Brassinosteroid signaling and application in rice

Combined approaches with genetics, biochemistry, and proteomics studies have greatly advanced our understanding of brassinosteroid (BR) signaling in Arabidopsis. However, in rice, a model plant of monocot and as well an important crop plant, BR signaling is not as well characterized as in Arabidopsis. Recent studies by forward and reverse genetics have identified a number of either conserved or specific components of rice BR signaling pathway, bringing new ideas into BR signaling regulation mechanisms. Genetic manipulation of BR level or BR sensitivity to improve rice yield has established the great significance of BR research achievements.     

分子标记在油菜杂种优势利用中的研究进展

杂种优势是一种普遍存在的生物学现象,是提高作物产量的重要途径,因而受到越来越广泛的重视。分子标记是近年兴起的一种新型的生物技术,国内外已利用RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR和SRAP等多种分子标记技术对油菜的杂种优势进行了广泛的研究,取得了很多有价值的研究成果。本文综述了分子标记在油菜授粉控制系统中关键基因标记、亲本遗传多样性分析、杂种优势群划分、杂种纯度鉴定和杂种优势预测中的研究进展。通过对不同作物间的比较,探讨了分子标记在油菜杂种优势利用中的研究深度,并对分子标记在油菜杂种优势预测中应注意的问题进行了讨论。     

皖油离体培养再生植株体系的建立

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)皖油14具柄子叶为外植体,进行安徽省地方性油菜品系离体培养再生植株体系的研究.通过不同浓度的激素组合实验,结果表明:在愈伤组织诱导中,以MS-C7(MS 2 mg/L6-BA 0.2mg/L NAA 0.25 mg/2,4-D 7.5 mg/L AgNO3)培养基的出愈率最高,且可产生大量绿色芽点;以MS-B3(MS 1.0 mg/L6-BA 0.1 mg/L NAA 7.5 mg/L AgNO3)培养基的芽苗分化率最高,可分化出丛生的不定芽;生根培养基MS 0.1 mg/L NAA 7.5 mg/L AgNO3的生根率达100%.7.5 mg/L的AgNO3可以明显减少愈伤组织的褐化,良好的空气流通可以减少玻璃苗的形成.初步建立了皖油14品系的高频再生植株体系.     

甘蓝型油菜的遗传转化

甘蓝型油菜的各种外植体经遗传转化、组织培养后可以再生为转基因植株,但再生频率会因外植体的基因型、年龄、培养基添加成分和农杆菌共培养的不同而发生变化。转化方法包括农杆菌介导转化、基因枪法、花粉介导法、PEG介导法等,其应用前景非常广阔。甘蓝型油菜的遗传转化在其品质改良、抗逆性提高、雄性不育系的获得和一些特殊性状方面都取得了很大成就。简要介绍甘蓝型油菜的再生体系建立、转化方法及所取得的部分成就。     

甘蓝型油菜中一类AP2/ERF转录因子的克隆和生物信息学分析

AP2/ERF转录因子家族是植物中广泛存在的一类转录因子,AP2/ERF这类转录因子主要参与植物的细胞周期、生长发育以及生物和非生物胁迫相关基因的表达调控。由于拟南芥和油菜同属于芸薹属,具有相似的基因信息,利用油菜UniGene数据库,以拟南芥ERF转录因子保守序列为探针,通过电子克隆从一个UniGene Cluster中分离得到三个同类的AP2/ERF转录因子,从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性分析、序列比对、进化树、功能域、二级结构、三级结构、无序化特性进行了预测和较为全面的分析。结果显示油菜来源的BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3属于AP2/ERF转录因子的B-2亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与AtERF1相似。蛋白质无序化分析发现,油菜BnaERF1、BnaERF2和BnaERF3无序化程度小于拟南芥AtERF1。设计引物通过PCR和RT-PCR方法分别从甘蓝型双低油菜沪油15幼苗的DNA和cDNA中扩增了上述基因,初步分析BnaERF2没有内含子,BnaERF1和BnaERF3有内含子。另外,通过EST丰度分析显示,该类转录因子的表达最高峰在种子中,其次为花,在芽、茎和分生组织中没有检测出表达的存在。     

白菜型油菜种子胰蛋白酶抑制剂纯化及部分性质研究

采用热变性、硫酸铵分步盐析及离子交换层析和分子筛层析等方法,从白菜型油菜种子中得到胰蛋白酶抑制剂(BNTI)。SDS-PAGE检测为单一条带,表明纯化的胰蛋白酶抑制剂电泳均一。SDS-PAGE测定其分子量约为14．4kD,等电聚焦测定其等电点约为4．7。BNTI具有较高的热稳定性。本文还考察了温度对溶液中BCH蛋白构象的影响,荧光光谱和测定抑制活力结果表明BNTI中的色氨酸和酪氨酸残基位于疏水部位。     

油菜内酯类似物(BRs)的生物合成与信号传导引起的植物矮化

植物体内的BRs生物合成突变或者感受BRs失调导致植物矮化。本文介绍了BRs的生物合成途径和感受途径相关的基因及其突变型,从分子水平上阐述了这些矮化类型与BRs的关系,并就BRs促进细胞伸长的机制作了一些探讨。     

油菜籽提取物清除活性氧作用研究

自由基是一种带有未成对电子的分子或离子,具有很高的反应活性,可对机体产生毒害,破坏生物大分子,影响细胞活性.如果自由基被中途清除,就可能中断此反应[1].科学研究表明,自由基与免疫、疾病、衰老等许多病理生理现象都有密切的关系.     

秋水仙碱对甘蓝型油菜离体小孢子胚胎发生的影响

研究了秋水仙碱不同浓度和处理时间对甘蓝型油菜23个基因型离体小孢子胚胎发生的影响.3个基因型的小孢子被10、50和100mg/L秋水仙碱处理24h或48h,胚产量是2.55～14.75胚/蕾,10～50mg/L处理72h则是0.94～2.43胚/蕾.这表明处理72h对小孢子胚发生有抑制作用.用200、400、500和800mg/L处理2个基因型小孢子16～48h,胚产量为0.6～1.33胚/蕾,未处理对照是6.25和9.36胚/蕾.可见200～800mg/L浓度对胚再生有不同程度的阻碍效应.结果还证明,小孢子对秋水仙碱的反应与其基因型有关.当用10、20、50和100mg/L处理48h时,22B5-6和903-3小孢子的胚产量为37.09～69.47胚/蕾,而F1-29、W592和SF10-12是0.28～1.45胚/蕾,相互之间差异很大.秋水仙碱处理小孢子的目的是使其再生植株的染色体高频率加倍,因此应根据胚产量和染色体加倍率来确定秋水仙碱浓度和处理时间.本试验中,采用10～50mg/L处理48h或者用100mg/L处理24h,约80%基因型的小孢子胚产量在5胚/蕾以上,约70%基因型的再生植株加倍率达60%以上,可有效地用于油菜遗传和育种研究等领域.     

油菜作为优势能源作物的发展潜力与展望

介绍了生物能源的发展趋势、国内外油菜生产、用途与发展潜力,应用油菜作为生物能源的现状、趋势与生物柴油加工技术,提出了我国加快优势能源作物发展的建议。