甜瓜子叶发育过程中蛋白质水平和氨同化酶活性变化

测定了甜瓜种子萌发和子叶发育过程中谷氨酰胺合成酶 (GS)、依赖于NADH的谷氨酸合酶 (NADH GOGAT)、依赖于NADH的谷氨酸脱氢酶 (NADH GDH)等酶的活性变化以及种子萌发时可溶性蛋白水平的变化 .在有氮或无氮下 ,在子叶刚出土时GS和NADH GOGAT活性较低 ,随着子叶的发育 ,这两种酶的活性升高 ,两者分别于第 7天和第 5天达到最高 ,其后活性逐步降低 .但是NADH GDH呈现出相反的变化 ,在子叶发育的前期阶段其活性低 ,而后逐步升高 .可溶性蛋白的含量随着子叶的发育而逐步降低 .

黄瓜(Cucumis sativus L.)子叶发育过程中谷氨酰胺合成酶同工酶的变化

采用Native-PAGE和活性染色的方法检测黄瓜种子萌发和子叶发育过程中GS同工酶的类型和活性,以期了解同工酶在子叶发育过程中的作用.在干种子中,只观察到一种不同于GS1和GS2形式的同工酶随着发育过程迅速消失.在种子萌发和子叶发育过程中,子叶GS1活性先于GS2出现,而且两者活性均很快升高;子叶绿化后GS2是主要的,外源氮素能显著增强它的活性;子叶发育后期这两种同工酶活性逐步下降.在真叶发育中,同样观察到两种GS同工酶,以GS2为主.在暗转光后,GS2明显被诱导;而当光/暗转换后,GS1活性在子叶和真叶中均显著增加.GS同工酶活性随发育以及环境条件的变化而改变的现象与它们在代谢上的功能需要是一致的.

光照和氮素对外来植物凤眼莲生长和生理特性的影响

通过研究不同光照和氮素营养处理的外来植物凤眼莲的生长、生物量分配、硝酸还原酶活性、游离氨基酸以及可溶性蛋白质含量变化,探讨其对环境适应性的生理学机制.凤眼莲表现出极强的可塑性,随光照和氮素营养的增加,凤眼莲生长速率明显加快,氮素代谢关键酶硝酸还原酶活性上升.根部吸收的硝酸根离子大部分运输到叶片中还原,氮素同化效率高.氨基酸含量和可溶性蛋白质含量呈现明显的变化,叶片可溶性蛋白质含量与根冠生物量分配显著相关.本研究表明凤眼莲对光照和氮素表现出很强的适应性,其快速生长和高可塑性依赖于对环境变化的生理响应.

拟南芥有性生殖过程中花粉管生长及胚胎发育的形态特征

以模式植物拟南芥(Columbia ecotype)为供试材料,利用脱色苯胺蓝染色的方法观察了拟南芥花粉管在雌蕊组织中的生长情况,获得了花粉管从萌发到进入花柱和子房不同时期的生长速率,结果表明,花粉管在不同时期的生长速率呈现出逐步加快的趋势.同时采用手工分离的方法分离了不同发育时期的胚胎,研究了胚胎发育随时间进程的形态结构特征,并与Landsberg生态型拟南芥的胚胎发育速率进行了比较,发现Columbia生态型的发育速率略慢.此外还测量了胚胎不同发育时期的角果长度,获得了胚胎发育时期与角果长度之间的对应关系,发现随着胚胎的发育,角果的生长速率呈现出逐渐递减的趋势.

