新疆短命植物抱茎独行菜种子粘液质特性的研究

以新疆荒漠植物抱茎独行菜为材料,运用光镜与扫描电镜观察以及紫外吸收光谱法、化学反应及种子萌发实验等方法,对粘液质的形态和结构,物理化学特性,粘液质对种子萌发及萌发后的影响进行了研究.结果显示:(1)完整干种子表面覆盖着一层膜状物质(完全脱水的粘液质),并呈同一走向的山脊状突出的网状结构,遇水后粘液物质呈射线状向外发射出来,化学反应实验结果表明,粘液质的组成可能是某种多糖,如β-葡聚糖.(2)粘液质约占干种子重量的1/4,有很强的吸水能力,完全浸润10 min后,种子重量增加约30~40倍,种子长度、宽度、厚度的增加分别多于1倍、2倍、4倍;完全润湿的种子能够粘附相当于其干种子重量68倍的沙粒.(3)种皮粘液质对于不同土壤基质中的种子萌发有重要作用,但是对萌发后幼苗的生长没有作用.     

盐桦BhNHX的克隆及其与CaM在胁迫下的协同表达

以盐桦组培苗为材料,通过RACE技术克隆了液泡膜Na /H 反向运输体基因BhNHX,采用DNAman软件和BLASTN对cDNA序列进行分析并与其他植物的NHX基因进行同源性比较,最后对BhNHX和钙调蛋白基因(CaM)在各种胁迫条件下的协同表达进行半定量的RT-PCR分析.结果显示:(1)获得了BhNHX的全长cDNA序列,包含1 623 bp的开放阅读框架,编码一个540个氨基酸的多肽,有11个推测跨膜区,与已报道的液泡膜Na /H 反向运输载体蛋白跨膜区数目一致;(2)BhNHX的核酸序列与其他植物NHX具有较高同源性,与葡萄NHX序列一致性达到76%;(3)BhNHX和钙调蛋白基因CaM可同时被盐、低温、干旱所诱导;但ABA只能较明显诱导BhNHX的表达,而对CaM的诱导表达不明显.研究表明,在盐桦受到盐、低温及干旱胁迫时BhNHX和CaM可能协同表达,而在ABA诱导时两者可能具有不同的表达调控模式.     

外源激素ABA影响新疆荒漠盐生植物异子蓬异型种子萌发机制

以新疆荒漠盐生植物异子蓬(Suaeda aralocaspica)异型种子为材料,通过外源ABA直播(长时间)与浸种(短时间)处理分别研究不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0μmol/L)ABA对异型种子萌发、幼苗生长的影响,并通过定量PCR技术分析与萌发相关的ABC转运蛋白基因、丝裂原活化蛋白激酶激酶基因和DNA修复和转录因子基因在5.0μmol/L ABA处理下的表达规律,探讨外源ABA影响异子蓬异型种子萌发差异的机制。结果显示:(1)外源ABA直播处理下,褐色种子萌发及幼苗生长均受到明显抑制,黑色种子的萌发和幼苗生长在低浓度被促进,较高浓度被显著抑制;短时间浸种处理,能够同时促进异型种子的萌发及幼苗生长,且随ABA浓度增加促进效应增强。(2)直播萌发后,褐色种子中3个基因的表达量与对照相比均不变或降低表达(除了DNA修复和转录因子基因在8 h显著升高),黑色种子与对照相比均上调表达(除了ABC转运蛋白基因在8h显著下调);短时间浸种萌发后,褐色种子中3个基因的表达量均比对照显著升高,黑色种子中升高不明显。基因表达规律与种子萌发结果趋势一致,暗示ABA浸种可能触发了异子蓬种子萌发内在机制并对随后的萌发过程产生促进作用。而黑色种子对ABA处理表现出较好的萌发响应,可能是其幼苗能抵御荒漠地区逆境环境的重要原因。     

新疆荒漠地区盐生植物灰绿藜种子的萌发特性及其对生境的适应性

研究新疆地区广泛分布的一年生盐生植物灰绿藜种子的萌发特性及其对生境适应性的结果表明：（1）灰绿藜种子萌发的温度范围较广,在15-45℃范围内均有50％以上的种子可以正常萌发,其对高温的耐受力较强,对光不敏感;（2）在一定浓度的聚乙二醇（PEG6000）范围内（≤25％）,PEG引起的渗透胁迫对灰绿藜种子萌发的抑制作用较小,但随着PEG浓度的加大其戍苗率逐渐下降;（3）灰绿藜种子在萌发时有较高的耐盐性,NaCl和KCl浓度达到400mmol．L^-1时种子的萌发率仍在90％以上;盐对灰绿藜种子萌发的抑制作用主要表现为种子萌发时间的延迟：低浓度的NaCl和KCl对灰绿藜幼苗生长均有促进作用,子叶生长状态明显改善,胚轴的生长也受到促进。     

