转BADH基因水稻幼苗抗盐性研究

以转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻品系52-7的受体亲本中花8号、旱作品种开系7和陆稻白珍珠为对照,分别用含0、5、7 g?L-1NaCl的水稻专用营养液培养水稻幼苗,对转BADH基因水稻品系52-7的抗盐性及其机理进行研究.结果表明:在正常培养条件下,转基因水稻幼苗比对照品种长势旺,根系活力强,可溶性糖和叶绿素含量高,抗氧化酶SOD和POD活性高.在盐胁迫条件下,水稻幼苗生长减慢,根冠比值减小,根系活力增强;膜透性和丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高;脯氨酸和可溶性糖含量升高,叶绿素含量下降,蛋白质分解加强;且随着盐浓度的升高各指标变化幅度增加.与对照品种比较,转基因水稻幼苗在盐胁迫下的生长量和根冠比较大,电解质相对渗出率和MDA含量较低,蛋白质和叶绿素分解较少,表现出较强的抗盐性.盐胁迫下转基因水稻幼苗比对照品种具有更高的脯氨酸和可溶性糖含量以及SOD和POD活性,使其抗盐性强.     

水稻茎秆解剖结构与抗倒伏能力关系的研究

利用石蜡切片法研究了抗倒伏水稻品种南粳44、武运粳7号与不抗倒伏水稻品系宁7412基部茎秆解剖结构及其与水稻抗倒伏能力的关系.结果表明:抗倒伏水稻品种南粳44和武运粳7号基部节间的维管束数目较多,维管束鞘较厚,细胞层数较多,细胞排列紧密、体积较小;而不抗倒伏水稻品系宁7412基部节间的维管束数目偏少,维管束鞘较薄,细胞层数较少,细胞体积大.从解剖结构还可看出,南粳44和武运粳7号茎秆内的贮藏物质明显多于宁7412.这些茎秆解剖结构的差异可用于区分不同水稻品种(系)的抗倒性强弱,可以作为抗倒伏水稻品种的选育指标和筛选依据,为水稻抗倒伏品种的选育提供了理论依据.     

转BADH基因水稻叶片气孔特征的扫描电镜观察研究

用扫描电镜研究了3个转BADH基因水稻品系52—7、51—15和51—22叶片的气孔特征,观察发现52—7具有少气孔性和小气孔性,气孔不具明显的边缘优势效应;而51—15和51—22不具这些特性。52—7叶片的气孔特征能增强其保水能力,加强代谢和运输,促进植株的生长发育,提高单株籽粒产量;BADH基因的表达能提高52—7、51—15和51—22的耐旱性,达到高产。     

转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻第三叶气孔长度、宽度和密度及其相关性的研究

用扫描电镜对转BADH基因水稻52-7及其亲本受体中8第三叶气孔长度、宽度、密度及其相关性进行了研究。结果表明,52-7第三叶叶背面和叶腹面的气孔长度与密度分布的差异都小于中8,而两者宽度的分布都较均匀;52-7气孔长度和密度的平均值都大于中8;52-7叶背面和叶腹面3／5气孔长度存在显著件差异．气孔密度差异达到极显著;52-7第三叶叶背面气孔长度分别与气孔宽度和密度呈不显著负相关,而叶腹面气孔长度分别与气孔宽度和密度的相关性不显著。这些说明BADH基因的转入可能对第三叶气孔的某些性状产生了一定的影响。     

大麦浆片结构及其在开花过程中的变化

浆片由表皮、基本组织和维管束三部分组成。表皮上不具气孔,细胞外壁角质化。维管束为有限外韧型,呈散生状分布。浆片中管束数与其所含导管数因品种（系）而异,可育系多于不育系。大维管束由数个导管、筛管及伴胞和维管束薄壁细胞组成,且其维管束薄壁细胞壁厚、核大、质浓,线粒体丰富,中、小维管束一般不含导管。     

矮秆基因对小麦部分农艺性状的效应

以中国主要麦区的124份小麦品种为材料,利用分子标记和系谱分析相结合,对其按照所含的矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8进行分类,结合田间株高、旗叶长、小穗数和穗粒数以及室内苗期根系长度等农艺形状的调查,分析不同矮秆基因对小麦农艺性状的效应.结果显示:(1)参试的124份小麦品种(系)中23份含有Rht-B1b,7份含有Rht-D1b,22份含有Rht8基因,34份同时含有Rht-B1b和Rht8,16份同时含有Rht-D1b和Rht8,可分为6组.(2)Rht-B1b和Rht-D1b在降低株高的同时也缩短了旗叶的长度和苗期叶长,Rht8对株高的影响较弱,对旗叶和苗期叶长的影响也较小;3个矮秆基因对苗期根系长度、小穗数没有显著影响;Rht-D1b和Rht8显著增加穗粒数.研究表明,矮秆基因Rht8对小麦株高以及其他农艺性状的影响均较小,但能够显著增加穗粒数,是小麦矮化育种中比较理想的矮秆基因.     

