陆地棉体细胞胚胎发生与植株再生

利用陆地棉品种下胚轴为外植体进行体外培养研究。激素和品种是影响愈伤诱导和胚胎发生的主要因素。去除激素后胚性愈伤在固体培养基上只能形成少量的成熟胚。悬浮培养是获得大量成熟胚的中间步骤。悬培两周后,悬培物转到固体培养基上促进胚状体成熟,30—60目之间的悬培物比大于30目的悬培物易形成成熟胚。KT 0.1ppm、Zea 0.1ppm分别有效地促进了胚状体成熟。活性碳250mg/L、NAA 0.1ppm、IBA 0.1ppm和IAA 0.1ppm能使胚状体萌发并健壮生长。目前已得到100多株幼苗,大苗已达八片真叶。     

陆地棉组织培养中再生植株的形态解剖学研究

在显微和超微水平不同层次上对陆地棉(Gossypium hisutum L.)再生植株中正常苗和玻璃苗叶及根端的形态结构进行了观察比较。结果表明:试管玻璃苗叶表面凹凸不平,气孔下陷,萎缩变形,表皮细胞形态不规则,排列不整齐,叶表面蜡质分布不均匀,其数量也较少;叶肉无明显的栅栏组织分化,细胞中叶绿体含量少、形态小,结构异常。超微结构显示,大部分叶肉细胞中叶绿体基粒片层分布少而含较多的基质片层,其它细胞器如线粒体、高尔基体、内质网等含量少或缺。叶脉维管组织发育不良,导管分子数目少,木质化程度低,根尖短而细,生长点仅由少数具分生能力的细胞组成,根冠细胞大,但数量少。正常苗形态结构基本类似于实生苗。     

双价抗虫基因陆地棉转化植株的获得

利用根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ（ＳｍｉｔｈｅｔＴｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导法将含有豌豆外源凝集素（ｐｅａｌｅｃｔｉｎ,ＰＬｅｃ）基因和大豆Ｋｕｎｉｔｚ型胰蛋白酶抑制剂（ｓｏｙｂｅａｎＫｕｎｉｔｚｔｒｙｐｓｉｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒ,ＳＫＴＩ）基因的双价抗虫基因植物表达载体ｐＢｉｎＬＫ用于陆地棉（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）栽培品种“新陆早１号”、“新陆中２号”、“冀合３２１”和“辽９”的转化。棉花无菌苗下胚轴经过与根癌农杆菌共培养、卡那霉素抗性愈伤组织的筛选、体细胞胚状体的诱导和植株再生等阶段成功地获得了双价抗虫基因陆地棉转化植株。ＮＰＴⅡ的ＥＬＩＳＡ检测、ＰＣＲ鉴定和ＰＣＲＳｏｕｔｈｅｒｎ检测证实,两个外源抗虫基因同时存在于再生植株基因组内。抗虫测试结果表明,转基因棉株对棉铃虫（ＨｅｌｉｏｔｈｉｓａｒｍｉｇｅｒａＨｕｂｎｅｒ）幼虫具有较强的抗性     

欧洲甜樱桃矮化砧木Rus-25的组织培养与植株再生

1植物名称欧洲甜樱桃(Cerasus avium)矮化砧木. 2材料类别茎尖或带腋芽并已木质化的茎段. 3培养条件(1)芽诱导培养基:MS 6-BA 0.6～0.8mg·L-1(单位下同);(2)增殖培养基:MS 6-BA 2.0 NAA 0.02～0.03;(3)生根培养基:1/2MS IBA 0.5(暗培养8 d).其中琼脂6.5 g·L-1,培养基(1)、(2)中含蔗糖30 g·L-1,(3)中20 g·L-1,pH 5.6～5.8.培养温度为(25±2)℃,光照度为2000～3000 lx,光照时间10～12 h·d-1.     

陆地棉矮化突变体Ari1327茎尖的转录组分析

为了从分子水平上研究陆地棉矮秆突变体Ari1327的矮化机理,本研究以矮秆突变体Ari1327、野生型Ari971和高秆突变体Ari3697的茎尖为材料,建立3个cDNA文库,用Illumina HiSeqTM2000系统对3个材料的茎尖cDNA进行转录组测序。3个文库测序共得4.9 G数据量,拼接得到Unigene 70877个。通过矮化突变体Ari1327与野生型Ari971和高秆突变体Ari3697两个文库的差异筛选,得到13919个与矮化相关的差异表达基因,其中5406个表现上调,8513个表现下调。GO功能和KEGG通路富集发现,差异基因在植物激素信号转导途径显著富集。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,推测Ari1327的矮化可能与赤霉素和生长素2种激素的信号转导及互作有关。转录组测序得到的大量差异基因,为深入研究棉花的矮化机理具有重要参考价值,同时为棉花的矮化育种工作奠定了基础。     

