芥蓝不定芽发生过程的基因表达差异分析

采用cDNA-AFLP技术和双向电泳技术对不同培养基上的‘中花’芥蓝(Brassicaoleraceavar.alboglabracv.Zhonghua)下胚轴外植体愈伤组织和不定芽发生的基因表达差异进行研究和分析。结果表明:芥蓝不定芽发生基因差异在RNA水平上有所体现,特异条带主要出现在产生不定芽的外植体上,且主要集中在200～600bp之间;芥蓝不定芽发生的基因表达差异在蛋白质水平有很大差异,发生不定芽的外植体和不发生不定芽的外植体出现了160种蛋白质的差异点,差异蛋白的pI值多在5～7之间,在这个范围内的差异蛋白点达到了122个,占差异蛋白总数的76.25%,差异蛋白的分子量多在40～70kDa之间,在这个范围内的差异蛋白点达到了124个,占差异蛋白总数的77.5%。     

茉莉酸类化合物在植物防卫反应中的作用

茉莉酸类化合物(jasmonate,JA)是诱导植物防卫反应的重要信号分子。JA不仅是系统素信号转导途径的重要组分,而且在植物长距离伤信号转导中发挥重要作用。JA还能单独或与其他激素相互作用调节与植物防卫反应相关的次生代谢物质芥子油苷的生物合成,从而影响植物的防卫反应。现对JA在植物防卫反应中的作用进行综述,并对今后这一领域的研究进行了展望。     

农杆菌介导的芥蓝遗传转化体系的建立

采用正交旋转设计方法对影响芥蓝遗传转化体系的因素进行了优化研究,结果表明:影响芥蓝KanR苗率的最主要因素是Kan浓度,而预培养时间和共培养时间是芥蓝遗传转化的主要影响因素。最利于芥蓝遗传转化的操作程序为:将芥蓝无菌苗下胚轴在预培养基上预培养2天后,在LBA4404菌液中感染8min,置于共培养培养基上培养2天,随后把外植体转入含Kan的选择分化培养基上诱导不定芽,28天转瓶一次,当抗性幼苗长至2～3cm时,齐愈伤组织处切下幼苗在生根培养基上诱导不定根,25天左右后等不定根长成即可开瓶炼苗,继而移栽至营养土中,正常管理至开花结果;经PCR、Southern印迹检测,证明CYP86MF基因已经整合至转基因植株染色体中。     

白菜雄性不育相关基因BcMF4基因功能的RNAi验证

BcMF4(Brassica campestris Male Fertility 4)是前一阶段从普通白菜 (Brassica campestris ssp. chinensis var. communis, syn. B. rapa ssp. chinensis var. communis)核雄性不育两用系的可育株中分离到的雄性不育相关基因。本研究根据BcMF4基因的cDNA序列设计两对特异引物, 从普通白菜花蕾cDNA中扩增出两个片断后连接至双元载体pBI12l中, 得到了RNAi (RNA interference) 植物表达栽体pBI-B4R, 并导入了农杆菌LBA4404菌株中; 通过组织培养途径转化菜心(B. campestris ssp. chinensis var. parachinensis), 72.2%的菜心转基因植株中45.8%的花粉为缩小而空瘪的畸形, 而且这些植株的花粉离体萌发率降低至23.7%; Northern杂交显示, 转基因植株的花粉畸形, 是由于BcMF4基因片段的插入使BcMF4基因的表达受到了抑制。结果表明, 采用RNAi技术下调了BcMF4基因的表达, 导致了菜心转基因植株部分花粉的不育, 证明BcMF4基因在普通白菜和菜心等白菜植物的花粉发育中起着重要作用。     

白菜OguCMS相关MYB家族新基因BcMYBogu的克隆与特征分析

为研究CMS核质互作的分子机理, 将甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和白菜(B. campestris L. ssp. chinensis Makino)杂交并连续回交6代获得白菜OguCMS, 在与保持系花药细胞学比较的基础上, 运用cDNA-AFLP筛选得到白菜OguCMS早、中期花蕾提早表达的MYB-like差异片断, 利用RACE克隆得到该片断的cDNA全长, 命名为BcMYBogu(GenBank 登录号: EF127861), 对其氨基酸序列和表达特征进行研究。结果表明, 白菜OguCMS绒毡层在四分体后增生, 高度液泡化, 导致小孢子花粉外壁异常, 细胞质同外壁分离并降解; 花药变白; BcMYBogu具有典型的MYB DNA结合域—W残基和SH[AL]QKY[RF]基序; 系统进化分析显示BcMYBogu与AtMYB26, AtMYB32和AtMYB4等聚类在同一分枝; RT-PCR分析表明BcMYBogu在莲座叶、花茎和花蕾中均有表达, 但在OguCMS花蕾中表达量显著上升。由此推测BcMYBogu是一个新的与白菜OguCMS相关的MYB家族新成员。     

醌还原酶法进行芥蓝抗癌活性的快速检测

研究了不同提取方法,不同细胞裂解剂和醌还原酶(QR)反应液的培育时间对QR法分析的影响。结果表明,芥蓝组织用磷酸缓冲液(5mmol/LK2HPO4-KH2PO4,1mmol/LEDTA,pH7.6)提取效果良好,与常用的三元试剂提取法效果相当。这种方法简单而有效,优于其他有机溶剂提取法。0.4%乙基苯基聚乙二醇(NP40)可以替代细胞裂解剂——0.8%毛地黄皂苷用于QR分析,且效果良好,QR反应中反应液的培育时间以5￣10min为宜。     

十字花科植物CYP86MF基因同源序列的克隆与进化分析

为了从分子水平阐明十字花科植物间的亲缘进化关系,给植物种质资源的创建提供理论依据,试验根据课题组已报道的CYP86MF基因编码的氨基酸保守区域设计特异引物,运用PCR技术分别从十字花科6个属11个物种中分离克隆到了CYP86MF基因的同源序列,经比较分析,结果表明：这些同源序列的相似性达80%以上,所推导的氨基酸序列相似性达70%以上,且两者种间差异分别为1.0% ~ 5.7%和2.6% ~ 7.3%,属间差异分别是5.6% ~ 22.5%和7.3% ~ 31.2%;由氨基酸序列构建的分子系统树可知,在亲缘进化关系上芸薹属与萝卜属较近,其他依次为蔊菜属、拟南芥属、荠菜属,而与诸葛菜属最远。因此,CYP86MF基因的核苷酸及其可能编码的氨基酸序列差异属间较种间大,它可用于属间的分类等级研究,而难用于属以下的分类等级研究。