甘蓝型油菜BnCOP1基因编码区全长cDNA的克隆与功能研究

通过分析拟南芥、豌豆、番茄和水稻的COP1 (constitutively photomorphogenic 1) 的cDNA序列, 运用RT-PCR和改进的基因组步行 (genome walking) 技术相结合的方法, 首次从甘蓝型油菜中克隆到油菜 BnCOP1编码区cDNA的全长序列, 其全长2 034 bp, 编码677个氨基酸. 同源 性分析表明, 其编码的氨基酸序列与拟南芥的同源性高达94%. 对BnCOP1编 码序列（cDNA）演绎出的氨基酸序列分析表明, 其编码的蛋白包含有N端的 环形锌指结合域(ring finger zinc binding domain, RING)、中间的卷曲 螺旋形结构域(coiled-coil domain, coiled-coil ), 7个C端的WD-40重复 序列(WD-40 repeats, WD-40)的功能域. 半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR 分析该基因在油菜中的表达模式,结果显示, BnCOP1在甘蓝型油菜的各个组 织器官中均有表达,其中在花中的表达明显高于在根、叶、茎、果荚及子叶 和胚轴中,暗示该蛋白可能与开花途径相关. 过表达BnCOP1的转基因拟南芥 植株在高度、主茎的直径和叶片大小上都呈现出比野生型弱小的表型, 表 明BnCOP1抑制了拟南芥光形态建成从而影响了植物的生长发育.     

拟南芥PRRs基因在红光和蓝光信号转导中的作用初探

以拟南芥为材料,在红光和蓝光下对PRRs(pseudo-response regulators)突变体prr5p、rr7、prr9和toc1及其野生型的下胚轴表型进行比较观察,并采用实时定量PCR方法对突变体中光信号通路相关基因ZTL(zeitlupe)和CO(constans)的节律表达进行分析.结果表明:在红光下,prr5和toc1的下胚轴长度比野生型显著增长,在蓝光下,prr7p、rr9和toc1较野生型短,表明突变体降低了拟南芥对红光的敏感性,却增强了对蓝光的敏感性.红光和蓝光下,PRRs突变体中ZTL和CO的mRNA节律表达与野生型明显不同,其中红光下prr5和prr7、蓝光下prr5和toc1中的ZTLmRNA的表达显著下降且节律消失;红光下prr7和prr9以及蓝光下prr5突变体中的COmRNA表现基本无节律.因此推测,PRRs与ZTL的相互作用很可能在红光和蓝光信号转导途径中发挥作用,且PRRs基因极有可能参与了红光和蓝光对CO的调控.     

不同激素组合对丝瓜离体快速繁殖的调控

利用不同激素组合对丝瓜愈伤组织诱导、芽的分化及试管苗快速繁殖进行了研究.结果发现不同外植体均易诱导愈伤组织,但愈伤组织分化芽较难,而外植体在一些激素组合中可直接形成不定芽;利用无菌苗的顶芽及腋芽,培养于附加6 BA1mg L+NAA0.5mg L或NAA1mg L的MS培养基上,获得了芽的快速增殖,形成芽簇,每丛芽数达6～8苗;试管苗于1 2MS+NAA0.5mg L生根培养基中6d生根率达到100%,获得完整再生植株.结果表明采用不同激素组合对丝瓜体细胞形态发生与发育的调控有决定性作用.     

应用细胞工程技术选育四倍体龙牙百合的研究

用二倍体龙牙百合鳞片为外植体,培养在添加２,４Ｄ,６-ＢＡ的ＭＳ培养基上,诱导愈伤组织、不定牙与小鳞茎分化,建立了二倍体的体细胞无性系。用浓度０.０２％～０.０５％的秋水仙碱或再加２％～４％的二甲基亚砜溶液处理二倍体小鳞茎、鳞片与愈伤组织均诱导出变异试管苗,通过多代筛选与增殖培养首次获得了变异苗无性系,选育出同源四倍体龙牙百合,其染色体数目为４８（２ｎ＝４ｘ＝４８）。同源四倍体苗粗壮,叶片宽而厚,小鳞茎增殖速度快,小鳞茎所含核酸、蛋白质、氨基酸、淀粉、脂肪、ＡＴＰ及维生素Ｂ２的量均高于二倍体     

拟南芥prr5突变体对ABA的响应

以拟南芥为材料,统计PRRs （pseudo-response regulators）突变体 prr5及其野生型经ABA处理后的萌发率、根长和NaCl处理后的萌发率,并采用实时定量PCR方法,对不同浓度ABA处理的拟南芥幼苗中的PRR5基因表达进行分析.结果表明：prr5突变体对ABA弱敏感,其种子萌发率比野生型显著或极显著增高,主根比野生型长,且PRR5基因表达受ABA抑制.同时,NaCl处理后,prr5的萌发率比野生型极显著增高.因此,推测prr5可能为ABA信号通路相关基因.     

