中华猕猴桃“红阳”花药和胚囊发育研究

采用石蜡切片技术对中华猕猴桃＂红阳＂（Actinidia chinensis cv.Hongyang）花药和胚囊的发育进行了观察研究.结果表明：中华猕猴桃＂红阳＂花药由4室构成,药室壁为4层结构;子房内有30～45个心室,每心室有11～45个胚珠,胚珠为倒生型,胚囊属于蓼型根据中华猕猴桃＂红阳＂胚囊形成的特点,可将猕猴桃胚囊发育过程分为5个时期,即孢原细胞形成期、大孢子母细胞形成期、功能大孢子形成期、胚囊有丝分裂期和胚囊成熟期.

番茄SlWRKY1转录因子在植物生物和非生物胁迫中的调控

克隆番茄SlWRKY1基因,构建植物过量表达载体pBI121-35S∷SlWRKY1并通过农杆菌介导的遗传转化法转化番茄,成功获得3株过量表达的转基因植株.研究发现:转基因植株对丁香假单胞菌番茄变种(Pst DC3000)的感染表现出敏感性,表明SlWRKY1基因可以减弱由Pst DC3000引起的植物防御反应,在相关信号通路中起到负调控作用.同时SlWRKY1转基因植株对盐胁迫表现出抗逆性,在胁迫条件下转基因植物中积累了大量的脯氨酸.推测SlWRKY1基因可能参与番茄脯氨酸代谢调控.

番茄转录因子SlWRKY53的分离及生物学功能鉴定

构建番茄SlWRKY53的过量表达载体,通过农杆菌介导转入番茄(Solanum lycopersicum)品种Ailsa Craig(AC+),获得转基因阳性植株.定量分析显示,这些转基因株系中SlWRKY53基因表达量显著高于野生型.表型分析显示,转基因植株对盐胁迫抗性强于野生型.对抗病性进行检测,转基因植株抗性稍强,但与野生型相比无明显差异.由此推测番茄SlWRKY53基因的过量表达能够一定程度增强植株抵抗盐胁迫的能力.

番茄ARF4基因果实特异RNAi载体的构建及遗传转化

构建ARF4基因果实特异表达的RNA干涉载体,对转基因番茄果实进行初步分析,可为采用基因工程方法改良番茄果实品质做出新尝试.利用RT-PCR技术从番茄果实cDNA中扩增SlARF4基因全长,将番茄ARF4基因正反向重复序列片段导入到植物表达载体pBI121上,启动子是番茄果实特异表达的TFM7.将构建的ARF4基因果实特异RNA干涉载体pBI121-TFM7-A4Ri通过根癌农杆菌介导转入到野生型番茄中,进而对转化获得的植株进行了阳性鉴定.分别以转基因番茄和野生型番茄为材料,分析ARF4在果实中的表达水平,测定绿熟期果实叶绿素含量、果实的单果重量和果皮厚度.酶切证实pBI121-TFM7-A4Ri果实特异表达载体构建成功,而且,PCR检测也得到阳性转基因株.半定量RT-PCR分析显示,转基因番茄果实中ARF4的表达量明显低于野生型果实.转基因番茄果实的叶绿素含量、单果重量和果皮厚度都比野生型有提高.因此,ARF4果实特异表达的RNAi方法能够改良番茄果实品质.

拟南芥XERICO基因诱导表达提高转基因植物的耐旱性

构建了PSARK::XERICO植物表达载体,并将其转化到模式植物拟南芥中进行生理表型分析,以期为植/作物抗旱研究提供参考.利用RT-PCR技术从拟南芥幼苗cDNA中扩增出XERICO基因全长,并从pSARK-IPT质粒中分离出SARK启动子,构建植物表达载体pBI121-pSARK-XERICO,然后将构建的表达载体通过浸花法转入野生型拟南芥中,通过抗性筛选和遗传分离分析后获得纯系,对获得的纯合植株进行PCR鉴定,并对其进行种子萌发期间的ABA敏感性分析,以及对它们早期幼苗生长期间经盐分和甘露醇胁迫处理后的表型观察结果进行分析.此外,还对转PSARK::XERICO和野生型拟南芥进行了耐旱性分析.与野生型和xerico突变体相比,转PSARK::XERICO拟南芥对1.0?mol/L ABA、100 mmol/L NaCl和200 mmol/L甘露醇均较敏感;与野生型相比,水分亏缺诱导的XERICO基因在拟南芥中的表达增强了植物对干旱胁迫的耐受性.因此,本研究表明PSARK::XERICO可用于培育耐旱的植物或作物.

利用RNAi沉默技术对水稻OsHAD1基因的功能分析

生物信息学分析推测了水稻OsHAD1基因属于HAD(haloacid dehalogenase)超级家族水解酶.为研究其功能,本实验设计构建了OsHAD1-RNAi载体,通过农杆菌介导的方法转化水稻,成功获得了转基因植株.结果表明,转基因植株与野生型(日本晴)相比,转基因植株从T0代到T2代结实率均有20%～50%的降低;实时荧光定量PCR分析显示,T2代独立转基因植株中OsHAD1基因的表达量均有50%以上的下调;花粉染色结果显示,转基因植株花粉染色异常,败育率高,平均败育率达71.19%;石蜡切片结果显示,转基因植株花粉形状不规则,在花粉囊中排列松散,并且植株表现出明显的雄性不育.因此,推测OsHAD1基因参与水稻的生殖发育.

中华猕猴桃‘红阳’Alase家族基因的克隆及表达分析

在高等植物中醛糖酸内酯酶(Alase)催化L-半乳糖酸(L-Gal A)形成抗坏血酸(Ascorbic acid,As A)的前体物质L-半乳糖-1,4-内酯(L-Ga IL),是As A合成分支途径D-半乳糖醛酸途径中的关键步骤.基于最新的猕猴桃基因组数据库,分离并克隆到3个Alase家族基因,分别命名为Alase1、Alase2、Alase3,并从基因信息、蛋白质理化性质、二级结构及序列特征方面对其进行预测及分析.结果表明,Alase为亲水性蛋白,二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主,3个Alase基因具有高度的相似性.定量RT-PCR分析表明3个Alase家族基因在不同组织中均有表达,且在成熟的叶片中表达量最高.同时在猕猴桃果实发育及成熟过程中,Alase家族基因在幼果中的表达水平较低,而在果实发育后期及果实成熟过程中表达量不断升高.本研究可为Alase家族基因后续功能研究及猕猴桃中As A生物合成和积累分子机制解析奠定基础.