新疆雪莲毛状根的诱导及其植株再生体系的建立

利用发根农杆菌R1601、R1000、LBA9402感染新疆雪莲的叶片、叶柄和根段外植体,诱导产生毛状根。毛状根接种量为2.8 g/L(FW)时,20d生长量可达66.7 g/L,黄酮含量达到干重的10.23%。冠瘿碱的检测和rolB基因的PCR分析表明,Ri质粒中的T_DNA片段已经整合到毛状根细胞的基因组中。预培养时间、外植体类型以及发根农杆菌的菌株属性对毛状根诱导有着重要的影响。其中预培养2 d的新疆雪莲根段外植体,经过R1601感染后,毛状根的诱导率可达100%。诱导产生的毛状根在附加生长素的液体培养基中,有少量愈伤组织产生。由毛状根再生的植株与雪莲外植体再生的植株在形态上无明显区别,但前者的黄酮含量仅为后者的53%。     

水母雪莲两种再生系统的建立

Two kinds of regeneration system on Saussurea medusa Maxim. have been established. The shoots can be induced from cotyledons, leaf segments and somatic embryos at 25℃. The regeneration system by organic have advantages such as shorter period, higher efficiency, better synchronism and bigger average number of shoot than the others.The content of total flavonoids in shoots is 4%, which is 3-4 times of it in wild type.     

水母雪莲Myb转录调控因子SmP基因的克隆及序列分析

采用TDPCR(Touch down PCR)法从水母雪莲(Saussurea medusa Maxim)红色系愈伤组织cDNA文库中筛选并克隆了雪莲Myb转录调控因子SmP (S.medusa Maxim Mybrelated P gene)基因。序列分析表明该基因全长969bp,包括一个771bp的完整开放阅读框架（ORF）,编码一个256氨基酸残基的蛋白质。氨基酸序列的同源性分析表明在N-端具有两个典型的R2R3-Myb-DNA结合结构域。C-端富含亲水的丝氨酸S(18.38%),且以寡聚体的形式存在,具有转录调控因子激活结构域常见的特征。     

快速简便筛选cDNA文库的SSS法

建立了一种快速简便筛选cDNA文库的方法—SSS法（subsection screening）。该方法用cDNA噬菌体平板划块分组和根据目的基因设计的一对特异性引物,用PCR技术逐级筛选cDNA文库获得目的基因。与其它筛选cDNA文库的方法相比,该方法范围可控,目标明确,易于获得目的基因,而且快速、简捷、省时,一般可在一周内筛选出目的基因。本实验室利用该方法在半个月内筛选出了一个查耳酮异构酶(chalcone isomerase)(CHI)基因,一个黄酮类化合物3′-羟化酶(flavonoid 3′hydroxylase)(F3′H)基因,一个热激蛋白(heat shock protein)(HSP)基因和一个1 484 bp 热激蛋白基因片段。此方法用于同时筛选多个基因,可收到事半功倍的效果,对其它文库筛选也有借鉴意义。 Abstract:A quick and simple method subsection screening (SSS) method for screening cDNA library by PCR was established.With this method,cDNA phage plate was cut into several blocks and a couple of primers was designed according to target gene.And then the target genes were obtained by screening cDNA library.Comparing with other methods,this method has many advantages such as controlled range and clear target,and also quick and simple for obtaining the target genes.It is possible to get a target gene in one week in general by this method.Thus,the CHI gene,F3′H gene,HSP gene and one HSP partial fragment,were obtained respectively in half month in our lab.We can get twice the result with half the effort when we screen several genes in the same time.It is also suitable to screen other libraries.     

水母雪莲愈伤组织cDNA文库的构建

用TRIZOL Reagent提取水母雪莲红色系1～15d愈伤组织总RNA,用SMART cDNA Library Construction Kit构建cDNA文库.经测定原始文库滴度达到1.5～4×106,扩增总文库滴度达到1011,重组率达到98%,插入片段在0.5kb到3kb之间,多在1kb左右.通过PCR检测,从总文库中检测到了雪莲CHS、DFR及SmP基因的特异片段.SmP基因是转录调控因子,其表达丰度很低.各项指标都表明,已获得高质量的cDNA文库,为雪莲基因资源保存,雪莲类黄酮次生代谢分子调控奠定了坚实的基础.     