不同遗传背景下水稻剑叶形态性状的QTL分析

以典型的籼粳交窄叶青8号/京系17的加倍单倍体(DH)群体和籼籼交珍汕97/明恢63的重组自交系(RIL)群体为材料,并应用这两种群体已构建的分子图谱,对剑叶形态性状中的叶面积、周长、叶长、叶宽、长宽比等进行了QTL分析。在这两个群体中,剑叶的这些形态性状均呈连续性分布,存在一定数量的超亲分离。在DH群体中,4个剑叶性状共检测到8个QTL,分布在4条染色体上,其中第4、8染色体上各有1个QTL同时影响了叶长、叶周长和面积。在RIL群体中,5个剑叶性状共检测到16个QTL,分布在5条染色体上。其中第1染色体上有1个QTL同时影响叶长、叶周长、长宽比3个性状,第6染色体上有2个影响叶面积的QTL同时也影响叶宽,还有1个QTL同时影响叶长、叶周长2个性状,第11染色体上有1个QTL同时影响叶长、叶周长、叶面积3个性状。研究表明,不同群体的QTL初级定位结果存在较大差异,影响叶片相关性状的一些QTL位于同一染色体的相同或者相邻区域上。

水稻剑叶叶绿素含量相关性状的QTL分析

利用包含117个株系的籼粳杂交来源（窄叶青8号×京系17）的水稻加倍单倍体（DH）群体，对剑叶叶绿素含量相关的4个生理性状（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b和叶绿素a／b）进行数量性状基因座位（quantitative trait loci，QTL）分析．在DH群体中，剑叶叶绿素a、叶绿素b与总叶绿素含量彼此之间均呈极显著正相关，叶绿素a／b比值与叶绿素b含量呈极显著负相关．叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及叶绿素a／b值均呈现出连续性分布，且有明显的超亲分离，表明受微效多基因控制．4个性状共检测到11个QTL位点，分布在6条染色体上，这些QTL对相应性状的贡献率介于9．2％～19．6％之间．其中控制叶绿素a含量的2个QTL位点位于第2、5染色体上；影响叶绿素b含量的4个QTL分别定位在第2、3、5、9染色体上；控制总叶绿素含量的3个QTL位于第3、5、9染色体上；影响叶绿素a／b值的2个QTL位点位于第6、11染色体k．文章系统讨论丁这4个叶绿素相关性状的相互关系及其定位结果在水稻育种一卜的实践意义．

水稻分蘖能力QTL的定位

基于水稻分蘖发育性状的复杂特性 .利用 187个株系的MH6 3/B5重组自交系和已建成的分子遗传连锁图对水稻分蘖能力进行了数量性状座位 (QTL)分析 .通过对连续 8个时间段分蘖增加数的检测 ,在第 2、第 5、第 8和第 9染色体上发现 4个QTL座位在不同时间段对分蘖能力有贡献 .同时检测到该群体中影响分蘖能力的上位效应广泛存在 ,在多个时间段其贡献率甚至大于单独的QTL座位 .QTL和上位效应座位中共有多个与以往报道的分蘖相关座位位置相近或相同 ,并在第 1和第 2染色体上有成簇分布 .水稻分蘖能力QTL的定位 。

西瓜、苦瓜与罗汉果染色体的rDNA定位及其核型分析

利用荧光原位杂交技术将45S rDNA和5S rDNA定位在了葫芦科的3种作物:西瓜(Citrullus lana-tus)、苦瓜(Momordica charantia L.)与罗汉果(Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffrey)的中期染色体上,并对它们进行了基于rDNA定位结果的核型分析.3种作物的杂交结果显示西瓜和苦瓜均具有2对45S rDNA位点,一对5S rDNA位点.罗汉果具有3对45S rDNA位点和一对5S rDNA位点.通过比较染色体组中rDNA分布的情况,对葫芦科几种植物种间的亲缘关系、罗汉果的分类等进行了分析和讨论.

水稻抗褐飞虱基因的研究

评述了水稻抗褐飞虱基因研究的进展。褐飞虱在热带越冬 ,每年 4～ 8月逐代北迁 ,是我国分布最广、为害最重的稻作害虫。褐飞虱栖息于稻丛基部 ,以刺吸式口器吸食韧皮部汁液 ,严重时稻田成片枯萎 ,造成减产甚至失收。褐飞虱也是一些水稻病毒病的传播媒介。在水稻抗褐飞虱基因研究中通常采用人工接虫方法鉴定材料的抗虫性 ,以达到大批量、指标量化和可重复的要求。常用的方法有苗期集团鉴定、虫口密度及产卵量测定、蜜露量测定等。褐飞虱种群中有生物型的变异。在抗虫品种抗性的选择压力下 ,褐飞虱群体致害性会发生变化 ,经多次传代后可转变为能致害该抗虫品种的新的生物型。水稻抗褐飞虱基因的研究始于 2 0世纪 70年代初 ,至今已命名了 10多个主效基因 ,并鉴定了重要的QTL。通过分子标记分析 ,一些抗褐飞虱基因已被定位。克隆水稻的抗褐飞虱基因是下一阶段研究的关键课题。

