豇豆原生质体遗传转化的研究(简报)

豆科植物中有重要的粮食,油料及蔬菜作物,一直是国内外学者热衷研究的对象。豆科作物遗传转化的研究,虽已取得一些进展,但有关籽粒型豆科重要作物细胞转化的报道仍不多。我们以豇豆下胚轴为材料,探讨了农杆菌介导的和PEG介导的外源DNA转移到豇豆细胞的条件,并获得外源基因稳定表达的转化愈伤组织。豇豆原生质体分离与培养:豇豆种子用0.1%HgCl_2灭菌20min,无菌水冲洗数次后,置1/2MS_0培养基上萌发3—4天(25℃),在超净工作台上切取子叶。参照我们以前所采用的方法分离和培养豇豆原生质体(MS培养基)。     

参与植物细胞壁半纤维素木聚糖合成的糖基转移酶

木聚糖是双子叶植物次生细胞壁中最主要的半纤维素,含有木聚糖的次生壁是最丰富的植物生物质,广泛应用于能源、制浆、造纸和纺织业中,但其主要组分戊糖对细胞壁生物质利用具有较大影响。揭示木聚糖合成的分子机制,为遗传修饰细胞壁组成,更好地利用细胞壁生物质提供新的策略。近年来对模式植物拟南芥中多个木聚糖合成有缺陷的突变体的分析表明：GT43家族的IRX9、IRX9-L、IRX14、IRX14-L,GT47家族的FRA8、F8H、IRX10、IRX10-L,GT8家族的IRX8、PARVUS、QUA1、GUX1、GUX2等参与了木聚糖主链、还原末端序列和侧链的合成。本文主要对这些研究进展做一综述,并讨论了木聚糖合成的机制及亟待解决的问题,展望了其发展趋势。     

MADS-box基因在植物发育中的功能

MADS-box基因是一类序列特异的调节基因家族,是同源异型基因。它编码的蛋白质是一类转录因子,在植物的发育尤其在花器官的发育调控中起作用。文章介绍MADS-box基因调控植物开花的作用模式、MADS-box基因间的相互调控以及MADS-box基因功能的研究进展。     

三个编码富含甘氨酸异构体的基因在棉花不同组织的差异表达

从棉花cDNA文库中分离了3个编码富含甘氨酸蛋白（glycine-rich proteins, GRPs）的基因,分别命名为GhGRP1、GhGRP2、GhGRP3.推断的编码蛋白质的氨基酸序列都富含甘氨酸,甘氨酸含量超过40%.而且GhGRP1和GhGRP2蛋白质序列同源性高达99%,仅在C末端有1个氨基酸残基（Arg/Pro）的差别.这3个蛋白在富含甘氨酸区相互显示较高的同源性,GhGRP1与GhGRP2达到100%,而GhGRP2与GhGRP3达到45.1%,但它们与基因数据库中其它蛋白质的同源性很低.根据结构域的组织特点,将GhGRP1和GhGRP2归为C端富含半胱氨酸结构域(C-cysteine-rich )类GRP,将GhGRP3归为N端有信号肽的GRP. GhGRP1和GhGRP2都含有12个GGX （此处X代表P/W/F）重复,GhGRP3含有22个GGX(此处X代表A/F/V/L/T/P)重复.此外,它们还含有不同数量GX, GGGX等的重复.实时RT-PCR分析表明,GhGRP1在花药中优势表达.GhGRP2在10 dpa(day post anthesis)胚珠中表达最强,10 dpa纤维和下胚轴次之,而在花药、根和花瓣中表达量相对较低.GhGRP3在花药,根和下胚轴中表达量较高,而在子叶,花瓣、纤维和胚珠中表达较低.上述结果表明, GhPRP基因家族的不同成员可能分别在棉花不同组织细胞的发育过程中发挥作用.     

甲基磺酸乙酯对水稻萌发种子的生理效应

用不同浓度的EMS处理预浸泡的水稻种子,对水稻萌发种子细胞内呼吸代谢有明显的影响。低剂量的EMS刺激呼吸,提高细胞色素氧化酶和α-淀粉酶活性,从而促进了种子萌发和幼苗生长。较高剂量的EMS抑制呼吸以及与之有关的细胞色素氧化酶、α-淀粉酶和过氧化物酶等多种酶活性,科子发芽势和发芽率、幼苗生长高度和根系活力也随之下降。实验结果表明,EMS对细胞呼吸以及上述三种酶类活性的影响是导致水稻种子发芽率和幼苗生长高度、根系活力改变的重要生理原因。     

芥菜型油菜抗虫转基因植株及其后代株系的研究*

带有1～2mm子叶柄的芥菜型油菜子叶经农杆菌感染后,培养在附加10～20mg/L卡那霉素的MS选择培养基上筛选转化愈伤组织及不定芽。卡那霉素抗性苗相继在含30～50mg/L卡那霉素的选择培养基上继代培养,再转移到含20mg/L卡那霉素的生根培养基上诱导生根。以苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因为探针,进行Southern blot分子杂交,得到阳性结果。PCR分析也证明外源基因整合到油菜基因组并稳定传递到后代。转基因植株的抗虫性和卡那霉素抗性在自交后代中得到保持,筛选得到纯合的转基因植株后代株系。     

一类新的编码PRPs基因的分离及其在棉花纤维等组织细胞中的表达

富含脯氨酸的细胞壁蛋白(proline-rich proteins,PRPs)在植物中广泛分布,它们在建造围绕特定细胞类型的细胞壁结构上起着很重要的作用.从棉花的cDNA文库中分离了5个编码富含脯氨酸的细胞壁蛋白质基因,这5个基因推断的氨基酸序列最普遍的特点就是脯氨酸含量非常高.根据氨基酸组成、富含脯氨酸的重复单元和结构域组织的特点,将这5个蛋白质分成2个亚类:一类(包括GhPRP3-6)与典型的PRPs结构相似,由N端疏水区(或信号肽)与不同富含脯氨酸的重复序列组成;另一类(GhPRPL)与典型的PRPs结构不同,这个蛋白质的N端为亲水序列,GhPRPL在靠近C端有8个5肽(类似PPKKE)的重复基序,与典型PRPs所含有的重复序列PPVYK非常相似.实时RT-PCR(Real-time RT-PCR)分析表明,GhPRP3和GhPRP5在10dpa纤维中特异表达,而GhPRPL在子叶中优势表达.GhPRP4和GhPRP6在所分析的组织中都有表达,GhPRP4mRNA在下胚轴中最丰富,在花药中次之,而GhPRP6在10dpa纤维中表达最强,在10dpa胚珠中次之.此外,GhPRP3,GhPRP5基因表达受纤维发育调节,表明它们可能在棉纤维发育中起重要作用.