芥菜HDA9突变体构建及其与开花整合子SOC1、AGL24启动子互作

芥菜HDA9是去乙酰化酶家族成员,能通过开花信号整合子(SOC1、AGL24)调控开花时间,但其深入的分子调控机制仍不清楚。利用重叠延伸PCR将芥菜HDA9的3个关键活性位点(Asp~(172)、His~(174)和Asp~(261))分别突变为Ala,构建氨基酸位点突变体HDA9~(D172A)、HDA9~(H174A)和HDA9~(D261A)。进一步将突变体融合到pGADT7载体,酵母单杂交表明,HDA9突变后仍能与开花整合子SOC1、AGL24的启动子结合。双荧光素酶系统深入检测发现,尽管HDA9~(D172A)、HDA9~(H174A)和HDA9~(D261A)与SOC1、AGL24启动子的结合仍存在,但作用强度均显著减弱。由此暗示,芥菜HDA9的第172、174和261这3个关键活性位点可在一定程度上调节它与开花整合子的相互作用。这为HDA9开花分子调控及功能解析等深入研究奠定了基础。     

抗草丁膦和抗草甘膦转基因油菜的抗性基因向野芥菜的流动

通过人工去雄授粉和田间隔行种植试验,研究了抗草丁膦和抗草甘膦转基因油菜(Brassica napus)中的bar基因和EPSPS基因向野芥菜(B. juncea var. gracilis)流动的可能性。结果表明在人工授粉的情况下,以野芥菜为母本,分别以两种转基因油菜为父本,亲和性指数都很高,达13以上,与野芥菜自交或开放授粉条件下的亲和性指数没有明显差异,说明两种转基因油菜和野芥菜的亲和性较好。经两次除草剂筛选,人工杂交获得的所有F₁对相应的除草剂都表现出了明显的抗性,且经PCR检测扩增出了各自的特异性条带,说明人工杂交获得的所有F₁都携带了相应的抗性基因。F₁的适合度研究表明,两种F₁种子萌发率和母本都没有明显差异,营养生长明显好于母本。但花粉活力和结实率明显下降,携带抗草丁膦基因F₁的花粉活力和每角果粒数分别是32.4%和0.59粒,携带抗草甘膦基因F₁的花粉活力和每角果粒数分别是35.1%和0.58粒。经两次除草剂筛选和PCR检测,表明野芥菜和抗草丁膦油菜或与抗草甘膦油菜田间隔行种植分别能产生0.02%和0.014%的携带抗性基因的F₁杂种。以上结果表明抗除草剂转基因油菜的抗性基因具有向野芥菜流动的可能性,且bar和EPSPS基因向野芥菜流动的可能性类似,但对其可能引起的环境后果需要做进一步地深入研究。     

花发育调控基因的研究进展

花发育调控基因的研究进展聂亭,马诚（中国科学院发育生物学研究所．北京１０００８０）白书农白书农所在单位为中国科学院植物研究所花的发育是植物生长过程的一个重要阶段。九十年代初,随着植物分子生物学研究方法的逐步发展和模式植物的建立,在花发育调控基因方面的研究已经取得了一些结果,它们主要集中在拟南芥菜,金鱼草及单子叶的玉米等材料。本文特对这些工作做如下简扼的介绍。     

卡那霉素在转基因芥菜中的应用

为了找出芥菜 (Brassica juncea Coss.) 遗传转化中最佳的卡那霉素(Kan)筛选浓度, 将芥菜的子叶接种于含有不同浓度Kan的分化培养基中, 当Kan浓度达到 30 mg/L时, 外植体的分化完全受到抑制。将芥菜种子播种于含有不同浓度Kan的培养基中, 当Kan浓度达到200 mg/L时, 长出的幼苗完全白化; 利用叶片涂抹方法, 将不同浓度的Kan涂抹于田间生长的植株叶片上, 当Kan浓度达到200 mg/L时, 被处理的叶片完全变白。为了对转基因芥菜后代中外源基因的分离情况进行遗传学分析, 分别用200 mg/L的Kan处理以npt-Ⅱ基因为选择标记基因的转基因芥菜的种子和转基因芥菜后代植株的叶片, 利用χ2测验分析试验结果, 4个含有单拷贝外源基因的转基因株系后代, 对Kan的抗感分离都符合3︰1的分离规律; 而2个含有双拷贝外源基因的转基因株系, 其中一个对Kan的抗感分离符合3︰1而不符合15︰1, 另一个对Kan的抗感分离既符合3︰1也符合 15︰1, 双拷贝外源基因在转基因芥菜中的整合方式有待进一步的研究。最后, 用PCR分析证实了该方法的准确性, 因此, 利用Kan对转基因芥菜后代进行筛选是可行的。     

西藏野生芥菜型油菜种质资源的聚类分析

以植株高度、基部粗度、分枝部位、分枝总数、每株角果数等14个考种性状为指标,对西藏各地(市)搜集而来的27份野生芥菜型油菜进行了聚类分析。结果表明:1)当阈值为0.94时,将供试材料分为上生分枝型野生芥菜型油菜(G1)、下生分枝型野生芥菜型油菜(G2)和匀生分枝型野生芥菜型油菜(G3)三大类群;可以根据育种目标及当地的生态因子等选择不同的株型,从而达到稳产、丰产的目的;2)当阈值为0.61时,将材料分为SG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、SG7等个七亚类群;发现西藏野生芥菜型油菜种质资源在地理分布上的距离并不能确切反映其遗传上的差异,因此提出研究西藏的作物生长环境时,不应以行政区划为研究标准,应参考当地的区域小气候;3)各西藏野生芥菜型油菜种质资源分类群的考种性状差异明显,生物多样性丰富。     

