MYB转录因子参与植物非生物胁迫响应与植物激素应答的研究进展

基因的时空表达受转录因子的精确调控。植物在面对不利环境因素比如高温、低温、干旱、盐碱等胁迫时其细胞生理生化会迅速地从“舒适”状态转变进入“胁迫响应”状态。这种快速响应的状态转变依赖于植物对胁迫信号的感知及传递、激素通路(脱落酸、茉莉酸等)的激发、转录因子的活化等复杂的过程;最终植物通过胁迫相关基因的表达、次生代谢转变、抗氧化物质的积累等实现胁迫条件下细胞内环境的再平衡从而获得生存。植物MYB(v-MYB avian myeloblastosis viral oncogene homolog)转录因子就是上述转变中的重要参与者。本文介绍了植物MYB转录因子的结构特征、分类,综述了近些年来MYB转录因子与非生物胁迫,以及植物激素应答过程相关的研究进展。

茉莉酸信号关键转录因子OsMYC2影响水稻愈伤诱导和分化的功能初探

为了了解茉莉酸(jasmonic acid,JA)信号途径基因在水稻愈伤组织诱导和分化过程中的作用,本研究对转录因子基因OsMYC 2在水稻再生过程中的功能进行了研究。利用qRT-PCR技术对OsMYC 2基因在水稻愈伤诱导和分化过程中的表达进行动态分析,同时对osmyc 2基因编辑突变体在水稻组织培养再生过程中的表型进行鉴定,并对osmyc 2突变体愈伤中的一些重要标记基因的表达进行调查和分析。qRT-PCR基因表达鉴定结果显示,OsMYC 2基因在水稻成熟胚愈伤组织诱导和分化过程中均存在一定量的表达,且在分化期的表达量相对较高。而osmyc2突变体的愈伤诱导效率和分化效率均显著低于野生型对照日本晴。同时,基因表达分析发现,OsERF 101、OsBBM 2和OsWUS等与再生相关的重要基因在osmyc 2突变体愈伤中的表达与野生型对照相比均显著下降。由此表明,OsMYC 2基因可能通过茉莉酸信号途径影响水稻成熟胚愈伤组织的诱导形成和胚性愈伤的分化。该研究对OsMYC 2在水稻再生过程中的作用进行了探索性研究,为未来深入研究茉莉酸信号途径影响水稻组织培养的分子机制提供了一定的理论基础。

粒用高粱种质资源耐冷性分析

低温胁迫是影响高粱萌发及幼苗长势的重要因素之一。为了调查高粱耐冷性与籽粒品质之间的关系,建立科学的耐冷综合评价方法,本研究采用257份粒用高粱为试验材料,开展10℃低温胁迫下的种子萌发率和幼苗4℃低温胁迫处理7 d后的幼苗耐冷性研究。结果表明,种子低温萌发率达到一级的样品数为60份(23.35%),幼苗耐冷等级达到一级的样品数为36份(14.01%),而种子萌发率和幼苗耐冷能力均达到一级的材料只有7份。种子低温萌发率与种子脂肪含量和蛋白含量呈极显著正相关(p<0.01),而幼苗低温存活率与种子脂肪含量呈显著相关(p<0.05)。低温胁迫下7个高耐冷种质种子萌发率、幼苗存活率、脂肪和蛋白质指标平均耐冷综合评价U值从大到小的排序为:GZ 066、GZ 249、GZ 241、GZ 001、GZ 162、GZ 125、GZ 235。通过基于欧氏距离的聚类分析最终将7个高耐冷种质分为3类,即高强耐冷类型(GZ 066、GZ 249和GZ 241)、中强耐冷类型(GZ 001和GZ 162)和强耐冷类型(GZ 125和GZ 235)。综上,种子萌发率、幼苗存活率、脂肪和蛋白质等4个指标可作为高粱耐冷性的鉴定指标,结合隶属函数法可科学综合评价高粱的耐冷性。

酒用糯高粱EMS突变体库构建及突变体筛选

【目的】利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建酒用糯高粱突变体库,并筛选出田间表型性状明显突变的株系,为糯高粱遗传改良、新品种选育及基因功能研究提供丰富的基础材料。【方法】采用0.4%EMS对糯高粱品种红缨子进行诱变处理,M1代单株收获,并对M2代突变群体开展全生育期的田间表型性状鉴定,筛选出性状明显突变的株系。【结果】经EMS诱变处理后红缨子M1代突变群体田间存活率降至31.9%,且出现了多种性状变异,如叶片白(黄)化、叶片畸形、穗畸形、植株矮化和不育等性状,共获得M1代突变株系1020个。在M2代突变群体中发现86个突变株系,突变频率为8.43%。其中,叶色(白化、黄化、芯叶白化、浅绿色、白绿条纹、黄绿条纹)突变株系42个、叶型(畸形叶、卷曲叶和直立叶)突变株系8个、穗型(畸形、小穗和穗缺失)突变株系10个、生育期(早熟和晚熟)突变株系5个、蜡质(蜡质缺失)突变株系4个、感病性(易感病)突变株系4个、育性(完全不育和半不育)突变株系5个及株高(高杆和矮杆)突变株系8个。【结论】构建的酒用糯高粱EMS突变体库表型变异丰富,可用于高粱功能基因组学研究和酒用糯高粱育种。