豌豆PsSGR基因cDNA的分离及其遗传功能分析

拟南芥滞绿基因AtNYE1是衰老过程中调控叶绿素降解的关键基因.利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,在豌豆(Pisum sativum)中分离获得了黄色子叶豌豆PsSGR基因和突变体绿色子叶豌豆PssgrGr基因的全长cDNA.为了验证AtNYE1同源基因PsSGR的功能,将黄色子叶豌豆PsSGR和绿色子叶豌豆PssgrЛ2775的编码区序列分别构建到带有花椰菜花叶病毒35S组成型强启动子和拟南芥叶片衰老特异诱导型启动子SAG12的植物表达载体上,经农杆菌介导、通过花序浸染法转化拟南芥滞绿突变体nye1-1.互补实验结果显示,PsSGR基因能够恢复拟南芥滞绿突变体nye1-1的滞绿表型,而PssgrЛ2775基因则不能.这一结果表明,豌豆PsSGR是负责豌豆子叶中叶绿素降解的调控因子.     

植物激素调控籽粒大小的研究进展

植物种子的大小和品质是影响农作物产量的主要因素之一,研究控制种子籽粒大小发育的相关因素,对提高农作物产量具有重要意义.近年通过分析种子发育缺陷突变体或QTL等分子遗传学的方法,发现许多控制种子发育的重要基因影响着种子的大小和产量.对模式植物拟南芥和水稻的研究发现,许多调控种子发育的功能基因通过整合到植物激素的代谢或信号转导途径起作用,说明植物激素在调控籽粒发育中发挥重要作用,但有关作用的分子机理及其遗传调控网络待阐明.该文以模式植物拟南芥和水稻种子发育研究为例,着重介绍植物激素调控种子籽粒大小调控的研究进展.     

拟南芥叶片衰老前后叶绿素降解代谢基因表达和酶积累的模式及其影响因素分析

由叶绿素降解引起的叶片衰老褪绿不仅是植物衰老最直观的性状，还是植物进行营养动员的关键事件。近年来，进入衰老窗口(senescence window)后的叶片中叶绿素降解代谢酶基因(Chl catabolic genes,CCGs)的表达调控已经得到了较为充分的研究，但在未衰老叶片中对CCGs表达模式的研究还鲜见报道。本研究中，我们分析了主要叶绿素降解代谢酶(Chl Catabolic Enzymes, CCEs)及其编码基因CCGs在自然衰老以及未衰老的拟南芥叶片中的表达模式。研究结果显示，在叶片自然衰老过程中，CCGs剧烈上调表达且CCEs蛋白逐渐累积，以催化衰老细胞中叶绿素的大量降解；值得注意的是，在长日照培养条件下，未衰老叶片中CCGs的表达存在显著的波动，其表达量在光照开启后开始上升，10:00～16:00之间达到峰值后逐渐下降。我们的分析显示，CCGs表达量的波动很有可能是光-暗交替导致的，与CCA1介导的节律信号没有明显的相关性。我们的研究结果提示，外界光信号对未衰老叶片中CCGs的表达调控起至关重要的作用。     

乌塌菜叶绿素降解代谢调控相关基因BcNYE1的克隆和分析

采用电子克隆策略结合RT-PCR从乌塌菜中分离得到了AtNYE1的同源基因BcNYE1完整编码区序列,并对其进行基因组组成和功能研究.BcNYE1的开放阅读框(ORF)长870 bp,编码289个氨基酸残基;基因组序列全长为1 132 bp,有2个内含子和3个外显子.为了验证BcNYE1基因的功能,构建了植物双元表达载体pCHF4-BcNYE1,采用冻融法导入农杆菌GV1301,通过花蕾浸染法转化拟南芥滞绿突变体nye1-1.对所获得的卡那霉素抗性植株进行PCR、RT-PCR检测,结果表明,在得到的转基因株系中,BcNYE1基因已整合到受体植物基因组中,并且可以转录成mRNA.互补实验结果显示,BcNYE1基因不具备互补拟南芥滞绿突变体nye1-1叶绿素降解缺陷的功能.     

拟南芥BLI基因调控植物衰老的研究

BLISTER(BLI)蛋白是多种应激反应的调节因子,可以促进植物对环境的适应性. BLI蛋白通过抑制IRE1蛋白以维持植物的正常生长,缺失BLI蛋白的拟南芥植株出现多种发育缺陷表型. 文章以拟南芥bli突变体为实验材料,通过细胞生物学及遗传学方法检测其衰老相关表征,发现bli突变体植株早期出现叶片黄化、叶绿素含量下降、离子渗透率升高等一系列衰老表型;与此同时,bli突变体体内衰老相关基因表达上调,光合作用相关基因表达下调,表明BLI蛋白参与植物衰老过程;外源施加ROS导致野生型Col-0植株中BLI基因表达量减少; GUS显色结果表明BLI在植株各组织器官中均有表达,为进一步解析BLI调控衰老的分子网络提供了思路.     

