原生质体培养在芸薹属蔬菜作物中的研究进展

原生质体是遗传转化的优良受体。在原生质体培养过程中会产生很多无性系变异,还可以产生体细胞杂种,这些都为蔬菜育种提供了新的途径。介绍了原生质体培养及原生质体融合方法的研究进展,综述了原生质体培养在芸薹属蔬菜育种中所取得的研究成果,并对今后研究的方向进行了展望。     

苹果属小金海棠的遗传多样性初步研究

用RAPD技术建立了苹果属小金海棠（Malus xiaojinensis）2个自然分布区的3个群体内随机选取的30株树（10株／每群体）及其相应的子代实生苗共6个群体、60个样本植株的分子标记。通过对15个3承机引物产生的81条RAPD这的统计,计算了不同群体RAPD多态性带的数目。用TREECON软件分析了不同群体及所有个体间的遗传关系,并用AMOVA技术分析了物种的遗传变异。结果是15个引物在全部分析个体中产生了58条多态性带,平均每引物3.8条。现有分布3个群体及其相应的子代实生苗群体的平均多态性带的数目都为1.5条左右。其中平均多态性带的数目最低的群体仅有0.7条,最高的群体也只有2.5条。遗传关系分析表明,2个自然分布区的不同群体间存在遗传分化现象。AMOVA分析显示小金海棠的遗传变异有相当一部分来源于群体间。     

培育无选择标记的转基因植物

目前,几乎所有的植物遗传转化都要通过使用选择标记基因,如抗生素或除草剂抗性基因等来筛选转化子,虽然没有研究结果表明选择标记基因影响人类健康或环境安全,但近年来也引发了人们对转基因产品安全性的担心。为了消除公众对转基因食品的安全性顾虑,无选择标记的转基因植物应运而生。本文综述了共转化系统、位点特异性重组系统(包括FLP/FRT、Cre/lox、R/RS及Gin/gix系统)和转座子系统(Ac/Ds转座子系统)在培育无选择标记转基因植物中的应用。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化芥菜及抗虫鉴定

用农杆菌介导将豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因导入芥菜 ,获得了Kan抗性植株 .经PCR扩增、PCR Southern印迹和Northern印迹分析 ,转化再生植株大部分呈阳性 ,而非转化的再生植株均为阴性 ,证明CpTI基因已存在于芥菜基因组中 .在室内进行了喂虫试验 ,结果表明转基因芥菜抗虫性明显高于对照 ,转基因植株之间存在抗虫性差异     

结球甘蓝抗TuMV相关基因的克隆

以结球甘蓝高抗TuMV自交不亲和系84075为材料,构建了cDNA文库。根据抗病基因保守序列（NBS－LRR）设计一对简并引物,以84075的基因组DNA和cDNA为模板,进行PCR扩增,分别扩增出一条513bp片段,扩增片段进行克隆测序。选取两个与抗病基因同源性较高的克隆片段作探针（命名Borl,Bor2）,对构建的cDNA文库进行筛选,得到一个阳性克隆（命名TuR2）,测序及序列分析表明,该基因总长为762bp,编码226个氨基酸、包含681bp的开放阅读框。与已克隆的抗病基因有不同程度的同源性。利用TuR2作探针,进行了Southern杂交、Northern杂交以及抗病性的共分离检测分析。结果表明,TuR2可能吧单拷贝形式存在,其表达是组成成型的,且无组织特异性;初步确定是一个与结球甘蓝抗TuMV相关的基因。     

核糖核酸酶barnase基因的克隆策略研究

比较了目前报道的两种克隆barnase基因的方法——barnase基因的单独克隆和barnase抑制剂基因保护下的barnase基因克隆。分别利用4种质粒进行barnase基因的单独克隆时,得到的阳性克隆数量少。对其中15个阳性克隆进行了测序分析,结果有5个克降出现碱基缺失,1个克隆出现碱基增加,其余9个克隆则出现氨基酸突变,均未得到氨基酸序列完正确的克隆。进一步分析表明这些突变的位点大多直接与保持barnase蛋白的活性位点相关。而在克隆barnase基因之前,预先将barnase基因连同其自身启动了加载于待克隆载体上,随后再进行barnase基因克隆时则容易得到与报道的barnase基因序列完全一致的阳性克隆。分析认为由于barnase基因单独存在时有一定数世的蛋白表达,宿主菌大肠杆菌无法忍受而通过某种方式造成其barnase发生相应突变而无法实现barnase基因的单独克隆。因此有必要利用barnase基因的保护来进行barnase基因相应的克降和遗传操作。     

蛋白质内含肽的研究及应用进展

内含肽的发现与研究只经过短短的20年,但已在各个生物领域展现出应用潜力。本文阐述了蛋白质内含肽的相关概念、种类、分布、结构、功能和自我剪接机制。分析了内含肽在当前生物技术领域中的应用情况以及存在的优点和局限性,最后就内含肽的应用前景进行了展望。     

利用Cre/lox重组系统建立反义基因工程雄性不育恢复系

利用Cre/lox重组系统中的Cre重组酶能特异性识别并介导两个同向lox位点之间DNA序列发生重组删除的特点,将TA29驱动下的反义豌豆卷须肌动蛋白基因置于两个同向lox位点之间并与Bar基因连锁,转化烟草Wisconsin 38后获得抗除草剂Basta的转基因植株.将Cre基因导入烟草Wisconsin 38建立雄性不育工程恢复系.反义Actin转基因植株与Cre转基因植株杂交获得F1,通过Cre重组酶将F1中的反义肌动蛋白基因表达盒删除实现育性的恢复.结果显示:来自豌豆卷须的肌动蛋白基因在Wisconsin 38烟草绒毡层中反义表达但未能导致明显的雄性不育,转基因植株在花器官形态、花粉形状、活力、结实、结籽等方面与野生型植株间无明显的差异.而获得的烟草Cre转基因工程恢复系除少量植株出现叶片褪绿、结果少等异常外,绝大多数植株形态结构及开花结果习性与野生型一致;其中3个Cre转基因工程恢复系与Actin反义肌动蛋白转基因植株TAA-3杂交后,杂交后代中的绝大多数反义肌动蛋白基因表达盒均被精确删除,表明将Cre/lox重组系统用于建立基于反义基因工程雄性不育的恢复系是可行的.     

利用Cre/lox重组系统获得无选择标记的SKTI抗虫转基因烟草

将置于两个同向lox位点之间的Bar基因表达盒与大豆胰蛋白酶抑制剂SKTI基因表达盒融合后获得相应植物表达载体,转化烟草Wisconsin 38后获得对棉铃虫具有明显抗性的SKTI转基因植株。SKTI转基因植株通过叶盘二次转化法导入Cre基因,对再生植株叶盘进行Basta的抗性检测,检测Bar基因的删除情况。结果表明:绝大多数再生植株对应叶盘在含8 mg/L PPT的筛选培养基上无法再生,Bar基因被删除的效率在38%~100%之间。对Bar基因删除区域进行PCR及克隆测序后发现Bar基因表达盒被精确删除。对Bar基因删除植株开花自交获得的分离后代进行NPTⅡ抗性检测,5株NPTⅡ敏感植株分子检测显示均只含有SKTI基因而无Cre基因存在,为无选择标记基因的SKTI转基因植株。     

甘蓝自交不亲和性的化学控制

本文介绍甘蓝自交不亲和性的化学控制研究进展。