禾草模式植物二穗短柄草的研究进展

二穗短柄草（Brachypodium distachyon）是近来开发的一种温带禾草模式植物。它具有与粮食作物相同的许多生物学特性,可作为研究粮食作物生物学特性的模式实验植物。不同采集地的二穗短柄草具有高度的表观变异性,可帮助研究人员对这些生物学特性从表观到遗传的深入研究。二穗短柄草与其他重要经济作物如小麦、大麦及其他潜在能源植物一样同属于早熟禾亚科,使其成为研究这些重要经济作物无可非议的模式植物。近来,由于二穗短柄草基因组序列及其相关注释的完成,功能基因组学和其他实验技术手段的不断进步,二穗短柄草可为其他禾草类植物提供序列分析、基因表达和功能研究等诸多便利。本文综述了利用二穗短柄草作为模式植物来进行比较基因组学、生物学研究、转化和T—DNA突变等方面的最新研究进展。     

短柄草与麦类作物的比较基因组学研究进展

麦类作物是人类主要的食物来源,其遗传改良对于保障世界粮食生产具有重要作用。获得麦类作物的基因组和功能基因组信息是作物遗传育种学家解析种质资源高产及抗逆机理,并准确选择目标性状、实现分子设计育种目标的有效途径。目前,二穗短柄草（Brachypodium distachyum）是早熟禾亚科中唯一完成全基因组测序的植物。以二穗短柄草为模式植物,利用比较基因组学方法获得早熟禾亚科中基因组庞大而复杂的麦类作物的相关信息,必将加速麦类作物的遗传改良进程。本文重点介绍近十年来短柄草在麦类作物比较基因组学方面的研究进展。     

模式植物短柄草研究新进展

短柄草(Brachypodium distachyon)株型矮小,易于种植栽培,生长周期短,自花授粉,容易繁殖。另外,短柄草基因组比较小,易于转化,与小麦具有比较近的亲缘关系,是理想的草类特别是禾本科模式植物。近年来,短柄草的研究工作在细胞遗传学、基因组学、比较基因组学、植物-病原菌相互作用、功能基因组学等研究领域取得了许多进展,包括完成了Bd-21全基因组的测序工作、构建了T-DNA插入突变体库、用遗传学的方法首次研究短柄草基因的生物学功能等。本文综述了近年来特别是2009年以来短柄草的研究进展,并对未来的研究工作做了展望。     

新模式禾草植物短柄草的研究现状

随着短柄草基因组测序基本完成,短柄草其因生长周期短、植株矮小、基因组较小及在进化上比水稻与小麦的亲缘关系更为接近等特点,成为继水稻之后,加速获取遗传信息相对缺少的小麦等相关物种遗传信息的新兴起的禾草类模式植物。对近年来有关短柄草的生理生化、组织培养、实验室条件下各生态型的生长状况,分子及细胞遗传学等方面的研究加以综述,希望对这一新的禾草类模式植物有进一步的了解。     

柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景

柳枝稷(Panicum virgatum,L.)是起源于北美的一种热带草原高秆草,具有优良的草料特性和水土保持功能。因其有很大的能源利用前景,而目前全球能源紧缺,因此全世界范围内已有许多国家把研究柳枝稷转化生物能源这一利国利民的项目提到议事日程,展开了全方位的研究。这篇论文综述了柳枝稷的生物学研究现状以及其生物能源转化前景。     

新型禾本科模式植物——二穗短柄草

文章介绍二穗短柄草这一种新型的禾本科模式植物的分类地位、生物学特性和基因组学等方面的研究进展.     

二穗短柄草愈伤组织的诱导及农杆菌介导的遗传转化技术在本科实验教学中的应用

植物胚性愈伤组织诱导及再分化技术对植物培育及良种品质的选育有重要作用,但在目前高校本科实验教学中缺少相关内容。作者选用二穗短柄草这一单子叶模式植物作为实验材料,将二穗短柄草胚发育观察、愈伤组织诱导与再分化及农杆菌介导的遗传转化融合在一个实验中,并且对该实验做了细致的实践,设计了一整套适合本科实验教学的方案。该实验直观、系统地展示了愈伤组织诱导和农杆菌介导的遗传转化技术,不仅实验结果生动形象,而且能拓宽学生的实验技能和知识领域。该教学实验设计还为愈伤组织诱导及农杆菌介导的遗传转化技术在本科实验课程中的推广提供了有益建议。     

以色列二穗短柄草遗传多样性分析

采用ISJ(Intron-Splice Junction,内含子切接点引物)分子标记方法对29份源自以色列的二穗短柄草(Brachypodium distachyon)及7份其他地区的二穗短柄草材料进行遗传多样性分析.结果表明:8个ISJ引物和10个引物组合共扩增出稳定条带145条,其中93条为多态性条带,多态性比率为64.58%.聚类分析将36份供试材料分成3大类,二倍体类型的二穗短柄草,六倍体类型源自以色列以外地区的二穗短柄草及来自以色列的六倍体二穗短柄草且以色列二穗短柄草材料进一步聚成不同生态环境下的两个亚类.主坐标分析结果与聚类分析结果基本吻合.研究结果为二穗短柄草的起源与分布提供了一定的理论依据,并为分子标记技术在二穗短柄草种质资源收集、评价和鉴定等方面的利用奠定了基础.     

新模式植物短柄二叶草SGT1 和RAR1 基因沉默和蛋白纯化载体构建

短柄二叶草作为一种新型的模式植物,已成为当前研究热点.其具有基因组小、生长周期短、生存环境简单和容易人工转化等重要生理和遗传特性,被认为是一种潜力巨大的人类研究能源和粮食作物的重要模式植物.SGT1和RAR1基因是高度保守的并与植物抗病功能紧密相关的重要基因.本文采用Gateway克隆技术构建了SGT1和RAR1的基因沉默表达载体.阳性克隆载体经PCR、酶切和测序鉴定.为进一步研究SGT1和RAR1互作蛋白及其功能,采用该克隆技术将基因cDNA全长克隆至串联亲和纯化蛋白表达载体pEarleyGate205中,为纯化SGT1和RAR1及其互作蛋白提供了基础.正确的阳性克隆载体经农杆菌介导转化至短柄二叶草Bd21获得转化株,以期进一步研究SGT1和RAR1基因及蛋白互作对于短柄二叶草抗病功能的影响.     

CRISPR/Cas9介导的二穗短柄草bdfls2敲除突变体的获得

FLS2是一类在植物中保守存在的可识别细菌鞭毛蛋白并激活位于植物先天免疫反应第一层面的重要的植物模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs).为了进一步研究草坪草植物的先天免疫,本研究以冷季型草坪草模式植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon)为材料,利用C...