osRACD基因表达与光敏核不育水稻光周期育性转换的相关性

为检测水稻低分子量GTP结合蛋白编码基因osRACD与光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换的相关性,用农杆菌介导转化和潮霉素抗性筛选获得了大量的转基因水稻植株.通过PCR、Southern杂交、RT-PCR和Northern检测等,证明反义osRACD基因和正义osRACD基因均已分别在转基因农垦58N和58S水稻植株的幼穗中得到了稳定的表达.成熟转基因植株的自交结实率统计分析表明,反义osRACD基因的表达大大降低了转基因58N水稻植株的育性,其平均结实率明显低于对照植株;而正义osRACD基因在转基因58S水稻植株的幼穗中表达后,使得长日下生长的、本来不育的58S植株的育性得到一定程度上的恢复,有的植株的结实率还高于短日下生长的对照植株;而且,osRACD基因表达水平越高的转基因58S植株,其对应的结实率也越高.降低幼穗中内源osRACD基因的表达水平会导致转基因58N水稻植株的育性降低,恢复长日下生长的转基因58S水稻植株幼穗中osRACD基因的表达,则可恢复其育性.这表明,osRACD基因的表达参与了农垦58S光周期育性转换的调控过程.这是第一个报道的参与光信号传导与光敏核不育水稻光周期育性调控的低分子量GTP结合蛋白的编码基因.     

阿拉伯半乳糖蛋白在茉莉花粉萌发和花粉管生长中的作用研究

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins, AGPs),是一类具有繁杂构造的糖蛋白，遍及于植物的不同组织中.大量研究表明，AGPs在花粉的黏附、水合、萌发和花粉管在花柱内极性生长过程中都起着重要作用.采用花粉离体培养技术，对AGPs与其抑制剂β葡萄糖基-Yariv试剂(β-D-glucosyl-Yariv reagent,βGlcY)结合后，茉莉花粉萌发和花粉管生长的情况，以及去除抑制剂后，花粉管再生情况进行了研究，以探明AGPs是否对茉莉花粉萌发和花粉管生长起作用.结果表明：Yariv试剂在处理后1～2 h内能明显抑制茉莉花粉萌发和花粉管的生长，花粉萌发率和花粉管生长速度与对照相比都显著下降；去除抑制剂后，茉莉花粉管可恢复正常生长能力，故AGPs在茉莉花粉萌发和花粉管生长过程中起着重要的促进作用.研究结果对提高茉莉花粉活力、促进花粉管生长以克服结实障碍、提高结实率有重要的指导意义.     

自交不亲和甘蓝的花粉萌发与花柱内保护酶活性变化

研究了柱头提取液对自交不亲和甘蓝花粉萌发、花粉管生长以及自花、异花授粉过程中花柱内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性动态变化.结果表明:自花柱头提取液能显著抑制花粉萌发和花粉管的生长,而异花柱头提取液能提高花粉萌发率和花粉管的生长;授粉过程中花柱内SOD,POD和CAT活性都显著上升,而自花授粉上升幅度明显低于异花授粉.花柱内蛋白质含量在授粉过程中都会上升,但自花授粉在授粉后最初3～5min出现一个含量峰值.     

导入反义蜡质基因降低两系不育系稻米直链淀粉含量

为了提高两系不育系261S水稻的选配范围，研究利用根癌农杆菌介导法将蜡质基因反义片段导入261S未成熟种子形成的愈伤组织，经抗性筛选及PCR检测获得46棵T0代转基因植株．采用GUS染色追踪分析获得转反义蜡质基因纯合的T2代转基因植株．10个转基因植株糙米经直链淀粉含量分析显示：未转基因261S对照水稻糙米直链淀粉平均含量为18．54％，大部分转基因后代糙米直链淀粉含量有不同程度的降低，降低程度最大的转基因后代糙米直链淀粉平均含量为13．55％，比对照降低26．91％．开展本研究可为两系杂交稻优质育种奠定基础．     

陆地棉花粉粒萌发和花粉管生长特性

以陆地棉为材料,用苯胺蓝染色法对花粉管进行染色,观察棉花花粉粒在柱头上的萌发和花柱中花粉管的生长状况.授粉后,统计花柱中花粉管的数量,将花粉活力与花粉管数量直接联系起来,为棉花花粉活力测定和生殖过程的基本规律研究提供了新的方法.活体和雌蕊离体培养两种条件下,花粉原位萌发结果基本一致.活体原位萌发在授粉1h后.个别花粉开始萌发,4h后柱头上的花粉全部萌发,12h后大量的花粉管伸长到花柱基部.统计花柱中花粉管数量的准确时间应在授粉后4—12h.离体原位萌发各式各阶段均较活体原位萌发慢1h.可用离体原位萌发法代替活体原位萌发法测定花粉活力,活体和离体原位萌发两种情况下,花粉管的平均生长速度分别为0.03和0.29cm/h.花粉萌发及花粉管在花柱中生长的最适温度为30℃.花粉管在花柱中呈曲线方式生长.     

转蔗糖:蔗糖-1-果糖基转移酶基因提高烟草的耐旱性

蔗糖: 蔗糖-1-果糖基转移酶（sucrose: sucrose 1-fructosyltransferase, 1-SST）以蔗糖为底物催化生成蔗果三糖等低聚合度的果聚糖.将从莴苣中克隆的1-SST基因重组到pCAMBIA1300-als中,构建了在CaMV 35S启动子调控下的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘转化法将1-SST基因导入烟草中,PCR和Southern杂交检测表明获得了转基因植株,RT-PCR结果表明该基因在烟草中正常表达. 对T₀代转基因烟草进行的耐旱性分析结果表明,干旱胁迫6d的转基因植株丙二醛含量和电解质渗漏率显著低于未转基因对照,叶片相对含水量下降速度也明显比对照慢. 对转基因植株叶片糖分分析表明,转基因烟草植株积累果聚糖,并在干旱胁迫后含量明显增加,而未转基因对照植株不积累果聚糖. 在14%PEG溶液中未转基因烟草种子的萌发率仅为转基因烟草种子的一半;在附加200mmol/L甘露醇的培养基中未转基因烟草种子根的生长明显受到抑制,而转基因烟草根的生长发育正常. 以上研究结果表明,转1-SST基因烟草植株耐旱性的提高可能与该基因的表达有关.     

