi途径的重要中介, 已被广泛应用于动、植物抗病毒治疗研究。本文以烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)外壳蛋白基因为靶位,设计合成表达小干扰RNA的寡核苷酸,亚克隆到植物双元表达载体pBI121中,直接转化根癌农杆菌。通过根癌农杆菌介导的瞬时表达法,研究了同源于TMV外壳蛋白的siRNA对TMV侵染的干扰作用。结果表明,瞬时表达的siRNA能够特异性干扰TMV侵染。含有重组表达载体pBI121／siRNA的根癌农杆菌渗入普通烟植株,在TMV接种后14 d其上部叶片没有表现典型的花叶症状。对这些叶片进行Northern杂交试验也没有检测到TMV病毒的RNA积累或仅有很少量的积累。在枯斑寄主心叶烟上,siRNA的瞬时表达可使TMV侵染后的枯斑数明显减少,甚至不产生枯斑。此外,同源于TMV外壳蛋白的siRNA瞬时表达对非同源的黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)没有抑制作用,表明siRNA的干扰作用具有高度的同源依赖性。

水稻第4号染色体不同位置的Ds转座子转座行为的分析

使用农杆菌介导的方法转化粳稻品种中花11,构建了在第4号染色体不同位置插入了Ds(dissociation)因子的水稻转化群体和带有Ac(activator)转座酶基因的转化植株。将携带了Ac转座酶基因的植株与不同Ds转化植株杂交,杂交F1代同时带有Ac转座酶和Ds因子(Ac/Ds植株)。用PCR方法检测了杂交F2代Ds的切离频率,结果发现靠近第4号染色体着丝粒附近的Ds转座子切离频率低,而靠近第4号染色体末端区域的Ds转座子切离频率高,这表明Ds转座子的原始插入位置对其杂交后代的切离频率有很大的影响,推测与原始插入位点附近的染色体结构有关。

两个新的水稻缺叶绿素b突变体光合作用的热稳定性

两个新的缺叶绿素b的水稻突变体VG28-1,VG30-5及其野生型品种中花11号的叶片用28℃,36℃,40℃,44℃和48℃等温度于暗处理30 min或以0.5℃／min的速率从30℃逐步升温至80℃.光合机构的热稳定性通过叶绿素荧光参数、光合速率、色素含量、叶绿体超微结构和H2O2累积的组织定位等的变化给予估测,缺叶绿素易的突变体与野生型之间的Fo-温度响应曲线的格式有差别,且突变体Fo快速升高的温度折点(48℃)比野生型(51℃)低3℃.温度升至45℃时,突变体的叶绿体肿胀,基粒类囊体开始模糊并失去光合放氧能力,但野生型的叶绿体超微结构仍无明显的变化.55℃处理后两个突变体的类囊体结构紊乱,叶片中的H2O2明显累积,野生型中H2O2量少,膨大的类囊体仍保持一定的垛叠结构.与野生型相比,高温处理过程中突变体的qP,NPQ和Fv／Fm的较大变化与其Pn下降速率相近.这些结果表明缺叶绿素b的突变体对高温敏感,LHC Ⅱ中缺叶绿素b可能导致较低的PS Ⅱ结构与功能的热稳定性,光合机构的热损伤可能部分归因于在重度高温条件下产生的氧化胁迫.