水母雪莲愈伤组织cDNA文库的构建

用TRIZOL Reagent提取水母雪莲红色系1~15 d愈伤组织总RNA,用SMART cDNA Library Construction Kit构建cDNA文库。经测定原始文库滴度达到1.5~4×106,扩增总文库滴度达到1011,重组率达到98%,插入片段在0.5 kb到3 kb之间,多在1 kb左右。通过PCR检测,从总文库中检测到了雪莲CHS、DFR及SmP基因的特异片段。SmP基因是转录调控因子,其表达丰度很低。各项指标都表明,已获得高质量的cDNA文库,为雪莲基因资源保存,雪莲类黄酮次生代谢分子调控奠定了坚实的基础。     

干扰HD-zipnl家族成员OsHox33的表达加速水稻叶片的衰老

HD—ZipⅢ基因家族成员在植物生长发育中起重要作用,主要涉及调控植物胚的发育模式、茎顶端分生组织的形成、叶片极性的形成、维管系统的发育等多个方面．尤其在植物叶片的发育中起重要作用．尽管HD-ZipⅢ家族成员在陆生植物中高度保守,但基于拟南芥多重突变体的遗传分析揭示了HD-ZipⅢ家族的功能在进化过程中已有所分化．本文报道了一个HD-ZipⅢ家族成员OsHox33,并分析了其功能,研究结果表明,其在水稻叶片衰老中起重要作用．为了揭示OsHox33的功能,本研究构建两个特异的RNkd载体（一个干涉片段来自OsHox33的5’端,另一个来自OsHox33的3’非翻译区）干扰OsHox33的表达,结果表明,两个载体的转基因植株都展示了叶片早衰的相似表型,表明干扰OsHox33的表达加速了水稻叶片的衰老．pOsHox33：：GUS及RT．PCR分析表明,OsHox33在水稻幼嫩的器官中有较高的表达,尤其在茎顶端分生组织、居间分生组织及愈伤等幼嫩组织有较高的表达．不同时期叶片实时定量PCR分析表明,OsHox33在水稻幼叶中有较高的表达,但在衰老叶片中表达降低．另外,不同时期叶片叶绿体电子显微镜超微结构显示,OsHox33RNAi转基因植株加速了叶绿体结构的降解,与OsHox33RNAi转基因植株的表型相一致．基因表达调控结果显示,OsHox33可以调控水稻叶片衰老特性基因GSI和GS2的表达,干扰OsHox33的表达降低了GSl的表达,但增加了GS2的表达．本文对于HD—zipⅢ家族在植物生长发育中的功能提供了新的理解．     

干扰HD-ZipⅢ家族成员OsHox33的表达加速水稻叶片的衰老

HD-ZipⅢ基因家族成员在植物生长发育中起重要作用,主要涉及调控植物胚的发育模式、茎顶端分生组织的形成、叶片极性的形成、维管系统的发育等多个方面.尤其在植物叶片的发育中起重要作用.尽管HD-ZipⅢ家族成员在陆生植物中高度保守,但基于拟南芥多重突变体的遗传分析揭示了HD-ZipⅢ家族的功能在进化过程中已有所分化.本文报道了一个HD-ZipⅢ家族成员OsHox33,并分析了其功能,研究结果表明,其在水稻叶片衰老中起重要作用.为了揭示OsHox33的功能,本研究构建两个特异的RNAi载体(一个干涉片段来自OsHox33的5′端,另一个来自OsHox33的3′非翻译区)干扰OsHox33的表达,结果表明,两个载体的转基因植株都展示了叶片早衰的相似表型,表明干扰OsHox33的表达加速了水稻叶片的衰老.pOsHox33::GUS及RT-PCR分析表明,OsHox33在水稻幼嫩的器官中有较高的表达,尤其在茎顶端分生组织、居间分生组织及愈伤等幼嫩组织有较高的表达.不同时期叶片实时定量PCR分析表明,OsHox33在水稻幼叶中有较高的表达,但在衰老叶片中表达降低.另外,不同时期叶片叶绿体电子显微镜超微结构显示,OsHox33 RNAi转基因植株加速了叶绿体结构的降解,与OsHox33 RNAi转基因植株的表型相一致.基因表达调控结果显示,OsHox33可以调控水稻叶片衰老特性基因GS1和GS2的表达,干扰OsHox33的表达降低了GS1的表达,但增加了GS2的表达.本文对于HD-ZipⅢ家族在植物生长发育中的功能提供了新的理解.