利用反义RNA技术分析春化相关基因VER17在冬小麦花发育过程中的功能

为了研究小麦春化相关基因VER17的功能,应用反义RNA技术,将VER17基因的反义片段构建到载体pBI121上,通过花粉管通道法获取转基因小麦.对T0代转基因植株GUS染色以及PCR等分子鉴定,得到14株含反义VERJ7基因片段的阳性转基因植株.对T0代和T1代的表型观察结果显示,VER17反义转基因植株开花时间延迟,并且穗的顶部和基部小花出现明显的退化.表明春化相关基因VER17在小麦发育过程中可能起到促进植物开花以及穗顶端和基部花发育的作用,减少小花退化,同时对雄蕊的发育也有影响.     

噬菌体434单链阻遏蛋白高亲和力DNA配体的筛选和设计

单链阻遏蛋白R R_TRES是噬菌体434阻遏蛋白的衍生物,含有两个DBD(DNA结合结构域),一个是野生型噬菌体434的DBD-R,另一个是突变型DBD-R_TRES,二者用重组接头以头接尾的方式连接起来.R_TRES的α-3-螺旋中-1,1,2,5位DNA结合氨基酸分别为T,R,E,S. 利用核心序列是CATACAAGAAAGNNNNNNTTTATG的随机DNA库, 体外循环筛选R_TRES的DNA结合位点,将筛选到的群体克隆、测序.单链阻遏蛋白RR_TRES的亲和力测定表明,最适操纵区序列含有TTAC或TTCC(上述画线部分)时,K_d值在10^-12~10^-11mol/L的范围.天然噬菌体434阻遏蛋白与其操纵区的亲和力的K_d值在10^-9 mol/L数量级,与之相比,所筛选操纵区的亲和力明显提高.同时发现,亲和力大小还受到最适结合位点两侧碱基的影响,特别是5′位碱基的影响.根据R_TRES的识别特性,设计了共有序列为GTAAGAAARNTTACN或GGAAGAAARNTTCCN (R为A或G)的单链阻遏蛋白R_TRES R_TRE的操纵区序列.结果表明,它们之间有特异性结合,且亲和力也很高.此方法可望用于其他DNA结合蛋白新的结合特异性的筛选.     

黑麦(Secale cereale L.)花药培养及其雄核发育

离体培养黑麦花药,单核花粉可以通过不等分裂和均等分裂由营养性质的核发育成花粉胚状体或愈伤组织,并且最后形成了单倍体植株。接种前对穗子进行适当的低温处理,可以有效地提高胚状体和愈伤组织的生成率。根据多核和多细胞花粉的败育情况,认为新壁的形成和花粉外壁的适时破裂是已经启动分裂的小孢子能否发育成胚状体和愈伤组织的两个关键问题。     

小麦(Triticum aestivum)雄核发育的细胞学研究

本工作对小麦花粉胚和愈伤组织的诱导条件和雄核发育的细胞学现象作了研究。结果如下:(1)N_6培养基诱导花粉愈伤组织的效果显著优于 MS 培养基。外源激素对于雄核发育的启动不是必需的,但对愈伤组织进一步的生长却是不可缺少的。(2)用花药整体制片法研究了雄核发育的各种途径,结果表明,不均等分裂和均等分裂的小孢子都能形成花粉胚,但前者占较大比例。(3)在部分多细胞花粉和白化苗中观察到染色体断片和微核,推测白化或畸形的花粉植株可能起源于具微核的花粉。(4)细胞的核内再复制和游离核的融合是产生二倍体和多倍体花粉植株的重要原因。     

