地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因的克隆、烟草瞬时表达及转化拟南芥的研究

从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)中克隆到耐高温α-淀粉酶基因全长, 构建了原核表达载体, 转入大肠杆菌(Escherichia coli)中, 使用IPTG于28°C诱导6小时后, 通过SDS-PAGE检测到目的蛋白, 分子量约为55 kDa, 并通过酶活力检测实验证明该蛋白具有耐高温α-淀粉酶活性。同时构建了该基因融合GFP的植物表达载体, 通过农杆菌(Agro- bacterium tumefaciens)介导瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum)下表皮细胞并在荧光显微镜下观察, 发现在烟草下表皮细胞的细胞质和液泡中均有绿色荧光。使用I₂-KI溶液对乙醇脱色后的烟草叶片进行染色, 显色反应表明在烟草中表达的耐高温α-淀粉酶具有酶活性。最后, 采用农杆菌介导的花蕾浸泡法将重组载体转化到拟南芥(Arabidopsis thaliana)中, 筛选到稳定遗传的耐高温α-淀粉酶基因的拟南芥纯合子。研究结果为后期开展表达耐高温α-淀粉酶的转基因植物的相关研究奠定了实验基础。     

巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁技术研究

巴西橡胶成龄无性系茎段组织培养在生产中有很大的潜在应用价值,但一直是橡胶树组织培养的难点,至今国内外鲜有成功的报道.本研究以在中国热带地区大面积推广种植的巴西橡胶树优良品种热研7-33-97不同生长时期成龄树茎段为外植体,进行无性系试管微繁技术研究.研究结果表明不同生长时期的茎段在自然条件中受污染程度不同,茎段真菌污染率为稳定期＞淡绿期＞古铜期,细菌污染率为淡绿期＞稳定期＞古铜期.不同生长时期的成龄树茎段需要通过不同的灭菌方法才能显著提高外植体的利用率,外植体灭菌方法显著影响橡胶成龄树茎段的组织培养效率;与稳定期相比,古铜期和淡绿期茎段在组织培养过程中诱导丛生芽萌芽快、萌芽多,是较优的外植体材料;古铜期和淡绿期茎段在激素配比为4.0～5.0 mg/L6-BA+0.5 mg/L GA3的条件下能很好的诱导抽出丛生芽;丛生芽在激素配比为2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA,1.0 mg/t 6-BA+1.0 mg/L KT+0.5 mg/L NAA或0.5 mg/L 6-BA+1.5 mg/L KT+0.5 mg/L NAA的条件下能很好的诱导丛生芽抽出健壮的芽条;丛生芽抽出的健壮芽条在激素配比为0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA的条件下能较好的抽根成苗.外植体生长时期、激素种类和浓度配比都是影响巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁的重要因素.     

转拟南芥ICE1基因增强烟草抗寒性的研究

ICE1是CBF冷响应通道的上游转录调控因子,通过与CBF启动子中MYC顺式作用元件的结合激活CBF3基因表达.采用RT-PCR方法,从拟南芥获得AtICE1基因,将AtICE1导入pCAMBIA1301构建35S:AtICE1植物表达载体.通过根癌农杆菌GV3101,将AtICE1基因导人烟草,T1代植株经潮霉素抗性筛选,PCR、RT-PCR检测,结果表明AtICE1基因已经整合到烟草基因组中,并在转录水平表达;在正常生长条件下,转基因烟草与对照烟草的生长未见明显区别,而在瞬时低温冻害下,转基因烟草存活率明显高于对照烟草植株,说明Atl-CEI基因可以提高低温敏感作物的耐寒性.     

人工合成启动子SAR在拟南芥中的表达分析

利用植物防御基因中的病原诱导响应元件和最小35S启动子(-62～+1),人工合成了启动子SAP,并以GUS基因为报告基因,在转基因拟南芥中分析了合成启动子的表达特性.通过对转基因拟南芥GUS组织染色的分析表明:SAR启动子在子叶、毛刺、根茎交接处和根系中优势表达,在老叶中的表达量高于幼叶,说明SAR启动子具有组织和发育表达特异性.     

