网络环境下“园艺植物种子学”教学改革探索

针对园艺专业结构和培养方案改革后"园艺植物种子学"课程教学中存在的教学时数少、课程内容多而杂等问题.利用网络环境下丰富的交互手段、海量的信息资源等优势,开展了结合网络教学的"园艺植物种子学"课程教学方法和教学方式的探索和改革.结果表明,结合网络的教学不仅激发了学生的兴趣,扩展了学生的知识面,提高了教学效率,还培养了学生的创新思维和实践能力.

观赏南瓜及葫芦种质资源遗传多样性分子评价

利用RAPD和ISSR标记对28份观赏南瓜及葫芦种质资源进行遗传多样性分子评价。结果表明:12个RAPD引物和13个ISSR引物分别扩增出89条和93条清晰谱带,平均每个引物分别扩增出6.1条和6.2条多态性谱带,多态性比率分别为82%和86%。RAPD和ISSR标记检测供试材料的遗传相似性系数(GS)范围分别为0.31～0.99和0.33～0.99,ISSR(平均GS值0.68)检测多态性效果高于RAPD(平均GS值0.73)。利用UPGMA法基于RAPD与ISSR混合聚类,将28份观赏南瓜及葫芦种质分为3类,类群的划分与果实形状明显相关:第Ⅰ类群包括15份种质,为扁圆形、卵圆形、圆球形或圆筒状的早熟或晚熟果实;第Ⅱ类群包括11份种质,为汤匙形、梨形、扁球形或皇冠形的早中熟果实;第Ⅲ类群包括2份种质,为葫芦形的晚熟果实。

芥菜AP1基因体外表达及其与FLC相互作用的验证

芥菜花分生组织决定因子AP1与开花路径核心调节子FLC可能存在直接的相互作用,从而调节开花时间。为进一步检测该相互作用,从芥菜"QJ"材料中同源克隆了790bp的AP1cDNA序列,该基因编码256个氨基酸。生物信息学分析表明,AP1属MIKC型蛋白,其MADS域含有2个螺旋和2个折叠,第1个螺旋内含有1个不保守氨基酸位点;而K域含有3个螺旋,第1、2个螺旋内各有1个不保守位点,第3个螺旋内具有4个不保守位点。同时构建了原核表达质粒pET43.1a-AP1,转化宿主菌大肠杆菌BL21,以IPTG诱导该融合蛋白体外表达。利用pET43.1a-AP1融合蛋白序列中6×His标签与Ni+结合的特点,结合SDS-PAGE分析,证实了体外表达蛋白AP1能与FLC相互作用并形成复合体,该结果为深入研究AP1与FLC互作机制及花分生组织的分子调控奠定了基础。

结球甘蓝雌蕊发育调控因子SPT与HEC1的基因克隆及相互作用

为研究SPT和HEC及其相互作用对甘蓝雌蕊发育的影响,以结球甘蓝自交不亲和系E1为材料,提取雌蕊总RNA,根据拟南芥中SPT和HEC1基因设计引物,采用同源克隆方法克隆SPT基因,其序列1085 bp,开放阅读框(ORF)1062 bp;HEC1基因ORF 696 bp。通过cDNA推导得到的氨基酸序列表明,SPT编码353个氨基酸残基,预测分子量为37.67 kD,pI为6.83;HEC1编码231个氨基酸残基,预测分子量为25.26 kD,pI为10.2。两基因在各器官中均表达,但SPT在果实和雌蕊中表达量最高,而HEC1在根和花蕾中的表达量最高。为检测两者的相互作用,构建原核表达质粒pCold I-SPT和pGEX-HEC1,pull-down试验表明两蛋白能够在体外相互作用。同时构建pGBKT7-SPT、pGADT7-HEC1及互换载体pGBKT7-HEC1和pGADT7-SPT酵母表达载体,分别转化酵母Y2HGold和Y187感受态细胞后均未出现自激活和毒性现象,融合后的二倍体酵母均能在SD/–Trp–Leu–Ade–His/X-α-gal/AbA板上长出蓝色菌斑,表明SPT和HEC1能够相互作用激活下游的HIS3、AUR1-C、MEL1和ADE2报告基因,酵母双杂交试验结果与Pull-down检测一致,说明SPT和HEC1能够相互作用以调控雌蕊的发育。

BcA9-Barnase转基因雄性不育甘蓝的获得

将白菜绒毡层特异启动子BcA9驱动下的核糖核酸酶Barnase基因,通过农杆菌介导的下胚轴转化导入甘蓝材料‘TF’,获得具有除草剂Basta抗性的甘蓝转基因植株.经PCR鉴定,BcA9-Barnase融合基因已经整合到甘蓝基因组中.细胞学观察显示,转基因甘蓝植株的花药因绒毡层细胞提前降解,花粉母细胞退化,成熟花药中无正常花粉粒产生.相对非转基因对照,转基因甘蓝植株花器官变小,花瓣褶皱多,柱头弯曲,雄蕊瘦小等现象.另外,转基因植株在温度低于22℃时出现明显的死蕾现象,当温度高于25℃时,死蕾现象得到缓解.田间结实情况调查显示,转基因甘蓝植株自交不能结实,与野生型杂交可结实但种荚变短.

甘蓝SLR1启动子在烟草及芥菜中的表达分析

为研究甘蓝SLR1启动子在异源植物中的表达特点,将GUS报告基因在1.5kb长的SLR1启动子驱动下,通过农杆菌介导法分别导入烟草和芥菜.转基因植株经PCR鉴定显示GUS报告基因已经整合到烟草和芥菜基因组中.转基因植株开花后花器官组织的GUS化学染色分析结果显示SLR1启动子主要在烟草和芥菜开花前2天至开花后的柱头中大量表达,部分转基因烟草植株开花后的花冠,转基因芥菜植株花萼、花瓣及花丝中也有明显的表达,但在两种转基因植株花粉中均未检测到GUS表达活性,显示甘蓝SLR1启动子在异源植物中不是一个严谨的柱头特异启动子.