转GFP::cDNA基因拟南芥筛选及相关基因的功能分析

本研究以随机GFP::cDNA融合基因转基因拟南芥为材料,筛选到在细胞核或在细胞核和细胞质中均表达GFP信号的转基因株系58个。对这些转基因株系中的cDNA插入片段进行克隆,获得4株插入片段能按原初编码框进行编码的转基因株系。对插入片段为编码富含甘氨酸蛋白AtGRP8 C-末端(富含甘氨酸的结构域)的转基因株系R2的表型分析发现,连续白光、红光或蓝光下其幼苗的下胚轴比野生型的要短,且较低光照强度白光(低于100μmol m-2s-1)、蓝光(低于75μmol m-2s-1)下的差异更加明显,但是黑暗中其幼苗的下胚轴与野生型相比无明显差异,表明AtGRP8蛋白可能通过其C-末端功能域参与调控拟南芥的光形态建成反应。     

特矮稻ED基因的遗传定位和分析

赤霉素（GA3）鉴定表明,一种新型特矮稻（命名为‘特矮稻-2’）的GA3信号转导途径正常,施加外源GA3不能恢复到正常植株的高度,说明此种矮稻的矮化机制与GA3无关。来源于组合‘特矮稻-2’ב日本晴’的F2群体的遗传分析表明,‘特矮稻-2’的特矮性状受1对隐性基因控制。采用SSR分子标记,将该矮秆基因定位于第12染色体上的RM519和RM235标记之间,遗传距离分别为15.9和22.0cM,该基因暂命名为ED。     

拟南芥GH3.9基因的过表达及其表型分析

为研究GH3.9基因在植物生长发育过程中的作用,利用RT-PCR成功克隆到GH3.9基因,该基因全长为1 750bp。通过构建pEGAD-GH3.9过表达载体转化拟南芥,获得过表达GH3.9基因纯系转基因株系GH3.9ox-3和GH3.9ox-7。对拟南芥野生型(WT)和转基因株系(GH3.9ox-3和GH3.9ox-7)幼苗用不同光强和光质进行处理,结果显示:在蓝光、红光、远红光等不同光照强度下培养,过表达株系幼苗下胚轴的生长均明显受到抑制,且较野生型明显;采用不同光周期处理拟南芥幼苗,过表达幼苗下胚轴的伸长明显低于野生型;对成年植株表型进行观察,发现过表达株系植株矮小、雄蕊变短、果荚短小。研究表明:GH3.9基因参与了拟南芥生长发育调控,过表达GH3.9基因对拟南芥生长有抑制作用。     

拟南芥GA2ox基因家族启动子分析

赤霉素是一类重要的植物激素,它参与调节植物生长发育的各个阶段。真核基因的表达受多种因素的调控,其中启动子在转录水平上的调节作用至关重要,但是目前对拟南芥GA2ox基因家族上游顺式元件的详细分析较少。本研究分析了AtGA2ox基因家族染色体定位、进化关系、蛋白模体以及顺式元件。分析结果表明：AtGA2ox基因家族分为2个亚类;具有相对集中的染色体分布：具有相似的内含子和外显子结构;AtGA2ox基因家族成员进化关系越相近,模体和顺式元件则越保守且分布位置更接近。PLACE和Plant CARE以及DMB分析显示,AtGA2ox基因家族存在许多保守元件,受多因素的调控,在此家族的上游调控区域普遍存在组织和器官特异性表达元件、光响应元停、激素响应元件以及其他环境响应元件。基因表达谱分析结果表明,在激素诱导下,AtGA2ox基因家族均有响应。这些元件不仅作为正调控元件,诱导部分AtGA2ox基因的表达,而且还能作为负调控元件．抑制其他AtGA2ox基因的表达。     

拟南芥ZTL/FKF1/LKP2蛋白家族功能研究进展

植物通过各类受体来感知外界环境的改变从而调节自身的生长和发育情况。在拟南芥中,植物主要通过隐花色素(Cryptochromes)和向光素(Phototropins)感知蓝光。同时ZEITLUPE (ZTL),FLAVIN-BINDING KELCH REPEAT F-box1 (FKF1)和LOV KELCH PROTEIN2 (LKP2)蛋白家族也作为蓝光受体参与调控植物生长发育过程。因其特殊的蛋白结构组成,在植物的光周期开花、节律性和光形态建成等方面发挥了重要的调控作用。近来,ZTL/FKF1/LKP2蛋白家族被发现参与植物逆境胁迫响应。本文归纳了ZTL/FKF1/LKP2的生物学功能研究进展,并对其作用机制进行了总结与讨论。     