利用黑曲霉β-葡萄糖苷酶催化香兰素葡萄糖苷水解

本文通过在香兰素葡萄糖苷溶液中加入黑曲霉菌种发酵制取的β-葡萄糖苷酶,进行酶促反应实验,定时取样进行高效液相分析检测,结果表明在反应过程中,溶液中香兰素葡萄糖苷的含量呈逐步下降趋势,香兰素的量呈逐步增加趋势;而在没有加β-葡萄糖苷酶的对照实验中,整个反应过程中香兰素葡萄糖苷的含量基本没有出现什么变化,在反应液中也没有检测到香兰素,这说明黑曲霉β-葡萄糖苷酶能够催化香兰素葡萄糖苷分解为香兰素的反应.     

棉花高频体细胞胚胎发生及再生体系建立

棉花的体细胞胚胎发生率低,限制了转基因棉花的发展。为了扩大可再生棉花的基因型,发展新疆优质棉花的特点,以新疆的主要栽培品种新陆早33为材料,以下胚轴为外植体,使用葡萄糖,麦芽糖作为主要碳源,用Phytagel固化,对不同激素的浓度组合和培养条件进行探索,对棉花胚性愈伤的诱导到体细胞胚胎的发生阶段进行优化,体细胞胚胎成熟以后进行萌发培养可以获得正常的植株。通过试验证明,有利于棉花的愈伤组织生长的激素浓度为KT 0.1 mg/L,2,4-D 0.1 mg/L,下胚轴的中部诱导愈伤形态最好。体细胞胚胎发生阶段以KT,IBA组合,以低盐培养基进行子叶胚的成苗,建立了再生体系。     

SERK基因家族的研究进展

体细胞胚发生相关类受体蛋白激酶(SERK)基因相继地在胡萝卜、拟南芥、水稻等多种植物中克隆和表达, 并被证实是植物界中广泛存在的结构保守基因家族。SERK基因不仅在胚性组织中表达, 还在非胚性组织中表达, 参与了植物胚胎发育、雄性发育、病害防御和信号传导等活动。     

巴西蕉高效间接器官发生再生体系研究

香蕉间接器官发生再生体系是一种较好的突变育种和基因转化受体再生系统。本研究以巴西蕉低代试管苗茎段薄层切片、中代试管苗茎段薄层切片、吸芽薄层切片、雄花薄层切片为外植体,对巴西蕉间接器官发生再生体系进行了系统研究。研究结果表明,以MS为基本培养基,巴西蕉低代试管苗茎段薄层切片在0.5～1.0mg/L2,4-D+4～6mg/L6-BA激素条件下;雄花薄层切片在0.5～1.0mg/L2,4-D+0.2～0.5mg/LZT激素条件下能通过花菜体间接器官发生途径实现高效再生;同时,花菜体薄层切片在1.0mg/L2,4-D+5mg/L6-BA激素条件下,再次通过花菜体途径实现循环高效再生。本研究为建立香蕉高效间接器官发生再生体系和相关育种技术奠定了基础。     

油菜素内酯提高香蕉幼苗抗冷性的效应

冷胁迫条件下的香蕉幼苗分别经不同浓度的BR处理后，相对于对照来说，在一定的处理浓度范围内，可以明显的降低电解质外渗率，提高低温胁迫下香蕉幼苗叶片中SOD的活性，一定程度上提高了低温胁迫下香蕉幼苗叶片中可溶性蛋白的含量，减缓叶片中MDA的含量变化，可溶性糖含量明显的提高，减少叶片萎蔫面积和死亡率，同时，明显的减缓了叶片中叶绿素降解的速度。这些代谢产物的变化，对提高香蕉幼苗冷胁迫期间的抵抗能力起着非常关键和重要的作用。保护效果最好的浓度是：0.9 mg·L^-1。     

棉花纤维品质分子改良研究进展

棉花纤维是重要的天然纤维和纺织工业原料。目前国内外棉花育种家除了利用常规技术外,还大规模开展了棉花纤维品质分子改良的育种研究。综述了利用基因工程手段进行棉花纤维品质改良的分子育种相关研究进展。