Fibrillins突变体对拟南芥开花时间影响

植物的开花受到多条途径的控制,包括春化途径、赤霉素途径、自主途径和光周期途径。以拟南芥Columbia（Col.）生态型和拟南芥Fibrillins突变体(本研究所使用突变体为fbn8和fbn1a)为研究对象,以杂交的方法获得fbn1a /fbn8双重突变体。文章对Fibrillins突变体在不同的环境下FBN1a、 FBN8对开花时间调节的可能机制进行初步探究。本研究发现,Fibrillins突变体在长日照、短日照条件下均为早花,并且fbn1a /fbn8双重突变体早花现象更为明显。说明FBN1a、FBN8有可能共同在开花途径中起到作用。通过连续对突变体开花基因的检测发现,和单突变体相比,fbn1a /fbn8双重突变体中的FT、SOC1、CO的基因表达量都大幅度增加,其中FT增加的更为明显,FLC减少也更为明显。而与野生型相比较,这种现象单突变体fbn1a又要比fbn8更为明显。最后,通过检测了植株体内H2O2含量的变化发现,与野生型比较fbn8、fbn1a和 fbn1a /fbn8体内H2O2含量升高程度为20%、30%、50%。由实验结果推测Fibrillins可能通过影响体内H2O2含量变化来参与开花时间的改变。     

转几丁质酶基因烟草对三种真菌拮抗作用的研究

几丁质酶广泛存在于高等植物体内,它可以分解真菌细胞壁中的几丁质,破坏其细胞结构,从而获得对真菌的抗性.试验以转苦瓜几丁质酶基因烟草(T-Chit)为供试植物,测定植株根系和叶片内几丁质酶活性,选取了3种具有代表性的真菌:毛霉、木霉、禾谷镰刀霉,通过抑菌试验验证了T-Chit组织萃取液对真菌的抗性.结果表明:1)T-Chit几丁质酶活性显著高于非转基因烟草(Nt-X),且转基因烟草根系几丁质酶活性比叶片高86%;2)T-Chit组织萃取液对毛霉生长具有明显抑制作用,根系强于叶片;3)T-Chit对木霉和禾谷镰刀霉的抑制具有时空效应:抑菌效果与植株部位及作用时间有关.     

致病性尖孢镰刀菌生物防治研究进展

致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是种世界性的土传真菌病害之一,生物防治是解决植物枯萎病的一条理想途径.对致病性尖孢镰刀菌生物防治的研究现状及其生防因子种类和应用情况做了综述.并分析了生物防治中存在的问题,同时对今后的研究工作提出了展望.     

河南省小麦赤霉病禾谷镰刀菌的毒素化学型及SCAR类型分析

为了弄清河南地区小麦赤霉病致病禾谷镰刀菌所产的毒素化学型和SCAR类型,对我国小麦主产区河南地区的小麦赤霉病病穗进行了广泛采样,共分离出47株禾谷镰刀菌菌株.经镰刀菌毒素特异性引物测定,27株菌株产15-AcDON型毒素,占分离出的禾谷镰刀菌菌株的57.45%;19株菌株产3-AcDON型毒素,占40.43%;仅有1株菌株产NIV型毒素,占2.13%.其中,产15-AcDON型毒素的菌株属于SCARⅠ类型,产3-AcDON和NIV型毒素的菌株属于SCARⅤ类型.结果表明,河南省产15-AcDON型毒素的禾谷镰刀菌是优势种群,产3-AcDON型毒素的禾谷镰刀菌种群次之,产NIV型毒素的禾谷镰刀菌种群所占比例很低.     

一株拟南芥晚花突变体的分子分析

植物的开花时间直接控制植物营养生长期和生育期的长短,在相当程度上决定着繁育的成功与否,也与植物的产量和质量性状密切相关.拟南芥花期改变突变体是植物开花调控机制研究重要的植物材料.研究利用前期研究中获得的一株稳定遗传的、晚花表型的T-DNA插入拟南芥突变体pex2为材料,对其进行开花相关表型分析、T-DNA插入位点鉴定及插入位点基因转录分析等研究,结果表明:pex2突变体中存在单一的T-DNA插入,该插入位点位于PEX2基因下游约1 800 bp处,且该位点的插入引起了PEX2全长转录产物的缺失.该研究为进一步探索pex2突变体晚花机制及拟南芥PEX2基因与晚花表型之间的相关性研究,提供了研究材料.     

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.     

