植物分子育种技术在改良木薯种质方面的应用

木薯是热带、亚热带地区的重要粮食作物和经济作物。培育出生产性状更加优良的木薯品种,是推进木薯产业更快更好发展的重要基础。分子育种技术在培育优良木薯品种方面具有传统育种技术不可比拟的优势。该文介绍了近年来在提高植物抗寒性与病虫害抗性、降低氰苷含量、提高淀粉含量及组成、改变储存物种类、防止木薯收获后变质等方面的研究进展,以便在这些研究进展的基础上,利用植物分子育种技术加快获得具有抗逆能力提高、品质改良、产量增加、耐储藏等优良特性的木薯新品种。

OsRUS1酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用检测

采用PCR技术扩增水稻(Oryza sativa L)根UV-B敏感基因1(ROOT UV-B SENSITIVE 1,RUS1)四个不同片段[OsRUS1(1-1782)、OsRUS1(1-504)、OsRUS1(510-1282)、OsRUS1(1188-1782)],连接到T载体pMD18-T-Simple上,测序无误后分别亚克隆到诱饵载体pGBKT7上,酶切和测序结果表明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体构建成功,读码框正确;转化重组载体于酵母感受态细胞Y187中,用LacZ、MEL1活性检测法和营养缺陷型培养基SD-Trp-DO培养法进行自激活检测和毒性检测,结果表明诱饵载体对酵母菌株Y187没有转录激活活性和毒害作用。说明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体可以用于酵母双杂交系统中,为下一步从水稻cDNA文库中筛选互作蛋白奠定了基础。

OsRUS2.1酵母双杂交猎物载体的构建及其细胞毒性和自激活作用检测

采用PCR技术扩增水稻根UV-B敏感基因2.1(ROOT UV-B SENSITIVE 2.1,RUS2.1)四个不同片段[OsRUS2.1(1-1317),OsRUS2.1(1-138),OsRUS2.1(139-879),OsRUS2.1(880-1317)],连接到T载体pMD18-T-Simple上,测序无误后分别亚克隆到猎物表达载体pGADT7上。结果表明:四个OsRUS2.1基因片段的表达载体构建成功,读码框正确;分别转化这四个猎物表达载体于酵母感受态细胞Y187中,用LacZ、MEL1活性检测法和营养缺陷型培养基SD-Leu-DO培养法进行自激活检测和毒性检测,结果表明构建的四个OsRUS2.1不同片段的猎物表达载体对酵母菌株Y187均没有转录激活活性和毒害作用,可用于后续研究。

采用酵母双杂交技术研究OsRUS1与OsRUS2.1之间的相互作用

为了研究OsRUS1(ROOTUV-B SENSITIVE1)与OsRUS2.1(ROOTUV-B SENSITIVE2.1)之间是否具有相互作用以及通过何种结构域相互作用,采用酵母双杂交技术开展了如下工作。根据对OsRUS1与OsRUS2.1的DUF647结构域分布的分析,分别采用分子克隆技术将OsRUS1的4个不同片段[OsRUS1(1～1782)、OsRUS1(1～504)、OsRUS1(510～1282)和Os-RUS1(1188～1782)]克隆到诱饵载体pGBKT7上,并将OsRUS2.1的4个不同片段[OsRUS2.1(1～1317)、OsRUS2.1(1～138)、OsRUS2.1(139～879)和OsRUS2.1(880～1317)]克隆到猎物载体pGADT7上,酶切和测序结果表明诱饵和猎物载体构建成功,读码框正确。将所构建的4个OsRUS1诱饵载体和4个OsRUS2.1猎物载体质粒依次转化酵母AH109,研究转化AH109菌落在营养缺陷型培养液SD-Trp-DO或SD-Leu-DO上的生长情况,以及对报告基因ADE、HIS、MEL1和LacZ的激活情况,表明它们均没有对酵母菌株AH109产生毒性和自激活活性。再将4个OsRUS1诱饵载体和4个OsRUS2.1猎物载体的16种组合分别共转化酵母AH109,共转化菌株能在二缺营养缺陷板SD-Trp-Leu-DO上生长良好,但不能在四缺营养缺陷板SD-Trp-Leu-Ade-His-DO上生长,也不能激活MEL1和LacZ报告基因。这些结果表明OsRUS1与OsRUS2.1之间没有直接的相互作用。

植物UV-B生理效应的分子机制研究进展

中波紫外线UV-B（280～320nm）是植物必需的太阳光线的组成部分，具有明显的双重效应：一方面UV-B在强度较高时，就触发产生大量活性氧对DNA、蛋白质以及生物膜等造成伤害，同时植物通过抗氧化系统对其作出防御反应以减轻伤害；另一方面，低强度的UV-B是植物生长发育的光信号因子之一，经由UVR8等光受体介导中、低、极低强度的UV-B信号，可能通过几个分子途径控制相关基因的表达，分别对植物的UV-B保护基因表达、形态建成、昼夜节律、生长发育等进行调控。目前对UVR8介导的低强度UV-B信号转导的分子机制研究相对深入。在本文中，将对UV-B生理效应分子机制的最新研究进展作一个比较全面的介绍。