以油体作为生物反应器的研究进展

获得安全、经济、稳定具有生物活性的重组蛋白,应用于基础研究及临床应用是一个重大的战略课题,现在可以利用酵母、细菌和动物细胞生产多种药物蛋白,但这些蛋白的生产过程还存在许多问题.利用植物作为生物反应器生产药用蛋白和疫苗是目前生物反应器研究的热点.油体蛋白在油料作物种子中高水平表达且易于分离,经过改造后是生产目的蛋白的一种理想栽体.介绍了油体、油体蛋白的结构以及利用植物油体蛋白表达体系这一新型植物生物反应器生产目的蛋白的研究进展和前景.     

微RNA在植物抗逆过程中的作用

微RNA（microRNA,miRNA）通过降解靶基因的mRNA或者抑制其靶基因的翻译控制生物体的多项重要生物途径,影响生物体不同组织器官的发育。本文重点综述了与植物抗逆相关的miRNA的最新研究进展。     

转人工miRNA抗玉米粗缩病毒载体玉米的培育及其抗病能力

玉米是重要的粮食作物,水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是玉米粗缩病的病原,由其引起的玉米粗缩病给玉米生产造成重大损失。利用人工mi RNA构建抗病毒植物的技术已经在多种植物中被证明有效,但是在玉米中的尝试未见报道。实验根据玉米zea-mi R159a的前体序列和RBSDV基因组中编码功能蛋白的基因和基因沉默抑制子的序列信息设计引物,构建了用于沉默RBSDV编码基因和基因沉默抑制子的ami RNA(Artificial mi RNA)基因。构建p CAMBIA3301-121-ami RNA植物表达载体,利用农杆菌介导法转化玉米自交系综31(Z31)。对转基因玉米进行分子检测,选择mi RNA表达量高的纯合体株系进行自然发病实验,按0-4的分级标准调查玉米粗缩病的严重度。结果表明,转抗粗缩病毒人工mi RNA载体玉米纯合体株系的抗病表现好于野生型玉米,其中针对基因组6的S6-mi R159转基因玉米抗病情况较好。研究表明利用人工mi RNA技术构建抗病毒病玉米新品种是可行的。     

一粒系小麦遗传多样性分析及抗病性鉴定

一粒小麦是普通小麦种质改良的重要资源。为了从一粒小麦中发掘有用基因,选取了100对位于普通小麦(Triticum aestivum,2n=6x=42,AABBDD)A染色体组上的SSR标记,对34份一粒小麦材料进行了遗传多样性分析,并对其进行了白粉病及叶锈病的抗病性鉴定。结果表明,有69对标记在34份一粒小麦上检测出多态性,这些多态性位点包括670个等位变异,每个位点上有3~19个变异,平均每个位点上的变异为10个,位点多态性信息量(PIC)变幅为0.167~0.936,平均为0.694。通过聚类分析,将这些材料分为3个类群。通过对这些材料进行抗病性分析,共鉴定出15份抗小麦白粉病材料,21份抗小麦叶锈病材料,12份兼具白粉病及叶锈病抗性材料。这些研究结果表明:一粒小麦材料中蕴含了丰富的遗传变异,抗病材料丰富,可以作为普通小麦遗传改良的重要基因资源。     

作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状。有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质。由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制研究取得了重要进展。过去的研究表明作物分枝受严格的遗传调控,同时也受环境条件的影响。综述了与作物分枝性状相关的基因克隆、表达、功能和分子调控机理方面的研究进展,以及环境因素对分枝的影响,探讨分枝调控在作物品种改良中的应用。     

保水剂对露地栽培花生产量和品质的影响

该研究设置覆膜和露地施用不同量保水剂处理(75kg·km~(-2)、150kg·km~(-2)、225kg·km~(-2)),以露地栽培为对照,研究不同保水剂用量和覆膜对花生荚果成熟饱满度、产量和营养品质的影响,为旱地花生合理使用保水剂及开发新型节水栽培技术提供理论依据。结果显示:(1)保水剂施用量在75～225kg·hm~(-2),花生荚果产量较对照提高3.48%～16.01%,且随施用量增加呈先增加后降低的趋势,其中150kg·hm~(-2)保水剂处理的花生产量最高,但与覆膜处理差异不显著。(2)覆膜显著增加了花生成熟饱满度,饱果率和饱仁率分别比对照增加14.62%和14.11%;成熟饱满度随保水剂用量增加呈先增加后降低的趋势,且150kg·hm~(-2)保水剂处理最高,饱果率和饱仁率分别比对照增加10.99%和15.99%。(3)覆膜和保水剂均增加了花生脂肪、油酸含量和油酸/亚油酸(O/L)比值,普通样品(能够形成产量的籽仁)的增幅显著大于标准样品(饱满一致的籽仁),且150kg·hm~(-2)处理的普通样品分别比露地栽培提高了9.66%、12.27%和23.08%,但与覆膜处理差异不显著。研究表明,施用150kg·hm~(-2)保水剂可显著提高花生成熟饱满度、产量和品质,主要通过提高普通样品的营养成分来改善品质,与覆膜效果基本一致。     

