呼伦贝尔黄花苜蓿MfMYB30基因的克隆及表达分析

该研究在呼伦贝尔黄花苜蓿(Medicago falcata L. cv. Hulunbuir)转录组测序基础上,通过RT PCR方法克隆获得了MfMYB30基因,并通过生物信息学和表达分析进行初步研究,为深入研究MfMYB30基因的功能和开发利用奠定基础。结果表明：(1)成功克隆获得呼伦贝尔黄花苜蓿MfMYB30基因,其ORF序列长为957 bp,编码318个氨基酸,相对分子质量为86.85 kD,理论等电点为5.11。MfMYB30蛋白为疏水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽序列。(2)系统进化分析表明黄花苜蓿MfMYB30蛋白与紫花苜蓿MsMYB4、拟南芥AtMYB30、木豆CcMYB30、蒺藜苜蓿MtMYB30和大豆GmMYB60聚为一个类群,亲缘关系较近。(3)实时荧光定量PCR结果显示,MfMYB30在黄花苜蓿模拟刈割不同天数后的相对表达量呈先降低后升高的趋势,在刈割7 d后相对表达量达到峰值。(4)通过在拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该蛋白定位于细胞核。研究推测,MfMYB30基因可能在黄花苜蓿刈割或放牧胁迫响应过程中发挥重要调控作用。     

蒙古冰草Lhcb1基因克隆及干旱胁迫下的表达分析

利用同源序列从蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)克隆得到1个光合作用叶绿体结合a/b基因,命名为MwLhcb1。MwLhcb1基因cDNA全长1 138bp,包含801bp开放阅读框,编码267个氨基酸,蛋白分子量为28.21kD,等电点4.92。该蛋白二级结构中具有Lhcb基因家族的保守结构域。MwLhcb1蛋白氨基酸序列与其他物种同类蛋白相似性均在87%以上,其中与小麦同类蛋白相似性程度最高达99%。实时荧光定量PCR结果显示,MwLhcb1基因主要在茎叶中表达,在根中表达量极少,干旱胁迫影响MwLhcb1基因表达。该研究结果为进一步研究MwLHcb1在蒙古冰草光合作用与抗旱性中的功能奠定了基础,并从基因遗传进化角度证实了蒙古冰草是小麦野生近缘种的观点,从而提出蒙古冰草是小麦抗性改良的理想基因供体。     

生物反应器法处理油泥污染土壤的研究

采油过程产生的油泥是整个石油烃污染源的重点。在陆地生态环境中 ,烃类的大量存在往往对植物的生物学质量产生不利影响 ,更重要的是石油中的一些多环芳烃是致癌和致突变物质 ,这些致癌和致突变的有机污染物进入农田生态系统后 ,在动植物体内逐渐富集 ,进而威胁人类的生存和健康[1 ,1 1 ] 。大量的废弃油泥 ,不仅污染农田 ,同时也给石油行业带来巨大的经济损失。污染土壤的治理主要有物理、化学和生物 (生物修复 )方法 ,生物修复方法被认为最有生命力。污染土壤生物修复技术主要有 3种 ,即原位处理、挖掘堆置处理和反应器处理。反应器处理是…     

蒙古冰草MwLEA3基因植物表达载体的构建

以植物双元表达载体pCAMBIA2300为基础,设计分别带有酶切位点XbaI和PstI的一对引物,从克隆载体pGM-T-MwLEA3中扩增到目的基因MwLEA3。用XbaI和PstI双酶切该目的基因及表达载体pCAMBIA2300,回收后利用T4DNA连接酶连接,获得植物表达载体pCAM-MwLEA3。通过冻融法将所获得的植物表达载体重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404菌株中,为该基因的功能鉴定及通过农杆菌介导法将MwLEA3基因导入植物提高相关抗性奠定了基础。     

小麦品种梭条花叶病抗性基因遗传分析及分子标记筛选

选用3个抗梭条花叶病的小麦品种“仪宁小麦”、“徐87633”和“西风”为抗病亲本、以感病品种“镇9523”为感病亲本配制了3个杂交组合,对4个亲本及其杂种后代(F1及F2代)单株的田间抗病鉴定表明,3个抗病亲本的抗性均由核基因控制,为显性遗传方式。“仪宁小麦”和“西风”的抗性受两对表现互补效应的显性基因控制;“徐87633”的抗性受一对显性基因控制。选取涉及小麦21条染色体上的266对SSR引物在“仪宁小麦”和“镇9523”间进行筛选,其中108对引物在两亲本间表现多态。根据“仪宁小麦”ד镇9523”F2代单株的田间抗病鉴定结果,采用BSA的方法,将已初筛的108对引物在抗、感池间进行扩增,发现引物Xgwm261在抗、感池间表现多态,表明该引物与“仪宁小麦”的抗病基因连锁,并将该抗病位点初步定位于2DS上。用该标记对F2代224个单株进行PCR扩增,根据扩增结果,采用Mapmaker3.0软件计算遗传距离,结果显示,该标记与抗病位点间的遗传距离为22.9cM。     