水稻高温白化复绿突变体tcd52的遗传分析和分子定位

粳稻品种“嘉花1号”经甲基磺酸乙酯（EMS）化学诱变处理,获得一个稳定遗传水稻幼苗高温白化复绿突变体tcd52.该突变体在高温（>24℃）条件下,二叶期叶色呈白色失绿,三叶期开始复绿,四叶期后与野生型没有明显差异;而在低温（20℃）条件下,tcd52突变体苗期叶色与野生型一致呈绿色,无白化现象.利用该突变体tcd52与“培矮64S”杂交构建F₂遗传群体,发现苗期的高温白化复绿叶色性状受到一对隐性核基因控制,并将该突变基因（tcd52）定位在水稻第5染色体上的ID05M16025和ID05M16113分子标记之间的127 kb区间内,经测序推定突变基因是编码PPR蛋白的基因LOC＿Os05g49920.结果表明：tcd52是一个受高温响应且影响水稻早期叶绿体发育的关键基因.今后将进一步对tcd52基因进行研究,以加深了解温度对水稻叶绿体分子发育机理.     

植物对重金属耐性机理的研究进展

从两方面综述了植物对重金属胁迫的耐性机理.（1）植物生理生化代谢途径对重金属胁迫的适应性反应,包括与重金属解毒螯合相关的硫代谢途径;与植物抗氧化相关的活性氧代谢途径;与酚类物质生成及植物木质化形成相关的次生代谢途径.（2）植物对重金属耐性的分子机理研究,包括对与重金属胁迫相关代谢途径中关键酶基因克隆和功能鉴定;金属硫蛋白（MT）和膜金属转运蛋白基因表达和调控;与重金属胁迫相关的植物逆境信号传导的研究.随着基因组学的发展,通过进化各异的模式生物基因组比较及通过使用一些如基因差异表达技术、表达序列高通量分析技术和功能获得或突变体互补等技术在植物重金属耐性机理的研究中也取得了一些进展.     

拟南芥耐硒突变体的筛选和鉴定

文章采用不同质量浓度的亚硒酸钠(Na2SeO3)对拟南芥突变体库中的2121株拟南芥进行筛选,筛选出29株候选突变体,最终得到2株稳定突变体vsel1和vse2,通过表型鉴定和生理生化鉴定确定是突变体.该研究为耐硒基因克隆及功能分析奠定了基础,对于揭示植物耐硒的分子机理具有重要的理论意义.     

一个新的水稻幼苗黄叶突变体的遗传分析及其基因的初步定位

在60Coγ射线辐照的水稻突变体库中,发现了一个以粳稻品种日本晴为遗传背景的幼苗叶色黄化突变体syl11(seedling yellow leaf 11).与野生型相比,突变体幼苗第二和第三叶表现黄色,在其完全展开之前叶片自其顶端开始转绿,长到四叶期其叶色恢复正常;并且该突变体syl11幼苗黄色叶片光合色素含量明显下降.遗传分析表明,该突变体的遗传性状由1对隐性核基因控制.本研究以培矮64S/syl11的F2代突变型植株作为定位群体,应用微卫星(SSR)分子标记以及新发展的InDel分子标记,将基因syl11定位在水稻第11号染色体长臂上的RM26652和处于着丝粒附近的ID11974分子标记之间,其遗传距离分别为0.5 cM和0.7 cM.     

医用抗生素对高等植物的作用研究现状

介绍了当前国内外医用抗生素对高等植物生理生化和生长发育的调控及遗传转化等方面的研究现状.业已发现,医用抗生素能诱导禾本科植物种子萌发时胚乳中α 淀粉酶的合成并促进幼苗的生长;促进叶片中叶绿素的合成和抑制其降解;促进茎叶的生长和根的形成及生长;促进或抑制植物组织培养过程中愈伤组织的形成及器官的再分化;防治植物病害等.医用抗生素在高等植物的遗传和转化等方面也有重要作用.     

Structural and biochemical mechanism responsible for the stay-green phenotype in common wheat

In order to increase the supply of assimilated carbon to grain, a new stay-green wheat cultivar, Chuannong17 (CN17), with delayed leaf senescence, carrying wheat-rye 1RS.1BL translo- cated chromosome was developed. CN17 exhibited distinct differences in net photosynthetic rate (Pn), chlorophyll (Chl) content, malondialdehyde (MDA) content, activity of both superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) during the grain filling stage, and flag leaf senescence compared with the control. The new cultivar maintained longer and higher photosyn- thetic competence compared with the control, and this aspect correlated with the difference in chloro-plast development. Moreover, the stay-green pheno-type of CN17 was also observed under natural growth conditions. Consequently, the coordination of the physiological, biochemical, and structural aspects in the stay-green cultivar produced higher seed weights and per-plant yield compared with the control cultivar.     