西藏与周边地区芥菜型油菜农艺性状比较研究

运用典范相关分析方法,对西藏及周边地区芥菜型油菜的产量性状、主茎性状、分枝性状、角果性状等4组性状间的典范相关关系进行了比较研究.结果表明:(1)所研究的18个性状中,西藏芥菜型油菜的平均数为周边地区芥菜型油菜的1.88倍,总体变异系数比周边省份芥菜型油菜高10.22％;(2)西藏芥菜型油菜单株产量主要取决于每株角果数和千粒重,而周边省份芥菜型油菜单株产量主要取决于每株有效角果数,中国周边国家芥菜型油菜单株产量主要取决于每株有效角果数和千粒重;(3)影响西藏芥菜型油菜产量性状最重要的因素是角果性状,其次是分枝性状和主茎性状,而影响周边省份和中国周边国家芥菜型油菜产量性状最重要的因素则是主茎性状,其次是分枝性状和角果性状.     

一种获得转基因芥菜的简便方法

随着转基因技术的不断革新,更简便高效的转基因方法逐渐发展起来.通过对花序浸染法的探索和改进,采取用移液枪点滴重悬液的方式转化芥菜(雪里蕻,Brassica juncea var.crispifolia)花蕾,最终获得了转基因芥菜.同时通过对影响转化效率的蔗糖浓度、表面活性剂浓度、菌液OD600值等进行研究,发现用5%的蔗糖(W/V)+0.03%的Silwet-77(V/V)重悬农杆菌,使重悬液的菌液浓度OD600为0.8时,可以获得较高的转化效率,转化率为2.3%.该方法避免了真空操作及浸染时间的影响,使得操作更加简便,且转化周期更短,为芥菜的遗传转化提供了一种更为简便的转化方法.     

不同品种芥菜对Cu胁迫响应的差异

采用水培法研究了不同品种芥菜对Cu胁迫响应的差异。结果表明:4μmol·L-1和8μmol·L-1Cu处理均抑制根和地上部生物量的积累,根受到的抑制程度大于地上部,敏感品种受到的抑制程度大于抗性品种。根中Cu积累量大于地上部,敏感品种根中Cu积累量大于抗性品种。8μmol·L-1Cu处理能明显诱导芥菜根中的MDA、Pro含量的增加及AsA含量的减少,APX、POD活性上升和GR活性下降,而不改变SOD活性。     

噻虫嗪灌根对四种叶菜上害虫的防治效果及残留检测

为明确噻虫嗪灌根对叶菜类蔬菜害虫的防治效果及残留情况,采用1.04 mg/株、1.39 mg/株和2.08 mg/株噻虫嗪对苗期快菜、青梗菜、菠菜以及叶用莴苣进行灌根处理,并调查对其主要害虫的防治效果及产品中的残留量。结果表明,在噻虫嗪有效成分为1.04 mg/株、1.39 mg/株和2.08 mg/株处理浓度下,能够将4种叶菜上的虫口数控制在2头/株以下,且产品中噻虫嗪残留量在0.0015-1.504 mg/kg,符合国际标准。因此,采用噻虫嗪有效成分1.04-2.08 mg/株的药剂浓度在苗期对叶菜类蔬菜进行灌根,可有效控制蚜虫等害虫的危害,并保证残留量符合安全标准。     

芥菜型油菜WRKY71转录因子基因家族的鉴定及表达分析

WRKY转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在植物生长发育及逆境胁迫中起重要作用。该研究在芥菜型油菜基因组概览测序的基础上,采用RT PCR技术克隆了4个芥菜型油菜WRKY71s基因,分别命名为BjuWRKY71 1 4。生物信息学分析表明,BjuWRKY71 1 4基因开放阅读框（ORF）分别为822、840、834和855 bp,分别编码273、279、277和284个氨基酸,预测分子量和等电点分别为30.80、27.11、31.58、32.18 kD和7.75、9.08、8.35、7.76。系统进化树分析表明,BjuWRKY71 1 4与白菜WRKY71转录因子相似性最高。亚细胞定位预测分析结果显示,BjuWRKY71s蛋白均定位于细胞核。这4个基因分别定位到芥菜型油菜的A09、B04、A07和scaffold144上。qRT PCR结果表明,4个BjuWRKY71s基因在高盐、脱落酸和低温胁迫下都有响应。在盐胁迫下, BjuWRKY71 3的表达量呈持续上升趋势,而其他3个基因在6 h时表达量达到最大,然后降低;在ABA处理下,BjuWRKY71s基因于6 h时表达量最大,随后逐步降低;低温处理后,BjuWRKY71s基因受低温诱导都显著上调表达。BjuWRKY71 4在该研究的3个胁迫条件下响应最为敏感。研究结果为进一步探讨该基因家族对芥菜型油菜逆境调控机制奠定了基础。