增强UV-B对矮牵牛花瓣中生理生化物质变化的影响

比较研究了普通光照(CK)和增强UV-B处理条件下,粉红色矮牵牛(Petunia hybrida)花瓣中花色素苷、辅色素、丙二醛和还原糖的含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化.结果表明,UV-B照射处理组花瓣中花色素苷、辅色素和还原糖含量均高于对照(CK),PAL活性增强,叶面积、叶宽和周长均小于对照组,MDA含量则低于对照组.综合分析表明,粉红色矮牵牛承受增强UV-B处理有一个阈值,大致为960.5 kJ?m-2;并且花色素苷和辅色素的作用不同,花色素苷以抗氧化为主,而辅色素以对UV-B的屏蔽作用为主.     

不同花色矮牵牛细胞色素b5蛋白的cDNA克隆及序列分析

以云南不同花色矮牵牛的花瓣为材料,提取总RNA,用Oligo(dT)作为引物反转录合成cDNA第一链。以此为模板,用根据国外报道的矮牵牛细胞色素b5蛋白的cDNA序列设计合成的引物进行PCR扩,均扩增到一条约450bp的片段,分别克隆到pGEM-T载体上。对重组克隆进行序列分析,结果表明所克隆到的矮牛细胞色素b5蛋白的cDNA的编码区均含有447个核苷酸,编码149个氨基酸残基,与国外报道的一致;但其核苷酸及氨基酸的序列与国外报道的有所不同,即与国外的相比,紫红色、蓝紫色矮牵牛中的该cDNA的核苷酸有1个不同,而氨基酸完全相同;粉红色、白色矮牵牛中的3个核苷酸不同,并导致了2个氨基酸的不同。暗示该基因对花色的调控可能与其编码cDNA的一级结构有关。     

粪透明颤菌血红蛋白基因促进转基因矮牵牛在水培条件下生长并增强其抗涝能力

通过PCR程序克隆粪透明颤菌（Vitreoscilla steroraria Pringsheim)血红蛋白基因（vhb)的编码区。将其置于CaMV35S启动子的驱动下导入矮牵牛（Petunia hybriad Vilm),PCR和Southern杂交分析证明vhb基因已整合到受体基因组中,而RT-PCR检测证实了转基因矮牵牛中vhb基因转录水平的表达。观察了转基因株系在液体培养基中对淹水和缺氧的反应,发现vhb的表达明显促进了水培植物的生长。为进一步研究转基因植物在低氧条件的耐受能力。将上述的转基因株系在静置的液体培养基中进行完全的淹没培养,结果显示转基因植株具有较强的低氧耐受能力。培养两周后能从淹没状态长出液面,并由此而在液体中较正常地生长,而未转基因的对照不能长出淹没的培养基表面,在4-5周后因缺氧而窒息死亡。另将上述转基因株系在温室中盆栽并进行抗涝分析。在模拟的持续淹水胁迫中,转基因株系比对照表现出较强的忍受能力。这些结果预示vhb基因在抗涝作物培育和提高水培植物缺氧耐受能力的分子育种方面具有较良好的应用前景。     

粪透明颤菌血红蛋白基因促进转基因矮牵牛在水培条件下生长并增强其抗涝能力

通过PCR程序克隆粪透明颤菌(Vitreoscilla stercoraria Pringsheim)血红蛋白基因(vhb)的编码区,将其置于CaMV 35S启动子的驱动下导入矮牵牛(Petunia hybrida Vilm). PCR和Southern杂交分析证明vhb基因已整合到受体基因组中,而RT-PCR检测证实了转基因矮牵牛中vhb基因转录水平的表达.观察了转基因株系在液体培养基中对淹水和缺氧的反应,发现vhb的表达明显促进了水培植物的生长.为进一步研究转基因植物在低氧条件的耐受能力,将上述的转基因株系在静置的液体培养基中进行完全的淹没培养, 结果显示转基因植株具有较强的低氧耐受能力,培养两周后能从淹没状态长出液面,并由此而在液体中较正常地生长,而未转基因的对照不能长出淹没的培养基表面,在4～5周后因缺氧而窒息死亡.另将上述转基因株系在温室中盆栽并进行抗涝分析,在模拟的持续淹水胁迫中,转基因株系比对照表现出较强的忍受能力.这些结果预示vhb基因在抗涝作物培育和提高水培植物缺氧耐受能力的分子育种方面具有较良好的应用前景.     

Four Previously Identified Petunia inflata S-Locus F-Box Genes Are Involved in Pollen Specificity in Se If-I ncom pati bi I ity

Dear Editor, Petunia possesses self-incompatibility （SI）, by which pis- tils reject self-pollen but accept non-self pollen for fertili- zation （de Nettancourt, 2001; Iwano and Takayama, 2012）. Genes that regulate self-/non-self-recognition between pol- len and pistil are located at the highly polymorphic S-locus. An S-haplotype contains the pistil-specific S-RNase gene that regulates pistil specificity （Lee et al., 1994）. The first S-locus F-box （SLIO gene was identified in Antirrhinum hispanicum by Lai et al. （2002）, and subsequently Sijacic et al.     