拟南芥在新疆干旱地区的室内栽种及遗传转化

目的：结合新疆夏季干燥炎热、干旱少雨,冬季严寒漫长,春秋季节短促的气候特点,栽种满足实验要求的拟南芥植株并建立有效的转基因体系。方法：对拟南芥生长培养基质、光照条件、湿度等方面进行改进,并利用农杆菌介导法对拟南芥进行功能基因的转化。结果：获得拟南芥生长适合的栽种条件：培养基质为蛭石：珍珠岩（3：1）,浇1／2MS营养液;光周期前4周8h光照;4周后16h光照;湿度为40％（60％,并通过基因转化获得了阳性植株。结论：为新疆地区以拟南芥开展转基因植物功能研究奠定了良好的研究基础。     

灰绿藜RNA提取方法及在cDNA文库构建中的应用

目的:为分离灰绿藜耐盐相关新基因,构建叶片cDNA文库,探索从盐生植物中提取高质量RNA的方法.方法:以灰绿藜叶片为材料,应用RNA Plant Reagent法(Tiangen)、Plant RNA purification Reagent法(Invitrogen)、UNIQ柱式总RNA试剂盒提取法(Sangon)、SDS-LiCl法、TRIZOL试剂法(Invitrogen)等进行总RNA的提取,并构建其全长cDNA文库和抑制消减文库.结果:RNAPlant-Reagent法、Plant RNA purification Reagent法和UNIQ柱式总RNA试剂盒提取法获得的RNA完整性均不好;SDS-LiCl法提取的RNA完整性好(28S条带亮度是18S的2倍、条带锐利清晰)、纯度高(A280/A260为1.89±0.03,A260/A230为2.23±0.02),适合用于直接反转录及构建全长cDNA文库,并获得成功;TRIZOL试剂法简单快捷,产率高(2724±82μg/g),完整性较好,可经mRNA纯化后用于抑制消减文库的构建并获得成功.结论:建立了用于构建高质量cDNA文库的灰绿藜RNA的制备方法.     

农杆菌介导的天绿香遗传转化影响因素的研究

通过农杆菌介导的方法将新疆准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白基因Mpafp149导入天绿香中,对影响农杆菌转化频率的各种因素进行了研究。结果表明农杆菌介导天绿香遗传转化的潮霉素最佳筛选浓度为8 mg·L^-1,预培养时间2 d,共培养时间2 d,菌液浓度OD₆₀₀为0.2～0.25,浸染时间为8 min时适宜天绿香不定芽的诱导,有利于天绿香转基因植株的获得。通过PCR检测,初步证明外源基因Mpafp149已整合到天绿香基因组中。     

植物对盐胁迫响应的信号转导途径

植物通过调控复杂的信号网络来应对盐胁迫。近年来,随着植物基因工程技术的发展,对植物在盐胁迫下信号转导系统的研究取得了一定进展。本文以拟南芥为代表,对盐胁迫下参与调控植物耐盐生理响应的两大类主要信号转导途径——Ca2＋依赖型信号转导通路和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应途径的研究进展进行综述,主要介绍参与各信号转导通路的组件及诱发的耐盐生理响应等方面,并对该研究领域存在的问题及今后可能的研究方向进行展望。     

新疆短命植物独行菜的组织培养与植株再生

1植物名称独行菜（Lepidium apetalum Willd）。2材料类别无菌苗下胚轴。3培养条件（1）愈伤组织诱导培养基：MS＋6-BA1.0mg·L-1（单位下同）＋NAA1.5;（2）不定芽诱导与继代增殖培养基：MS＋6-BA2.0＋NAA0.5;（3）生根培养基：1/2MS＋NAA0.2。     

新疆干旱区植物藜的种子异型性及其萌发机理

新疆干旱区分布的植物藜(Chenopodium album)的种子有黑色和褐色两种类型。对藜的异型性种子从形态结构、不同环境因素及激素或化学物质对萌发的影响以及同工酶谱等方面进行了研究,并对其萌发及适应异质环境的机理进行了讨论。结果表明:(1)藜的异型性种子在形态结构、萌发休眠特性等方面都存在明显差异:黑色种子种皮厚且硬,休眠,萌发慢,萌发率低;褐色种子种皮薄而软,不休眠,萌发快且萌发率高;(2)黑色种子的休眠可通过切除胚根外缘种皮得以完全解除;(3)赤霉素、乙烯利对黑色种子的萌发无明显促进作用;KNO3可较显著促进黑色种子的萌发;协同使用乙烯利和KNO3时,可显著提高黑种子萌发率,完全打破休眠;(4)黑色种子和褐色种子的酯酶、过氧化物酶及过氧化氢酶同工酶谱带存在差异;(5)黑色种子的萌发需要光照,而褐色种子则对光不敏感;低温贮藏对二者的萌发均无显著影响,尽管黑色种子的萌发率有波动。研究结果初步显示黑色种子的休眠是内源(胚)和外源(种皮)因素共同所致。藜的种子异型性及其萌发机理的形成是其对新疆干旱区异质化环境的高度适应。