农杆菌介导的日本落叶松胚性细胞遗传转化研究

基于体细胞胚胎发生技术平台,利用携带pSuper1300+质粒,以潮霉素为筛选标记基因的农杆菌GV3101介导日本落叶松遗传转化,对植物受体材料生理状态、农杆菌浓度和浸染时间以及共培养时间等影响因素进行了研究、分析和讨论.结果表明:综合优化各影响因素,生长旺盛的日本落叶松胚性细胞,经浓度为0.4(OD600)的农杆菌浸染10min,共培养2d,再用含400mg/L的头孢霉素的液体培养基清洗脱菌,然后在含400mg/L的头孢霉素固体培养基上恢复培养,并置于含5mg/L潮霉素的固体培养基上多次筛选,最终共获得54个抗性细胞系,转化率平均为0.94个/g.PCR检测鉴定,所有抗性细胞系均为阳性转化体,并排除了农杆菌污染导致的假阳性.研究建立并优化了农杆菌介导的日本落叶松遗传转化技术,为进行遗传改良和基因功能鉴定提供有利平台.     

落叶松繁殖与育种研究中的干细胞发育模型

落叶松是我国北方中高山地区重要的针叶速生造林用材树种,基于落叶松体细胞胚胎发生模型的优质落叶松速生及转基因育种等品种改良技术,是世界林业研究关注的焦点.本文重点介绍了以落叶松体细胞胚胎发生体系为基础的快速繁殖、转基因育种技术及基础研究方法与技术,并对其中存在的问题进行了讨论与阐释.     

杨属青杨组种(品种)间核型比较

对我国杨属 (Populus)青杨组 (Tacamahaca)的 10个种 (包括品种 )的核型进行了比较研究 ,结果如下 :小青杨P pseudo simoniiKitag .,2n =38=2 7m 6sm (1SAT ) 4st (2SAT ) 1t (1SAT) ;毛果杨P trichocarpaTorr .,2n =38=2M 18m (1SAT ) 8sm 10st (1SAT) ;北京青杨P cathayanaRehd .var.Beijing ,2n =38=1M 2 4m 6sm 7st (2SAT) ;群众杨P בpopularis’ ,2n =38=3M 2 7m 2sm (1SAT ) 4st (2SAT ) 2t (1SAT) ;合作杨P ×xi aozhuanicaW .Y .HsuetLiangcv .Opera ,2n =38=1M 2 9m 4sm 5st;五台青杨P cath ayanaRehd .var .Wutai,2n =38=5M 2 2m 4sm 5st 2t (2SAT) ;甘肃青杨P cathayanaRehd .var.Gansulinxiaman ,2n =38=2M 2 8m 1sm 7st (1SAT) ;青海青杨P cathayanaRe hd .var.Qinghai,2n =38=1M 2 7m 3sm 6st (3SAT ) 1t (1SAT) ;中青 10号P cath .×Zhongqingnensis 10 ,2n =38=1M 2 6m 4sm 5st (2SAT ) 2t (2SAT) ;中青 4 8号P cath .×Zhongqingnensis 4 8,2n =38=16m 10sm (1SAT ) 10st (2SAT ) 2t (1SAT)。青杨组种间核型有一定区别 ,大部分种 (品种 )的核型均由中部和近中部着丝点染色体组成 ,少数种具端着丝点染色体 ,按Stebbins的核型分类 ,青杨组均属于 2B     

25S rDNA在杨属植物染色体上的定位

利用荧光原位杂交技术对杨属(Populus)植物五个组中二倍体(2n=2x=38)代表种:毛白杨(P.tomentosa)、箭杆杨(P.nigravar.thevestina)、大叶杨(P.lasiocarpa)、小青杨(P.pseudo-simonii)、胡杨(P.euphratica);以及所发现的白杨组和黑杨组天然三倍体(2n=3x=57):毛白杨(P.tomentosa)、武黑1号(P.euramericana cv.Wuhei-1)进行了25S rDNA的染色体定位。二倍体毛白杨、箭杆杨、小青杨和大叶杨都具有4个25S rDNA位点,而胡杨只有2个较大的25S rDNA定位于1对小的染色体上,白杨和黑杨天然三倍体的两个种各有6个25S rDNA位点。同时作者还将杨属植物25S rDNA的分布变化与常规核型分析结果进行了比较。     

