黄金树B类MADS-box基因表达特征分析

采用同源克隆技术, 从黄金树(Catalpa speciosa)花芽中克隆得到B类MADS-box基因CaspAP3和CaspPI的cDNA序列。序列分析表明, CaspAP3基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为696 bp, 编码231个氨基酸残基; CaspPI基因cDNA序列的ORF为639 bp, 编码212个氨基酸残基。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明, CaspAP3属于AP3/DEF进化支, 其C末端包含保守的euAP3基序和PI-derived基序, 而CaspPI聚类于PI/GLO进化支, 其C末端包含保守的PI基序。半定量RT-PCR分析结果表明, CaspAP3和CaspPI基因均仅在花瓣和雄蕊中表达。实时荧光定量PCR分析表明, CaspAP3和CaspPI基因在花瓣和雄蕊原基分化期至成熟期均有表达, 这2个基因在雄蕊中表达高峰出现的时间均早于花瓣; 且花瓣中的CaspAP3和CaspPI基因表达高峰均出现在快速伸长阶段; 这与花瓣和雄蕊的形态发育阶段相吻合。     

水杉愈伤组织诱导及植株再生

通过愈伤组织诱导器官发生途径, 建立了水杉(Metasequoia glyptostroboides)的植株再生体系, 探讨了不同外植体 (种胚、幼叶切块、茎段、根段)和植物生长调节剂对不定芽直接再生和愈伤组织诱导器官发生的影响。结果表明: 以种胚、无菌苗叶片、茎段和根作为外植体, 在MS补加2,4-D、NAA和6-BA不同组合的培养基上都能诱导得到愈伤组织, 其中种胚诱导愈伤组织效果最好, 诱导率可达100%, 茎诱导效果次之, 诱导率为97.1%。诱导愈伤组织效果较好的培养基有:MS+1.0 mg·L^–1 2,4-D + 0.5 mg·L^–1 6-BA、MS + 0.1 mg·L^–1 6-BA + 1.0 mg·L^–1 NAA、MS + 0.5 mg·L^–1 6-BA+1.0 mg·L^–1 NAA、MS+1.0 mg·L^–1 6-BA+1.0 mg·L^–1 NAA、MS+0.5 mg·L^–1 6-BA+2.0 mg·L^–1 NAA、MS+1.0 mg·L^–1 6-BA + 2.0 mg·L^–1 NAA和MS + 0.5 mg·L^–1 2,4-D + 0.5 mg·L^–1 NAA。以愈伤组织在MS培养基上植株再生效果最好, 再生率为62.5%。     

水杉愈伤组织诱导及植株再生

通过愈伤组织诱导器官发生途径,建立了水杉（Metasequoia glyptostroboides）的植株再生体系,探讨了不同外植体（种胚、幼叶切块、茎段、根段）和植物生长调节剂对不定芽直接再生和愈伤组织诱导器官发生的影响。结果表明：以种胚、无菌苗叶片、茎段和根作为外植体,在MS补加2,4-D、NAA和6-BA不同组合的培养基上都能诱导得到愈伤组织,其中种胚诱导愈伤组织效果最好,诱导率可达100%,茎诱导效果次之,诱导率为97.1%。诱导愈伤组织效果较好的培养基有：MS＋1.0mg·L-12,4-D＋0.5mg·L-16-BA、MS＋0.1mg·L-16-BA＋1.0mg·L-1NAA、MS＋0.5mg·L-16-BA＋1.0mg·L-1NAA、MS＋1.0mg·L-16-BA＋1.0mg·L-1NAA、MS＋0.5mg·L-16-BA＋2.0mg·L-1NAA、MS＋1.0mg·L-16-BA＋2.0mg·L-1NAA和MS＋0.5mg·L-12,4-D＋0.5mg·L-1NAA。以愈伤组织在MS培养基上植株再生效果最好,再生率为62.5%。     

