白桦BpSPL9基因抑制表达载体的构建及遗传转化研究

为揭示SPL基因在白桦（Betula platyphylla）生长和发育中的功能,在克隆白桦BpSPL9基因的基础上,采用CREST技术构建BpSPL9的抑制表达载体,通过农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法进行白桦的遗传转化,对获得的转基因株系进行表型观测,探究BpSPL9基因的功能。结果表明：已成功获得了BpSPL9抑制表达白桦株系。转基因株系的苗高显著低于非转基因对照株系,节间距变短,叶面积变小,转基因株系的细胞分裂素（6-BA）和生长素（IAA）含量均低于对照株系。推测BpSPL9基因通过影响生长素和细胞分裂的合成,从而参与植物的生长发育过程。     

白桦BpBEE2基因的遗传转化及抗逆性分析

Brassinolide Enhanced Expression2（BEE2）基因属于bHLH转录因子家族,是调控油菜素内酯信号转导的上游调控因子。本研究通过RT-PCR技术克隆BpBEE2基因的全长cDNA序列,构建植物过表达及抑制表达载体,并通过农杆菌介导法进行白桦的遗传转化,对获得的转基因株系进行生长量及盐、旱胁迫分析,结果表明：获得了长度为1 080 bp的全长cDNA序列,成功构建了该基因的过表达及抑制表达载体,并获得了过表达和抑制表达的白桦株系。BpBEE2基因过表达白桦株系的苗高高于对照株系,而抑制表达株系的苗高低于对照株系。同时发现BEE2基因对盐、旱胁迫后对植株的鲜重也产生了影响。说明BpBEE2可能参与了植物的生长发育过程,并且改善了植物的抗旱、耐盐性。     

转基因白桦的花粉活力及外源基因的遗传表达分析

采用荧光素二乙酸酯（FDA）染色比较分析转基因白桦花粉的活力的结果表明,转基因白桦的花粉活力均低于非转基因白桦。应用多重PCR和Northern杂交技术分析表明,转基因白桦花粉中有外源基因整合和转录表达。检测转基因白桦花粉中gus报告基因的活性,显示gus报告基因在花粉表达。     

cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响

旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株(株系)中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。以花粉介导法将cryIAc基因导入玉米自交系‘郑58’和‘昌7-2’,对转化植株及其后代株系进行分子检测和田间抗虫鉴定。结果表明:(1)转化‘郑58’和‘昌7-2’,T1代分别获得转基因植株24和41个,转化率高达20%以上;(2)转基因T2代、杂交F2代及回交1代(B1)的分子检测结果证明,外源基因的遗传符合孟德尔的3∶1、3∶1和1∶1的遗传分离规律;(3)连续多带的分子检测结果还表明,外源基因可稳定遗传并有效表达,表达水平在9.8-14.3 ng/g叶片鲜重之间;(4)抗虫鉴定结果显示,在阴性对照全部感虫情形下,转基因纯合株系仍表现出较高抗虫活性;(5)此外,回交试验结果还证明外源基因通过杂交可传递给下一代;(6)最终经筛选得到SZ003、SZ005、SC001、SC004和SC007五个高抗虫转基因株系。结果表明,花粉介导法是一种高效、快捷的转化方法,cryIAc基因导入玉米自交系植株后赋予和提高了转基因植株的抗虫活性。     

月季的植株再生及遗传转化研究进展

本文对近20年月季植株再生和转基因研究进展进行了较为系统的回顾和总结.月季通过器官和体细胞胚发生途径都能再生植株,但遗传转化主要是利用体细胞胚发生途径.通过农杆菌介导法和基因枪法,外源基因如报告基因、抗病基因和改变花色的基因等已转化成功.文章还对今后月季转基因研究的方向进行了讨论.     