杨属派间核型比较研究

对杨属五派代表种的核型进行了分析,各代表种核型公式如下:欧洲山杨(白杨派)2n=2x=38=21m(2SAT)+4sm+13st(1SAT);小叶杨(青杨派)2n=2x=38=1M+26m(1SAT)+8sm(1SAT)+1st+2t(1SAT);大叶杨(大叶杨派)2n=2x=38=2M+22m+8sm+6st;胡杨(胡杨派)2n=2x=38=2M+23m+3sm+10st(2SAT);箭杆杨(黑杨派)2n=2x=38=3M+29m(2SAT)+5sm+1st。杨属派间核型差异主要表现在中部与次中部着丝点(M,m)和近端部与端部着丝点(st,t)染色体数目上。白杨派和胡杨派具较多的st、t染色体,核型不对称系数比其它派高。按Stebbins理论白杨派和胡杨派属进化类型。     

豆科三属八种植物的核型及rDNA定位研究

对豆科槐属的国槐(SophorajaponicaL.)、五叶槐(S.japonicaL.f.oligophyllaFranch.)、龙爪槐(S.japonicaL.f·pendulaLoud.)、黄金槐(S.xanthanthaC.Y.Ma.)(以上均为四倍体,2n=4x=28)、红花槐(S.rubrifloraTsoong.,2n=3x=21),刺槐属的刺槐(Robiniapseudoa-caciaL.,2n=2x=22)、毛洋槐(R.hispidaL.,2n=2x=30)和紫穗槐属的紫穗槐(AmorphafruticosaL.,2n=2x=40)核型进行了分析,并应用荧光原位杂交技术进行了45SrDNA的染色体定位。槐属4个四倍体种各具4个45SrDNA位点,位于两对染色体的着丝粒周围;红花槐,3个45SrDNA位点位于第5组染色体随体区域。刺槐,4个rDNA位点位于两对随体染色体端部;毛洋槐,8个rDNA位点,4个位于两对染色体的随体及次缢痕,另4个位于两对染色体着丝粒周围。紫穗槐,6个45SrDNA位点,分别位于3对染色体的着丝粒和随体。本文对rDNA作为染色体标记在核型分析中的应用及在基因组中的分布特点进行了讨论。     

梭梭小G蛋白基因HaRAN1克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术从梭梭中获得了一个干旱诱导的TDF序列,编码RAN基因的cDNA片段,利用5'-RACE和3'-RACE技术克隆到一个1 083 bp的全长基因,含有一个编码221个氨基酸的开放阅读框,具有结合GTP/GDP的4个保守结构域,属于RAN1亚家族,命名为HaRAN1.Blast分析表明,HaRAN1与单、双子叶植物(毛果杨、拟南芥、小麦、水稻)的一致性高达95%~96%以上;与哺乳动物(人类)和真菌(烟曲霉)的一致性高达88%以上;半定量RT-PCR分析显示,干旱、PEG和NaCl胁迫明显诱导HaRAN1基因的表达.结果表明,HaRAN1基因编码蛋白在物种间具有高度保守性,可能在梭梭适应极端干旱的沙漠生境中起重要作用.     

落叶松体细胞胚胎发生诱导多倍体的研究

通过检测细胞系增值率及细胞分裂指数确定细胞系分裂最旺盛时期,利用秋水仙素和氨磺灵诱导落叶松多倍体体细胞胚胎的发生,揭示了两种抗微管物质对落叶松体细胞胚胎发生的影响.秋水仙素在浓度为500 mg·L-1,浸泡处理36 h时能使多倍体体细胞胚胎发生的比例达到85.2%,体细胞胚发生率达到351.1个/g;氨磺灵在1～5 mg·L-1的浓度下处理后的细胞系几乎失去体细胞胚分化能力,无法大量获得多倍体体细胞胚.通过细胞压片及去壁-低渗涂片对比观察发现氨磺灵诱导后的细胞系除了染色体数目加倍外还有部分细胞发生程序性死亡.该研究初步证明了秋水仙素较适合落叶松多倍体体细胞胚的诱导,氨磺灵对落叶松毒害明显,不适合其多倍体的诱导.     

落叶松干细胞发育模型研究中酌高通量测序技术

后基因组时代的生命科学研究对每一位林业科学工作者来说都充满了挑战。随着“后基因组时代”的到来,国际学术界已经认识到发展低成本、高效率的测序技术的重要,陛。在这样的背景下,高通量测序技术应运而生,成为DNA测序发展历程的一个新的里程碑,为现代生命科学领域的研究提供了前所未有的机遇。其代表性技术平台有Roche的454N序技术、Illumina的Solexa测序技术、microRNA微阵列芯片技术及降解组高通量测序技术。目前,此系列技术在模式植物中挖掘关键基因的研究已经非常成熟。在林木领域,尤其是在尚无参考基因组和基因组信息庞大的裸子植物中的应用逐渐成为研究热点,并已经取得了很大的进展。