水稻花粉植株的诱导及其后代观察

研究了水稻(Oryza sativa)花药的离体培养及其花粉植株后代的表现,得到如下结果: 1.用加有2,4-D 1—5毫克/升的Blaydes培养基培养水稻花药,诱导出水稻花粉愈伤组织。采用花粉处于单核期的花药进行培养比较合适。 2.诱导愈伤组织成苗,以二次诱导法效果较好。即将愈伤组织种植在低浓度激素的培养基上(IAA 0.05—0.5毫克/升,激动素1—2毫克/升),在此培养基上分化快,芽点多,但芽不易伸长;芽点出现后再移到激素浓度较高的培养基上(IAA 2毫克/升,激动素4毫克/升),很快出现幼苗。 3.水稻花粉植株二代,田间表现和室内分析结果表明基本整齐一致,没有分离。杂种F_1花粉植株后代在许多性状上超过双亲,有选种价值。说明水稻花药培养用于育种是可能的。     

水稻花粉植株的诱导条件及影响诱导频率的某些因素

在离体培养条件下,测定了水稻花药中花粉愈伤组织形成的条件,并对影响花粉愈伤组织的形成和分化的某些因素进行了实验,得到以下主要结果: 1.掌握合适的花粉发育时期(单核后期接近第一次花粉分裂),在仅仅含有2毫克/升2,4-D和6％蔗糖的简单培养基上就得到了花粉愈伤组织,对于花粉细胞最初分裂的推动,生长素、碳源和渗透压是必要的条件。由无机盐、微量元素、维生素、糖及生长物质组成的复杂培养基对于花粉愈伤组织的发生和早期生长并非必需,但有利于愈伤组织的进一步生长。 2.培养基中蔗糖的作用,在于充当碳源和调节渗透压,在维持一定渗透压的条件下,过高浓度的蔗糖会抑制愈伤组织的形成。 3.椰乳、酪蛋白水解物及单核苷酸等有机附加物对花粉愈伤组织的形成及以后的器官分化都有明显的良好作用。 4.培养基中附加低浓度8p.p.m.、40p.p.m的2-氯乙基磷酸(乙烯利)和接种前在10℃下,预先处理稻穗48小时,都有明显的提高花粉愈伤组织发生频率的作用。 5.花粉愈伤组织的年龄对愈伤组织的器官分化能力有明显的影响,随愈伤组织年龄的增长而降低了花粉植株的诱导频率。     

小黑麦(Triticale)雄核发育的细胞学研究

本工作对小黑麦(Triticale)花粉植株的诱导方法及其雄核发育中的细胞学现象作了研究,所得结果如下: 1 .椰乳在诱导小黑麦花粉形成愈伤组织及其后由愈伤组织分化成苗上,都有良好的作用。 2.不同品系的小黑麦的花药在产生愈伤组织的能力上具有很大的差异。但是不能产生愈伤组织的品系的花药,不一定是花粉没有形成“胚状体”的能力,只是所产生的“胚状体”在发育的早期夭亡了。 3.在“胚状体”细胞没有完全愈伤组织化之前适时将其转移到分化苗的培养基上,可望得到较高的成苗率。 4.单核花粉粒第一次分裂所形成的两个核,虽然在外形上相似但生理上往往已有分化。其中一个具生殖核性质,以后的分裂多形成游离核,在“胚状体”的发育中最后被排除;另一个具营养核性质,以后的分裂形成细胞,在“胚状体”的建成中起主要的作用。 5.处于分化或分生状态的细胞内一般很少有淀粉的积累,但在其周围的细胞中则有多量淀粉粒存在。     

一种高效的小麦花药培养新方法

自从首次报道获得小麦花粉植株以来许多学者致力于提高花粉植株产率的研究。已经肯定的对小麦花药培养十分重要的因素有:(1)用适当的化学杀雄剂在减数分裂前后处理供体植株;(2)在3—5℃下预处理花芽1—7天;(3)采用花粉单核中期的花药作为培养物;(4)在29—30℃弱光下培养;(5)选用合适的培养基。至于花药培养基的研究,以往的文献指出,小麦和水稻花药培养要求适当低的铵离子浓度,因此具有低铵离子的N6及马铃薯二号培养基一直被用于小麦花药培养。近