月季的植株再生及遗传转化研究进展

本文对近20年月季植株再生和转基因研究进展进行了较为系统的回顾和总结。月季通过器官和体细胞胚发生途径都能再生植株,但遗传转化主要是利用体细胞胚发生途径。通过农杆菌介导法和基因枪法,外源基因如报告基因、抗病基因和改变花色的基因等已转化成功。文章还对今后月季转基因研究的方向进行了讨论。     

Bt叶绿体转基因植株的抗虫性及后代表型分析

将Ｂｔ ＣｒｙＩＡ（ｃ） 基因与水稻（ Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．） 叶绿体ｐｓｂＡ 基因的启动子和终止子构建成表达盒,连同烟草（ Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍ Ｌ．） 叶绿体基因组同源片段ｒｐｌ２＿ｔｒｎＨ＿ｐｓｂＡ和ｔｒｎＫ＿ＯＲＦ５０９Ａ 以及选择标记基因ａａｄＡ一起构建成烟草叶绿体转化载体ｐＴＲＳ８。基因枪法转化烟草叶片,经壮观霉素筛选获得转化再生植株。有些转基因植株对３龄棉铃虫（ Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａ ｚｅａ） 具有较强的毒杀作用,并能显著抑制昆虫蜕皮和生长发育。对高抗虫性植株的子一代（Ｔ１） 和子二代（Ｔ２） 进行的遗传学和分子生物学分析表明,Ｂｔ 基因已稳定地遗传给子代叶绿体,且抗生素抗性遗传遵循非孟德尔的母系遗传规律     

转基因白桦杂交子代种子活力及外源基因遗传规律分析

探索目的基因在转基因白桦杂交子代群体中的传递规律,为后续进一步跟踪调查,实现转基因白桦的聚合育种提供帮助。以1年生BpAP1、TabZIP转基因白桦杂交T1代和5年生BpGH3.5、BpCCR转基因白桦为研究对象,测定杂交子代种子千粒质量、发芽率和发芽势等活力指标,同时采用PCR扩增法检测目的基因,调查杂交T2代白桦苗高。杂交子代各家系间种子千粒质量、种子活力指标和苗高等在0.01水平上差异显著,各性状的家系遗传力均高于85.00%。研究结果表明,目的基因在T2代群体中的传递规律不符合孟德尔遗传规律,雌、雄配子目的基因的传递效率分别为30.00%、50.00%左右,同时未获得3目的基因聚合的杂交T2代个体。目的基因的随机插入降低了白桦杂交T2代种子活力,未获得3基因聚合的白桦杂交子代,目的基因的聚合对杂交子代个体的生长发育产生了不利影响,甚至产生致死现象。     

青藏高原东侧白桦种群的遗传多样性与遗传结构

青藏高原东侧山区是生物多样性热点地区,也是许多植物冰期时的避难所,其独特地形使得地理隔离在塑造种群遗传格局中发挥了重要作用。位于青藏高原东侧的白桦(Betula platyphylla)种群被峡谷、山脉或河流所隔离,呈片段化分布,遗传格局尚不清晰。该研究利用11对核微卫星标记,对采自青藏高原东侧山区13个地点、412个白桦样本进行分析。共检测到114个等位基因,整体遗传多样性水平较高(期望杂合度(H_E)=0.579;观察杂合度(H_O)=0.555),遗传分化水平中等(遗传分化系数(F_st)=0.127),两两种群间遗传距离差异较大(F_st=0.017–0.319),且遗传距离与地理距离呈显著正相关关系。聚类分析将所有个体分为2组,以雅砻江峡谷为界,西侧种群相比于东侧种群遗传多样性较低而且遗传分化较大。表明青藏高原东侧独特地形造成的地理隔离深刻地影响了白桦的遗传多样性和遗传结构,位于云南地区的边缘种群已面临遗传多样性降低的风险,应给予重点保护。     

白桦AFLP遗传连锁图谱的构建

以80个中国白桦(Betula platyphylla Suk)×欧洲白桦(Betula pendula Roth)的F1个体为作图群体, 利用扩增片段长度多态性(Amplified fragment length polymorphism, AFLP)标记, 按照拟测交作图策略, 分别构建了中国白桦和欧洲白桦的分子标记遗传连锁图谱。从64对AFLP引物组合中筛选出34对多态性丰富的引物组合, 这些入选的引物组合在分离群体中共检测到451个多态性位点。χ2检验结果表明, 有362个位点符合1∶1分离(拟测交分离位点), 41个位点符合3∶1分离, 20个位点符合1∶3分离, 28个位点属偏分离位点。在符合拟测交分离的位点中, 201个位点来自中国白桦, 161个位点来自欧洲白桦。利用2点连锁分析, 来自中国白桦的201个标记构成了14个连锁群(4个以上标记), 10个三连体和14个连锁对, 45个为非连锁位点, 连锁标记覆盖的总图距为1 296.1 cM, 平均图距15.5 cM。而来自欧洲白桦的161个标记构成了17个不同的连锁群(4个以上标记), 8个三连体和4个连锁对, 15个为非连锁位点, 连锁标记覆盖的总图距为1 035.8 cM, 平均图距12 cM。     

