玉米抗旱突变体edt1抗旱机制的初步解析

为了选育玉米抗旱新品种,并进一步探究玉米应对干旱胁迫的分子调控机制,本研究采用田间抗旱筛选得到的抗旱突变体edt1,分别进行中度和重度2种干旱胁迫处理,并测定相关参数。结果表明:在中度干旱胁迫下,edt1的净光合速率(P_n)显著高于野生型‘郑58’,PSII基因psb A、lhcb3和lhcb4的表达与‘郑58’相比显著增强;在重度干旱胁迫下,edt1的质膜受损程度较轻,PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、叶片相对含水量及活性氧清除均显著高于‘郑58’,抗氧化酶活基因Mn-sod3、apx、cat2及cat3的表达较‘郑58’中均显著增加。以上结果说明,干旱胁迫下,edt1具有较强的光合能力与活性氧清除能力,这与PSII反应中心、捕光复合体及抗氧化酶基因的表达调控密切相关。     

低氮下拟南芥叶酰聚谷氨酸合成酶突变体atdfb根发育研究

利用叶酰聚谷氨酸合成酶功能缺失突变体atdfb解析叶酸在拟南芥根发育过程中的生物学功能。纯合T-DNA插入功能缺失突变体atdfb 在土壤培养条件下生长3周,与野生型表型无明显差异。在氮源充足的1/2MS培养基上,atdfb的主根显著短于野生型,互补植株的主根长度恢复到野生型水平,说明主根缩短的表型是由AtDFB基因功能缺失造成的。在1/2MS培养基生长11 d的突变体主根长度只有野生型的23%。在低氮条件下,突变体的生长发育几乎停滞,培养11 d的突变体主根长度只有野生型的4%;5-甲酰四氢叶酸(5-F-THF)可以恢复低氮条件下atdfb-3的表型,其主根长度、根毛长度及静止中心的细胞排列均得到恢复。进一步分析发现,低氮条件下培养少于3 d的atdfb-3补充充足的5-F-THF,3 d后能像野生型一样适应低氮环境。由此说明叶酸对拟南芥根部发育及对低氮环境的适应是必需的。     

药用植物分子农场研究进展

植物分子农场可以利用植物生产具有药物用途的重组蛋白或者次生代谢化合物,应用广泛。随着对动植物中具有药物用途的代谢途径的深入解析,代谢途径中关键限速酶或调控蛋白的功能不断被明确,如何选择植物分子农场的底盘植物和遗传改造途径等问题,特别是如何协同提高植物制药产量与品质一直是植物分子农场体系建立中面临的关键科学问题。综述了药用的植物分子农场的最新研究进展,着重介绍了底盘植物的选择与药用植物分子农场的构建策略,以期为提高分子农场应用效果提供有力的科技支撑。     

植物体细胞无性系变异的分子基础

TheMoleculBasicofSomaclonalVariationinPlantsZhangChunyiYangHanmin(BiologyDepartmentofLanzhouUniversityLanzhou730000)近年来,随着植物细胞和组织培养技术的迅速发展与广泛应用,不断发现在培养细胞和再生植株中存在着各种不同的变异,其中有些是可以遗传的,这种可遗传的变异被称为体细胞无性系变异[39]．变异的发生有其遗传学基础,具体表现在显微水平上的染色体数目和结构变异与分子水平上的基因突变、碱基修饰、基因扩增或丢失、基因重排以及转座因子的激活而影响核及细胞质基因的表达等等．目前,人们在已经积累的大量有…     

拟南芥非特异性磷脂酶C4基因表达模式的研究

拟南芥非特异性磷脂酶C4（AtNPC4）具有降解磷脂酰胆碱（PC）,产生二酰甘油（DAG）和磷酸胆碱的活性。本研究从拟南芥基因组中分离了NPC4基因起始密码子上游1 379bp的启动子序列,与GUS报告基因融合后转化拟南芥,获得转基因植株。GUS组织化学染色表明,AtNPC4基因主要在处于衰老过程中的叶片中高水平表达,在根、茎、种荚和花中也有一定程度的表达,这种表达模式与RT-PCR结果相一致。另外,通过RT-PCR发现,AtNPC4基因在转录水平上受脱落酸的诱导,但不受水杨酸和茉莉素诱导。     