杂交狗牙根不同品种(系)叶片解剖结构及耐磨性研究

以7个杂交狗牙根品种(系)的叶片进行解剖研究,结果表明,各品种(系)均具禾本科C₄植物叶片典型结构,其独特处是:中脉结构与平行脉相似;中脉维管束、平行脉大维管束的维管束鞘内侧韧皮部外有一层纤维细胞;泡状细胞外壁很少角化。综合比较7个品种(系)叶片的角质层厚度、机械组织含量、维管束排列密度,得出叶片耐磨性综合指数,可作为耐践踏性的指标之一。此指数最高的品种是"TifSport"。     

小麦T型细胞质雄性不育系与可育系叶片蛋白质双向电泳分析

利用育性恢复基因(Rf3)的近等基因系1031-1、S-165和1031-1与S-165之间的正交与反交,创建了四个实验品系(1031-1、S-165、不育品系、反交品系);采用改进的蛋白质聚丙烯酰胺凝胶双向电泳技术,从发育遗传学的角度,对小麦T型细胞质雄性不育和可育株旗叶表达的相关蛋白产物进行差异分析。通过对旗叶蛋白的双向电泳分析,发现4个品系有相近的蛋白质双向电泳图谱。没有相应穗中差异蛋白质的出现。从蛋白质水平上证实了不育基因与恢复基因表达具有器官特异性特征。     

绞股蓝营养器官的结构及其人参皂甙的组织化学定位研究

绞股蓝是多年生草质藤本植物。根系由不定根组成,根的初生结构木质部为2－4原型,次生结构中栓内层较厚,攀缘茎,具5棱,周围纤维连成一环,幼茎的维管束排成两圈,外圈5个,内圈4或5个,老茎圆柱形,周围纤维呈不连续环状,维管束具次生木质部和次生韧皮部,排成一圈,掌状复叶互生,小叶5－7片,背腹型,叶柄具5束维管束,进入小叶时分为7－9束,茎和叶的初生维管束为双韧维管束,组织化学实验表明,绞股蓝人参皂甙主要分布在营养器官的同化组织及韧皮部薄壁细胞中,厚角组织,表皮及周皮的栓内层也有少量分布。     

农杆菌介导的甜菜碱醛脱氢酶基因转化甘蓝的研究

为获得抗旱和耐盐性提高的甘蓝植株,通过农杆菌介导法将来自菠菜的甜菜碱醛脱氢酶（Betaine Aldehyde Dehydrogenase,BADH）基因导人甘蓝品系03079,并采用正交设计优化影响转化效率的参数,建立了甘蓝高效转化体系,即以侵染液为AA液体培养基、乙酰丁香酮200μmol L^-1、侵染时间20min、共培养天数2d为最佳转化参数,在该条件下转化率可达54．26％。转基因甘蓝植株经PCR检测初步说明BADH基因已导入甘蓝中,Southern杂交证明BADH基因已稳定整合到甘蓝基因组中。甜菜碱脱氢酶活性测定结果表明,经过聚乙二醇（PEG）、NaCI和干旱处理的转基因甘蓝植株的BADH酶的平均比活力范围在2．1Umg^-1～3．6Umg^-1之间,不同处理的转基因株系酶比活力显著高于相应的未转基因株系。膜的相对电导率测定结果说明,经过PEG、NaCl和干旱处理的转基因植株平均相对电导率在16．2％～32．6％之间,耐逆境胁迫处理后的绝大多数转基因株系相对电导率显著低于相应对照。多数转BADH基因甘蓝植株在干旱、盐胁迫和PEG胁迫条件下生长势强于未转基因植株,表现为大多数转基因株系株高增幅显著高于对照,说明BADH基因的导入能提高转基因甘蓝植株的抗旱和耐盐性。我们获得的抗旱和耐盐能力明显提高的转基因甘蓝植株,可作为培育耐盐、抗旱甘蓝品种的种质材料。     

田旋花营养器官及不定芽发生的解剖学研究

对田旋花营养器官的解剖学研究结果表明,叶为两面叶,栅栏组织和海绵组织发达。主脉为周韧型维管束,在其主脉的远轴面,紧领下表皮的为1－2层同化组织细胞。地上茎表皮内具由2层细胞组成的同化组织,维管组织呈连续的环状排列,木质部内外侧都为韧皮部。地下根状茎的结构类似地上茎的结构,维的维管组织发达,在次生生长中,中央初生木质部导管周围薄壁细胞分化产生大量薄壁细胞和韧皮部分子。根状芭茎上的不定芽及不定根由维管形成层活动产生,根上的不定芽也是由根的维管形成层产生。     

Roles of OsCKI1, a rice casein kinase I, in root development and plant hormone sensitivity

Casein kinases are critical in cell division and differentiation across species. A rice cDNA fragment encoding a putative casein kinase I (CKI) was identified via cDNA macroarray under brassinosteroid (BR) treatment, and a 1939-bp full-length cDNA, OsCKI1, was isolated and found to encode a putative 463-aa protein. RT-PCR and Northern blot analysis indicated that OsCKI1 was constitutively expressed in various rice tissues and upregulated by treatments with BR and abscisic acid (ABA). Enzymatic assay of recombinant OsCKI1 proteins expressed in Escherichia coli showed that the protein was capable of phosphorylating casein. The physiological roles of OsCKI1 were studied through antisense transgenic approaches, and homozygous transgenic plants showed abnormal root development, including fewer lateral and adventitious roots, and shortened primary roots as a result of reduced cell elongation. Treatment of wild-type plants with CKI-7, a specific inhibitor of CKI, also confirmed these functions of OsCKI1. Interestingly, in transgenic and CKI-7-treated plants, exogenously supplied IAA could restore normal root development, and measurement of free IAA content in CKI-deficient primary and adventitious roots revealed altered auxin content, indicating that OsCKI1 is involved in auxin metabolism or that it may affect auxin levels. Transgenic plants were less sensitive than control plants to ABA or BR treatment during germination, suggesting that OsCKI1 may be involved in various hormone-signaling pathways. OsCKI1-GFP fusion studies revealed the localization of OsCKI1 to the nucleus, suggesting a possible involvement in regulation of gene expression. In OsCKI1-deficient plants, differential gene expression was investigated using cDNA chip technology, and results indicated that genes related to signal transduction and hormone metabolism were indeed with altered expression.