ISSR分子标记在牧草研究中的应用

ISSR（inter-simple sequence repeat）是在SSR标记基础上发展起来的一类新型的分子标记技术。在比较ISSR和其它分子标记的原理和特点的基础上,主要对ISSR标记的原理、特点以及ISSR分子标记在牧草DNA指纹库的构建、遗传多样性、种质资源鉴定、遗传作图和基因定位、分子标记辅助育种等领域的研究进展进行综述,并对其应用前景进行简要概述。     

蒺藜苜蓿MtbHLH148转录因子的克隆与转化及其功能分析

bHLH(Basic helix loop helix, bHLH)转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物生长发育和盐胁迫应答机制。该研究利用同源克隆的方法克隆蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的MtbHLH148基因,采用qRT PCR方法分析MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿中的表达特性,构建超表达载体并通过农杆菌侵染法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),对转基因拟南芥的耐盐性相关功能进行分析研究。结果显示：(1)从蒺藜苜蓿中获得MtbHLH148基因,该基因cDNA全长1 343 bp,包含开放阅读框为603 bp,编码 201 个氨基酸,蛋白分子量22.7 kD,等电点为11.76;蛋白结构分析显示,该蛋白无跨膜结构域,无信号肽,为亲水性蛋白;含有精氨酸／赖氨酸残基的保守结构域和典型的bHLH结构域;二级结构以α 螺旋和无规则卷曲为主。(2)亚细胞定位表明,MtbHLH148蛋白定位在细胞核。(3)进化树分析表明,MtbHLH148与大豆(Glycine max)的亲缘性最近;启动子分析发现,该基因启动子区域含有光响应元件、MYB结合位点以及ABA应答元件ABRE,可能参与非生物胁迫。(4)qRT PCR分析发现,MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿的茎中表达量最高,叶中表达量最低,且MtbHLH148基因受ABA(100 μmol/L)诱导并在盐胁迫(200 mmol/L NaCl)处理8 h内表达量上调,而在低温(4 ℃)处理时表达量明显下调。(5)成功构建超表达载体pCAMBIA3301 MtbHLH148并转化拟南芥获得16个抗性株系,经鉴定有12个过表达株系,其中表达量最高的转基因株系为OE8;对OE8株系耐盐性功能分析发现,转基因拟南芥植株的发芽率明显高于野生型,盐胁迫下转基因拟南芥的根长是野生型的1.5倍,表明其耐盐性得到了增强。研究表明,MtbHLH148基因可能在盐胁迫调节机制中具有一定的调控作用。     

植物抗虫转基因工程研究进展

较系统地介绍了植物抗虫基因的来源及遗传转化方法,提出了抗虫基因工程潜在的问题及解决途径,并对抗虫转基因植物的前景作了展望.     

紫花苜蓿果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因全长克隆及分析

根据已知的与盐胁迫相关的EST序列,采用SMART RACE方法克隆了紫花苜蓿果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ALD)全长cDNA,命名为MsALD(GenBank accession No.FJ896113).序列分析结果表明,该cDNA全长1 487 bp,包含一个1 194 bp的最大开放阅读框,编码398个氨基酸.经同源比对和进化树分析,MsALD基因编码的氨基酸与红三叶草、马铃薯、烟草等的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(ALD)氨基酸序列一致性高达90%以上,确定其属于第Ⅰ类果糖-1,6-二磷酸醛缩酶.半定量RT-PCR分析表明,MsALD基因可能与紫花苜蓿抗盐机理相关.     

LEA蛋白研究进展

LEA蛋白(late embriogenesis abundant protein,LEA)是生物体中广泛存在的一类与渗透调节有关的家族蛋白,该蛋白的编码基因在植物种子胚胎发育晚期表达量丰富,而且在环境胁迫如干旱、低温、盐胁迫、ABA、紫外辐射和NaHCO3等条件下LEA基因的mRNA也会大量累积.LEA蛋白显著的理化特性是具有很高的亲水性和热稳定性,即使在煮沸条件下也能保持水溶状态.LEA蛋白在细胞中可以稳定细胞膜结构,作为分子伴侣,具有结合离子和防止氧化等作用,被认为是在胁迫过程中对植物起保护作用的物质之一.针对这些重要特性,分别综述了LEA蛋白的分类、结构、编码基因和表达调节方式及其在植物生长过程中的作用.     

RAPD技术分析不同抗旱性苜蓿品种DNA的多态性

分别从不同抗旱性的紫花苜蓿品种中挑选抗旱性强的、抗旱性中等的和抗旱性弱的品种各三个,提取叶片基因组DNA,相同抗旱性苜蓿品种DNA等量混合构建三个池DNA。采用RAPD技术分析不同抗旱性混合DNA的多态性,并筛选出标记多态性的引物。结果表明：13组260个随机引物经五轮筛选,得到48个引物对不同抗旱性苜蓿品种池DNA扩增结果产生多态性,多态性引物占18．5％。其中5个引物能够稳定标记池DNA多态性,且特异性明显。表明不同抗旱性苜蓿品种之间具有明显的遗传多样性。     

CCCH型锌指蛋白研究进展

锌指蛋白是一类生物体中广泛存在的具有典型锌指结构特征的超蛋白家族,几乎参与了生物体生长发育的各个阶段。根据锌指蛋白的结构及功能特点,锌指蛋白主要分为9大类,其中CCCH型锌指蛋白相比其它几类来说较少,约占所有锌指蛋白的0.8%,在植物、动物、微生物中都有发现。CCCH型锌指蛋白包含一个或多个由3个半胱氨酸和一个组氨酸组成的能与锌离子结合的基序。综述了CCCH型锌指蛋白的定义、结构、表达、作用方式和功能。     

抑制消减杂交法分离紫花苜蓿幼苗铝胁迫诱导表达的cDNA

利用抑制消减杂交(SSH)技术分离铝胁迫诱导紫花苜蓿差异表达的基因,以水培试验获取的中苜一号幼苗为材料,以80μmol/L铝离子胁迫的紫花苜蓿作为试验组,未胁迫的为驱动组,构建了一个包含456个克隆的SSH文库。对构建的文库进行鉴定,随机选取20个阳性克隆测序,共获得15条有效EST序列,然后将测序结果提交到GenBank进行Blastn比对,获得了3条未知基因的序列,推测它们可能与植物的抗铝作用有关。检测结果表明,构建的文库质量较好,可以进行进一步深入研究,为揭示植物耐铝性的分子机理提供理论基础。