矮慈姑自然居群的克隆生长格局

采用等位酶分析方法 ,研究了矮慈姑一个自然居群的克隆多样性与空间格局 .根据 9个酶系统 16个等位酶位点 2 3个等位基因的检测结果的一致性分析 ,在由 12 0个单株组成的矮慈姑自然居群中 ,总基株数G =2 0 ;平均克隆大小Nc =6 ;不同基因型比率PD =1.6 6 6 7;克隆的基因型多样性Simpson指数D =0 .84 96 ;克隆的基因型分布均匀性Fager指数E =0 .8371.克隆生长空间格局分析表明 ,矮慈姑自然居群中的克隆之间有明显的相互交错 ,克隆构型为混合型 ,分株居群的构型有游击型。

水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建

Rab7是一个GTP结合蛋白，隶属于Rab家族，该家族在调控膜泡的运输、结合以及细胞内膜结构的组织中行使重要作用。本实验通过RT—PCR技术从盐敏感水稻品种‘日本晴’（‘Nipponbare’）获得了OsRab7基因全长序列，成功构建了原核表达载体pET-32a-OsRab7。在IPTG诱导下，该蛋白高效表达，并明显缓解了高盐环境（4．5％～8．5％NaCl）对大肠杆菌的生长胁迫。为进一步研究该基因的功能，将OsRab7在大肠杆菌中的表达蛋白纯化，并利用p1301B（pCAMBIA1301改造载体）构建了植物表达载体，成功转化来源于水稻株系‘中花11’（盐敏感）的愈伤组织，为探讨其在水稻中的表达模式和功能分析及应用于水稻耐盐品种的改良奠定了一定的基础。

2-酮戊二酸对水稻根部碳-氮代谢重要酶的活性影响

2-酮戊二酸是碳-氮代谢的重要调控因子,在培养液中添加2-酮戊二酸可以促进水稻幼苗根部碳-氮代谢酶的活性.为了确定2-酮戊二酸是否与这些酶之间存在直接作用(体内实验),取正常培养的水稻幼苗材料,在上述酶的测活体系中分别添加2-酮戊二酸,并进行酶活性测定(体外实验).实验结果表明:2-酮戊二酸可以促进水稻幼苗根组织提取液中GS,HXK的活性,而对GOGAT,ICDH没有明显的影响.上述结果说明2-酮戊二酸作为一种效应物可能与GS、HXK结合,从而在体内、体外都促进了它们的活性.

玉米和类玉米杂交后代异染色质纽的遗传稳定性分析

利用玉米的近缘亲属摩擦禾的基因组DNA ,对玉米自交系 330、二倍体多年生类玉米及其远缘杂交孤雌生殖后代异源种质纯系 5 4 0的染色体进行比较基因组原位杂交 ,发现上述 3个供试种染色体上的异染色质纽因杂交信号极强而能被清楚地显示 .与亲代相比 ,5 4 0中出现异染色质纽数目减少的现象 .

