基因编辑技术研究进展及其在苜蓿等豆科饲草作物中的应用

基因编辑是对生物基因组进行靶向修饰的一项新型生物技术,可以在不同物种中实现对目标基因的定点敲除、基因片段置换以及基因定点插入等基因定向编辑,目前基因编辑技术已在植物基因功能解析和作物遗传改良研究中得到广泛应用。本文简要回顾基因编辑技术的发展历程,重点介绍新近发展的CRISPR/Cas9技术在植物中的研究进展,并对CRISPR/Cas基因编辑技术在苜蓿等饲草作物中的应用进行探讨和展望。     

MicroRNA-21反义寡核苷酸可以抑制U373MG细胞对替尼泊苷VM-26的耐受性

脑胶质瘤患者对化疗药物的耐受性是亟待解决的问题之一．microRNA参与了肿瘤发生发展的诸多过程．选取目前临床上常用的治疗脑恶性胶质瘤的化疗药物替尼泊苷(teniposide) VM-26和人恶性胶质瘤细胞系U373MG为研究对象,通过反义寡核苷酸技术,应用MTT及细胞生长曲线等方法,发现抑制microRNA-21的功能后,细胞活性明显降低,且可以在一定程度上抑制U373MG细胞对VM-26作用的耐受性,而且这种耐受性的抑制与细胞生长速度关系不大,从而为指导临床用药,探索肿瘤细胞耐受化疗药物的机制提供新的线索．     

蒺藜苜蓿糖基转移酶基因SMALL AND EMERALD1的克隆和功能研究

类黄酮代谢对于植物生长发育和植物-环境互作至关重要,其中糖基转移酶介导的糖基化修饰在类黄酮代谢中发挥着重要作用。为了研究蒺藜苜蓿中糖基转移酶的生物学功能,通过定向筛选蒺藜苜蓿Tnt1逆转座子插入突变体库,获得了一类植株矮小、叶片深绿的突变体small and emerald1 (se1)。通过基因表型连锁性分析成功克隆了SE1基因,该基因编码1个糖基转移酶,与拟南芥中调控类黄酮生物合成的AtUGT84A1氨基酸同源性为52.8%。对野生型和se1突变体叶片的类黄酮含量进行测定发现类黄酮总量在se1突变体中显著降低(P<0.01)。进一步研究发现在se1突变体中类黄酮合成途径关键基因CHS、F3H和F3’H表达水平下降。亚细胞定位显示SE1可能在细胞质和细胞核中发挥生物学功能。研究表明糖基转移酶基因SE1可能参与蒺藜苜蓿类黄酮合成代谢调控,进而影响其生长发育。此外,研究还发现SE1基因对于叶绿素合成可能具有负向调控作用。     

核桃楸的胚胎学研究（Ⅰ）——小孢子发生及雄配子体发育

通过石蜡制片技术对小孢子的发生和雄配子体发育过程进行了系统的研究。结果表明：花药含有4个花粉囊;花粉囊壁包括表皮、纤维层、中层、绒毡层;花药壁发育属基本型,腺质绒毡层,中层和绒毡层在花粉发育过程中逐渐解体,成熟的花粉囊只保留表皮和纤维层。小孢子母细胞减数分裂中,细胞质分裂是同时型。四分体排列方式为四面体型,四分体解体产生单核花粉粒,成熟花粉为2-细胞型。