麦胚凝集素对小麦赤霉病菌禾谷镰刀菌分生孢子萌发作用的研究

作者通过自行分离纯化的麦胚凝集素,对禾谷镰刀菌分生孢子的萌发作用进行了试验,发现麦胚凝集素对禾谷镰刀菌分生孢子萌发具有抑制作用。     

AtIQM2突变影响病菌侵染引起的荧光参数变化

拟南芥IQM2由AT3G13600编码,含有1个IQ基序,是一个钙调素结合蛋白.IQM2的突变体iqm2-2及其野生型Landsberg erecta(Ler)在丁香假单胞菌番茄致病变种(Pst DC3000)的侵染下,均出现病斑,且程度未呈现明显差异.光合作用对植物的生长发育和对环境的反应至关重要,荧光参数是衡量光合作用的重要指标.为此,本研究测定了Pst DC3000侵染下iqm2-2与Ler的光系统II叶绿素荧光参数.结果表明,喷菌7 d后Ler和iqm2-2的光量子产量均明显下降,不过Ler的下降更快且差异显著;光化学猝灭系数和相对电子传递速率也呈不同程度下降,最大量子产率变化不大.由此推断IQM2参与了植物对病菌的反应,且可能与其对光合作用的影响有关,但其机制有待研究.     

腐皮镰刀菌R13发酵产大黄素的初步研究

以一株分离自高原掌叶大黄的腐皮镰刀菌R13为研究对象, 为进一步研究实验室条件下提高该菌生产大黄素产量及相关的合成途径, 研究采用了调节初始发酵pH及添加蒽醌合成途径前体物质的方法, 并通过HPLC对大黄素进行定量分析.研究发现添加丙酸、丙二酸时对该菌生产大黄素具有促进作用并表现出一定的浓度依赖效应, 可以初步确定该菌生产大黄素的合成途径为聚酮合成途径; 经优化该菌生产大黄素的产量达到3908 mg/L.     

拟南芥ProWRKY12-GUS转基因植株的构建及其染色分析

为了解析植物缺铁的分子机制,文章对拟南芥突变体库缺铁胁迫进行筛选,并获得了缺铁胁迫响应突变体wrky12。为了进一步探究WRKY12基因的表达模式及其对缺铁胁迫的响应模式,构建WRKY12-GUS重组质粒,再以野生型拟南芥为模板构建重组植株。从野生型拟南芥植株中克隆WRKY12启动子片段,将双酶切过后的WRKY12启动子片段连接到同样双酶切后的pART27-GUS质粒上,再将连接好的重组质粒转化到大肠杆菌中,通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)鉴定出阳性单克隆,测序确定后即得到ProWRKY12-GUS重组质粒,再将重组质粒转入农杆菌中,同样通过菌落PCR得到阳性单克隆。最后采用浸花法侵染野生型拟南芥植株,通过抗性筛选和PCR鉴定的方法得到纯合的ProWRKY12-GUS转基因植株。为进一步研究WRKY12基因功能奠定基础。     

基于CRISPR/Cas9系统制作拟南芥糖基转移酶ugt79b2/79b3双突变体纯合株系

CRISPR/Cas9系统在植物遗传改良及功能基因研究中有着非常重要的作用。本研究中,根据拟南芥糖基转移酶家族中同工酶UGT79B2/79B3的前体序列,设计针对靶基因UGT79B2/79B3的特异的sgRNA引导序列,构建ugt79b2/79b3-Cas9双突变植物表达载体,并转化到根癌农杆菌GV3101中。将含有目标载体的GV3101活化后,花浸染法浸染拟南芥。以后代阳性株系DNA作为模板,送公司测序。99株阳性转基因株系中分子鉴定发现有24株发生突变,其中只有1株发生ugt79b2/79b3双突变。该研究结果为拟南芥糖基转移酶ugt79b2/79b3突变体的功能开发提供了基础研究与方法支持。     

中国禾谷多黏菌传麦类病毒研究现状与展望

禾谷多黏菌属于根肿菌纲,为一种专性寄生于植物根部的真核低等生物.它本身没有致病性,但能传播大麦黄花叶病毒属和真菌传杆状病毒属的9种麦类病毒,从而引起禾谷类作物严重病害,并导致中国及其他地区禾谷类作物严重减产.相关大麦黄花叶病毒属成员包括大麦黄花叶病毒(BaYMV)、大麦和性花叶病毒(BaMMV)、小麦黄花叶病毒(WYMV)、小麦梭条斑花叶病毒(WSSMV)和燕麦花叶病毒(OMV),相关真菌传杆状病毒属成员包括土传小麦花叶病毒(SB-WMV)、燕麦金色条纹病毒(OGSV)以及新鉴定的中国小麦花叶病毒(CWMV)和土传禾谷类花叶病毒(SBCMV).测定了所有这些病毒的基因组全序列,研究了它们的地理分布.由于这些病毒能存活于禾谷多黏菌的休眠孢子内,因此可以持续十多年保持其侵染能力.研究了SBWMV、OGSV和OMV的自发缺失突变现象,发现这些突变体均不能被禾谷多黏菌传播.由于这些病毒病害的持续土传特性,目前惟一的有效防治方法是使用抗病品种,通过田间抗性筛选,已获得了一大批抗性种质资源.     