微藻油脂合成代谢途径及调控机制的研究进展

随着经济的快速发展,各国对石油的需求仍有增无减,但是石油作为不可再生能源不利于可持续发展。相比之下,生物柴油应运而生且已发展到了第三代,而微藻作为第三代生物柴油的主角因为具有生长速度快,不占用耕地等优势,已逐渐成为具有极大发展潜力的能源原料,所以利用微藻生产生物柴油的技术近年来也成为研究的重点。本综述针对微藻容易进行基因改造的优势,综述了国内外对微藻油脂代谢通路的研究现状及进展,讨论了目前的基因改造方法对通路中关键酶产生的影响,以求找到能有效并稳定增强微藻油脂代谢途径的方法,为以后的研究提供理论指导。     

紫杉醇合成代谢途径中紫杉烯合成酶cDNA的克隆

紫杉烯合成酶(Taxadienesynthase)被认为在紫杉醇合成代谢途径中起着限速酶的作用。为进一步研究紫杉烯合成酶的作用机理和紫杉醇生物合成代谢调控机制,采用RTPCR技术从东北红豆杉(Taxuscuspidata)愈伤组织中获得了紫杉烯合成酶基因片段,将该片段克隆在载体pGEMTEasyVector上,并转化到大肠杆菌JM109中,经EcoRI酶切检测,Southernblotting及部分cDNA序列分析证实该片段确为紫杉烯合成酶基因,与国外报道的从太平洋红豆杉(Taxus.brevifolia)幼茎中得到的紫杉烯合成酶基因序列具有很高的同源性。     

苯丙氨酸生物合成途径关键基因的串联表达

目的:改造大肠杆菌苯丙氨酸生物合成的中心代谢途径,优化关键酶基因pheA、aroF、ppsA、tktA的协同表达,进一步提高苯丙氨酸产量。方法:构建重组质粒pZE12-AFPT,鉴定后通过SDS-PAGE观察其蛋白表达量,并转入缺陷菌大肠杆菌MGΔ中构建工程菌,发酵培养后测量苯丙氨酸产量,与本室保存的重组质粒MGΔpZE12-AF做对比;构建重组质粒pZE21-AF和pZA31-PT,将后者转入感受态pZE12-AF和pZE21-AF中,得到双抗性质粒,并比较转化前后苯丙氨酸的产量。结果:工程菌MGΔpZE12-AFPT的苯丙氨酸产量比对照菌株MGΔpZE12-AF提高了近1.6倍,并且实现了4个串联基因的协同表达;质粒pZA31-PT转入pZE12-AF和pZE21-AF后,苯丙氨酸产量比原质粒pZE12-AF和pZE21-AF分别提高了近0.6倍和2.8倍。结论:实现了4个关键酶基因的串联表达,改造了苯丙氨酸的生物合成途径,使得苯丙氨酸产量有所提高,为进一步得到其高产菌株奠定了基础。     

CBF/DREB转录因子与植物矮化的相关性研究进展

CBF/DREB转录因子即干旱应答元件结合蛋白,是一类可以调控多个与干旱、高盐及低温耐性有关的功能基因表达的转录因子家族。很多报道称CBF/DREB转录因子的过量表达使转基因植株产生矮化、晚花现象。着重探讨CBF/DREB转录因子与植物矮化现象相关性与其矮化机理,并对草坪草育种新方向进行展望。     

大肠杆菌苯丙氨酸合成途径关键酶基因pheA的克隆与表达

为了通过基因工程手段来增加苯丙氨酸的生物产量,利用ＰＣＲ方法从大肠杆菌中克隆了抗反馈抑制突变型及野生型的ｐｈｅＡ基因,进行了核苷酸序列分析,并利用高效的原核表达载体ＰＢＶ２２０对ｐｈｅＡ基因编码的突变型及野生型分支酸变位酶／预苯酸脱水酶（ＣＭ／ＰＤ）进行了表达。序列分析表明突变型基因碱基第５８０位由Ｔ变为Ｃ,相应氨基酸由Ｖａｌ变为Ａｌａ,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ图谱扫描分析表明目的蛋白ＣＭ／ＰＤ的表达量占全菌体蛋白的４３％,占上清总蛋白的５７％。酶活性测定表明其ＣＭ和 ＰＤ活性分别提高了 １５．５和６．７倍,产酸量也有了一定的提高,为构建产苯丙氨酸的生物工程菌奠定了基础。     

