野生罂粟COR、BBE基因片段融合及其RNAi载体构建

可待因酮还原酶(COR)与小檗碱桥酶(BBE)是吗啡合成代谢途径的关键酶,其活性大小直接影响着吗啡合成途径中生物碱的代谢合成。采用RT-PCR从罂粟幼叶克隆出COR和BBE基因全序列,同源性比较结果显示,它们与GenBank上已报道的COR和BBE基因高度同源。利用blast及分子生物学软件DNAStar对COR和BBE基因的cDNA序列同源性进行分析比较,分别从各基因中筛选和克隆了一段同源性极低、约400～500 bp的片段;并应用重叠PCR法将其拼接成744 bp的融合基因BC,以中间载体pHANNIBAL和植物表达载体pART27为基础,构建了以CaMV 35S启动子驱动的含有“正向BC融合片段- pdk内含子-反向BC融合片段”的ihRNAi植物表达载体,通过转化野生罂粟,初步研究了以COR和BBE基因为靶标的RNAi对内源吗啡合成的抑制效果,为进一步培育低吗啡高蒂巴因的罂粟种质提供了依据。     

桃多聚半乳糖醛酸酶基因的cDNA克隆及序列分析

以白粉桃成熟果实为材料,用Trizol法提取桃总RNA,根据已发表的多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因的序列设计合成一对特异引物,经 RT-PCR 扩增出一条1 188 bp的目的片段,包括一个393个氨基酸组成的开放阅读框.通过TA克隆,把它连接到pGEM-T vector上.PCR、酶切鉴定后进行基因测序,结果表明所克隆的PG基因与GenBank中肥城桃PG基因序列(AF095577)同源性为98.65%,相应的氨基酸的同源性为97.46%,说明此片段为桃PG基因片段.     

一株黄杆菌低温噬菌体的生物学特征研究

目的对分离自明永冰川地区的1株黄杆菌噬菌体(SWP-8)生物学特性进行研究。方法利用透射电子显微镜(TEM)技术及氯化铯密度梯度离心法对SWP-8进行形态观察、基因组酶切片段长度多态性分析及噬菌体生理特性研究。结果噬菌体SWP-8为肌尾型,在电镜下呈头尾复合型结构,头部呈正多面体立体对称,直径约150nm;尾管长约150nm,直径约20nm,具有收缩性的鞘,头部与尾管结合处具有颈环结构。在4℃时具有感染性,4~25℃均能产生边缘清晰、透明的噬菌斑。pH值耐受范围较广,最适pH值为7.0。最佳感染复数为10.000,潜伏期60min,裂解期90min,裂解效率较高。结论 SWP-8属肌尾噬菌体科(Myoviridae),是裂解性噬菌体,对氯仿和蛋白酶K较为敏感。基因组为dsDNA,大小约为75kb。     

濒危植物桃儿七种子休眠特性的研究

桃儿七种子在自然条件下具有休眠期长、萌发不良的生理特性,为了探讨和研究桃儿七种子的休眠特性,利用分离胚培养、生物鉴定法、GA₃浸种、以及综合利用GA₃和低温层积处理等方法。结果表明：种皮和胚乳的限制以及生理后熟是引起桃儿七种子休眠的主要原因,用400 mg·L^-1的GA₃溶液浸种24 h或低温层积后用GA₃处理均能在一定程度上解除休眠促进萌发,其中以低温层积90 d后用500 mg·L^-1的GA₃浸种36 h效果最好,发芽率和发芽势分别达到81.11%和50.00%。     

番茄E8基因启动子的克隆及其在拟南芥中的表达

利用PCR技术从番茄基因组DNA中克隆长约1.1kb的E8基因启动子与517bp的E8基因片段,将其二者连接构建植物表达载体,导入农杆菌,通过花序侵染法转化拟南芥,得到转基因拟南芥。用RT-PCR分析转基因拟南芥中E8基因启动子驱动E8基因小片段的结果表明,E8基因小片段mRNA仅在转基因拟南芥长角果中转录,根、茎、叶、花中不转录,提示E8基因的1.1kb启动子在异源植物拟南芥中仍具有驱动外源基因果实特异性表达的特性。     

