RT-PCR 方法同步检测兰州百合(Lilium davidii var. unicolor )两种主要病毒

建立并优化了以18S rRNA为内参照的特异性检测兰州百合（Lilium davidii var.unicolor）两种主要病毒：黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus,CMV）和百合无症病毒（Lily symptomless virus,LSV）的三重RT-PCR体系。结果表明,52.5°C的退火温度、0.025 U/μL的Taq DNA聚合酶、0.6 mmol/L的dNTP浓度、4 mmol/L的Mg2＋浓度、0.4μmol/L的各引物浓度以及30个循环等是三重PCR体系扩增的最佳条件;同时用该优化体系检测了兰州百合不同取样部位的病毒差异,发现LSV在不同取样部位的特异扩增条带的强度比较一致,而CMV差距相对较大,外鳞片CMV相对含量在整个感病植株中最高。为兰州百合主要病毒检测、脱毒组培快繁提供了技术支撑。     

利用RNA干涉技术及微束激光转化法培育抗病毒马铃薯

针对马铃薯生产中危害严重、分布广泛并且具有强烈协生作用的马铃薯X病毒和马铃薯Y病毒,开展了抗病毒病的育种研究。采用RT-PCR技术分别克隆了267 bp的编码马铃薯X病毒外壳蛋白(PVX-cp)基因的相对保守区段X和294 bp的编码马铃薯Y病毒外壳蛋白(PVY-cp)基因的相对保守区段Y两个片段,将其按顺序连接,形成融合基因XY,然后分别将融合基因XY正向和反向插入到载体pHANN IBAL中,得到了载体pH IV,再用NoⅠt对pH IV进行酶切,将产生的大片段插入到载体pART27中,得到同时以PVX-cp基因和PVY-cp基因为靶标的XY的RNA i载体pAR IV。采用微束激光穿刺转化技术转化马铃薯品种Favorita的愈伤组织,得到了14株表型正常的转基因植株,转基因植株的southern b lot分析表明,导入的外源融合基因拷贝数介于2~4之间。攻毒实验表明,其中11株转基因植株对PVX、PVYo以及PVX和PVYo混合侵染均表现免疫,而其它3株的病毒浓度也低于对照。这一结果将为利用RNA i干涉技术开展植物抗多种病毒病的育种提供重要依据,验证了所构建的RNA干涉(RNA interference RNA i)载体具有良好的功能,同时又一次证明微束激光穿刺法是一种有效的遗传转化手段。     

DRE顺式作用元件dsDNA芯片制备

DRE顺式作用元件能与DREB转录因子特异结合,在诱导逆境（干旱、高盐、低温）基因表达过程中起重要作用。dsDNA（double strand DNA）微阵列芯片技术能够有效地检测序列特异性DNA结合蛋白质（转录因子）与大量DNA靶点（顺式作用元件）的特异性结合,可有效分析生物分子结合作用。根据DRE顺式作用元件核心序列设计并化学合成含发夹结构的单链DNA探针,采用Taq DNA聚合酶在片延伸,并对其在片延伸体系的反应温度、Mg^2＋浓度以及单链探针是否变性等条件进行了优化。结果表明,50％的反应温度,2．5mmol／L的Mg^2＋浓度和单链不变性是TaqDNA聚合酶在片延伸的最佳条件。优化方法制备的dsDNA芯片将更有利于DRE顺式作用元件与DREB抗逆转录因子相互作用的研究。     

利用ihpRNA介导的基因沉默培育抗冷糖化马铃薯

为培育抗冷糖化的转基因马铃薯材料,克隆了368 bp的马铃薯酸性转化酶(AcInv)基因3′端非翻译区(3′UTR)和281 bp的马铃薯VP1-ABI3-like protein基因的第一内含子,构建了内含子连接的马铃薯AcInv基因3′UTR的发夹型RNA(ihpRNA)载体pBIV;采用微束激光穿刺技术转化马铃薯品种,得到了149个转基因株系,其中139个转基因株系在低温贮藏35 d时块茎还原糖含量低于亲本材料。RT-PCR分析表明还原糖含量降低的转基因植株中检测不到AcInv基因mRNA的积累。本研究结果表明以3′UTR作为RNAi载体的干涉片段可以有效地抑制靶标基因mRNA的积累,通过对AcInv沉默可获得抗低温糖化的马铃薯育种材料。     

DREB1A 转录因子蛋白的原核表达

DREB1A是DREB转录因子的一员,它们都含有一段与DNA结合的保守区域,由58个氨基酸组成,称为EREBP/AP2结构域(EREBP/AP2 domain)。一个DREB转录因子可以调控多个与植物干旱、高盐及低温耐性有关的功能基因表达。从拟南芥中克隆了DREB1A转录因子基因,成功构建了DREB1A基因的原核表达载体,转化E.coliBL21(DE3),经1 mmol/L IPTG诱导表达获得了DREB1A蛋白,但以包涵体形式存在。为以后深入研究DREB转录因子与DRE顺式作用元件相互作用的具体机制奠定了基础。     

RT-PCR方法同步检测兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)两种主要病毒

建立并优化了以18S rRNA为内参照的特异性检测兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)两种主要病毒:黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)和百合无症病毒(Lily symptomless virus,LSV)的三重RT-PCR体系。结果表明,52.5°C的退火温度、0.025 U/μL的Taq DNA聚合酶、0.6 mmol/L的dNTP浓度、4 mmol/L的Mg2+浓度、0.4μmol/L的各引物浓度以及30个循环等是三重PCR体系扩增的最佳条件;同时用该优化体系检测了兰州百合不同取样部位的病毒差异,发现LSV在不同取样部位的特异扩增条带的强度比较一致,而CMV差距相对较大,外鳞片CMV相对含量在整个感病植株中最高。为兰州百合主要病毒检测、脱毒组培快繁提供了技术支撑。     

RNA干扰及其在增强作物抵抗有害真核生物研究中的应用

RNAi是一种序列特异的同源依赖型基因沉默现象,在真核生物中普遍存在,是生物体抵抗核酸入侵、调控自身基因表达的重要途径。RNAi发现以后,很快就作为一种反向遗传学手段广泛应用于基因功能鉴定,并且在作物改良中得到了广泛应用,在作物抗病毒及品种改良方面得到了成功应用。近年来,随着对RNAi机制认识的不断加深,RNAi技术作为一种增强植物抵抗线虫、草食昆虫、真菌等有害真核生物的新策略的研究逐渐展开,并取得了一定成果,展现出良好的发展前景。对RNAi及其在增强植物抵抗有害真核生物方面的研究进展进行了综述,并对RNAi作为一种持久抗病虫育种策略的前景进行了展望。