甘蓝型油菜MADS-box基因家族APETALA3基因编码区的克隆与序列分析

随着对植物花发育分子机制研究取得的重大进展，通过对双子叶植物拟南芥和金鱼草的花同源异型突变体的研究确定了花器官发育的“ABC模式”，初步揭示了植物花发育的奥秘．在拟南芥中，属于A类基因的有APETALA1(AP1)和APETALA2(AP2)，属于B类基因的有APETALA3(AP3)PISTILATA     

UV-B预处理对拟南芥uvr8-2突变体响应干旱胁迫的影响

以拟南芥uvr8-2突变体植株为材料,研究UV-B预处理对植株响应干旱胁迫的影响以及植物激素在此过程中的作用.实验结果表明:从形态观察到生理指标,UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体的干旱适应性,与野生型Ler的结果一致;UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,抗氧化酶基因POD和CAT的表达量,以及植物激素ABA、JA、SA的质量分数,降低了细胞膜受损程度.由此推测:UV-B预处理诱导uvr8-2植株的干旱适应性中存在一条不依赖于UVR8的信号转导途径,即通过增加植物逆境响应激素ABA、JA和SA的质量分数,调控抗氧化酶基因CAT和POD表达和增强抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫下拟南芥的叶片萎焉、相对含水量下降等现象.     

缺铁调控植物开花时间机制的初步研究

为揭示缺铁与开花时间二者之间的作用机制,对野生型拟南芥进行缺铁培养,结果发现0.25μM Fe³⁺营养条件下野生型拟南芥与正常营养条件下相比,开花时间提前.进一步研究发现,0.25μM Fe³⁺营养条件下的拟南芥FT基因表达量上升,SVP基因表达量下降,且ft-10、svp-41突变体在缺铁条件下不早花.这一结果表明,FT、SVP可能参与调控缺铁诱导的植物早花.本研究为揭示缺铁调控植物开花时间的机制提供新的研究方向,为提升农作物产量与品质提供重要的理论基础.     

基于全基因组测序的禾谷炭疽菌中碳水化合物酶类蛋白预测

禾谷炭疽菌侵染玉米、小麦等农作物引起的炭疽病,给各国农业生产造成了巨大经济损失.基于前期研究结果,以630个分泌蛋白为基础序列,利用CAT预测程序,对上述蛋白进行碳水化合物酶类蛋白(CAZymes)的找寻,明确该菌中CAZymes含有267个,分为主要类别和复合类别两大类,前者包括89个GHs、53个CBMs以及41个AAs、28个CEs、11个PLs、2个GTs;后者则包括30个GHs/CBMs、10个AAs/CBMs、1个CEs/CBMs等.该研究为深入开展该病菌侵染植物的作用机制提供重要的理论基础.     

拟南芥SnRK2.2/2.3激酶参与调节镉胁迫响应的机制探究

为探究拟南芥SnRK2.2和SnRK2.3基因对Cd胁迫响应的分子机制. 以野生型（WT）、双突变体SnRK2.2/2.3、过表达SnRK2.2和过表达SnRK2.3的转基因植物为材料,研究SnRK2.2和SnRK2.3基因与Cd胁迫响应的关系.发现过表达两个基因可以提高拟南芥对Cd的耐受性,表现为可以减少Cd、丙二醛（MDA）及活性氧（ROS）的累积量,增加抗氧化酶CAT、POD和SOD的活性. qRT PCR结果显示在Cd胁迫下,两种过表达植株中铁转运蛋白IRT1和转录因子FIT、bHLH038和bHLH039表达水平受到明显抑制,ABA合成相关基因AAO3和NCED3的表达量显著上调.在Cd胁迫下,两种过表达植株中ABA含量显著高于WT和双突变体. 以上结果表明：拟南芥遭受Cd胁迫时,SnRK2.2和SnRK2.3基因通过下调IRT1基因表达从而减少植物对Cd的吸收,同时通过增加内源ABA含量来缓解Cd对植物的毒害.     

拟南芥突变体与基因功能研究

当前,突变体已成为功能生物学研究的重要工具.文章综述了模式植物拟南芥在群体遗传变异、自发突变体表型、人工突变体库构建、突变体基因功能分析等方面取得的进展.拟南芥突变体的研究能促进其在功能、进化上的了解,更有助于其他高等植物的基因功能分析。     

拟南芥钙依赖型蛋白激酶突变体cpk3-1和cpk6-1 PCR鉴定及其在CO_2通路中的作用

植物中钙依赖性蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinases,CDPK)是一种重要的感受Ca2+流的传感器,广泛参与到气孔运动和响应各种胁迫刺激的信号转导途径中。研究通过获得拟南芥纯合突变体cpk3-1,cpk6-1和cpk3-1/cpk6-1,研究了CPK3与CPK6在CO2信号通路中作用。结果显示,编码离子通道的基因在不同浓度的CO2处理时表达量会发生变化,但在突变体cpk3-1,cpk6-1,cpk3-1/cpk6-1中,与野生型相比,这些基因的表达量没有差异,表明在CO2信号通路里,CPK3和CPK6可能不发挥作用。     

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.