三种不同抗冻性葡萄中CBF2基因的生物信息学分析及植物表达载体构建

从赤霞珠、贝达和山葡萄三种不同抗冻性葡萄的基因组DNA中分别克隆了CBF2全长基因,并利用生物信息学的方法进行了分析。结果显示：三种葡萄的CBF2基因长均为969 bp,编码253 个氨基酸,与GeneBank公布的的序列相比对,核苷酸相似性在96.7%～97.94%之间。生物信息学分析显示3种不同抗冻葡萄的CBF2基因具有连续的开放阅读框,推倒的氨基酸序列具有AP2结合域,初步判断克隆的CBF2具有诱导抗寒性产生的作用。但氨基酸序列、进化树、理化性质、疏水性/亲水性等在抗寒性较强的山葡萄、贝达与抗寒性较差的赤霞珠之间存在一些差异,与GenBank上的原始序列同源性最低的是赤霞珠,而且其CBF2 N端7个氨基酸残基序列与山葡萄和贝达的氨基酸序列存在较大差异,且具有较强的疏水性,这些差异可能与赤霞珠较弱的抗寒特性有关。以带有35S启动子的载体pBI121为基础,成功构建了植物表达载体pBI121 CaMV35S CBF2,为深入研究CBF2基因在葡萄抗寒性中的作用提供了基础资料。     

不同葡萄品种CBF1基因的克隆及序列分析

根据欧洲葡萄CBF1基因序列设计1对特异引物,采用PCR方法从山葡萄、贝达、SO4、Ln33和黑比诺的基因组中各扩增出1个DNA片段并克隆到pMD18-T栽体中.经序列测定和分析,各片段均长756 bp,与欧洲葡萄CBF1基因的核苷酸序列及其推导的氨基酸序列分别具有98％和99％的同源性,而且推导的氨基酸序列中包含有同源性更高的AP2/EREBP DNA结合域,以及CBFs蛋白的两段特征序列(PKK/RPAGRxKFxETRHP和DSAWR).结果表明从5种葡萄中均可以克隆出CBF1基因.     

葡萄CBF4基因生物信息学及其对低温和硅酸钾响应分析

为探究葡萄CBF4基因的结构和表达特征,该研究以葡萄为材料,对葡萄 CBF4基因进行生物信息学及低温和硅酸钾响应分析。结果表明:(1)CBF4蛋白定位在细胞核,有5个磷酸化位点和14个糖基化位点,无信号肽,是一个亲水的、脂溶性较差的膜外蛋白。二级结构以无规则卷曲为主,比例为56.88%。该蛋白包含一个AP2/EREBP结构域。(2)CBF4蛋白的多序列和系统进化分析表明酿酒葡萄与美洲葡萄的同源性最高、亲缘关系最近。(3)荧光定量 PCR 分析显示,低温胁迫后CBF4基因在葡萄叶片中表达水平上调,说明CBF4基因可能参与了葡萄叶片低温胁迫的响应。低温条件下,施加硅酸钾CBF4基因表达具有差异性,说明该基因在不同的葡萄组织中对硅酸钾的响应机制可能不同。以上结果为进一步研究葡萄CBF4基因的功能和机理奠定了基础。     

甘蓝型油菜种质资源创新与抗寒机理研究进展

冷胁迫是甘蓝型油菜种植推广的主要限制性因素之一，通过近缘种间杂交和轮回选择可丰富甘蓝型油菜的遗传背景与种质资源创新，近几年创制的强抗寒甘蓝型油菜已实现从北纬35°20’的适宜种植区域北移扩展至陕西洛川（北纬35°46’）、甘肃兰州上川（北纬36°03’）、山西临汾（北纬36°20’）和河北石家庄（北纬38°00’）等区域的种植。甘蓝型油菜抗寒理论研究表明：强抗寒甘蓝型油菜形态特征表现为半直立或匍匐生长、叶色较深或呈紫红色、根系较为发达等，这主要与强抗寒甘蓝型油菜的渗透物质和抗氧化酶活性积累有关，进而达到保护细胞和减少ROS信号积累的作用。研究证明甘蓝型油菜组织细胞中NADPH酶介导产生的ROS在调控甘蓝型油菜生长发育及冷胁迫应激响应过程中扮演着重要的角色。为此甘蓝型油菜种质资源创新和抗寒机理研究是甘蓝型冬油菜“北移西扩”的重要技术保障，也是中国西北冬油菜产业发展的关键。