拟南芥转录因子HB22与CRY1相互作用研究

通过酵母双杂交的方法,从拟南芥转录因子库中筛选出了6个与CRY1相互作用的转录因子.为了测定其中的HB22与CRY1相互作用的强度,采用了ONPG与CPRG两种方法对其β-半乳糖苷酶活性进行了分析.结果显示在蓝光光强为50μmol/m2s,孵育时间为4 h的情况下,蓝光与暗处理情况下的β-半乳糖苷酶活性比值分别为1.668和2.18.进一步设置蓝光处理时间及光强梯度实验数据显示,在蓝光光强为50μmol/m2s孵育时间为3 h时,二者相互作用强度达到最高.说明HB22与CRY1的相互作用具有蓝光响应.对蓝光处理不同时间的野生型col-4与cry1缺失突变体的材料进行HB22基因的定量PCR分析,发现拟南芥cry1缺失突变体中该基因的表达量比野生型中高,在蓝光处理2 h时,缺失突变体中表达量为野生型中的6倍左右.说明CRY1可能介导蓝光抑制HB22基因表达.     

Ri T-DNA对盾叶薯蓣的遗传转化及薯蓣皂甙元产生的影响

利用农杆菌介导法成功地将Pd T-DNA转入药用植物盾叶薯蓣,产生了毛状根,经分子信标探针检测农杆菌Pd质粒上的T-DNA已整合进植物基因组中。研究建立了毛状根大量快速繁殖技术,基本技术要求为：1／2 MS液体培养基,28℃培养温度,350lux弱光条件下有利于毛状根的增殖培养,提高生物量。HPLC测定结果显示,转基因获得的毛状根其薯蓣皂甙元的含量分别是微块茎、愈伤组织和植物体合成量的5．68倍、6．12倍和2．68倍。     

CONSTANS-LIKE 7过量表达降低白光和蓝光下拟南芥幼苗花青素及叶绿素的含量

以拟南芥野生型(WT)、突变体col7、以及COL7过量表达转基因株系COL7-OX-10和COL7-OX-11为实验材料,观察比较了白光、红光以及蓝光下,生长在MS培养基上的幼苗表型,以及蓝光下生长在0、100 mmol/LNaCl MS培养基上的幼苗表型。结果发现,过量表达株系幼苗在白光和蓝光下出现黄化现象,并且NaCl处理导致蓝光下幼苗黄化现象更加严重。检测幼苗的花青素及叶绿素的含量,发现白光和蓝光下,过量表达株系幼苗中花青素和叶绿素的含量明显降低,其中蓝光下生长在含100 mmol/L NaCl的MS培养基上幼苗的花青素和叶绿素含量下降尤为明显,表明COL7可能参与调控花青素和叶绿素的合成,并依赖于蓝光。     

基于相对密码子频率的芜菁花叶病毒基因组序列的进化分析

现有92株芜菁花叶病毒(TuMV)的全基因组序列已在GenBank报道,据分析报道其中58株不含重组序列。利用系统聚类法对92株TuMV的全基因组序列和58株TuMV全基因组序列的相对密码子频率RSCU值进行聚类分析。同时利用系统发育分析方法分析了这92株和58株TuMV全基因组序列。结果发现,92株芜菁花叶病毒株的密码子偏性聚类树与其系统进化树的一致度很低;而不含重组序列的58株芜菁花叶病毒株的密码子偏性聚类树与其系统进化树的一致度却非常高,且与寄生宿主类型基本对应。这表明在不存在重组的情况下,TuMV密码子频率的偏性可能是宿主内的一种选择压力,影响TuMV基因组的点突变进化方向,促使TuMV适应宿主内环境。     

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。