拟南芥GATL12基因影响叶绿体的形成

谷氨酰胺氨基转移酶（GATase）能够将谷氨酰胺上的氨基基团转移到底物上形成新的一碳氮基团。GATase有两种类型,即Class-I（trpG型）和Class-II（purF型）。拟南芥（Arabidopsis thaliana）基因组中有13个基因编码Class-I类似蛋白（GATLs）,其生物学功能尚不清楚。首先分离到拟南芥GATL12基因的2个T-DNA插入突变体,分别命名为gatl12-1和gatl12-2。然后观察发现在这2个突变体的杂合植株中,大部分植株的胚珠发育到第8天时,由于叶绿体的积累而呈现绿色,其余植株（约有25%）的胚珠为白色。将从杂合突变体植株上收获的种子播种在1/2MS培养基上,有25%的幼苗发育成黄化苗。经PCR检测,这些黄化苗为GATL12的纯合突变体,RT-PCR法在黄化苗中检测不到GATL12基因的转录本。电镜观察表明,突变体中的叶绿体不能正常发育。上述结果表明,GATL12基因在拟南芥的叶绿体发育过程中具有重要作用。     

转基因植物中外源基因沉默机制的研究进展

基因沉默现象是导致转基因不能正常表达的重要因素之一.其作用机制主要有三种：位置效应,转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默.根据目前的知识, 重复序列是基因沉默的普遍诱因,甲基化是基因沉默的直接原因.     

高效表达具有生物学活性的植酸酶的毕赤酵母

对来源于Aspergillusniger 96 3的植酸酶基因 phyA2进行了改造 ,包括去掉基因中的内含子和信号肽编码序列 ,在不改变所编码氨基酸的情况下 ,定点突变优化了对此基因在酵母中高效表达起关键作用的Arg密码子 .经改造的植酸酶基因按正确的阅读框架融合到毕赤酵母 (Pichiapastoris)高效表达载体 pPIC9上的α 因子信号肽编码序列 3′端 ,重组表达载体电击转化毕赤酵母得到重组转化子 ,经Southernblotting分析证实了植酸酶基因已整合到酵母基因组中 ,并确定了基因整合的拷贝数 .Northernblotting分析证明植酸酶基因能进行正常的转录 .SDS PAGE分析和表达产物的酶活性研究证明 ,植酸酶能有效分泌和高效表达 (Arg密码子优化后其表达量可达每毫升培养液 1 5 0 0 0U ,比Arg密码子没有优化的表达量高约 37倍 ,比原菌株A .niger 96 3的表达量高约 30 0 0倍 ) ,表达产物具有正常的生物学活性 .这是迄今为止我国饲料工业中 ,构建的第 1株具有实用价值和应用前景的生产饲料添加剂的基因工程菌株     

SUMO基因的内在原核启动子活性及其在大肠杆菌蛋白表达系统中的应用

SUMO融合系统已成为目前大肠杆菌重组蛋白生产的重要手段,但在载体构建效率和蛋白可溶性等方面仍有待改进。本研究在PCR克隆酿酒酵母SUMO基因Smt3(Sm) 时意外发现Sm具有组成型原核启动子活性;而且经软莓BPROM程序预测发现大多数物种SUMO基因编码区都具有依赖s70的原核启动子。进一步通过整合Sm启动子和Sm 3￠末端StuⅠ位点特性以及引入His标签和超酸增溶标签,构建了基于Sm’-LacZα融合基因的一系列通用克隆表达载体,并通过蓝白斑筛选和SDS-PAGE分析进行了多个靶蛋白基因的克隆和表     

中国转基因作物发展机遇与挑战

近十年来我国粮食总产量徘徊不前．人口增长、粮食生产与资源环境的矛盾日益加剧,在我国农业现代化发展进程中,农业生物技术是非常重要的科技支撑之一,以基因改良为主要目标的农业生物技术育种作为生命科学的前沿领域,正逐步成为解决粮食生产所面临问题之关键。新兴的农作物生物技术育种产业化发展已然成为国际大趋势,农业生物技术产业已成为新经济和科技竞争的焦点,并将可能改变未来的农业和经济格局,其作用不可替代。