拟南芥DBB 1 a（double B-box 1a）蛋白的表达、纯化及Western blotting检测

PCR扩增拟南芥（Arabidopsis thaliana）DBB1a cDNA的保守区段（GenBank登录号：AT2G21320）,转化到冷诱导表达载体pCold TF上,构建pCold-DBB1a重组质粒,转化大肠杆菌DH5a.15℃下IPTG诱导表达融合蛋白,并通过SDS-PAGE检测.证实目的蛋白以可溶形式在约20 kD处高效表达,与预期蛋白大小相吻合.表达蛋白经Ni琼脂糖凝胶亲和层析纯化,SDS-PAGE及Western blotting检测证实纯化后获得高纯度融合蛋白,这为进一步研究DBB1a功能奠定了基础.     

甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体分析

本研究分析了甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone, EMS)诱变甘蓝型油菜矮秆突变体Bnd2 (Brassica napus dwarf 2)的农艺性状、矮秆性状遗传特性以及对不同植物激素的响应。农艺性状分析结果显示:成熟期Bnd2株高、有效分枝高度、伸长节数、节间距、主花序有效长度显著低于诱变亲本2B。矮秆性状遗传分析结果显示:回交F_1代株高偏向亲本2B,表现为高秆, F_2群体高秆与矮秆的分离比符合3∶1的分离规律,表明Bnd2矮秆性状受单个隐性基因控制。不同植物激素处理结果显示:Bnd2幼苗下胚轴比2B要短,但Bnd2幼苗下胚轴对赤霉素(gibberellin, GA)的响应减弱,对油菜素甾醇(brassinosteroid, BR)的响应增强,且BR处理可恢复Bnd2幼苗的下胚轴表型,推测Bnd2的矮秆性状可能与GA信号和/或BR合成有关,这为后期矮秆基因定位提供了线索。     

煤气炮和声波驱鸟器有效距离的评估

鸟击事故主要发生在机场区域,通过使用驱鸟设备减少机场鸟类活动是预防鸟击的主要措施之一。本研究以家鸽和红隼两种高危险鸟类作为受试对象,选择沈阳桃仙国际机场使用的煤气炮和定向声波驱鸟器,观察在设备正常运行期间鸟类位于不同距离上的行为反应,探究两种驱鸟设备的有效作用距离以及效果。结果表明: 家鸽和红隼在距离煤气炮驱鸟器10、30 m时的警戒、逃跑行为显著高于对照,而在50 m处的各种行为次数与对照没有显著差别。家鸽和红隼在距离定向声波驱鸟器50、100 m时能够显著引起警戒和逃跑行为,在300 m处仍能显著引起红隼的警戒行为。可见,煤气炮的有效驱鸟距离为30 m,定向声波的有效驱鸟距离可达300 m,即定向声波的驱鸟效果要强于煤气炮。本研究可为机场引进驱鸟设备以及合理使用提供依据。     

甘蓝型油菜BnCOP1基因的原核表达和纯化

COP1蛋白是植物光信号调节网络中介导光信号转导的一个关键因子,对植物生长发育起重要调控作用.通过RT-PCR方法从甘蓝型油菜中克隆BnCOP1基因编码区全长序列,并将其连接到冷诱导原核表达载体pCold TF上,构建原核重组表达载体pCold TF/BnCOP1,转化大肠杆菌BL(21)star.通过IPTG法低温诱导表达融合蛋白.结果表明,重组质粒在大肠杆菌中获得高效表达,融合蛋白分子质量约为128 kD,融合蛋白在上清液和包涵体中均有表达,可溶性部分经亲和层析纯化和Western blotting检测证实获得了高纯度的重组蛋白,这些结果为进一步研究油菜BnCOP1的结构和功能奠定了基础.     

雄性核不育水稻矮秆突变体突变分子机制的初步研究

以株-1S、SV1S、SV14S为研究材料,分析这3种材料的胚乳α-淀粉酶活性、第二叶鞘及节间长度对赤霉素(GA3)反应,结果表明来源于株-IS的SVIS、SV14S突变体的矮化变异与赤霉素信号传导途径无明显关系．此外,通过3种材料的基因组DNA和线粒体DNA的RAPD分析,发现矮秆突变体株系的基因组DNA和线粒体DNA都存在一定的变化,从而在DNA分子水平上进一步证实了SV1S和SV14S突变体的遗传突变．其突变的生理机制与赤霉素信号传导途径无明显关系,很可能与赤霉素生物合成途径有关．