影响根癌农杆菌介导的木薯遗传转化因素分析

采用根癌农杆菌介导的叶盘转化法,以我国南方地区主栽木薯品种—华南8号的胚状体子叶为受体,对影响木薯遗传转化效率的主要因素进行了分析。研究结果表明,在木薯的遗传转化中,选用GV3101作为浸染外植体的农杆菌菌株,将感染时间和共培养时间分别控制在30~45 min和3~4 d、菌液浓度（OD₆₀₀）采用0.45、并添加200 μmol·L^-1的乙酰丁香酮（AS）均可明显提高其转化效率,但若对外植体进行预培养反而会降低其转化效率。利用该体系从453块外植体中共转化获得10株抗性再生植株,经PCR和Southern杂交检测,有8株木薯的基因组中已整合进了外源基因glgC336,转化率为1.77%。     

根癌农杆菌介导合欢转TaNHX2基因体系的优化

通过对农杆菌菌液浓度、侵染时间、预培养时间和共培养时间等影响转化效率的因素进行优化,建立了合欢农杆菌转化体系。在此基础上,利用农杆菌介导法将TaNHX2基因导入合欢基因组内,获得大量Kan抗性再生植株。常规PCR和实时荧光PCR检测结果表明,外源基因已整合到合欢基因组中,并正常转录。     

铝胁迫下北美车前和车前生长及叶绿素荧光特性的比较研究

采用系列浓度AlCl₃溶液（100、500、800、2 000 mg·L^-1）进行处理,在处理后不同时间（0,10、20、30 d）,测定北美车前（Plantago viriginica）和车前(P.asiatica)的生长及叶绿素荧光特征指数,旨在比较外来入侵种北美车前和同属本地种车前的生长及叶绿素荧光对铝胁迫响应的差异。结果表明,车前和北美车前的根冠比在轻度铝（Al³⁺=100 mg·L^-1）处理下略有上升,在中度（Al³⁺=500 mg·L^-1）以上铝浓度处理下开始显著下降;叶绿素a、b含量在轻度铝处理下变化不明显,随着铝浓度的增加和处理时间的延长呈现明显下降趋势;叶绿素荧光参数F_v/F_m、Φ_PSⅡ及F_v/F_o值在低浓度铝的短时间处理下略有上升,随着铝浓度的升高和处理时间的延长则明显下降。结果表明铝胁迫对上述两种植物的生长和叶绿素荧光参数均有一定影响,但北美车前各参数的下降幅度小于车前,表现出比车前更为耐铝的生理特性。     

Ri质粒介导的几丁质酶基因转化小麦的研究

采用L₉（3⁴）的正交试验,以带有pMLH7133-Chi质粒的发根农杆菌为介导,对栽培品种春小麦东农7742、龙麦9814和Hite的幼胚愈伤组织进行了遗传转化研究。结果表明：基因型为东农7742、菌液浓度OD₆₀₀=0.8、共培养时间2 d、乙酰丁香酮（As）浓度为100 μm是最佳的试验组合;各影响因素的主次顺序是：基因型＞乙酰丁香酮的浓度＞菌液浓度＞共培养时间。共获得138株Hyg抗性植株,经PCR及PCR-Southern检测初步证明,外源几丁质酶基因已整合到其中5株的基因组中,又对3株阳性植株进行了RT-PCR扩增和几丁质酶活力测定,证明外源几丁质酶基因已在小麦基因组中稳定表达。     

利用正交设计优化小苍兰ISSR-PCR反应体系

通过L₁₆(4⁵)正交试验,研究了镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度这5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响,建立了适合于小苍兰ISSR-PCR的反应体系。优化体系为：25 μL PCR反应体系中含有1×Taq酶缓冲液(10 mmol·L^-1 KCl,8 mmol·L^-1(NH₄)₂SO₄,10 mmol·L^-1 Tris·HCl,pH 9.0,0.05% NP-40),2 mmol·L^-1 MgCl₂,0.06 U·μL^-1 Taq酶,0.4 μmol·L^-1引物,4.0 ng·μL^-1模板DNA,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.6 mmol·L^-1。利用温度梯度PCR,确定了最适宜的退火温度为51.5℃。该优化体系的建立为下一步对小苍兰进行ISSR分子标记奠定了基础。     

