水稻永绿色基因超表达和突变对其叶片氮碳代谢若干指标的影响

通过水培实验,研究了水稻永绿色(Stay-green rice,SGR)基因超表达和突变对叶片氮碳代谢的影响。结果表明,在正常生长条件下,SGR基因超表达降低了水稻叶片可溶性蛋白、叶绿素及淀粉的含量,但可溶性糖和游离氨基酸含量增加,并提高了谷氨酰胺合成酶(GS)活性和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性;SGR基因突变增加了水稻叶片淀粉和可溶性蛋白质含量,并提高了硝酸还原酶(NR)活性。在缺氮条件下,SGR基因超表达与野生型叶片各生理指标的变化趋势一致,但是SGR基因突变体叶片中淀粉含量的变化趋势与野生型及SGR基因超表达的不一致。这说明SGR蛋白水平的变化在一定程度上影响了水稻叶片的氮碳代谢。     

淀粉分支酶3存在于水稻胚乳的淀粉粒之中

对水稻胚乳淀粉颗粒结合的淀粉分支酶进行了研究.酶活性分析表明水稻胚乳中存在着与淀粉颗粒结合的淀粉分支酶.氨基酸测序分析结果表明结合于水稻胚乳淀粉粒的淀粉分支酶是分子量为84 kD的淀粉分支酶3(rice starch branching enzyme 3; RBE3).从开花后5 d到种子成熟,淀粉颗粒结合的RBE3蛋白都保持较为稳定的含量.Northern 分析表明水稻胚乳发育过程中RBE4最先表达而RBE3和RBE1的表达滞后.综合以上研究结果说明RBE3存在于水稻胚乳的淀粉之中是由于RBE3与淀粉葡聚糖链具有较高亲和性而难以和葡聚糖链解离,进而随着淀粉粒的增长而被其包裹.     

我国油莎豆栽培品系表型特征的相关性分析

油莎豆(Cyperus esculentus L.)起源于地中海北非地区,是一种在块茎器官中储藏油脂的特殊油料作物。为了在我国推广油莎豆的种植,急需对我国油莎豆品系的基本生物学特性进行研究。我们收集了国内油莎豆主要种植地的种质资源(品系),经过大田种植后,比较分析了品系间块茎和植株部分性状及其相关性。根据块茎的大小和形态,将这些栽培油莎豆品系归为3个基本类型,即长粒型、大粒型和圆粒型。在大田种植条件下,油莎豆各品系都极少开花,品系之间块茎芽点数和茎环数无显著性差异。但是这3个类型油莎豆在块茎含油量、叶片和植株形态、分蘖特性等方面具有很大差异。叶片长宽比与块茎高宽比显著正相关,但叶片形态与块茎含油量的相关性不显著。该研究结果可为油莎豆的大田种植和品种选育提供重要参考。     

不同非生物胁迫对麻疯树幼苗光合速率等生理指标的影响

对麻疯树(Jatropha curcas L.)幼苗在不同非生物胁迫下的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)等生理指标的变化进行了研究。结果表明,在缺磷处理中,麻疯树叶片Pn保持在对照的90%左右,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)在处理2 d后显著增加,Gs上升20%～40%,Ci升高4%～16%,Tr变化不大;处理17 d时,麻疯树的P含量下降55%～85%,而干重只下降3%。缺氮处理9 d时麻疯树叶片的Pn下降到最低,之后维持在对照的64%左右,Gs在处理2～7 d显著高出对照15%～57%,处理9～16 d恢复到对照水平,Ci从第2天开始上升,高出对照4%～24%,Tr变化不大;处理17 d时组织中N含量显著下降47%～78%,植株干重下降23%。盐胁迫处理5 d后,麻疯树叶片Pn降低到对照的54%,之后维持在对照的48%左右,Gs、Ci和Tr与Pn的变化一致,均呈下降趋势;处理17 d,叶柄和茎中P含量增加37%～54%,组织中K+/Na+下降87%～96%,植株干重下降18%。干旱胁迫处理6 d,叶片Pn快速下降至29%,Gs、Ci和Tr与Pn整体变化趋势一致;处理第7天,叶片细胞膜透性增加67%,停止浇水17 d后植株干重下降55%,同时叶片卷曲下垂,老叶脱落。麻疯树植株Pn在缺磷胁迫过程中最早达到相对稳定状态,其次为盐胁迫和缺氮胁迫。这说明麻疯树植株对缺磷环境具有良好的适应性,而对缺氮环境适应性相对较差;耐盐类型可能属于逃避盐害中的聚盐植物,适应干旱环境的机制属于御旱性类型。     