花生LEC1基因的克隆及表达研究

通过构建花生未成熟种子cDNA文库,结合大规模EST测序,从花生中克隆了LEC1基因2个成员的全长cDNA序列.序列分析表明,花生中LEC1的2个成员的序列在B结构域高度保守,属于LEC1型HAP3亚基.不同植物中LEC1基因在B结构域以外的序列差异很大.利用花生cDNA芯片和半定量RT-PCR对花生LEC1进行表达研究表明,LEC1在种子中高水平表达,在种子发育的不同时期表达有差异.     

花生金属硫蛋白基因AhMT3a的克隆及其表达

以鲁花14号花生为材料,从花生cDNA文库和基因组中筛选和克隆了花生的金属硫蛋白基因AhMT3a。该基因全长785 bp,有2个内含子,开放阅读框由201个碱基组成,编码66个氨基酸,其中包含13个半胱氨酸(Cys),预测其分子量为6.83kD,等电点为4.59。运用生物信息学手段对AhMT3a蛋白的信号肽、跨膜区、亚细胞定位和疏水性进行了预测。与拟南芥、棉花和草莓等植物type 3 MTs的序列比对结果表明,花生和其他不同植物的MT3在氨基酸序列上具有较高的同源性,从系统发育树中可以看出AhMT3a和蒿麦的金属硫蛋白亲缘关系较近。半定量RT-PCR和芯片杂交结果显示花生AhMT3a在花中表达量最高,在种子中表达量最低;在ABA、NaCl及PEG等不同处理下,表达量变化不大。     

中国重要农业害虫韭菜迟眼蕈蚊多态性EST-SSR标记的开发

【背景】韭菜迟眼蕈蚊是我国重要的农业害虫,然而它的遗传资源有限。本研究旨在开发韭菜迟眼蕈蚊EST-SSR标记,为研究不同地区的韭菜迟眼蕈蚊种群结构和遗传多样性奠定基础。【方法】从韭菜迟眼蕈蚊的表达序列标签(EST序列)中设计16对简单重复序列(SSR)引物,进一步筛选出9对具有多态性的SSR引物。【结果】从42095条unigene中确定了3383个SSR位点。利用查找到的SSR位点共设计出16对引物,进一步检测筛选发现9对引物具有多态性,引物的每个位点平均有3.33个等位基因。利用9对引物对30头韭菜迟眼蕈蚊进行检测,共获得30个等位基因,观测杂合度和期望杂合度的范围分别为0.0000~0.6875和0.0370~0.6877;其中,9个位点中有5个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡。【结论与意义】本研究成功从迟眼蕈蚊EST序列中筛选出9个具有多态性的微卫星位点,这为进一步分析该害虫种群的遗传结构和遗传多样性奠定了基础。     

番茄果实特异性启动子的克隆与遗传转化研究

为了实现外源基因在番茄果实中的高效和特异表达,克隆了番茄果实特异基因多聚半乳糖醛酸酶基因( Polygalacturonase,PG)的启动子.以中蔬四号番茄为材料,建立并优化了以子叶为外植体的番茄高效再生和遗传转化体系;以GUS为报告基因,构建PG:GUS植物表达载体,转化番茄.结果表明,在1.0 mg/L ZT的MS分化培养中,番茄子叶的发芽率最高,芽的诱导率高达91％,且发生畸态芽和褐化的外植体最少;通过抗生素浓度对农杆菌的抑制效果试验发现,当头孢霉素的浓度为200 mg/L时,抑制农杆菌的效果最好;成功克隆了番茄PG启动子,将PG启动子驱动的GUS基因转入番茄,对转基因后代果实的GUS染色表明,PG启动子驱动的外源基因在果实中特异表达.