过量表达水稻细胞质型OsAPXs基因提高转基因烟草的耐盐性

为了验证水稻(Oryza sativa L.)细胞质型APXs与细胞耐盐性的关系,实验分别将OsAPXa和OsAPXb（基因登录号：D45423、AB053297）转化到烟草(Nictiana tabacum,N.plum)植株中。Southern结果表明,二基因分别整合到烟草的基因组;Northern分析表明,外源基因在转基因烟草中得到高效表达;在碳酸盐逆境下,T2代转基因植株与野生型对照相比,其APX活性呈现显著的提高,T₂代品系的H₂O₂含量和叶片受害程度显著低于野生型;T₂代品系分别在含有10 mmol·L^-1 NaHCO₃、5 mmol·L^-1 Na₂CO₃的MS培养基上生长,根的生长受到抑制,叶片产生黄化;野生型烟草则难以存活。水稻细胞质型OsAPXs基因的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性,揭示出OsAPXa和OsAPXb在碳酸盐逆境应答过程中发挥着重要的作用。     

显脉金花茶的光合生理特性研究

采用LI-6400便携式光合测定系统(Li-Cor Inc., USA)对显脉金花茶光合特性进行研究。结果表明：(1)在夏季,显脉金花茶叶片的P_n日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11：00。其最大净光合速率（P_max）为3.81 μmol·m^-2·s^-1、光饱和点（LSP）为459.9 μmol·m^-2·s^-1、光补偿点（LCP）为6.9 μmol·m^-2·s^-1。显脉金花茶的光饱和点和光补偿点都比较低,表明其是一种阴生植物。（2）在控制光照强度和温度的条件下,CO₂浓度小于800 μmol·mol^-1,P_n几乎呈直线上升,升高CO₂浓度可使显脉金花茶的净高合速率增大,提高了叶片对光能的利用率。其叶片CO₂饱和点(CSP)大约在1 200 μmol·mol^-1左右,CO₂的补偿点（Г^*）为70.1 μmol·mol^-1,最大羧化速率（V_cmax）为17.5 μmol·m^-2·s^-1,最大电子传递速率（J_max）为40 μmol·m^-2·s^-1。     

浓度NO对高表达转玉米C4型pepc水稻光合的促进

为了揭示C₃植物中C₄ pepc高表达带来的生理差异与其高光合效率的关系。本文以高表达的转玉米C₄ pepc光合基因水稻（PC）及原种Kitaake(WT）为材料,通过水培在孕穗期通过根吸入的方法,进行不同浓度的NO供体、NO合成抑制剂以及相关影响信号分子的试剂单独和联合过夜处理12 h,选取倒二叶研究NO对供试材料净光合速率（P_n）,气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)的影响。结果表明：WT和PC在200 μmol·L^-1 SNP（Sodium nitroprusside）和1 mmol·L^-1 L-Arg(L-Arginine)处理下,P_n分别增加20.8%、10.7%,差异显著（p<0.05）;随SNP和L-Arg浓度的增加,其表现不同程度的抑制,与PC相比,WT的P_n抑制更显著（p<0.05）,而G_s和C_i的变化则相反（p<0.05）;进一步结合200 μmol·L^-1 SNP和1 mmol·L^-1 L-Arg与SA处理,结果与高浓度的NO供体处理类似;在联合6 mmol·L^-1 Ca²⁺螯合剂EGTA处理下,与PC相比,WT的P_n抑制达到极显著水平（p<0.01）,C_i的变化则相反（p<0.05）。相关分析结果表明：PC的P_n的高低与G_s的相关性小于WT,PC与WT决定系数分别为0.654 9、0.773 5;而与C_i的相关性则更大些,PC与WT决定系数分别为0.466 5、0.419 6,显示PC可能有不同的调节方式,尤其在低浓度的NO,PC可在Ca²⁺参与下调节气孔的开放,在气孔关闭的条件下,仍能维持一定的P_n。     

