棉花变异体(CHV1)的花形态特征分析

棉花体细胞培养再生植株存在大量的生理变异和可遗传变异,从中分离到一个性状稳定的花器变异体(CHV1)。从花器官形态特征和表面显微特征分析,该变异体的所有花器官都变成了苞叶状器官,但中央数片叶状器官的基部有胎座和胚珠着生。变异体每朵花有苞叶3-7片,苞叶状器官19-41片。苞叶状器官在花梗上的排布介于“轮”与“螺旋”状之间。据花器发育理论和变异体花的生长特性推测,该变异体中控制花器发育的A、B和C功能皆失活。对造成该变异的可能机理和棉花花发育模式进行了分析。该变异材料对研究棉花花发育和体细胞无性系变异的机理有一定价值。     

矮牵牛PMADS9基因启动子的克隆及分析

矮牵牛PMADS9基因是MADS-box基因AGL15亚家族的成员。该亚家族基因可能具有调控开花时间、抑制花器官衰老脱落和促进体胚形成等功能。本文应用YADE和hiTAIL-PCR等方法,克隆了PMADS9基因5′端翻译起始位点上游1853bp的启动子区域序列(FJ798977);RACE分析发现该基因至少有4个转录起始位点,2个位于编码区第一外显子内。启动子调控元件分析显示,PMADS9启动子富集花粉和种子发育过程中特异表达元件和与环境应答相关的元件;AGL15同源基因启动子存在非常保守的RY-repeat元件,启动子的保守性与物种的遗传距离不一致;推测PMADS9启动子翻译起始位点上游200～400bp和800～1000bp区域具重要功能。     

棉花变异体（CHV1）的花形态特征分析

棉花体细胞培养再生植株存在大量的生理变异和可遗传变异,从中分离到一个性状稳定的花器变异体(CHV1)。从花器官形态特征和表面显微特征分析,该变异体的所有花器官都变成了苞叶状器官,但中央数片叶状器官的基部有胎座和胚珠着生。变异体每朵花有苞叶3—7片,苞叶状器官19—41片。苞叶状器官在花梗上的排布介于“轮”与“螺旋”状之间。据花器发育理论和变异体花的生长特性推测,该变异体中控制花器发育的A、B和C功能皆失活。对造成该变异的可能机理和棉花花发育模式进行了分析。该变异材料对研究棉花花发育和体细胞无性系变异的机理有一定价值。     

表达阳离子抗菌肽的转基因棉花表型异常

用基因枪轰击茎尖法将人工合成的阳离子抗菌肽CEMA基因导入棉花中,获得3株转基因棉花,它们均出现嵌合体表型。在表型不正常的枝条上,叶片扭曲畸形,出现灰绿色与绿色条纹相间的花叶,花器发育异常、无花粉、人工授粉不能结实。花叶区的叶绿素含量降低约20％,叶肉栅栏组织细胞局部缺损,维管束及其管状分子数目减少。叶片灰绿色区叶肉细胞的次生壁明显增厚,局部区域吞噬现象明显,叶绿体内基粒片层数目较少,嗜锇小体明显较多,类囊体腔不明显。PCR分析表明,仅在不正常枝条的花叶中检测到外源CEMA基因。     

棉花MADS框蛋白基因(GhMADS1)的克隆

作为转录因子,MADS框蛋白基因在植物花器官发育中有着重要的功能。为研究棉花花器官发育的分子机理,以棉花花器官突变体CHV1(cotton homeotic variant)和徐州142正常植株为材料,利用棉花EST数据库资料,通过EST序列整合,从陆地棉徐州142花蕾中克隆出一个MADS框蛋白的编码区段,GenBank登录号为AF538965。该片段(GhMADS1)长713bp,包含一个711bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列(236个氨基酸)与葡萄、烟草、矮牵牛、拟南芥和金鱼草等的AGL2组MADS框蛋白有很高的序列相似性。系统进化分析同样将GhMADS1基因归人AGt2组MADS框蛋白。RT-PCR分析显示,该基因在陆地棉的花瓣、雄蕊、胚珠和纤维中表达,特别是在花瓣中表达量最高,而在根、茎、叶等营养器官和棉花同源异型突变体CHV1(所有花器官均变为苞叶状叶性器官)的变异花蕾中不表达。这些结果说明GhMADS1基因可能在棉花花器官发育中有着重要的功能。     

棉花MADS框基因GhMADS3的克隆及其组成型表达对烟草花器官决定的影响

MADS框基因在植物花器官发育中发挥着关键性作用。为研究棉花花器官发育的机理,以徐州142花蕾为材料,利用EST数据库资料,通过EST序列整合,克隆出了一个MADS域蛋白的编码区段,GenBank登录号为AY083173。该片段(GhMADS3)包含一个732 bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列(244氨基酸)与可可,黄瓜,烟草,矮牵牛,金鱼草等的AG亚家族基因的序列相似性高。进化树重建分析将GhMADS3基因归入MADS框基因AG亚家族C功能分支的euAG分支。RT-PCR分析显示,该基因在雄蕊和心皮中表达,在根、茎、叶等营养器官,萼片,花瓣,花器官变异体chv1(所有花器官均变为苞叶状器官)的花蕾中不表达。将GhMADS3与35S启动子融合构建成嵌合基因转化烟草,转基因烟草植株花朵出现萼片(轮1)向心皮,花瓣(轮2)向雄蕊的转变,花器官表现明显的白化倾向。同时,在轮1观察到丝状结构的出现,该结构在此前类似的研究中尚无报道。这些结果说明,实验中克隆了一个有生物学功能的棉花的AG亚家族MADS框基因,该基因可能在棉花花器官发育中有重要的功能。     

植物蛋白oleosin及其在植物基因工程中的应用

Oleosin是一类特殊贮藏蛋白,主要在植物种子特异表达,覆盖于油体表面,在油体发生到分解消失过程中起着重要的生物学作用,在植物基因工程研究中有重要的应用价值。介绍oleosin的分类、分布、基本组成、结构与功能、oleosin基因及其表达,讨论oleosin在植物基因工程中的应用 。     

查尔酮异构酶基因的分子特征及其在基因工程中的应用

介绍了查尔酮异构酶（CHI）的结构与作用机制、CHI基因的结构特征、系统进化、时空表达特性以及在基因工程中的应用研究进展。     

棉花Lea蛋白D-113基因启动子的克隆及序列分析

为研究植物Lea(late embryogenesis abundant）蛋白基因启动子在种子中的特异性表达,通过PCR扩增,从棉花（Gossypium hirsutum cv.Coker312）中克隆了Lea蛋白基因家庭中D-113基因上游1024bp的调控序列。DNA序列分析结果表明,该片段与已报道的Lea蛋白基因同一家庭该基因的对应序列同源性达90%以上。将将启动子序列与GUS基因融合,构建成表达载体后,通过基因抢轰击导入到经ABA诱导处理的棉花胚性愈伤组织和油菜种子以及棉花的根、茎、叶中,组织化学分析结果表明,D-113基因启动子在胚中特异性表达。