激素种类及其浓度对矮牵牛试管苗增殖及生根率的影响

以MS培养基为基本培养基,以矮牵牛试管苗为材料,并用不同浓度的细胞分裂素6-BA、KT、Ad分别与生长素NAA（0．10mg／L）进行配比试验,并用一定浓度的细胞分裂素6-BA、KT、Ad两两分别组合配比试验,探讨了不同浓度的细胞分裂素对矮牵牛试管苗的影响,以及两类生长素IBA和NAA对生根的影响。结果表明,适合于矮牵牛试管苗增殖的培养基有：（1）MS＋1．60mg／L 6-BA＋0．10mg／LNAA;（2）MS＋0．80mg／L 6-BA＋1．60mg／LKT＋0．10mg／L NAA;（3）MS＋0．80mg／L 6-BA＋0．20mg／LAd＋0．10mg／LNAA;（4）MS＋1．60mg／L KT＋0．20mg／L Ad＋0．10mg／L NAA。适合于矮牵牛试管苗生根的培养基有（1）1／2MS;（2）1／ZMS＋0．20mg／L1BA;（3）1／2MS＋0．20mg／LNAA。     

矮牵牛花色基因工程研究进展

矮牵牛花色素苷生物合成过程中至少有12种酶参与,除了AAT、AMT之外的大多数相关合成酶结构基因已经被克隆,调节基因An2、An4及酶活性调节基因difF也先后从矮牵牛中分离出来.多种花色基因如DFR、F3'5'H、CHS、CHI、CHR、Lc等转化矮牵牛都能影响花色,外源CHS导入还会引起雄性不育.该文主要对近年来国内外有关矮牵牛花色相关基因的分离、应用及外源基因转入三方面的研究进展进行综述,并对矮牵牛花色基因工程研究的应用前景进行了讨论.     

不同色彩矮牵牛DFR基因的克隆与生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)是花色素合成途径中的一个关键基因。以新疆种植的白、红和蓝色矮牵牛为试验材料,通过同源克隆的方法从花中克隆到3个完整的DFR基因的全长编码序列(CDS),与已知的矮牵牛DFR基因(GenBank登录号:X15537)序列的相似性分别为97.79%、96.59%和97.99%,分别命名为PhDFR1,PhDFR2和PhDFR3;3个基因编码380个氨基酸,同已知矮牵牛DFR基因编码的蛋白(GenBank登录号:CAA33544)的同源性分别是95.53%、94.21%和95.79%;生物信息学分析表明,3个蛋白均具有NADB-Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点。3个矮牵牛品种DFR都不具有信号肽,为亲水蛋白,定位于细胞质的可能性最高;均具有两个跨膜结构,α-螺旋和β-折叠是3个DFR的主要二级结构元件,并且形成了β-α-β-α-β的Rossmann折叠,整本上呈对称分布。利用同源建模分析3个DFR蛋白与已知葡萄的DFR晶体结构有很高的相似性。系统进化树分析表明,PhDFR1、PhDFR2、PhDFR3与已知矮牵牛DFR蛋白亲缘关系最近。     

查尔酮合酶基因转化矮牵牛：——改变花色的新途径

查尔酮合酶是花色素合成途径中的关键酶,它在植物中的表达量直接影响到花色的变化。将来源于矮牵牛中的查尔酮合酶基因正向克隆到含有ＣａＭＶ３５Ｓ启动子的中间介体中,通过土壤农杆菌介导导入矮牵牛,转基因矮牵牛花色发生了明显的变化。用Ｎｏｒｔｈｂｅｒｎ杂交分析表明,转基因植物中,内源和外源查尔酮合酶基因的转录均受到抑制。     

查尔酮合酶基因的克隆、全序列分析及在大肠杆菌中的高效表达

类黄酮是植物中的一种重要的次级代谢产物,它与植物的花色形成有关。查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径中的一个关键酶,在植物体内,CHS表达量的增加或减少都可能改变花的颜色。从矮牵牛(Petunia hybrida)花瓣的cDNA中克隆到了CHS—A基因,进行了全序列分析,并与国外已报道的CHS—A序列进行了同源性比较。结果表明,克隆的CHS-A基因长为1170bp,编码一个由389个氨基酸组成的多肽,与国外已报道的CHS—A同源率高达99％。此外,还在大肠杆菌中实现了CHS—A基因的高效表达。CHS—A基因的成功克隆与表达为研究CHS—A基因对植物花色的影响打下了一个良好的基础。