甜杨低温响应microRNAs的克隆与分析

MicroRNAs (miRNAs)作为一类21碱基左右的非编码小RNAs,参与植物生长发育的调控,并在植物对生物与非生物胁迫的应答过程中发挥重要作用.本研究依据miRNA高度保守特点,利用已公布的毛果杨(Populus trichocarpa)基因组序列设计引物,从甜杨(Populus suaveolens)基因组中克隆获得了12个miRNA基因座序列.序列比对结果表明,这些miRNA基因均为毛果杨低温响应miRNA基因的同源序列.同时,以低温(0℃)处理0～48 h的甜杨幼苗为试材,通过半定量RT-PCR法对miRNA基因的成熟体序列在不同处理时间下的表达谱进行分析,结果显示,大多数miRNA成熟体序列在甜杨低温胁迫下的表达模式与其在毛果杨中的表达极为相似,由此可推测这些保守性miRNAs可能在甜杨和毛果杨两物种对低温胁迫的应答反应中发挥相似的功能,而miR168a、miR168b和miR475a在两物种间表达现象的差异,表明它们可能通过调控多种靶基因而发挥不同作用.本文结果将为进一步研究甜杨基因功能提供基础.     

植物功能基因组学研究技术及其在林木中的应用

介绍了近年来植物功能基因组学研究技术包括表达序列标签、基因表达的系列分析、DNA微阵列、反向遗传学的发展及其在植物,特别是在林木中的应用进展.     

树木抗病基因研究进展

在长期进化过程中,植物形成了一系列防御机制,抵抗各类病原物入侵,抗病R基因在其中发挥着关键作用。R基因的研究,在农作物中取得很大进展,已成为植物病理学的研究热点。相比之下,树木抗病基因研究较为落后,虽从苹果、杨树和柚子中已分离了几个与已知R基因具有类似结构与功能的基因,但还没有真正的树木抗病R基因被克隆出来;目前,大部分研究主要集中在利用分子标记构建连锁图谱,寻找抗病数量性状位点（Quantitative trait loci,QTL）和与R基因紧密连锁或共分离的质量性状标记;其中一些标记已经应用在分子辅助选育中,并显示了诱人的应用前景。另外,利用已知抗病R基因的保守区域,从多种植物中已扩增出许多抗病基因类似序列,它们大多被转化为与R基因紧密连锁的标记或被当作抗病候选基因。     

杨树抗冻性的研究现状

杨树是世界上广泛栽培的重要造林树种之一,我国是世界上杨树资源丰富的国家。杨树具有速生丰产、实用性强、无性繁殖能力强,且基因组较小等特点,现已成为研究林木生理和基因工程研究的模式植物。本文概述了国内外有关杨树抗冻性的生理生化性质及其指标、天然杂种的选择以及人工杂交选育种等方面研究现状,并展望了杨树基因工程在杨树抗冻性遗传改良中的应用前景。此外,对今后如何开展杨树抗冻改良育种的研究提出了一些设想。     

山杏苹果酸酶基因的克隆与生物信息学分析

三羧酸转运体系(柠檬酸,苹果酸和丙酮酸)可为脂肪酸生物合成提供原料乙酰辅酶A与还原力NADPH;而苹果酸酶可催化苹果酸发生氧化脱羧而产生NADPH,是调控脂肪酸代谢的重要酶。山杏种子脂肪酸含量丰富、产油率高,是研究植物油脂代谢的良好材料。本研究以山杏为试材,采用RACE克隆和电子拼接相结合的方法,首次从山杏种子中克隆得到苹果酸酶基因(命名为SaME,GenBank上登记号为JX262381),该基因的cDNA编码区全长1923bp、编码640个氨基酸,预测其编码蛋白分子量为70.15kD、等电点为6.38;同时,运用生物信息学方法对SaME基因编码蛋白的理化特性、结构域和亚细胞定位等方面进行预测分析,结果显示,该蛋白定位在细胞的质体膜上,具有苹果酸酶活性,属于NADP-ME超家族。本文对山杏SaME基因的克隆与分析,为进一步探究苹果酸酶对油脂代谢的调控机制奠定了基础。     

三倍体毛白杨PtDRG02基因启动子的瞬时表达分析

告基因在毛白杨叶片组织中表达,但表达强度弱于花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子.     

植物抗冻蛋白及抗冻性分子改良

概述了植物抗冻蛋白及其相关基因的研究现状,主要包括植物低温诱导蛋白、具有热滞活性的植物抗冻蛋白及其相关基因的分离、鉴定与表达调控,以及植物抗冻性基因工程研究动态.在此基础上,讨论了该领域研究中的主要问题、发展趋势及近期研究热点.     

毛白杨幼苗低温锻炼过程中Ca2+ 的作用及细胞Ca2+-ATP酶活性的变化

观察了低温锻炼以及随后的常温生长中毛白杨幼苗质膜及线粒体Ca2 ATP酶活性、CaM含量和抗冻性的变化。结果表明 ,单纯低温锻炼在一定程度上提高了毛白杨幼苗质膜及线粒体Ca2 ATP酶活性、CaM含量和抗冻性 ,减小了低温胁迫所引起的质膜及线粒体Ca2 ATP酶活性和CaM含量的下降程度 ,促进了胁迫后恢复过程中质膜及线粒体Ca2 ATP酶活性和CaM水平的迅速回升。在低温锻炼的同时 ,用CaCl2 处理能加强低温锻炼的效果 ,但这种效应可被EGTA、LaCl3和CPZ处理所抑制     

杨树抗冻性的研究现状

杨树是世界上广泛栽培的重要造林树种之一,我国是世界上杨树资源丰富的国家,杨树具有速生丰产、实用性强、无性繁殖能力强,且基因组较小等特点,现已成为研究林木生理和基因工程研究的模式植物。本文概述了国内外有关杨树抗冻性的生理生化性质及其指标、天然杂种的选择以及人工杂交选育种等方面研究现状,并展望了杨树基因工程在杨树抗冻性遗传改良中的应用前景,此外,对信后如何开展杨树抗冻改良育种的研究提出了一些设想。     

甜杨6-磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用

对-20℃低温锻炼及脱锻炼过程中甜杨(Populus suaveolens)幼苗的G6PDH、SOD和POD活性、MDA含量和半致死温度(LT50)进行了测定和分析.结果发现,低温锻炼在一定程度上提高了幼苗6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、SOD和POD活性,降低了MDA含量和幼苗半致死温度(LT50).另外,将幼苗放回常温(脱锻炼)2 d能引起幼苗的G6PDH、SOD和POD活性的显著下降,并使LT50和MDA含量的迅速回升.结果表明,低温锻炼中G6PDH活性的增加有助于SOD和POD活性的提高,进而对幼苗的LT50和MDA含量的降低有明显的促进作用,G6PDH可能参与了SOD和POD活性的调节和抗冻性的低温诱导.