光合有效辐射与地下水位变化对柽柳属荒漠灌木群落碳平衡的影响

全球气候变化和人类活动的加剧, 正导致古尔班通古特沙漠南缘原始盐生旱生荒漠地区的地下水位发生显著改变。大气污染导致该地区太阳辐射减少。以盐生荒漠建群种多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象, 选择地下水位在2.9-4.5 m波动的典型原始生境, 观测了生长期内光合有效辐射和地下水位变化时的光合作用、蒸腾作用和叶水势等生理活动的季节变化, 调查了根系分布特征; 并利用涡度相关系统测定了生态系统碳水通量, 估算群落碳同化能力、蒸腾耗水量与叶面积指数的季节变化, 旨在揭示光合有效辐射和地下水位等环境因素对柽柳属(Tamarix)荒漠灌木群落光合作用的影响。研究结果表明: 降水造成的潜土层水分状况变化对多枝柽柳的碳平衡没有显著影响。深根系与气孔调节是多枝柽柳碳平衡适应荒漠环境水分状况的两个关键机制。特殊的气孔行为体现了多枝柽柳以高水分消耗为代价将其碳获取最大化的适应对策; 多枝柽柳生理与群落尺度的水分平衡和碳获取均依赖于深根系获取的稳定地下水源, 缓和的地下水位波动将不会扰动其现有的碳/水平衡, 地下水位剧烈下降将危及多枝柽柳的生存。此外, 光合有效辐射是另一个主要影响因素, 与群落碳获取呈显著正相关关系。群落碳同化能力的季节变化是光合有效辐射和地下水位共同影响下光合作用物候学特征的体现。过度开采地下水和直接破坏原生植被的行为, 将会严重地干扰多枝柽柳群落的生存, 进而破坏该区域现有的生态水文过程。     

野生黄花苜蓿冷诱导基因克隆及序列分析

根据紫花苜蓿抗寒基因cas15B(登录号:L12462)的cDNA序列,设计1对特异引物,以经过低温胁迫的黄花苜蓿总RNA为模板,采用RT-PCR方法克隆获得了550bp的cDNA片段。测序和序列分析结果表明,扩增片段长度为550bp,编码159个氨基酸。主要由Gly(甘氨酸)、Glu(谷氨酸)、His(组氨酸)、Lys(赖氨酸)这4种氨基酸组成,占总量的70%。含1个重复了5次的10肽基序,其序列为Lys-Gly-Glu-Gln-His-Gly-His(Phe)-Val(Leu)-Gly-Gly。经序列比较分析,该片段与紫花苜蓿冷诱导基因CAS15B的核苷酸、氨基酸的同源性均为90%,命名为MfCAS15-1。亚细胞结构定位分析结果显示,MfCAS15-1是一种定向到核的蛋白,在调节或维持核的结构与功能方面起作用。本研究在黄花苜蓿中成功获得了抗寒基因同源序列,为最终克隆黄花苜蓿MfCAS15-1抗寒基因全长奠定了基础。     

苜蓿雄性不育系MS-4 SSH文库构建及基因表达分析

以苜蓿雄性不育系MS-4与可育系花蕾为材料,利用抑制性消减杂交(SSH)技术,分别构建了不育条件下和可育条件下基因差异表达消减cDNA文库,在2个库中分别随机挑选阳性克隆进行测序,经序列比对分析,共获得功能已知的EST序列190条。后经GO功能分类,对推定出的6个相关基因进行荧光定量PCR分析。结果表明:6个基因在苜蓿雄性不育系花蕾不同发育时期中均出现差异表达,推测这6个基因可能与苜蓿雄性育性相关,并且在其育性转换中具有重要作用。     

野大麦高效组培快繁及农杆菌介导的愈伤侵染体系建立

野大麦(Hordeum brevisubulatum)为禾本科大麦属多年生草本植物,具有较强的抗寒和耐盐碱能力,是挖掘抗逆基因的优良种质资源。但目前尚未见野大麦遗传转化体系的报道。该研究以蒙农1号杂交野大麦成熟胚为外植体诱导愈伤组织,建立了野大麦高效组培快繁体系,分化率达70%,快繁系数为35。在此基础上,利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) EHA105菌株侵染筛选获得的高质量愈伤系YZ101,通过优化侵染条件使侵染率接近30%。该体系的建立为野大麦功能基因组研究与分子设计育种奠定了基础。     

蒙古冰草MwLEA3基因ihpRNA表达载体的构建

采用RT-PCR方法从蒙古冰草中克隆出MwLEA3基因的特异性cDNA序列,并连入克隆载体pGM-T中.根据植物中ihpRNA原理,成功构建了35S启动子调控的具有MwLEA3基因反向重复结构的ihpRNA表达载体pART27-MwLEA3(HB)-MwLEA3(EX),并通过冻融法转化将MwLEA3基因的ihpRNA表达框架成功导入根癌农杆茵LBA4404中.