葫芦科瓜类作物分子标记辅助育种研究进展

综述了几种常用分子标记在葫芦科瓜类作物遗传图谱构建、重要性状基因定位、遗传多样性及亲缘关系分析、分子标记辅助选择及在葫芦科遗传育种中的应用,对目前葫芦科遗传育种中应用分子标记技术存在的问题和解决方案进行了探讨,并对葫芦科分子标记辅助育种的前景做了展望。     

拟南芥突变体tgd表型和分子生物学特性分析

主要研究1个由Ds插入所造成的大片段缺失拟南芥突变体tgd(ten gene deletion)．这个突变体来自于基因陷阱拟南芥突变体库．对这一突变体的后代卡那霉素抗性分离比分析和Southern杂交表明,只有1个Ds拷贝插入此突变体基因组中,但是Tail-PCR和随后用特异基因序列为引物的验证PCR证实在Ds插入过程中造成了30 kb基因片段的缺失．根据对拟南芥基因组序列的注释,这30 kb的序列中包含10个基因．这一多基因缺失突变体有多效性表型．整株表现为株型矮小,发育迟缓,根系不发达,极易失水而死,茎细弱,较短,花序不正常．其中,莲座叶的表型最为明显,突变体叶形较细,叶片较厚．为了研究这些基因在多效性表型产生中所发挥的功能,对来自ABRC种子库中所有基因的T-DNA插入突变体,即salk line的表型进行了分析,发现所有基因的T-DNA插入突变体均没有可见的表型．这一现象暗示,突变体tgd的表型是10个基因缺失的综合效应,但是10个基因的相互关系以及与tgd表型的相互关系仍有待于继续研究．     

转录因子GGS1参与赤霉素和糖信号调控

MYB类转录因子GGS1（glucose and GA signaling 1）既受到DELLA蛋白的调控,又与糖受体蛋白HXK1形成核内复合体.前人的这些研究结果暗示,GGS1可能同时参与了赤霉素和糖的信号调控.为了进一步证实GGS1基因在两信号途径中发挥的作用,我们对以下两个方面进行了研究.首先对GGS1基因表达谱进行分析,结果表明,GGS1特异在拟南芥各器官的维管组织的韧皮部细胞中表达;用赤霉素和高浓度蔗糖处理能抑制GGS1基因的表达.GGS1同源基因虽和GGS1具有相似的表达谱,但是其表达却不受GA和糖处理的影响,暗示二者间不存在功能冗余.其次,我们获得GGS1过表达转基因植株并通过Q-PCR分析这一植株中GA和糖代谢途径中一些重要相关基因表达变化.结果表明,在GGS1过表达植株中参与GA合成的基因表达升高,GA分解代谢基因表达降低;与糖信号密切相关的光合作用相关基因表达升高.两方面研究结果证实了GGS1的双元功能,即既可以作为GA信号调控的负调控因子,又在糖的信号传递中发挥作用.     

分子生物学实验教学内容的新探索

尽管我们对分子生物学实验教学进行了多方面改革,但至今大多实验教学内容中仍然存在一个突出的问题:分子生物学理论教学内容和实验教学内容相脱节,实验教学内容未能突出理论教学中重点、难点内容以及相应能力要求。本文着重探讨新的分子生物学实验课程内容,即根据分子生物学理论课教学中的重点、难点内容顺序,安排相应的实验内容,让学生在实验中理解理论知识,掌握相应的实验能力,最终实现理论教学和实践教学的相互促进,从而提高教学质量。     

DUF784基因在花粉管导向中的功能分析

花粉管导向是高等植物完成双受精过程的重要环节,是受多重信号调控的复杂过程.最近的研究揭示,配子体阶段花粉管导向的诱导信号分子是一类具多态性的富含半胱氨酸的防卫素类似蛋白,如来自玉米的ZmEA1和蓝猪耳草中的LUREs在吸引花粉管进入珠孔起重要作用.但是拟南芥及其它植物中此类信号未知.转录组学分析表明,一组DUF784基因可能在花粉管导向中起到重要作用.通过RNAi技术降低一组DUF784基因的表达,分析发现在RNAi转基因植株中,出现胚珠败育现象,花粉管导向出现异常,一部分花粉管不能进入珠孔.另外,用MYB98基因的启动子携带1个DUF基因的编码区,然后转化ccg突变体,发现ccg转基因株系中胚胎败育率下降,即DUF基因能部分互补ccg突变体的表型;从这两方面证实了DUF784基因在花粉管定向导入过程中的作用.