森草净杀灭薇甘菊(Mikania micrantha)及其安全性

在深圳市内伶仃岛薇甘菊危害的不同群落生境中,设立9块样地81个小样方,用森草净（即70%嘧碘降水溶性粉剂）杀灭样地中的薇甘菊施量为0.0001~0.02 g•m^-2,结果表明：各浓度的森草净杀灭效果均较好,杀灭率随着用药量的增加而提高;在坡地和溪谷生境中,森草净用药量分别为0.05~0.1 g•m^-2、>0.2 g•m^-2能较彻底地杀灭薇甘菊。应用HPLC法检测样地土壤中嘧磺隆残留量,溪谷土壤中嘧磺隆半衰期C=C₀•e^-0.083T, T_1/2＝8.4,施药后37 d消解95.9％,坡地高浓度级半衰期C=C₀•e^-0.046T, T_1/2＝15.1 d,施药后37 d消解85.0％,坡地低浓度级半衰期C=C₀•e-0.090T, T_1/2＝7.7 d,施药后15 d消解742％。不同浓度森草净处理样地,施药后7、15、37 d均可检测到嘧磺隆,并且含量越来越小,但施药后68 d的土样,均未检测到嘧磺隆的存在。     

根癌农杆菌介导的苜蓿悬浮胚性愈伤遗传转化体系的建立与优化

苜蓿基因型是限制遗传转化的关键因素之一。本实验通过对7种苜蓿胚性愈伤组织诱导,筛选出一份具有高频再生潜力的基因型公农-1号,并以该基因型为转化平台探索和建立了一套高效的苜蓿遗传转化系统。分析了影响农杆菌共培养转化苜蓿悬浮胚性愈伤的因素,优化了悬浮培养条件,建立的超声波辅助农杆菌介导苜蓿胚性愈伤的遗传转化系统为：以下胚轴诱导的愈伤组织经悬浮培养得到的胚性愈伤为转化材料,乙酰丁香酮为100 μmol·L^-1、超声波处理时间8 s、卡那霉素筛选浓度30 mg·L^-1、共培养4 d,接种于选择培养基上进行筛选和再生。最终,获得了大量的转基因植株,分子检测证实目的基因-角碱蓬液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因已经整合到苜蓿基因组中。     

根癌农杆菌介导的乙肝表面抗原基因对烟草的转化

构建了植物表达载体pBRSAg,该载体具有完整的植物表达元件,CaMV35S启动子、农杆菌T-DNA左右边界、植物报告基因gus和植物选择标记基因hpt,适用于农杆菌的转化;通过冻融法将重组质粒pBRSAg转入根癌农杆菌LBA4404中,利用农杆菌介导法转化烟草叶盘,经筛选培养获得烟草植株。抗性植株经GUS染色和PCR检测为阳性,初步表明乙肝表面抗原基因在烟草中得到表达。     

光强在低温弱光胁迫后番茄叶片光合作用恢复中的作用

为了研究光强在低温弱光胁迫后番茄叶片光合作用恢复中的作用,以番茄品种浙粉202为材料,研究了低温弱光后恢复期全光照与遮荫对光合作用和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温弱光（8℃/12℃,PFD 80 μmol·m^-2·s^-1）导致番茄叶片P_n、Φ_PSⅡ、qP和F_v′/F_m′的下降,但诱导了NPQ的上升,未引起F_v/F_m的变化;全光照（100%光照）下恢复1 使得植株叶片P_n、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、qP、NPQ和F_v′/F_m′均大幅下降,随后光合和荧光参数可缓慢恢复至对照水平;遮荫（40%光照）恢复植株F_v/F_m、Φ_PSⅡ和F_v′/F_m′仅在第一天稍有下降,而P_n和qP还略有上升,NPQ虽有所降低但仍显著高于对照水平,随后光合和荧光参数均可迅速恢复到对照水平。说明低温弱光虽抑制了光合作用的进行,但并未引起光抑制的发生;全光照恢复加剧了叶片光抑制的发生,而遮荫恢复可通过叶片PSⅡ光化学活性的快速恢复和天线色素热耗散能力的增强以保护光合机构免受伤害,有利于光合作用的迅速恢复。     

CaCl2对金叶女贞茎抗寒性和电阻抗图谱参数的影响

为探明CaCl₂处理对金叶女贞(Ligustrum vicaryi)茎抗寒性和电阻抗图谱参数的影响,找出抗寒性和电阻抗图谱参数的关系,2006年9月15日开始对金叶女贞当年生扦插苗进行CaCl₂处理,对照为清水;分别用电阻抗图谱法和电导法估测其抗寒性,并进行比较分析。结果表明：CaCl₂处理能在抗寒锻炼初期使金叶女贞茎的抗寒性提高3.5℃,金叶女贞茎的抗寒性与未冷冻处理茎的弛豫时间τ、冷冻处理后茎的胞外电阻率r_e、含水量之间均存在较高的相关性。     

