生长素结合蛋白基因在黄瓜果实发育中的功能研究

应用逆转录-聚合酶链式反应(RT—PCR),从黄瓜子房(幼果)中扩增出生长素结合蛋白ABP1)cDNA片段。该基因在开花前1天的子房中表达信号较弱,在授粉后2、4和6天的幼果中表达较强;在开花后2天有单性结实能力的子房中表达信号较强,不能形成果实的子房中信号较弱,所以ABP1基因可能参与黄瓜果实的生长发育过程。将拟南芥ABP1基因转入黄瓜中,转基因黄瓜的单性结实率平均为31.7％,高于对照(19．9％)。由于黄瓜的单性结实主要与生长素有关,所以,转基因植株单性结实率的提高可能是由于子房增强了对自身所含生长素的敏感性所致,说明生长素结合蛋白参与生长素在黄瓜果实生长发育中的生理作用。     

黄瓜生长素结合蛋白cDNA片段的克隆及其表达

以黄瓜子房 (幼果 )RNA为模板 ,应用逆转录 聚合酶链式反应 (RT PCR) ,首次扩增出黄瓜生长素结合蛋白基因 (ABP1)cDNA片段 ,并进行测序和同源性分析。对ABP1基因在黄瓜子房 (幼果 )中的mRNA表达水平作了初步探讨 ,结果表明 ,该基因在开花前 1d的子房中表达信号较弱 ,在授粉后 2、4和 6d的幼果中表达增强 ;开花后 2d未经授粉的子房中 ,绿而膨大、能形成单性结实果者信号较强 ,黄而萎蔫、不能形成果实者信号较弱。Southern杂交结果表明 ,黄瓜生长素结合蛋白为小基因家族编码     

用单性结实基因2A11-iaaM转化罗汉果的研究

为了实现罗汉果生产中免除人工授粉和果实无籽化,该研究利用pBI121-Gus构建果实特异启动子2A11与生长素合成相关基因iaaM的嵌合基因(2A11-iaaM)过量表达载体,以罗汉果雌株叶盘为材料,采用农杆菌介导法建立罗汉果高效遗传转化体系,转化和创制单性结实罗汉果种质,通过基因特异引物对的PCR扩增,初步检测出转基因阳性植株,将之移栽大田,观察转基因植株的单性结实性的表现。结果表明:构建罗汉果单性结实性相关的pBAI-Gus植物双元表达载体获得成功;建立了农杆菌介导的罗汉果叶盘遗传转化优化体系,即农杆菌菌液OD_(600)值为0.3～0.5,侵染10 min,最优选择培养基为MS+TDZ 0.7 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)+Kan 5 mg·L~(-1)+Cef 300 mg·L~(-1);经PCR鉴定共获得4株转基因阳性雌株;将阳性植株扩繁后移栽田间,经田间调查发现,24株阳性扩繁植株中有5株正常开花,占总植株数的20.8%,且其子房未经人工授粉发育成幼果,表现单性结实性。在载体构建和农杆菌介导的罗汉果遗传转化体系优化的基础上,将外源单性结实相关嵌合基因整合进罗汉果基因组并得到表达,为后续研究单性结实罗汉果的遗传生理,创制转基因罗汉果单性结实新种质,以及克服其产业化中需要人工授粉和无籽化提供了理论和应用基础。     

单性结实与无籽番茄、无籽西瓜的培育

被子植物传粉受精后 ,胚珠开始发育并产生大量生长素使子房增大发育成果实。但自然界中也有些植物在开花后不通过受精作用子房发育成果实 ,但无种子。因此在发育成熟的果实里 ,有的含种子 ,有的不含种子 ;前者称为有籽果实 ,后者称为无籽果实 ,生物学上也把后者的结实方式称为单性结实。单性结实有天然的单性结实 (或称自动的单性结实 )和刺激性单性结实 (或称被动的单性结实 )。天然的单性结实是指不需要经过传粉刺激和其他刺激 ,子房就发育为无籽果实的 ,如香蕉、凤梨、无籽柑橘、无籽柠檬 ,在番茄、黄瓜和胡椒等植物中也偶有发生。这种类…     

