Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子中直链淀粉含量下降

通过RNAi策略转化小麦,以降低小麦种子中直链淀粉的含量。小麦中直链淀粉合成的关键酶是颗粒结合型淀粉合成酶（Granule—bound starch synthase l,GBSSI,即WAXY蛋白）,通过RT—PCR方法从小麦种子中分离出Waxy基因。Southern杂交分析表明,在基因组中存在3个Waxy基因。Northern杂交分析显示出在授粉后的小麦种子中检测到Waxy mRNA。利用RNA沉默策略,将Waxy编码区683bp的正向和反向片段以及150bp内含子,连接于表达载体pCAMBIA3300中玉米ubil启动子下游。以扬麦10号授粉后15d的幼胚为外植体,利用农杆菌介导的方法进行转化。通过PCR、RT-PCR和叶片离体褪绿实验鉴定出4株转基因植株。小麦胚乳I2-KI染色和直链淀粉含量测定表明这4株转基因植株直链淀粉含量明显下降。研究结果表明Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子直链淀粉的含量下降。     

玉米种子发育过程中直链淀粉积累规律的分析

淀粉是玉米种子的主要组成成分,它包括直链淀粉和支链淀粉。支链淀粉的合成需要淀粉合成酶、分支酶和脱支酶的共同作用,而直链淀粉的合成则是在颗粒结合型淀粉合成酶的作用下进行的。颗粒结合型淀粉合成酶基因的突变造成玉米种子的腊质（糯性）表型。与支链淀粉合成的分子机制的研究相比,目前对玉米种子中直链淀粉合成的分子机制了解相对较少。以野生型黄早4玉米自交系和突变体糯玉米为实验材料,研究了种子不同发育时期直链淀粉的积累规律。通过碘染色的方法,观察了玉米种子发育过程中淀粉积累的形态变化。定量分析表明,从授粉后10d至25d,黄早4种子中直链淀粉的含量逐渐增加,同时颗粒结合型淀粉合成酶（GBSS）的活性逐渐提高;而在糯玉米中,直链淀粉和GBSS活性均未检测到。进而,通过RT-PCR方法,从黄早4种子中分离出编码GBSSI的cDNA片段。在授粉后10d至25d的玉米胚乳中均可检测到GBSSI的表达,而在胚中直到授粉后25d才检测到该基因表达的微弱信号。在糯玉米种子中没有检测到该基因的表达。研究结果表明,在玉米种子发育过程中,GBSSI基因的表达通过控制GBSS的合成,最终控制直链淀粉的合成。研究工作为理解玉米种子中直链淀粉合成的分子机制提供了重要信息。     

APETALA1启动子驱动AtIPT4在转基因拟南芥中表达导致花和花器官发育异常

细胞分裂素对拟南芥（Arabidopsis thaliana）花分生组织细胞的分裂和分化具有重要作用。本研究利用APETALA1（AP1）特异启动子在花分生组织和第1、2轮花器官中表达细胞分裂素合成酶（isopentyl transferase,IPT）基因IPT4,研究细胞分裂素对花和花器官发育的影响。在pAP1∷IPT4转基因植株中出现了花密集和花器官数目增多等现象。原位杂交和GUS组织染色结果发现,在pAP1∷IPT4转基因植株中,花分生组织特征决定基因LEAFY（LFY）与花器官特征决定基因AP1、PISTILLATA（PI）和AGAMOUS（AG）的表达量均有不同程度的提高。研究结果表明在拟南芥中表达pAP1∷IPT4影响其花和花器官的正常发育。     

花粉求亲记

白的,黄的,粉的,红的……一只小蜜蜂吮吸过无数花朵的甜蜜,携带着无数粒花粉,飞到一朵苹果花上给这些花粉求亲。接下来就是,一部分幸运的花粉被苹果的雌蕊柱头所接受,在阳光的照耀和雨露的滋润下,它开始萌发并长出花粉管,花粉管一点点伸长,到达雌蕊的胚珠,最终在这里完成了受精作用,在不远的将来,一个小苹果就要诞生了。     

与授粉有关的因子调节的乙烯生物合成基因在兰花花器官中的表达

分析了与授粉有关的因子调节的ＡＣＣ合酶和ＡＣＣ氧化酶基因在朵丽蝶兰（ＤｏｒｉｔａｅｎｏｐｓｉｓｈｙｂｒｉｄａＨｏｒｔ．）花中的表达。生长素和乙烯均可诱导ＡＣＣ合酶和ＡＣＣ氧化酶的ｍＲＮＡ在花器官中积累。然而,去雄却不能诱导这两个基因在花器官中表达。生长素和乙烯所诱导的ＡＣＣ合酶和ＡＣＣ氧化酶的ｍＲＮＡ在花器官中的积累模式相似。原位杂交结果表明,生长素和乙烯处理后ＡＣＣ氧化酶的ｍＲＮＡ在柱头的表皮和薄壁细胞中积累。根据ＡＣＣ合酶和ＡＣＣ氧化酶基因表达的结果,对生长素、乙烯和去雄在兰花授粉后乙烯生物合成过程中的作用进行了分析。     

基于地高辛标记对小麦进行Southern杂交分析主要影响因素的优化和验证

以转基因小麦和野生型小麦DNA为材料,对利用地高辛标记对小麦基因组DNA进行Southern杂交分析的影响因素进行了优化研究,包括探针制备与纯化、样品DNA量、酶切体系、真空转印条件、杂交条件、免疫检测方法等。结果表明,对随机引物标记的模板和标记后的探针进行纯化可明显提高探针的标记效率,10μg高质量的DNA样品在80μl的体系中,酶切8～12h可获得良好的效果;真空转膜时使用碱性液比中性液获得的转膜效果更干净;试剂纯度、杂交温度及杂交炉转速等均对杂交效果产生重要影响;配合改进的CSPD涂布方法,使用化学发光检测系统比单纯使用X光片显像更易操作,背景更干净;本研究所优化的地高辛标记的小麦Southern杂交分析显示出较高的灵敏度和信噪比,结果稳定,可克服同位素标记对实验条件、设备及实验人员身体状况等限制,在普通实验室推广应用。     

被子植物的雄性生殖单位

一粒被子植物的成熟花粉,外面是壁,其内包含着一个营养细胞和一个生殖细胞或两个精子。八十年代以前,由于受实验条件的限制,人们未能观察到成熟花粉内营养核和生殖细胞或营养核和两个精子之间存在着联系。近年来,随着现代科学技术的不断发展,特别是电镜技术和电子计算机技术的发展,人们对于植物的生殖过程进行了比较深入地研究。发现某些植物的成熟花粉中,营养核和生殖细胞或营养核与两个精子之间存在着密切联系。从而提出了“雄性生殖单位”的概念。被子植物的一对精子和营养核或生殖细胞和营养核,构成一个功能复合体,叫做“雄性生     

Ca2 +对小麦种根及其根毛生长发育的影响

低浓度的CaCl2对小麦种根生长、根毛发生和生长无明显影响,高浓度的CaCl2(0.1 mol/L)对种根和根毛生长有抑制作用,但不影响根毛的发生。Ca2+专一性整合剂EGTA抑制种根生长和根毛的发生及生长,添加一定浓度的外源CaCl2,这种抑制作用可被消除。CaM抑制剂TFP(三氟拉嗪)和CPZ(氯丙嗪)对种根生长、根毛发生和生长均有抑制作用,添加外源CaM可减弱或消除这种抑制作用。