植物抗冻蛋白和抗寒基因表达的调控

综述了植物抗冻蛋白及抗寒基因表达调控的最新研究进展,并就此领域存在的问题作了展望.     

中国大蒜(Allium sativum L.)18个品种的酯酶同工酶多态性分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离了中国大蒜3个生态型(低温反应敏感型、低温反应中间型和低温反应迟钝型)中18个较典型的品种的酯酶同工酶,并用排序分析法对18个品种的亲缘关系进行了分析,将18个品种分为3个变种群：1．“苏联”蒜变种群(var．Russia),2．吉木萨尔白皮蒜变种群(var．：Jimusaer。),3．中国内陆大蒜变种群(var．China)。其中中国内陆大蒜变种群又可分为5个品种群：①关中蒜品种群,②西北蒜品种群,③西南蒜品种群,④云贵蒜品种群,⑤华东蒜品种群。实验结果初步证实,大蒜生态型不能完全等同于基因型,酯酶同工酶的变化可能更能说明大蒜的亲缘进化关系。     

胡杨不定根原基发生的分生细胞结构特征及内源激素变化分析

以胡杨实生苗去根插穗为试材,采用显微技术、气质(GC/MS)联用技术和同工酶分析技术观察和研究了外源3-吲哚丁酸(IBA)对其不定根原基(干细胞)形成的影响.结果表明:(1)胡杨插穗培养在无IBA的培养基上,36 h时有大核细胞发生,60 h时大核细胞聚集成团形成根原基,72 h时生成不定根;而添加了IBA的培养基上插穗培养60 h时大核细胞分散,出现许多薄壁细胞,72 h时薄壁细胞变大,没有根原基的形成和根的发生,表现出细胞组织愈伤化,不再分化出干细胞.添加外源IBA抑制了胡杨插穗不定根形成.(2)组织化学观察显示,在无IBA的培养基上的插穗,60 h时具双环状核仁的干细胞细胞质浓,富含蛋白质;而此时添加了IBA的插穗,具双环状核仁的细胞细胞质很少,蛋白质含量也少.(3)整个胡杨不定根形成的过程中,内源激素IAA和ABA可能作为诱导根原基发生的重要信号分子;内源激素IAA和GA3处于一个较稳定状态,有利于不定根的形成.(4)过氧化物酶(POD)2b酶带的持续表达有利于根原基的诱导;淀粉酶在60 h时表达增强,是根原基发育的标志;根原基诱导时不需要酯酶,而根原基发育时需要酯酶.     

生物学发展及其对人才素质的要求

21世纪生物学发展由单一走向综合,其巨大成就的取得需要复合型人才一在众多方面的人才素质中,最突出的是人的进取性和创新精神?其中思维活力及创造力是现代人才要素的核心：因此,学校必须由应试教育向素质教育转轨,培养具备两种态度(即积极学习和正确做人的态度)和两种能力(独立学习与表达交流的能力)的创新人才。     

大蒜体细胞胚发育分化中特异蛋白和某些生理生化变化（简报）

用改良的MS培养基培养大蒜体细胞胚,获得了稳定且数量较多的成熟胚;用双向电泳分离出5个可能与大蒜胚胎发育有关的特异蛋白质多肽;大蒜酯酶由3个位点的基因控制,其中位点1（Est-1）中的2个复等位基因Est-1e和Est-1f总是连锁表达;位点2种的Est-2b表达产物似可用作大蒜体细胞胚胎发育时期的分子标记;大蒜体细胞胚发生前后,有2个多糖累积高峰,可溶性蛋白的累积仅在球形胚期有1个高峰。     

拟南芥角质层发育突变体中WBC11基因的分析与鉴定

从拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)突变体库中筛选到一个发育突变体ku7fy1,其突变表型为叶片狭长,生长缓慢。该研究利用图位克隆技术和候选基因测序鉴定出ku7fy1角质层发育基因(white-brown complex11,WBC11)有一个点突变。对该突变体cDNA测序结果显示,WBC11基因的突变导致其第7个内含子在形成成熟mRNA时无法被正常剪切,使该突变体内WBC11的mRNA大量降解并在翻译时提前引入终止密码子。甲苯胺蓝染色实验显示,突变体叶片表面角质层有缺陷;遗传互补实验进一步证明,突变体ku7fy1中的突变基因是WBC11,ku7fy1表型是由WBC11突变造成的。     

植物发育生物学研究与展望

植物个体的发育是受多基因精细调控的复杂过程,从胚胎发育开始到植株衰老死亡,每一步都包含了许多的发育事件,利用生物科学中其他学科的理论基础和先进的生物学技术,从分子水平对植物发育过程进行研究,将有助于人类更加深入地了解和揭示植物界各个发育事件的发生机理,从而为生产实践创造更广阔的应用前景。本文从胚胎发育、器官发育、生殖生长的调控、衰老与死亡几个方面总结了植物发育生物学的研究进展,并提出了一些尚待解决的问题。     

日本桃叶珊瑚的冷驯化及抗寒机制研究

冷驯化能大大提高植物的抗寒性。研究测定了引进日本桃叶珊瑚(Auccuba japonica Thunb.cv.Variegata)苗木在不同越冬条件下的抗寒性指标及在低温锻炼前后的半致死温度,并通过双向电泳分离与抗寒性有关的特异蛋白。结果表明,日本桃叶珊瑚能安全地越冬(最低气温为-18℃),日本桃叶珊瑚叶片抗冻的细胞结构特征在于其叶肉细胞排列疏松,间隙大,有利于防止细胞内结冰;经过4℃冷驯化的植株低温半致死温度为-21℃,而未经冷驯化的植株低温半致死温度为-7．5℃;双向电泳分析发现至少有3个常温下存在而低温下消失的蛋白多肽,分子量分别为A15kD、B14kD、C56kD、D26kD。依据分子量和等电点初步分析,A与组蛋白H2A相似,B与组蛋白H2B相似;另B与Rubisco小亚基分子量相近,C与Rubisco大亚基分子量相近,前一种情况可能与有关抗寒基因的表达有关,后一种情况可能与低温下的光合作用减弱有关。     

文冠果(Xanthoceras sorbifolia)研究进展

综述了文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge.）的落花落果、雄性不育、遗传变异、快繁及药用等方面的研究进展。认为造成文冠果“千花一果”的生理原因可能在于树体营养不足;导致雄性不育的主要原因可能在于花药难以开裂散粉,其次才是花粉败育;文冠果花瓣等突变体的发现及体细胞胚培养成功,为优选、快繁新品种及研究木本植物的各个器官的形态建成分子机理等提供了条件,但文冠果的资源在逐年减少,有待尽快加以保护和利用;文冠果的药用价值尚有待国内深入系统地研究。     

文冠果的体细胞胚胎发生

文冠果种子在MS 6-BA 1.0 mg·L-1 2,4-D 1.0 mg·L-1 NAA 1.0 mg·L-1 3%蔗糖的固体培养基上暗培养,形成愈伤组织,愈伤组织在B5 6-BA0.5mg·L-1 NAA0.5mg·L-1 2%蔗糖的培养基中弱光悬浮培养形成体细胞胚.在蔗糖为1%时,子叶状胚萌发形成完整小植株.细胞学观察表明,文冠果体细胞胚源于胚性愈伤组织的外层细胞,此区域细胞富含淀粉粒.