Physiological Defense Mechanism of Ligularia intermedia Against UV—B Radiation on Dongling Mountain

Liguloria intermedia growing at different altitudes were used to investigate the mechanism of ultraviolet (UV)-resistance on physiological aspects in the field. The tests compared the absorbance of the UV-absorbing compound, the content of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids, and the activities of peroxidase (POX) and superoxide dismutase (SOD) in Ligularia intermedia growing at three different altitudes on Dongling Mountain in northern China. There were no significant differences between the plants growing at 1160m and 1820m. However, all of these factors increased dramatically at 2190m. The results indicate tha tthe UV-resistance of the plants mainly depends on the mechanism of filtering the radiation and preventing the reactive oxygen species (ROS) damage produced by UV-B.     

DNA甲基化研究进展

DNA甲基化已成为阐明正常和病理基因表达现象的重要机制,因而已成为当前分子生物学的研究热点之一。对DNA甲基化的转录抑制机制、在肿瘤发生中的作用、与细胞衰老和凋亡的关系、抑制剂以及分析方法等方面的研究新进展进行了综述。     

甘薯叶片衰老的生理变化

用处于不同衰老时期的甘薯叶片为材料，研究了与衰老有关的多项生理指标的变化，比较了品种间抗衰老能力的强弱。结果指出，用能量（ＡＴＰ）耗损的观点结合其与气孔开闭运动的关系的研究，是深入认识和理解叶片衰老机制的有益途径。     

不同类型水稻群体持绿性的基因型×环境互作分析

以4个水稻群体(9802s、R287、两优287及(两优287)/R287)为材料,利用多年份多试点品种区域试验的统计分析方法,对其在2个年份和3个试点区所测得的叶长、叶宽、叶绿素含量spad1(抽穗时)和spad2(抽穗15 d后)进行方差、单性状和综合性状的分析发现,水稻的持绿性状除了受到遗传基因型的影响外,还受到环境以及基因型×环境互作效应的影响,同一品种的同一性状在不同环境条件下的表现不一定相同;(两优287)/R287和两优287的持绿性均较强,虽然(两优287)/R287的spad2稳定性高于两优287,但是由于其变异性较大,两优287的综合性状优于(两优287)/R287.     

栽培密度对有色稻抽穗后剑叶一些衰老生理特性的影响

以黑糯和红粳两个有色稻为材料,设5种不同的栽培密度,研究了不同栽培密度对有色稻抽穗后剑叶的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和SOD酶活性等一些衰老生理指标的影响。结果表明：随栽培密度的增加,有色稻抽穗后剑叶叶绿素a、b含量、可溶性蛋白质含量和SOD酶活性均呈下降趋势,而叶绿素a/b值和丙二醛含量呈上升趋势,且高密度E处理下这些指标变化幅度较大,衰老加快。试验还表明,有色稻抽穗后剑叶叶绿素含量、SOD酶活性、丙二醛含量等衰老生理指标的变化幅度与品种的耐密性密切相关。     

植物激素对花瓣衰老影响的研究进展

衰老是植物生长发育过程中的一个生物学现象.花瓣的衰老是开花植物有性生殖的一个组成部分.近年来,随着对花瓣衰老的深入研究,许多植物激素被证实参与了花瓣衰老的过程.主要阐述了目前对花瓣衰老的相关认识,以及各类植物激素在花瓣衰老中的调控作用和相关分子机制.     

dst6,拟南芥中一个可能的新的det2等位基因突变株

在黑暗条件下筛选拟南芥滞绿突变体时,得到一株突变体,dst6,表现出典型的油菜素突变体的特征．遗传分析表明其是单基因隐性突变．利用简单序列多态性标记,将其定位于2号染色体的底部．粗定位的结果和形态学特征表明dst6可能是一个det2等位基因突变株．通过对(dst6中DET2基因的测序分析,证明了dst6可能是一个新的det2等位基因突变株．     

表油菜素内酯对大麦叶片衰老的生理效应

在大麦幼苗期,用表油菜素内酯(epIBR),进行叶面喷施,能提高叶片中叶绿素含量和光合速率,减缓MDA的积累和降低电解质外渗率。epIBR对延缓大麦生长后期叶片衰老也具有一定生理效应。     

春小麦不同叶位及叶龄叶片若干生理生化指标的动态变化

对春小麦开花后的不同中位及叶龄叶片在衰老过程中的相关生理生化指标进行了分析。结果表明：不同叶位叶片，在同一生育期内，旗叶的蛋白质含量，叶绿素含量和ＣＡＴ活性均高于其他叶位叶片，ＭＤＡ含量和外渗电导率值低于其他叶位叶片，随着叶龄的增加，旗叶的这些生理生化指标的变化趋势都慢于其他叶位叶片。