新疆雪莲植株再生体系研究初探

以新疆雪莲叶片、叶柄和根为外植体,诱导新疆雪莲植株再生,获得愈伤组织诱导、分化和生根最佳培养基,并初步建立其再生体系.研究结果表明:所用培养基均能诱导出愈伤组织且诱导率最高可达100%,分化率最高可达78%.对不同外植体的愈伤组织诱导结果表明:叶片和叶柄的诱导效果最好,根的诱导效果较差.其中对叶片愈伤组织诱导效果最好的培养基是MS+NAA0.50 mg/L+2,4-D0.10 mg/L+6-BA1.00mg/L,对叶柄的诱导效果最好的培养基是MS+NAA1.00mg/L+2,4-D0.10mg/L+6-BA0.10mg/L;分化培养基以MS+NAA0.20 mg/L+6-BA1.00mg/L较适宜,生根培养基以1/2MS0+NAA1.00mg/L较适宜.     

一个小麦低分子量谷蛋白基因的分离

以新疆小麦日喀则基因组DNA为模板,采用Glu-D3位点特异引物进行PCR扩增。PCR产物插入pUCm-T载体,转化感受态大肠杆菌E．coli DH5a,获得阳性克隆。经测序发现该插入片段长度1287bp,包括了部分启动子序列和完整的编码序列。编码序列推导的蛋白质含有8个半胱氨酸残基,属于6类LMW-GS中的TypeI类,为以后这类基因的功能研究提供了基因材料。     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基分离条件优化

目的：优化一种有效分离小麦LMW-GS的实验条件。方法：以面包小麦L88-6作为材料,采用SDS-PAGE技术,通过对麦谷蛋白提取液、分离胶浓度、分离时间、电泳缓冲液等条件进行实验比较。结果与结论：含0.3mol/LNaI和1.4%4-VP的麦谷蛋白提取液能有效提取LMW-GS成分,分离胶浓度为T=14%C=3%、分离时间为40h、Tris-硼酸或Tris-甘氨酸电极缓冲液的分离条件分离效果好、重复性好、简单易行,为小麦低分子量麦谷蛋白亚基深入研究的第一个限速步骤提供了良好的解决方案。     

天山雪莲UDP葡萄糖-类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因的克隆及功能分析

UDP葡萄糖-类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶(Flavonoid-3-O-glucosyltransferas,3GT)是植物重要的次生代谢产物生物合成途径中的关键酶。文中采用现代生物信息手段,经3GT的同源比对后设计基因特异引物,运用RT-PCR及RACE技术从天山雪莲Saussurea involucrata Kar.et Kir.叶片中克隆得到3GT基因的全长序列(GenBank Accession No.JN092127)。3GT基因的cDNA全长序列含有1个1 548 bp的开放阅读框(ORF),编码516个氨基酸,该基因推断的蛋白与草莓GT6蛋白的相似性为91%,与毛杨梅3GT的相似性为89%;经序氨基酸序列比对,推断的天山雪莲3GT具有糖基转移酶基因家族特有的结构域PSPG-box。半定量PCR的结果显示,天山雪莲3GT基因在叶及愈伤组织中表达量最高,在根中有少量表达,茎中不表达。将该基因构建到含有35S启动子的植物表达载体上,利用农杆菌介导的遗传转化法进行同源转化,将筛选到的含有转3GT基因的愈伤组织进行悬浮培养,并用紫外分光光度法测量其黄酮含量是非转基因愈伤组织总黄酮平均值的2.06倍。     

一种检测转1Dx5基因小麦植株的新方法

目的:建立一种有效区分Glu-1D等位基因的Multiplex-PCR体系,快速检测转1Dx5小麦植株。方法:根据1Dx5和1Dx2亚基基因的区别设计特异的PCR引物,通过多重PCR技术检测花粉管通道法转化1Dx5核心片段的转基因T1代植株。结果:Multiplex-PCR能够在转基因T1代材料中扩增Glu-1D等位基因的特征条带,分别为343bp、320bp的1Dx5基因特异片段以及361bp的1Dx2基因特异片段,与预期结果一致。结论:该技术能够检测多个靶基因,有效地区分转基因Glu-1D上的等位基因,证实外源1Dx5基因已整合到受体基因组中,对检测基因组庞大、外源基因序列GC含量高且与内源基因同源性高的转基因小麦十分有效。     