西藏近缘野生大麦RAPD和ISSR分子标记的遗传多样性

采用随机扩增多态性分析(RAPD)和简单序列重复区间分析(ISSR)分子标记对110份青藏高原近缘野生大麦材料进行了遗传多样性分析.分别选取30条RAPD引物和10条ISSR引物进行PCR分析.结果表明30条RAPD引物共扩增出195条带,其中多态性位点比率为93.33%;10条ISSR引物共扩增出93条带,其中多态性位点比率为98.92%;研究证明ISSR标记能检测出比RAPD标记更多的遗传多态性.利用POPGNEN32软件对RAPD和ISSR结果进行遗传一致性系数分析,表明各居群的遗传相似性较高.利用算术平均的非加权成对分组法(UPGMA法)对RAPD标记和ISSR标记结果构建西藏近缘野生大麦聚类树状图,可将7个供试大麦居群聚为2组:一组包含所有来自西藏的居群,在ISSR树状图中阿里地区除外;而青海地区的聚为另外一组.结果表明,西藏地区近缘野生大麦具有较高的遗传多样性,为进一步证明西藏是大麦的起源中心之一的理论积累了有益的资料.

小毛茛雌蕊群的授粉率及花粉管生长途径

为探讨毛茛属中是否具有与慈姑属中类似的花粉管再分配现象，对小毛茛开花后不同时期柱头的授粉率和花粉量进行了统计，并采用荧光显微术观察了其花粉在雌蕊群中的萌发及花粉管生长过程。该种的每朵花中含有39．2±9．9个离生心皮，开花过程常持续4～6d，开花2d后，柱头授粉率就可达到100％，平均每柱头的花粉量在3d后达到17．0±2．4粒。虽然开花的当天即有少数柱头落置有花粉粒，但花粉萌发常自开花的次日开始。花粉管先沿各雌蕊之向心一侧的组织中穿行至子房基部后部分花粉管转向胚珠，由珠孔进入珠心。从花粉粒落置于柱头到花粉管进入珠心大约需要24h。尽管毛茛属有着与慈姑属类似的多心皮雌蕊群，但大量的荧光显微观察表明，与慈姑属植物中不同的是，小毛茛的花粉管生长均局限于每一雌蕊中而不能穿过子房向其他雌蕊生长。雌蕊群的比较解剖发现：野慈姑的子房基部有一条通向花托表面的孔道，这正是花粉管由一个雌蕊到另一个雌蕊的通路，但小毛茛的子房基部不存在此孔道。

外来种喜旱莲子草的克隆生长特性

通过对外来种喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb)生长指标的测定和分析,研究了它的克隆生长规律,并探讨了它的觅食行为.在一个生长季节内,喜旱莲子草生物量增加了近30倍,一级匍匐茎分株数增加了近50倍,最长的一级匍匐茎长度增长了近40倍,一级匍匐茎总长度增长了近13倍;一、二、三级匍匐茎上的总分株数增加了近130倍,3个级别匍匐茎总长度增长了近28倍.通过各级匍匐茎个数,匍匐茎总长度和匍匐茎总分株数比较发现,二级匍匐茎比一、三级匍匐茎生长的都要快,而一级匍匐茎的间隔物平均长度远远大于二级和三级匍匐茎.克隆植物的觅食行为与它的克隆生长紧密相连,从觅食行为来看,喜旱莲子草克隆构型随生长季节的变化说明了它对生长季节具有很强的适应性.这种快速克隆生长的特性和对生长季节的适应性有利于喜旱莲子草成功入侵新的生境.

集胞藻PCC6803脂肪酸脱饱和酶基因desD在转基因水稻中的表达

为了提高水稻的耐冷性,从集胞藻PCC6803中克隆酰基脂肪酸脱饱和酶基因desD与植物表达载体pCAMBIA1301连接,构建了重组质粒pCdesD.采用农杆菌介导的水稻愈伤组织转化系统将desD基因成功地导入粳稻中花11号和朝鲜的平壤21号中,获得一批转基因植株.经PCR检测和Southern杂交分析,证明外源基因已导入并整合到水稻的基因组中;分子检测外源基因单拷贝整合的转化体在T1代呈现3∶1的分离.Northern杂交结果表明该基因在mRNA水平上获得表达.低温胁迫处理后,对转基因水稻进行脂肪酸成分和光合生理分析,结果表明转基因水稻提高了不饱和脂肪酸含量,光合生理也得到了改善,水稻的耐寒能力明显增强.