油莎豆快速繁殖体系的研究

为建立油莎豆(Cyperus esculentus)的快繁体系,以茎尖为外植体,MS为基本培养基,采用正交设计法研究了6-BA、KT和NAA组合对丛生芽增殖和生根的影响。结果表明,3种生长调节剂对油莎豆丛生芽增殖的影响为6-BA NAA KT,最佳生长调节剂组合为1.0 mg L~(-1) 6-BA+0.2 mg L~(-1) KT,培养4周的增殖系数为7.58。MS培养基为最优生根培养基,生根率可达88.10%,平均生根数为2.04条。这为高效繁育油莎豆优质种苗和种质资源优化奠定基础。     

水稻ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基Ⅰ基因的启动子分析

水稻(Oryaz sativa L.)基因组中的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基(ADP-Glucose pyrophosphorylase smallsubunit,OsAgpS)由两个基因编码,即OsAgpS1和OsAgpS2.其中OsAgpS1基因产生两个转录本OsAgpS1a和OsAgpS1b,区别在第一个外显子的位置不同.通过RT-PCR方法分析了两个转录本在水稻组织和胚乳不同发育时期的表达特性;同时通过报告基因GUS检测了两个转录本上游转录调节区DNA片段的转录启动特性.结果表明,两个启动了与其下游转录本的表达模式完全一致,即OsAgpS1a转录本和OsAgpS1a 上游启动子控制的GUS基因主要在胚乳中高水平表达,在叶片中有很低水平的表达;而OsAgpS1b转录本和OsAgpS1b上游启动子控制的GUS基因主要在叶片和胚乳发育早期低水平表达.这说明OsAgpS1基因产生的两个转录本是由不同的启动子控制转录的,OsAgpS1a上游启动了可以作为胚乳表达用启动子.     

水稻 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基 I 基因的启动子分析

水稻（Oryce sativa L．）基因组中的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基（ADP-Glucose pyrophosphorylase small subunit,OsAgpS）由两个基因编码,即OsAgpSl和OsAgpS2。其中OsAgpSl基因产生两个转录本OsAgpSla和OsAgpSlb,区别在第一个外显子的位置不同。通过RT—PCR方法分析了两个转录本在水稻组织和胚乳不同发育时期的表达特性;同时通过报告基因GUS检测了两个转录本上游转录调节区DNA片段的转录启动特性。结果表明,两个启动子与其下游转录本的表达模式完全一致,即OsAgpSla转录本和OsAgpSla上游启动子控制的GUS基因主要在胚乳中高水平表达,在叶片中有很低水平的表达;而OsAgpSlb转录本和OsAgpSlb上游启动子控制的GUS基因主要在叶片和胚乳发育早期低水平表达。这说明OsAgpSl基因产生的两个转录本是由不同的启动子控制转录的,OsAgpSla上游启动子可以作为胚乳表达用启动子。     

航天诱变百脉根结瘤突变体的筛选

通过返回式卫星搭载,利用太空环境对百脉根(Lotus japonicus)MG-20种子进行诱变。从种植的三代植株中,筛选到多种共生固氮根瘤的突变体,其中不结根瘤突变体18个株系,表现为接种根瘤菌两周后无根瘤形成;结无效根瘤突变体9个株系,表现为根瘤数目少且分布不均匀,根瘤呈白色,有些为半透明;花叶形态异常突变体1个株系,表现为除根瘤数目少外,植株矮小、托叶消失、花形态异常;纤细突变体1个株系,表现为除根瘤数目少外,植株变小、茎细叶小。     

水稻永绿色基因突变和超表达对其叶片类囊体蛋白降解的影响

应用蛋白质免疫杂交技术分析了永绿色基因(Stay-green Rice,SGR)突变和超表达对水稻(Oryza sativa)叶片类囊体蛋白质降解的影响.结果表明,在正常生长条件下,SGR超表达降低了光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统Ⅰ(PS Ⅰ)和电子传递链等的蛋白质含量.暗诱导衰老处理时,SGR突变延缓了PSⅠ和PSⅡ的蛋...     

植物的生殖讲座（一）：被子植物体外受精操作进展

介绍了近来被子植物体外受精的实验操作方面的研究进展,主要阐述了精细胞,胚囊与卵细胞的分离,配子的体外人融合等方面工作和发展前景。