空间环境对水稻遗传变异的分子生物学分析

通过神舟三号飞船搭载的水稻DH7干种子，进行空间诱变处理，回收返地种植至第三代，对其植株进行形态学观察，并同时进行分子生物学检测。结果如下，与对照相比，突变体的植株形态表现出明显差异。例如，株高、穗长、叶宽及千粒重等性状参数均显著增加；生育期平均提前25X，而单株分蘖数则下降17名。第二茎杆横切面的显微观察显示，突变体第二茎杆的平均直径增加30％，而其导管细胞的体积以及维管束间的距离明显缩小。另外，从扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism，AFLP）的聚合链式反应（PCR）扩增结果可以看出，与对照相比，AFLP扩增的DNA条带的多态性高达10％，具体表现为原有DNA条带的丢失、新的DNA条带的产生以及DNA条带大小的差异三种类型。以上分析结果证实，空间环境对植物体的基因组DNA水平可以产生一定的影响，并且这些变化可能与植株的形态特征差异直接相关。

空间环境和模拟微重力环境下番茄试管苗的开花结实实验

目的实现番茄试管苗在空间环境下开花结实,并比较空间环境和模拟微重力环境对番茄开花结实的影响。方法通过"神舟"8号飞船搭载和三维回转仪分别进行空间环境和模拟微重力环境的番茄开花结实实验,比较番茄结果率、果实大小、形状、颜色以及植株高度的差别。结果空间环境和模拟微重力环境下番茄试管苗都完成了开花结实的发育过程,且结果率、果实大小、形状、颜色以及植株高度都与地面对照差异不显著。结论高等植物可以在空间环境下完成开花结实的生殖生长过程。在特殊条件下,重力并非植物生殖生长的必要条件。

三维回转模拟微重力对拟南芥根尖基因表达谱的影响

目的从分子水平上分析和阐述植物根尖对模拟微重力效应的反应。方法以三维回转仪模拟微重力效应,回转处理7 d大小的拟南芥幼苗15 min。利用基因芯片技术,分析模拟微重力下拟南芥mR-NA表达谱的变化。结果拟南芥根尖细胞有392个基因的表达发生了显著变化,其中347个基因表达上调,45个基因表达发生下调。结论模拟微重力效应可以影响拟南芥根尖基因的表达,这些差异表达基因的功能涉及到植物的许多生命过程,包括抗逆反应、细胞壁物质合成、基因转录和信号转导等。