三倍化复制对白菜花粉特异表达候选基因的影响

【目的】研究三倍化复制事件后白菜花粉特异表达候选基因的进化情况,为研究白菜的花粉特异表达基因提供理论依据。【方法】利用Syn Orths软件及拟南芥花粉特异表达基因集,通过共线性分析获取白菜中的花粉特异表达候选基因。通过Interpro Scan获取这些候选基因的GO注释,并将这些GO注释划分到与花粉相关的13个大类。然后统计每个GO的基因数占不同拷贝类型基因总数的比例,对不同拷贝类型间进行比较。进一步根据白菜3个亚基因组集,将这些候选基因划分到不同的亚基因组上。通过分析白菜花粉特异表达候选基因中串联重复基因与拟南芥基因的共线性关系,推测这些串联重复基因是在芸薹属特有的三倍化事件之前形成,还是在其之后形成。【结果】通过对拟南芥中的1 651个花粉特异表达基因进行共线性分析,在白菜中总共找到了1 962个花粉特异表达候选基因。拟南芥特异基因集里有182个串联重复基因,而白菜包含了137个串联重复基因。白菜与拟南芥在花粉特异表达基因数目上没有明显差异,因此推测这些基因的大部分拷贝可能在三倍化复制事件后发生了丢失。549个拟南芥花粉特异表达基因在白菜上找不到相应的共线性基因,白菜在进化过程中可能丢失掉了这部分基因。拟南芥花粉特异表达基因中有898个串联重复基因在白菜中对应单或多拷贝的非串联重复基因。在白菜中对应单拷贝基因的拟南芥基因数目为480个,而且所占比例高达53.5%。另外,322个基因在白菜中对应两拷贝,比例约为35.8%。而在白菜中对应三拷贝的拟南芥基因只有96个,大约占总数目的 10.7%。在白菜中,单拷贝和两拷贝的基因数目显著高于三拷贝,这说明三倍化后白菜中大部分花粉特异候选基因发生了丢失,部分两拷贝和三拷贝的基因也可能处于进化选择的过程中。白菜三拷贝基因功能在7个GO分类上的比例高于单拷贝和两拷贝,而白菜两拷贝在所有GO分类上都有分布。白菜花粉特异候选基因中的大部分串联重复基因可能在三倍化事件以后发生了基因丢失,变成了非串联重复基因。也有部分非串联重复基因在三倍化事件之后形成了串联重复基因。【结论】白菜花粉特异候选基因在芸薹属特有的三倍化事件之后处于进化之中,并且三倍化事件可能促进了3种拷贝类型基因的功能差异。

云南紫稻细胞质雄性不育系和保持系线粒体基因组BAC文库的构建

以云南紫稻细胞质无花粉型水稻樱香不育系和保持系为材料，构建了不育系和保持系的线粒体基因组BAC文库．每个文库均保存2304个菌落，外源插入片段介于10～20kb之间．将两个文库的2304个克隆分别集中于96孔板中，根据已发表的水稻线粒体序列对atp6、atp9、cob、cox2等4个基因设计特定引物，对96孔板中的菌落进行了PCR鉴定，均能筛选得到阳性克隆，通过对96孔板中阳性克隆的位置进行推导，可以得到文库中含有相应基因克隆的大致位置及数目．PCR筛选结果显示两个文库均包含用于检测的目的线粒体基因，说明文库典型性良好，并且PCR法用于文库基因筛选具有快速简便的优点．

一种烟草蛋白激酶基因表达的原位定位分析

将玉米MCK1同源的烟草NtCaMK3cDNA的 3′非翻译区 (3′UTR)构建到pBluescriptⅡSK(- )载体中 ,并以此 3′非翻译区为模板经体外转录得到了地高辛标记的反义探针用于原位杂交 ,研究结果表明该基因在烟草的雄性和雌性生殖器官及胚中均有表达 ,且在不同生长发育阶段其表达部位有较大差异 ,证明该基因表达受发育的调控 ,并具有一定的组织细胞分布特性 ,显示该基因可能参与了Ca2 +