白桦花芽蛋白质双向电泳技术的建立

目的:初步建立白桦花芽蛋白质组研究的双向电泳(2-DE)技术,以提高其分辨率及重复性。方法:以白桦花芽为实验材料,对关键环节如样品处理、上样量和染色方法等进行一系列优化。结果:蛋白上样量为50～60μg、银染剂中采用0.16%的AgNO3染色12min,即可获得蛋白点的形态规则、稳定性高、重复性好的2-DE图谱。结论:建立了适合多糖、醌类等次生代谢物质含量较多的白桦花芽蛋白提取方法,为开展白桦发育生物学研究奠定了基础。     

转苏云金杆菌毒蛋白基因玉米植株的获得及其抗虫性分析

玉米 (ZeamaysL .)转化成功与否与基因型密切相关。在转化过程中 ,除少数模式品种能够形成再生频率较高且易转化的Ⅱ型愈伤组织外 ,大多数栽培品种往往只能够形成再生频率较低且不易转化的Ⅰ型愈伤组织。因此探索Ⅰ型愈伤组织的诱导及其转化条件 ,提高转化效率 ,对直接改良玉米优良自交系具有重要意义。应用基因枪转化技术将苏云金杆菌 (Bacillusthuringiensis)cry1Ac3基因导入玉米优良自交系E2 8及 34 0的Ⅰ型胚性愈伤组织中 ,经过膦丝菌素 (PPT)或潮霉素 (HygB)筛选 ,获得了再生植株。经PCR检测、Southernblot分析及Bt毒蛋白ELISA检测证实 ,外源基因已整合到玉米基因组中 ,并已获得表达。抗虫性分析结果表明 ,部分转基因玉米植株对玉米螟虫有较强的抗性。还比较了PPT和HygB两种筛选剂的筛选效果 ,表明PPT筛选的抗性愈伤组织的再生频率要高于HygB筛选的再生频率。     

东北地区白桦雌配子体的形成与胚胎发育研究

以20年生白桦(Betula platyphylla)的雌花序为材料,研究了白桦的大孢子发生、雌配子体形成和胚胎发育过程.结果表明:1)大孢子母细胞经过减数分裂形成直线排列的4个大孢子,其中珠孔端的3个大孢子退化,合点端的大孢子进行3次有丝分裂,形成八核胚囊,8个核迅速细胞化,最终发育为成熟胚囊.胚囊发育类型为单孢子蓼型胚囊;2)胚的发育经过原胚、球形胚、心形胚和鱼雷胚等阶段发育为成熟胚;胚柄在球形胚时期最发达,但胚柄短小,只由3个扁平细胞组成,之后逐渐退化.本文同时对雌花的结构和发育特点在桦木科各属中的异同、白桦胚胎发生类型及胚胎发育进程的同步性进行了讨论.     

航天诱变白桦生长性状分析

对15年生白桦航天搭载家系(HT-1、HT-2、HT-3、HT-4)及地面对照(CK-1、CK-2、CK-3、CK-4)的生长性状进行分析,并利用2年生、5年生及15年生的生长性状拟合生长曲线。结果表明:15年生HT-1和HT-4的树高分别与地面对照家系间差异达到了极显著水平和显著水平。其中,HT-1树高高于地面对照,而HT-4树高则低于地面对照。其余2个航天搭载家系的树高也高于对照家系,但未达到显著水平。随树龄的增长,航天搭载家系与地面对照的部分性状由差异显著变为差异不显著,但整体差异趋势依旧与苗期保持一致。航天搭载白桦家系及地面对照重复力除98-3家系外都属于高重复力水准(>0.5),HT-1树高性状的突变增益最高,为7.31%。以-x+S为标准在HT-1内选择了4株优良单株,最优单株树高比地面对照家系提高了35.29%。通过拟合树高生长曲线预测了树高生长的趋势。     

白桦雌花发育过程中内源激素动态变化

以酶联免疫吸附法（ELISA）测定七年生白桦嫁接幼树雌花发育过程中脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）、玉米核苷素（ZR）及赤霉素（GA）的含量结果表明：ABA的含量先升后降,高浓度2R分别与低浓度的IAA、GA协同作用可促进白桦雌花分化。     