拟南芥突变体在生长素信号传导中的研究进展

近年来,在植物激素的信号传导研究上已取得突破性进展.生长素的信号传导通路研究除了在生长素结合蛋白(ABP)上有所进展外,在生长素应答基因(Aux IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究上也取得较大进展.对生长素运输通路及PIN1蛋白的功能和其抑制剂的研究也使对生长素信号传导的认识更清楚.生长素应答基因(Aux IAA)是生长素处理后快速诱导的基因.Aux IAA蛋白具有组织特异性(例如SAU蛋白)可以用来研究外源激素对植物生长发育的影响.生长素调节因子(ARF)与生长素应答基因的启动子序列具有特异性结合,Aux IAA蛋白与生长素调节因子(ARF)相互作用,并引发一系列蛋白质降解.使用转基因的拟南芥突变体,能有效地研究生长素在植物体内的特异性分布.借助运输载体抑制剂,可以对生长素的极性运输有更深入的了解.已经证明PIN蛋白参与生长素运输并与肌动蛋白有关.而且生长素参与了赤霉素介导的植物伸长反应.     

黄瓜扩张蛋白基因CsEXP10的克隆与表达

以cDNA-AFLP差示片段的序列（CO434610）为基础,通过RACE延伸和与EST序列拼接,得到长度为1191bp的、包含完整3’末端的CsEXP10基因cDNA序列。Southern杂交结果表明,该基因在黄瓜基因组中以单拷贝形式存在．RT-PCR检测发现,该基因不在根、茎和叶中表达,而在果实中表达．Northern杂交显示,该基因在授粉后迅速生长的幼果中丰量表达,而在幼小子房、开花当天的未授粉子房和生长停止的果实中不表达,由此推测CsEXP10基因与授粉后黄瓜果实膨大生长有密切关系。     

转基因技术生产无籽果实的新策略

无籽果实具有许多优点 ,深受人们喜爱。传统无籽果实生产方法存在着诸如单性结实品种少、外用激素施用量不易掌握及四倍体品种较难获得等一系列问题。分子遗传研究表明 ,植物基因组中含有影响单性结实的基因 ,某些来自于细菌的基因也可在植物激素生物合成途径中起调节作用。应用这些目的基因 ,已建立了转基因生产无籽果实的新策略 ,如在种皮或子房特异性启动子控制下的生长素基因或细胞毒素基因的表达及“终止子”技术的运用等 ,这将大规模地促进蔬菜和水果生产 ,提高果蔬产品的市场价值。     

转基因技术生产无籽果实的新策略

无籽果实具有许多优点,深受人们喜爱。传统无籽果实生产方法存在着诸如单性结实品种少、外用激素施用量不易掌握及四倍体品种较难获得等一系列问题。分子遗传研究表明,植物基因组中含有影响单性结实的基因,某些来自于细菌的基因也可在植物激素生物合成途径中起调节作用。应用这些目的基因,已建立了转基因生产无籽果实的新策略,如在种皮或子房特异性启动子控制下的生长素基因或细胞毒素基因的表达及“终止子”技术的运用等,这将大规模地促进蔬菜和水果生产,提高果蔬产品的市场价值。     

单性结实

被子植物传粉受精后,胚珠开始发育并产生大量生长素使子房增大发育成果实。但是也有些植物不通过受精作用子房发育成果实,这种现象称为单性结实。其果实,不含种子,通称无子果实。单性结实有天然的单性结实(自动的单性结实)和刺激性单性结实(被动的单性结实)。天然的单性结实是指不需要经过传粉刺     

黄瓜果实扩张蛋白基因克隆与分析

以非单性结实的全雌黄瓜为实验材料,利用cDNA-AFLP技术比较了授粉前后黄瓜幼果的基因表达差异。以ASE-AT/TAQ-CAG为引物对从授粉后黄瓜幼果组织中分离到1条特异片段,该片段仅在授粉后黄瓜幼果组织中表达,将该片段回收测序并翻译成氨基酸序列,用blastp程序在NCBI GenBank数据库中进行同源性检索和相似性比对,结果发现该片段推导的氨基酸序列与黄瓜扩张蛋白CsEXP1~9的相似性依次分别为71%、58%、63%、75%、85%、82%、67%、68%和85%,可能是一个新的黄瓜扩张蛋白基因,命名为CsEXP10,表明扩张蛋白基因可能与黄瓜果实膨大生长有密切关系。