关于伊贝母微体繁殖植株再生途径的研究

本实验用组织培养方法,分别以伊贝母种胚切段、鳞瓣切块、幼茎切段为外植体,进行愈伤组织、鳞茎和胚状体诱导,并通过三种途径即①器官发生型途径;②器官型途径;③类胚体途径得到再生植株。     

美人蕉矮化病植株中发现的一种类似类病毒的RNA

北京栽培的多年生植物美人蕉(Canna Indica)发生一种矮化病(CaSD),病叶组织中未发现病毒颗粒,但发现一种分子量约为1.9×10~5的核酸。这种核酸对核糖核酸酶敏感,抗脱氧核糖核酸酶,称谓CaSD-RNA。在CF-11纤维素柱上层析,90％以上CaSD-RNA可在含15％乙醇缓冲液中洗脱下来。分子展层后用暗场电镜观察,在不变性条件下为类似棒状的结构。在变性条件下为环状分子结构。用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳技术证实,CaSD-RNA为环状分子。其侵染性尚待证实。     

抗菌肽基因转化樱桃矮化砧木获得抗根瘤病的转基因植株

建立了樱桃（PrunuspseudocerasusLindl．）矮化砧木茎尖高频再生系统,并利用根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens（SmithetTownsend）Conn）介导将gus及抗菌肽基因导入樱桃矮化砧木,获得19个转化株系。经Southernblot检测证明,抗菌肽基因已整合到樱桃的基因组。转基因植株接瘤实验、gus基因表达产物的颜色反应及叶片提取液对根癌土壤杆菌C58的抑菌实验表明,抗菌肽基因在转化植株中可能已得到有效表达,试管苗具有明显的抗根瘤病特性。还研究了茎尖分生组织的种质转化特点,结果表明它是一个较好的转化系统,可获得较高的转化频率。     

诱导子对百里香再生植株中苯丙氨酸解氨酶活性的影响

以1/2MS为基本培养基,分别用蔗糖、NO3-/NH4+、苯丙氨酸、谷氨酸和酪氨酸诱导培养百里香组培苗30d,以及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和壳聚糖诱导培养百里香20、30和40d组培苗植株0～120h,在不同的时间点测定其苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,以探讨诱导子对增殖百里香中PAL活性的影响。结果显示:以1/2MS为基本培养基,碳氮源调控30d后,百里香组培株的PAL活性以蔗糖浓度为2%、NO3-/NH4+比例为2∶1时最高;前体调控添加0.6mmol/L苯丙氨酸、0.8mmol/L谷氨酸和0.4mmol/L酪氨酸处理的百里香组培苗的PAL活性最高,分别为相应对照的126.3%、150.6%和153.9%。培养20d和30d植株的PAL活性均以1.0mmol/L MeJA、100mg/L SA和200mg/L壳聚糖诱导处理的最高,分别为相应对照的610.3%、788.1%、592.5%以及402.4%、541.2%、400.1%;而40d植株经0.5mmol/L MeJA、100mg/L SA和200mg/L壳聚糖诱导的PAL活性最高,分别为对照的390.2%、377.1%和413.4%。可见,在不同时期添加不同的诱导子对百里香再生植株中PAL活性有显著影响,且不同材料和诱导子存在各自适宜的诱导浓度和最佳诱导时间。     

陆地棉EST长度多态性与其SSR分布特征相关性分析

目的:分析陆地棉EST长度多态性与其SSR分布特征的相关性。方法:从NCBI公共数据库下载陆地棉EST序列,应用SSRIT搜索SSR,分析20 000条无冗余的EST序列。结果:在剔除低质量和冗余的序列后,得到全长为7 363.878kb的无冗余EST序列7 322条,其中含有SSR位点的EST序列数520条,占被分析EST比例的2.60%。长度在400bp以下的EST序列含SSR的比例为1.46%;长度在400bp以上的EST序列含SSR的比例为8.94%。在1～6bp的重复基元中,二核苷酸重复基元的SSR重复频率最高,占总数的63.46%,其次是三核苷酸,占总数的34.04%。二核苷酸类型(AG)n、(AT)n和三核苷酸类型(AAG)n、(ACC)n、(ACT)n、(AAT)n是SSR的主要重复基元。结论:棉花EST-SSR可用于棉花分子标记,为有针对性设计陆地棉EST-SSR引物奠定基础。