RNAi技术及其在植物分子生物学中的应用

RNA干扰(RNAinterference,RNAi),即用二十多个核苷酸组成的短的双链RNA(dsRNA)代替传统反义核酸进行转录后基因沉默,已经迅速而广泛地应用到基因功能,基因表达调控机制研究等热门领域。本文概述了RNAi的作用机制和近年来的研究进展,同时介绍了RNAi在植物分子生物学中的应用情况,主要包括植物基因功能的研究,植物的品质改良和植物中的转录后基因沉默(PTGS)。

木质素生物合成及其基因调控的研究进展

木质素作为陆地上含量丰富的高分子有机物之一,对植物的结构与防御功能都具有重要作用。然而,它的存在也给制浆造纸工业,苎麻纺织工业及畜牧业生产带来负面影响。因此,对于木质素的生物合成途径及其基因调控的探索已成为研究热点。木质素的生物合成途径十分复杂,存在多基因、多途径的交互作用。利用基因工程技术调控木质素生物合成途径中的关键酶基因的表达可以降低木质素含量或者改变木质素组成成分,从而开发新型植物资源,从源头降低成本,减少污染。本文介绍了修订后的木质素生物合成途径,重点阐述其基因调控的研究成果。并针对应用到实际生产中存在的问题,在木质素调控基因的选择、多基因遗传操作、启动子的选择、转基因技术的选择等方面提出一些可行的建议。

被孢霉生物合成花生四烯酸的初步研究

花生四烯酸不仅是细胞膜的重要成分，在维持细胞膜的结构与功能上发挥重要作用，而且是人体前列腺素合成的前体物质，对人体生理功能具有重要的调节作用。近年来研究发现，花生四烯酸在保护皮肤、降低胆固醇、抑制血小板聚集、提高免疫能力、促进胎儿发育等方面具有独特的...

应用cDNA-AFLP技术分离草菇冷诱导表达基因

采用cDNA-AFLP技术筛选获得了5个草菇冷诱导表达基因片段VC1、VC2、VC3、VC4和 VC5。测序结果表明,5个DNA片段大小分别为247bp、219bp、172bp、350bp和171bp。同源性BLAST 搜索结果显示,VC1、VC2、VC3、VC4和VC5片段目前都没有同源的核酸序列;VC1片段翻译的蛋白质序 列与粗糙脉孢菌(Neurosporacrassa)的假拟蛋白具有一定的同源性,VC2片段翻译的蛋白质序列与水稻的 AMP脱氨酶具有一定的同源性,VC3片段翻译的蛋白质序列与Daniorerio的糖原合酶激酶3α具有较高的 同源性,VC4片段翻译的蛋白质序列与Leuconostocmesenteroides的假拟蛋白有一定的同源性,VC5片段翻译 的蛋白质序列没有搜索到同源序列。

农杆菌介导甘蔗基因转化技术的优化

以甘蔗(Saccharum officinarum L.)品种ROC10为转化受体材料,以GFP基因为报告基因,通过对农杆菌介导遗传转化的一系列条件,包括农杆菌菌株及侵染菌液浓度、侵染时间、受体愈伤组织龄期、AS活化时间及使用浓度、共培养时间等进行优化,同时进行了便于vir基因活化和T-DNA转移的条件组合,如附加果糖和葡萄糖、酸性环境感染,低温共培养等,从而建立了一个可行、有效而又简便的农杆菌介导的甘蔗遗传转化体系。结果表明:农杆菌菌株EHA105优于LBA4404,其适宜侵染浓度D_(600)为1.3752;适宜受体愈伤组织龄期为25℃暗培养25d;适宜侵染时间为30min;适宜AS活化时间为2h,使用浓度为200μmol·L^(-1);适宜共培养时间为4d。获得2株有荧光信号的植株,对这2株植株进行斑点Southern杂交检测,均有阳性反应,证明GFP基因已整合到甘蔗基因组中并得到了有效表达,表明该转化体系确实是有效的。

植物花青素生物合成中的调控基因

文章概述了植物花青素的生物合成途径,重点介绍了植物花青素调控基因在几个重要的模式植物中的调控特点及其调控机制。

利用RAPD技术快速鉴定番茄体细胞无性系变异

从以镰刀菌酸为选择剂筛选的番茄再生植株和未经筛选的植株叶片中提取ＤＮＡ，建立了适合番茄ＲＡＰＤ分析的ＰＣＲ条件，进一步在６０个随机引物中找到了４个可用于鉴定四个番茄品种体细胞无性系变异的引物。利用该法鉴定体细胞无性系变异不仅简单、迅速、可靠，而且因ＤＮＡ的用量少，不影响被检植株的后期生长，可尽早淘汰那些生理适应性而非分子水平发生变异的再生植株。