皇甫川流域梁地生境中间锦鸡儿不同龄级植株光合生理特性的比较研究

对内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗皇甫川流域梁地生境人工栽植的中龄级（5年生）和老龄级（24年生）中间锦鸡儿植株的光合生理特性进行了比较研究。结果表明：中龄级植株的净光合速率和蒸腾速率均大于老龄级植株;两个龄级植株在12:00~14:00净光合速率均下降,老龄级植株是由于光抑制使光系统Ⅱ受损、细胞光合能力下降等非气孔因素所导致,而中龄级植株是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,其中气孔因素是主要因素。光合色素含量的测定结果显示,中龄级植株的叶绿素含量、类胡萝卜素含量均显著高于老龄级植株,前者具有更高的净光合速率和光能利用效率,并且具有更高的抵御强光能力。中龄级植株的水分利用效率高于老龄级植株,具有更强的耐旱能力。     

Expression of insect (Microdera puntipennis dzungarica) antifreeze protein MpAFP149 confers the cold tolerance to transgenic tobacco

To elucidate the function of antifreeze protein from Microdera puntipennis dzhungarica for freezing stress tolerance in plant, the construct of MpAFP149 gene with the signal peptide sequence responsible for secreting the native MpAFP149 into the apoplast space under control of a cauliflower mosaic virus 35S promoter was introduced into tobacco by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. The observation of immunogold localization by TEM (transmission electron microscope) showed that the heterologous MpAFP149 protein was mainly distributed on the cell wall in apoplast of the transgenic tobacco plant. T1 generation transgenic tobacco plants displayed a more frost resistant phenotype and kept the lower ion leakage ratio and MDA (malondialdehyde) content in the leaves compared with wild-type ones at -1 degrees C for 3 days. The results showed that MpAFP149 provided protection and conferred cold tolerance to transgenic tobacco plant during freezing stress.     

铜胁迫条件下土壤微生物对海州香薷光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探讨铜（Cu）胁迫条件下土壤微生物对海州香薷（Elsholtzia splendens）光合生理和叶绿素荧光参数的影响,实验设置添加Cu（Cu胁迫）、接种土壤微生物、添加Cu与接种土壤微生物等3个处理,以不添加Cu与不接种土壤微生物为对照（CK）。结果表明：接种土壤微生物处理的植株相对叶绿素含量、净光合速率（P_n）、水分利用效率（WUE）均显著高于CK;且对初始荧光（F_o）和最大光化学效率（F_v/F_m）均有显著性影响。与CK相比,添加Cu降低了海州香薷的P_n和气孔导度（G_s）,但胞间CO₂浓度（C_i）的变化与P_n相反,表明其对光合作用的影响主要是非气孔限制因素。添加Cu的植株相对叶绿素含量显著下降,但Cu胁迫下接种土壤微生物提高了植株相对叶绿素含量,差异显著。在Cu胁迫条件下,接种土壤微生物的植株具有较高的F_v/F_m及较低的F_o,显著提高了海州香薷的WUE、P_n、G_s。说明接种土壤微生物可通过提高相对叶绿素含量、改善叶绿素荧光和光合作用来减轻Cu胁迫对海州香薷植株造成的伤害,从而提高海州香薷耐受Cu胁迫的能力。     

Development of Cotton leaf curl virus resistant transgenic cotton using antisense ßC1 gene

Cotton leaf curl virus (CLCuV) is a serious pathogen causing leaf curl disease and affecting the cotton production in major growing areas. The transgenic cotton (Gossypium hirsutum cv. Coker 310) plants were developed by using βC1 gene in antisense orientation gene driven by Cauliflower mosaic virus-35S promoter and nos (nopaline synthase) terminator and mediated by Agrobacterium tumefaciens transformation and somatic embryogenesis system. Molecular confirmation of the transformants was carried out by polymerase chain reaction (PCR) and Southern blot hybridization. The developed transgenic and inoculated plants remained symptomless till their growth period. In conclusion, the plants were observed as resistant to CLCuV.