昆虫种群的遗传调控

昆虫种群的遗传调控是利用昆虫自身生长发育的关键基因,采用性别控制开关,通过遗传转化使雄虫成为携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的遗传控制复合体（性别开关元件和靶标基因的复合体）．昆虫种群遗传调控是一种基于不育技术的昆虫种群控制系统,具有种类特异、环境友好和便捷高效等特点．目前为止,已经由早期的通过辐射不育方法发展到释放携带显性致死基因昆虫的方法,并在多种昆虫中获得成功．本文综述了昆虫种群遗传调控的发展历程,介绍了昆虫种群遗传调控相关的理论与方法,包括特异的调控元件、致死或缺陷基因和遗传转化体系的应用,并列举了几种昆虫种群遗传调控的实例,最后对于昆虫种群遗传调控系统中存在的问题以及可能的发展方向进行了展望．     

白桦BpNAC012基因调控白桦木质部发育表达谱分析

NAC转录因子成员被认为是调控植物次生壁合成的开关。前期研究结果显示BpNAC012基因的表达能够调控白桦次生细胞壁的合成。为研究BpNAC012调控的下游靶基因,本研究分别以该基因的过表达,抑制表达株系茎为材料构建转录组,以野生型为对照分析差异表达基因。结果显示:与对照相比,过表达株系OE中上调的基因有627条,下调的基因有229条,抑制表达株系中上调的基因有299条,下调表达的基因有207条。过表达BpNAC012相对于抑制表达能够调控更多的基因表达变化。而抑制表达BpNAC012更多的是影响蛋白修饰和转运类基因的表达变化。在差异表达基因中,涉及受体信号通路,营养代谢,氨基酸合成,及苯丙烷生物合成相关代谢通路基因比较富集。BpNAC012能够调控纤维素、木质素合成及木质部发育相关基因的表达变化,同时能够调控多种转录因子的表达变化。该研究为深入分析BpNAC012在白桦次生细胞壁合成的分子调控机制奠定基础。     

白桦开花位点Flowering Locus T（FT）基因的分离及其表达

FT及其同源基因在促进植物成花和发育阶段转变过程中起重要作用。应用RT-PCR和RACE技术分离了白桦FT基因的cDNA,全长为928 bp,其开放阅读框为525 bp,编码174个氨基酸。预测的蛋白质分子量为19.6 kDa,理论等电点为7.73。该预测蛋白序列含有保守的PEBP蛋白结构域,命名为BplFT,并在GenBank注册,登录号为JQ409561。该基因序列同其它16种植物的相似性为74%～93%,其中与无花果（Ficus carica）的相似度最高为93%,与拟南芥（Arabidopsis thaliana）的相似度最低为74%,并构建了该基因序列的进化树。通过qRT-PCR的方法检测BplFT基因在白桦不同时期不同组织中的转录表达,在营养器官的表达高于花器官,成熟组织要高于幼嫩的组织,在成熟茎中的表达量最高,推测BplFT基因在成熟的营养器官发育中起重要作用,并可能参与调控次生细胞壁的形成。另外,选择了白桦雄花序突变体进行该基因的转录表达分析,该基因在突变体雌花序、雄花序、幼叶及幼茎中均为上调表达,预示着BplFT基因不仅仅参与营养组织发育,在花器官发育中也具有一定的作用。     

花粉介导法获得玉米转基因植株(英文)

利用花粉作为外源基因的载体进行遗传转化在玉米 (ZeamaysL .)上获得了成功。以玉米自交系太 910 1、综 31等为受体 ,以pGLⅡ_RC_1质粒为供体 ,在玉米开花期 ,用花粉与质粒DNA混合并附加超声波处理 ,然后辅以人工授粉的方法将外源基因导入到受体中。DNA斑点杂交和PCR扩增以及PCR_Southernblot杂交检测结果证明 ,几丁质酶基因确已导入玉米自交系中。所得结果表明 :玉米花粉可以介导外源基因的转化。利用花粉作为载体介导外源基因转化 ,避免了传统的基因枪法和土壤杆菌法转化所要求的组织培养技术 ,转化方法简单 ,易操作 ,具有很强的实用性