植物生物反应器研究进展

利用植物生物反应器生产外源蛋白具有许多优点 ,其吸引力与日俱增。转基因植物生物反应器已逐步成为国内外基因工程领域的研究热点之一。就其概念、特点和研究进展、存在的问题等作一综述。

海南热带植物叶黄素和β-胡萝卜素含量分析

应用高效液相色谱法分析海南113种热带植物的叶黄素和β-胡萝卜素含量。结果表明:叶黄素含量>1000 m g/kg者44种,500 m g/kg<叶黄素含量<1000 m g/kg者42种,200 m g/kg<叶黄素含量<500 m g/kg者21种、在200 m g/kg以下者6种;β-胡萝卜素含量>50 g/kg者33种、20 g/kg<β-胡萝卜素含量<50 g/kg者65种、小于20 g/kg者15种;研究结果对热带植物类胡萝卜素资源综合开发与利用者有一定参考价值。

棉花高光谱植被指数与LAI和地上鲜生物量的相关分析

通过测试棉花关键生育阶段350-2500nm波段的冠层高光谱数据,用近红外波段760-850nm及红光波段650-670nm的2个范围内的波段,组成了高光谱归一化植被指数（NDVI）及800和670nm2个波段组成修改型二次土壤调节植被指数（MSAVI2）,分别与棉花叶面积指数（LAI）和地上鲜生物量进行相关分析,结果表明,棉花NDVI和MSAVI2与LAI和地上鲜生物量两个参数均以幂指数相关关系为最佳（RNDVI-LAI=0.7346＊＊,RMSAVI2-LAI=0.7436＊＊,n=81;RNDVI-鲜生物量=0.7426＊＊,RMSAVI2-鲜生物量=0.7934＊＊,n=59）,MSAVI2与LAI和地上鲜生物量的相关性均高于NDVI与LAI和地上鲜生物量的相关性,说明MSAVI2较NDVI更好的消除土壤背景等对反射光谱造成的影响,较精确的提取反映棉花生长状况的叶面积指数和生物量信息。

海绵Pachychalina sp.体内古菌多样性非培养技术分析

采用非分离培养分析方法 ,即 16SrDNA限制性酶切片段长度多态性 (ARDRA)和测序方法对南海湛江海域海绵Pachychalinasp .体内的古菌多样性进行了研究。从海绵体内直接提取古菌总DNA。以样品总DNA为模板 ,用古菌 16SrDNA通用引物进行PCR扩增获得 16SrDNA ,回收、纯化 16SrDNA产物并克隆到T Vector。进行第二次PCR扩增反应 ,且对扩增产物进行ARDRA。在古菌 16SrDNA的ARDRA图谱中 ,大多数克隆的酶切带谱上存在差异 ;随机挑选 8个克隆子进行测序 ,获得古菌 16SrDNA的部分序列 ,并对 16SrDNA序列进行聚类分析构建了系统进化树 ,结果发现海绵体内的古菌主要属于Methanogeniumorganophilum、Methanoplanuspetrolearius等古菌类。但它们与目前数据库中收录的古细菌间的相似性均不超过 90 % 。

利用mRNA差别显示技术分离橡胶树死皮病相关cDNA

从中国热带农业科学院橡胶树早期预测试验地采集不同品系的橡胶树胶乳和树皮组织,分别提取纯化mRNA合成cDNA第一链。通过4个简并锚定引物和10个随机引物进行PCR扩增,经6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳后发现了至少4个差异DNA片段只在健康树中表达而在死皮树中没有出现。这4个差异DNA片段分别命名为Hb1(725bp),Hb2,Hb3,Hb4。对Hb1进行了分离、纯化,经Northern杂交证实,Hb1在健康树胶乳中表达活跃,而在死皮树胶乳中表达受到强烈抑制,表明Hb1是与死皮病相关的cDNA片段。进一步将Hb1片段进行回收和克隆,并进行DNA序列分析。序列在GenBank中进行BLAST分析未发现相关同源片段。死皮病相关cDNA片段的获得,将为分离全长死皮病相关基因,搞清该基因表达调控的机理提供条件,进而为从分子水平上阐明死皮病的致病机理打下基础。

