不同植物生长调节剂对铁皮石斛(Dendrobium candidum)再生的影响

本实验以铁皮石斛无菌苗茎段为外植体,通过添加不同浓度的植物生长调节剂,诱导铁皮石斛愈伤组织形成与分化,建立铁皮石斛组织培养再生体系。结果表明,外植体接种5 d后,在改良MS培养基上添加2 mg/L PBU和0.05 mg/L IAA,可达到100%的愈伤诱导率。将愈伤组织接种在MS培养基上,添加0.1 mg/L NAA和0.5 mg/L 6-BA,不定芽诱导率为90.8%。适合铁皮石斛芽增殖培养基为:MS+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+100 mg/L Vc+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。PBU浓度为0.5 mg/L,NAA浓度为0.05 mg/L时,芽苗生长情况良好,最适合用于不定芽伸长。铁皮石斛最适生根的培养基为:MS+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+100 mg/L Vc+0.5 mg/L IBA,生根率可高达94.1%。本研究成功建立了铁皮石斛高效再生体系。     

Pfu DNA聚合酶的表达条件优化及纯化研究

Pfu DNA聚合酶是分子生物学研究中最常用的高保真DNA聚合酶之一。本研究对重组菌株的Pfu酶基因表达条件进行优化,以提高Pfu DNA聚合酶的表达效率。通过在菌液深度OD600=0.87时加入1.5 mmol/L的IPTG进行诱导培养,诱导培养时间为11.03 h,用酶溶法对重组菌株进行破胞提取粗酶液,经热变性法与盐析沉淀法对杂酶进行纯化,最后经过透析后得到纯酶。采用考马斯亮蓝G-250法对酶进行含量测定及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测纯度,最后使用PCR反应检测提纯后的Pfu酶的活性。结果表明优化处理后制备的Pfu DNA聚合酶,其纯度、酶活性和酶特异性均达到市售的Pfu DNA聚合酶水平。本研究为Pfu DNA聚合酶的开发和利用奠定了基础。     

一种拟南芥基因高效编辑体系研究

CRISPR/Cas9基因编辑系统操作简单易行,无需引入外源基因,生物安全性高。但怎样快速筛选获得不含外源转化元件的基因编辑后代是一个关键技术问题。本研究创造性的将拟南芥种皮特异性启动子At2S3与荧光筛选标记基因mCherry组装进植物基因组定点编辑CRISPR载体pHDE中,以拟南芥as1为靶基因,构建一种通过荧光标记筛选、实现转化后代中Cas9 Free的基因高效编辑体系。结果表明,通过同源重组方法构建的带有筛选标记的CRISPR载体与设计相符,外源插入片段正确。挑选转化后种皮上带有红色荧光标记的阳性种子培育得到T₁代植株,经PCR验证,成功获得as1定点敲除的纯合突变植株,纯合子比率达到40%;挑选T₁代纯合突变上不带荧光的种子,培育得到的T₂代植株中,PCR检测不到Cas9片段,实现了编辑后代的Cas9 Free。本研究构建的一种带有可视化筛选标记的基因高效编辑体系,成功实现编辑后代中无外源插入的Cas9等转化元件,生物安全性高,为基因组定点编辑技术在植物遗传资源改良中的高效利用提供了借鉴与参考。     

不同浓度新型分裂素PBU诱导的尾巨桉愈伤组织中miRNA396及CKX基因表达差异研究

尾巨桉愈伤组织的生长分化受内源激素影响,而miRNA396是一个调控植物叶片与根系生长发育的小RNA,与细胞分裂素的合成相关,CKX是负责调控细胞分裂素的氧化酶基因。为探讨miRNA396与CKX基因对尾巨桉愈伤组织生长发育的调控作用,以尾巨桉基因组为模板,进行PCR扩增及测序分析尾巨桉基因中的miRNA396序列,用不同PBU细胞分裂素浓度培养下的尾巨桉愈伤组织RNA逆转录的cDNA为模板,通过荧光定量PCR,测定不同PBU浓度处理的尾巨桉愈伤组织中miRNA396及CKX的表达差异。结果表明,相对于 0.5 mg·L^-1 PBU处理的桉树愈伤组织,1 mg·L^-1 PBU处理的桉树愈伤组织miRNA396及CKXA、CKXB和CKXF表达量显著下调,差异达到极显著水平,CKXC、CKXD和CKXE均上调,但只有CKXC相对表达量达到极显著水平;2 mg·L^-1 PBU处理的尾巨桉愈伤组织miRNA396A、CKXD、CKXE和CKXF表达量均下调,差异达到极显著水平,其他CKX表达量均上调,CKXA相对表达量差异达到显著水平,CKXB和CKXC相对表达量差异达到极显著水平。本研究初步确立了miRNA396和CKX基因在尾巨桉愈伤组织中的调控及表达差异,为后续进行尾巨桉miRNA调控网络的解析奠定了基础,为尾巨桉高效再生体系的建立提供了一定借鉴与参考。