AtsHsp17.6-CⅠ和AtsHsp17.6-CⅡ基因对非生物胁迫的应答研究

小分子热激蛋白是植物受到热胁迫后的主要表达产物之一,与植物细胞耐热有密切关系。该研究发现,拟南芥小分子热激蛋白基因AtsHsp17.6-CⅠ和AtsHsp17.6-CⅡ 除热激之外,重金属离子Ni⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Al³⁺均能诱导这2个热激蛋白基因的表达;氧化胁迫和渗透胁迫同样也能诱导它们表达。该研究将由CaMV35S启动子驱动的这2个小分子热激蛋白基因导入拟南芥,RT-PCR分析表明,2个小分子热激蛋白基因在转基因植物中呈现组成型表达。实验结果表明,组成型表达小分子热激蛋白基因AtsHsp17.6-CⅠ的转基因植物表现出对6 μmol·L^-1 Cd²⁺胁迫、0.4% NaCl胁迫的耐受性。研究表明,这2个小分子热激蛋白基因可能参与着多种抗逆途径,推测其能够减轻或抵抗逆境胁迫引起的伤害并对其进行修复。     

基因枪法获得无选择标记的1Dx5基因表达的转基因小麦

利用基因枪将无选择标记的优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5导入新疆耐盐小麦品种新冬26,为利用优质基因进行小麦品质改良奠定基础。构建无选择标记的线性1Dx5表达框。利用基因枪将其转入不含该亚基的小麦品种新冬26幼胚盾片中,经PCR二分法筛选,从转化的1 000块幼胚盾片中共获得3株转基因阳性植株,转化效率0.3%。利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。转基因植株后代种子分析表明,1Dx5在转基因后代部分种子中表达。本研究成功地将无选择标记的线性1Dx5片段导入普通小麦新冬26中,并在后代部分种子中得到了表达。为利用优质亚基基因改良小麦加工品质奠定基础。     

小麦遗传转化研究进展

小麦作为最重要的3大禾谷作物之一,其离体培养具有很强的惰性,再生频率与水稻、玉米相比要低一些,目前大多通过对基因型和外植体的选择来达到植株的高频再生分化,因此其遗传转化就远远滞后于水稻和玉米,更不用说与其它双子叶植物相比了.重点综述了小麦转基因技术和外源基因在小麦中的遗传转化研究现状,其内容包括几种主要的小麦转基因方法和以基因枪法为主的各种转化技术对品质基因、抗除草剂基因和抗病等基因在小麦中的遗传转化研究进展,并对存在的一些问题进行了简要的论述.     

新疆雪莲愈伤组织诱导及总黄酮的测定

以新疆雪莲植株叶片为外植体,研究了不同植物激素和培养时间对新疆雪莲愈伤组织生长、总黄酮含量和产量的影响.结果表明:新疆雪莲愈伤组织最佳诱导培养基为MS+2.00 mg/L NAA+1.00 mg/L 6-BA,其愈伤组织诱导率最高(97.0%);继代培养基以MS+2.00 mg/L NAA+1.00 mg/L 6-BA中愈伤组织生长量和总黄酮产量最高,分别达4.58 g和12.24 mg;以MS+4.00 mg/L NAA+2.00 mg/L 6-BA中的愈伤组织总黄酮含量最高,达2.17 mg/g;愈伤组织的生长量随继代培养时间的延长而增加,而其总黄酮含量不稳定,于继代培养第30天达到最高(2.7 mg/g),此时总黄酮产量最高可达26.66 mg.     

不同抗生素对雪莲愈伤组织生长的影响

以雪莲叶片为外植体,探讨了卡那霉素(kanamycin,Kan)、潮霉素(hygromycin B,Hyg)、羧苄青霉素(car-benidillin,Car)3种抗生素对雪莲愈伤组织诱导、生长及分化的影响,以确定农杆菌介导的遗传转化研究中筛选剂和抑菌剂的最适浓度。结果表明:40mg/L的卡那霉素已抑制雪莲愈伤组织生长,当卡那霉素为50mg/L时,愈伤组织的生长基本停止;8.0mg/L潮霉素能够有效抑制雪莲愈伤组织的生长,当潮霉素为20mg/L时则生长的愈伤组织块较小、褐化、甚至死亡。同时,低浓度(0.5～2.0mg/L)的潮霉素可以提高雪莲愈伤组织的分化率;作为农杆菌抑菌剂,不同浓度羧苄青霉素对雪莲愈伤组织生长的影响差异极显著,当羧苄青霉素的浓度超过400mg/L时对雪莲愈伤组织的出愈及生长均有明显的抑制作用。