RAPD技术在芦荟属植物分类研究中的应用

采用 CTAB法提取 1 1个芦荟材料的基因组 DNA为模板 ,以 50个随机引物进行RAPD分析。结果表明 :大部分引物可以在不同模板上扩增出条带 ,但仅有 6个引物可以同时在 1 1个芦荟材料的 DNA上扩增出条带 ,对 1 1个芦荟种或变种的 RAPD结果进行聚类分析 ,结果表明基本符合传统分类观点。对 RAPD技术在芦荟属植物分类研究中的问题进行了讨论。

分子标记预测作物杂种优势的研究进展

杂种优势育种是蔬菜作物的一种重要育种技术。国内外利用RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR等分子标记技术开展了作物杂种优势预测的方法研究,取得了富有启示性的研究结果。本文分析和述评了国内外作物杂种优势分子预测的遗传距离法、杂种优势类群法、QTL法认为基于QTL的杂种优势类群和遗传距离相结合的方法将是作物杂种优势预测研究今后的研究重点和热点,并最有可能在育种实践中得以应用。

应用RAPD技术分析变叶木品种间遗传关系

采用随机扩增多态DNA（RAPD）技术分析7个变叶木（CodiaeumVariegatum）品种间的遗传关系。用15个单引物共扩增出85个DNA片段，其中清晰可辨、重复的片段有64个，占总数的75．3％。7个品种特有的RAPD标记被检测出，这些标记可作为区别不同品种的重要性状。

RNAi技术及其在植物研究中的应用

RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是利用双链RNA(dsRNA)特异性地降解相应序列的mRNA,从而特异性地阻断相应基因地表达,且此现象广泛存在于从真菌到植物、无脊椎动物、哺乳动物的各种生物中。介绍了RNA干扰的研究历史、RNA干扰的作用机制及此技术在植物中的应用。

多聚酮的微生物合成及其多样性研究进展

多聚酮多是由微生物产生的一大类天然产物,在结构和功能上具有多样性。很多聚酮具有抗细菌、抗真菌、抗寄生虫、抗肿瘤等生物活性,有很大的临床应用价值。随着研究的不断深入,一方面更多的天然产物聚酮被发现。另一方面对它们合成相关酶的作用机制研究也更加深入。主要对多聚酮的合成机制以及多聚酮合成类型的多样性展开论述。

柚木离体快速繁殖技术

从优良柚木林段选取3～4 a生优良单株,从中选取无病虫害的幼嫩侧芽,经表面消毒后接种到无菌培养基上,侧芽萌发率达70%～80%.切取新芽进行增殖,30～40 d为一周期,增殖系数为2～3倍.当侧芽增殖到足够数量时,转移到生根培养基上,生根率超过80%～90%.植株移栽成活率达80%～90%.几个月后植株便可种植到大田.

利用mRNA差别显示技术分离红树植物许树耐盐相关cDNA

选用适应甜土种植10余年的红树植物许树分株,在室内分别以盐水与自来水进行沙培。分别提取叶片的总RNA。通过oligo(dT)12CA反转录合成cDNA第1链,以此为模板,用4组10核苷酸随机引物与锚引物oligo(dT)12CA组成的引物对,进行PCR扩增,选择差异表达片段,发现3个稳定的差异cDNA只存在盐水培养下许树叶片中,而自来水培养条件下却没有。这3个差异cDNA片段分别命名为colb1,colb2,colb3。对3个cDNA采用DIGHighPrimeDNALabelingandDetectionStarteKritI进行RNA杂交检测,只有colb1在盐培许树叶中呈现稳定的显色信号,在自来水浇灌的许树叶中却无显色信号,colb2和colb3均无显色。可见colb(1463bp)是耐盐相关cDNA。将片段colb1克隆,并进行序列分析,其AT碱基对占全序列的61.74%。将序列提交NCBI进行BLASTN和BLASTX查询,未发现相关同源cDNA。耐盐相关cDNA的获得将为分离全长耐盐基因和其耐盐机制的研究奠定了基础。

香蕉转基因技术研究进展

香蕉具有高度不育性 ,难以通过传统育种的方法进行新品种的培育和遗传改良 ,因此转基因技术的建立尤为重要。综述近年来香蕉转基因技术 ,如受体材料、转基因方法。