三倍体枇杷花期调控基因EjAGL6的表达特性和功能分析

以三倍体枇杷(Eriobotrya japonica) ‘华玉无核1号’的花芽为材料,采用基因克隆技术获得EjAGL6基因,分析其序列、亚细胞定位特性以及在二倍体和三倍体枇杷早晚花品种中的表达水平。采用花序浸染转化拟南芥,并利用实时荧光定量PCR分析转基因拟南芥植株的EjAGL6基因表达量,进一步观察野生型与EjAGL6转基因拟南芥的表型差异,分析EjAGL6基因的功能,为解析EjAGL6基因参与三倍体枇杷花期调控机制提供理论依据。结果显示：(1)成功获得MADS box基因EjAGL6;该基因的编码区序列(CDS)为732 bp,编码243个氨基酸,分子质量为27.88 kD,等电点为 9.05,脂溶指数为 79.05;系统进化树分析表明,枇杷EjAGL6与苹果MdAGL6蛋白质的相似性较高,聚在同一分支。(2)蛋白序列比对发现,EjAGL6的M区有57个氨基酸,I区有30个氨基酸,K区有82个氨基酸,C区有74个氨基酸,其中C区包含高度保守的AGL6基序Ⅰ和AGL6基序Ⅱ。(3)亚细胞定位分析表明,EjAGL6蛋白定位在细胞核,具有典型的MADS box转录因子亚细胞定位特性。(4)实时荧光定量PCR分析表明,EjAGL6基因在二倍体和三倍体枇杷早、晚花品种中均有表达,主要集中于小花分化期(S6)、花蕾露白期(S7)和盛花期(S8),且EjAGL6基因在二倍体和三倍体早花品种中的花蕾露白期的表达量均较高。(5) 转基因拟南芥株系的EjAGL6基因表达量显著高于野生型拟南芥;转EjAGL6基因植株表型观察显示,EjAGL6基因在拟南芥中过量表达能够使转EjAGL6基因拟南芥的开花时间提前1周左右。研究认为,EjAGL6基因可促使枇杷开花时间提前,推测EjAGL6基因在花蕾露白期发挥调控花期的关键作用。     

黄金树花器官特征决定的CaspAG基因克隆和表达分析

以黄金树的花芽为材料,采用同源基因克隆技术,获得黄金树花器官特征决定的AG同源基因,将其命名为CaspAG,其开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸。分子系统发生和蛋白序列比对分析表明:CaspAG是拟南芥的AG同源蛋白,被归为eu AG进化分支,其MADS区有57个氨基酸,I区有32个氨基酸,K区有83个氨基酸,C区有55个氨基酸,其中C末端的转录激活区含有两个保守的基序:AGI和AGII基序。半定量RT-PCR分析表明,在花发育过程中,CaspAG基因仅在雄蕊和雌蕊中表达,而在茎、叶片、萼片和花瓣中几乎不表达。实时荧光定量PCR分析结果表明,CaspAG基因在雌雄蕊原基分化期至雌雄蕊成熟期均有表达,在雌雄蕊发育成熟期表达量达到最高;且在雄蕊的表达高峰的时间明显早于雌蕊,这与雌、雄蕊形态成熟的时间基本吻合。     

红花玉兰MwAG基因在花发育不同时期的表达

MwAG基因是调控红花玉兰(Magnolia wufengensis)雌雄蕊发育的关键转录因子。采用半定量RT-PCR、Northern blot杂交和实时荧光定量PCR技术检测了MwAG基因在红花玉兰花芽形态分化几个关键时期表达的组织特异性和表达水平的变化。研究结果表明, MwAG基因仅在红花玉兰雌雄蕊中表达, 而在幼叶、外轮花被和内轮花被中不表达。在花器官形态分化过程中, MwAG基因在雌雄蕊原基分化期和雌雄蕊成熟期均维持在一个较高的水平, 且在雄蕊中的表达波峰早于雌蕊, 这与雌雄蕊形态分化的时间基本吻合; 在花芽分化早期, 相同大小的花芽, 瓣数越多, MwAG基因在雌雄蕊中的表达量越低, 其结果与不同瓣数雌雄蕊分化的时间一致, 即瓣数越多, 雌雄蕊分化越晚。     

被子植物花器官发育的模型演变和分子调控

基于模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和金鱼草(Antirrhinum majus)花器官突变体研究提出的四聚体模型揭示了花同源异型蛋白的相互作用方式;进一步提出的核小体拟态模型,解释了花同源蛋白四聚体调控目标靶基因的分子机理。被子植物花器官形态多样化与MADS-box基因的表达模式和功能分化密切相关。多年生被子植物花发育的高通量转录组分析表明,多种基因参与调控花器官发育过程。本文重点综述了被子植物花器官发育的模型演变、MADS-box基因结构和基因重复、miRNA调控以及相关转录组分析的最新研究成果,并对花器官发育的研究前景进行了展望。     

珍稀濒危植物银鹊树体细胞胚时期同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对银鹊树体细胞胚胎发生过程中的酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和淀粉酶(AMY)进行了同工酶分析.结果表明:球形胚时期的EST、POD、SOD、AMY同工酶活性最强;在体细胞胚胎形态建成过程中,SOD同工酶有新酶的合成,而POD同工酶则表现为活性表达增加并有新酶合...