水稻程序性细胞死亡抑制基因Dad-1在薏苡中的定位

基因Dad-1是普遍存在于动物和植物中一个高度保守的程序性细胞死亡抑制基因。以水稻Dad-1基因为探针,采用Southern杂交在薏苡中检出了Dad-1基因的同源序列,并利用荧光原位杂交的方法对其进行了染色体物理定位。在薏苡第9染色体短臂上检测到Dad-1基因的杂交信号,信号与着丝粒的百分距离为67.44±1.45。     

通过图像分析方法作出的薏苡定量染色体图

薏苡染色体数目为2n=20,由于中期染色体的长度差异不大,相邻染色体难以区分,而薏苡前中期的染色体相对较长,经DAPI染料染色后染色体上显示明显不同的深染区和浅染区,深染区和浅染区分别相当于染色体上染色质纤维较浓缩和较伸展的区域。前中期染色体上染色深浅不一的染色区可以作为识别薏苡特定染色体的重要标志,也可用于辨别同源染色体。用MetaMorph软件定量分析了薏苡每条前中期染色体上(从短臂到长臂)DAPl信号强度的变化,结合染色体的长度和臂比作为辅助参数,构建了薏苡前中期染色体的定量染色体图。该定量染色体图不仅描述了每条染色体不同区域浓缩程度的不同,而且也反应出不同浓缩区域所占染色体长度的比例。因此该定量染色体图是实际的前中期染色体的一种直观模式,可作为识别薏苡基因组中每条染色体的有力依据。     

一个水稻OsWNK基因的分离及表达分析

在褐飞虱取食后的水稻cDNA差减文库中筛选到与拟南芥AtWNK1激酶基因高度同源的EST(GenBank登录号:BU572310),以该EST为探针,从褐飞虱取食后的水稻cDNA文库中分离到OsWNK基因的全长cDNA,该基因编码一个含677个氨基酸残基的蛋白激酶,与以前克隆出的一种拟南芥蛋白激酶基因(GenBank登录号:DQ837532)只有3个氨基酸残基的差异。Northern杂交结果显示,在褐飞虱取食后,该基因的表达上升。表明该激酶基因参与褐飞虱取食的应答反应,可能与水稻抗褐飞虱有关.     

一个高频率的活体-离体胚胎发生研究系统

通过对受精后烟草(Nicotiana tabacumL.)胚珠的体外培养,建立了一个简便、实用、高频率的胚胎发生研究系统。采用MS培养基附加6%蔗糖,然后换以2%蔗糖对烟草胚珠进行培养,结果受精后胚珠在体外可以完成正常的胚胎发生并可直接萌发成幼苗。追踪观察表明,合子体外胚胎发生过程中关键发育事件,如合子休眠期间的定向生长、一次不对称分裂的完成、胚柄的形成和解体、胚的分化等过程均可在体外重现。体外培养形成的胚珠及胚胎在形态上与自然状态下形成的胚珠及胚胎几乎没有差异。此体系操作简单,稳定性好,且关键发育事件的时空调控与自然胚胎发育进程相吻合。     

水稻新基因OsRwp34在大肠杆菌中表达的毒害作用

在水稻高温诱导cDNA文库中克隆了一个新的水稻基因O sRwp34,同源性分析表明O sRwp34是一典型的孤儿基因。为了研究O sRwp34的功能,构建了O sRwp34的表达载体pET-28(a)OsRwp34,并转化大肠杆菌菌株BL21(DE3),用IPTG诱导并定时从培养液中取样以检测OD600值和用平板记数法测定活菌数,结果发现在诱导30 m in后宿主菌开始大量死亡,表明O sRwp34的表达产物使宿主菌死亡。随后构建了1个N末端缺失15个氨基酸残基和2个C末端分别缺失12和47个氨基酸残基的O sRwp34缺失体,IPTG诱导后都没有出现毒性作用,推测N和C末端氨基酸残基的同时存在是OsRwp34的毒性作用所必须的。其详细机理有待进一步研究。     

细胞壁在细胞极性建立和胚胎发生中的作用

植物细胞壁是一个活性的动态结构,其结构层次与组分随着发育进程而发生变化,且广泛参与细胞的各项生命活动,特别是在参与细胞命运决定、充当细胞发育信使、调控植物胚胎早期极性建立以及模式建成等方面发挥重要作用。     

基于AFLP标记的中国西藏近缘野生大麦遗传多样性分析

选取7对引物组合, 构建了36份西藏近缘野生大麦和4份栽培大麦的AFLP指纹图谱, 共获得清晰可辨的条带227条, 其中多态性带194条, 占85.46％, 从DNA分子水平显示出所试材料遗传多样性较为丰富。计算得各样品间的遗传距离(欧氏距离)介于2.646~10.488之间, 应用离差平方和法对供试材料的AFLP数据结果进行聚类, 建立了40份大麦材料的AFLP树状图, 聚类结果将40份材料分为5类, 进一步揭示出供试材料间遗传背景的相似性和复杂性。结合Nei’s遗传一致性分析结果, 发现近缘六棱野生大麦较之近缘二棱野生与栽培大麦的亲缘关系更近, 支持栽培大麦是从野生二棱大麦起源, 而野生六棱大麦是进化过程中的过渡类型的大麦系统发生观点。     

植物着丝粒结构和功能的研究进展

着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征, CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。     

水稻对褐飞虱抗性相关蛋白的双向电泳分析

以药用野生稻(Oryza officinalis)的转育后代B5(高抗褐飞虱(Nilaparvata lugens Stl))与感虫品种明恢63 (Oryza sativa L.)为亲本,构建了一个重组自交系群体.通过抗褐飞虱鉴定,筛选出极端抗虫株系和极端感虫株系,运用分群分析法(bulked segregant analysis,BSA)分别建成了极端抗虫集团(resistant bulk)和极端感虫集团(susceptible bulk)的蛋白质池.利用双向电泳技术,分别分析了极端抗虫集团和极端感虫集团受虫害与未受虫害的秧苗蛋白质的变化.结果发现,虫害48 h后,感虫集团的一个分子量为40 kD的蛋白质P40 (pI=6.3)的表达明显减弱甚至消失,而在抗虫集团中,P40的表达未受影响.与褐飞虱为害后抗虫株系和感虫株系不同的生理反应相联系,推测P40与水稻受褐飞虱虫害后引起的应答反应相关.     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。