利用RNAi沉默技术对水稻OsHAD1基因的功能分析

生物信息学分析推测了水稻OsHAD1基因属于HAD(haloacid dehalogenase)超级家族水解酶.为研究其功能,本实验设计构建了OsHAD1-RNAi载体,通过农杆菌介导的方法转化水稻,成功获得了转基因植株.结果表明,转基因植株与野生型(日本晴)相比,转基因植株从T0代到T2代结实率均有20%～50%的降低;实时荧光定量PCR分析显示,T2代独立转基因植株中OsHAD1基因的表达量均有50%以上的下调;花粉染色结果显示,转基因植株花粉染色异常,败育率高,平均败育率达71.19%;石蜡切片结果显示,转基因植株花粉形状不规则,在花粉囊中排列松散,并且植株表现出明显的雄性不育.因此,推测OsHAD1基因参与水稻的生殖发育.     

钙对花粉萌发的启动产效应和对花粉管生长的调节作用

本文以云南松和烟草为材料，研究了钙对花粉萌发和花粉管生长的效应。结果表明花粉萌发介质中高浓度的钙（１０￣（－１）～１０￣（－１）２ｍｏｌ／Ｌ）显著抑制了云南松和烟草的花粉萌发和花粉管生长，而较低浓度的钙或缺钙（１０￣（－３）～０ｍｏｌ／Ｌ）对花粉萌发和花粉管生长无明显影响。测定萌发过程中花粉钙含量变化的结果表明，花粉水合阶段和萌发早期有一急剧的钙释放高峰。在培养介质中加入钙螫合剂ＥＧＴＡ抑制了花粉的萌发，但这种抑制可被随后加入的钙所逆转。钙通道阻塞剂Ｖｅｒａ－ｐａｍｉｌ和Ｃｏ￣（２＋）也能抑制或阻止花粉萌发，但这种抑制主要发生在花粉萌发的早期。此外，在同样浓度的钙载离子体Ａ＿（２３１８７）的处理下，花粉管生长比花粉萌发过程更为敏感。上述结果暗示着钙可能作为花粉萌发的启动者（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）和花粉管生长的调节者（Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）来启动花粉萌发和调节花粉管生长。     

钙对花粉萌发的启动效应和对花粉管生长的调节作用

本文以云南松和烟草为材料，研究了钙对花粉萌发和花粉管生长的效应。结果表明花粉萌发介质中高浓度的钙（１０＾－１０＾－２ｍｏｌ／Ｌ）显著抑制了云南松和烟草的花粉萌发和花粉管生长，而较低浓度的钙或缺钙（１０＾－３－０ｍｏｌ／Ｌ）对花粉萌发和花粉管生长无明显影响。测定萌发过程中花粉钙含量变化的结果表明，花粉水合阶段和萌发早期有一急剧的钙释放高峰。在培养介质中加入钙螯合剂ＥＧＴＡ抑制了花煌萌发，但这种抑制可     

棉花DELLA蛋白GhGAl4a基因在拟南芥中功能初步分析

为了探究棉花DELLA蛋白基因GhGAI4a在拟南芥中的功能,构建植物表达载体pBP35S：GhGAI4a和pBP35S：Ghgai4a,利用农杆菌介导的花滴法将其转入Col野生型拟南芥。结果显示,2个载体各自获得6个独立的转基因拟南芥纯合株系。分别统计48—96h种子萌发率,测量生长7d后幼苗的主根长度,与非转基因植株相比,过量表达GhGAI4a、Ghgai4a对拟南芥种子萌发及主根生长具有明显的抑制作用。1μmol／LGA处理转基因植株,GhGAI4a转基因植株主根长和萌发率均增大,而Ghgai4a转基因植株主根长度和萌发率均无显著变化。     

疏花疏果剂对苹果花粉萌发及花粉管生长的影响

以华美苹果为材料,采集铃铛花的花粉,采用固体培养法研究了TMN-6和6-BA+ NAA对苹果花粉萌发和花粉管生长的影响.结果表明,TMN-6对花粉的萌发及花粉管生长有抑制作用,且抑制程度随TMN-6的浓度增加而增强,浓度为1 mg/L的处理花粉的萌发几乎完全被抑制.NAA+BA各浓度处理对花粉的萌发抑制作用显著,对花粉...     

水稻OsDDB2基因过量表达载体的构建及其转化

利用农杆菌介导法将构建好的水稻OsDDB2过表达载体导入水稻,共获得植株4株,经PCR检测确定4株皆为转基因植株.田间性状分析发现转基因植株的结实率(平均6.05%)远远低于野生型植株的结实率(平均87.4%).相应地,花粉粒I_2-KI染色结果显示转基因植株的花粉数远少于野生型植株的花粉数.这些初步实验结果为进一步研究水稻DDB2基因的功能奠定了基础.     

青海玉树独一味异型花柱与花粉萌发相关性初步研究

目的揭示独一味异型花柱与传粉受精的关系.方法通过观测异型花柱在不同花期花柱上的花粉数、花粉的萌发数,研究异型花柱的花粉数与萌发率的相关性.结果 S型花柱柱头上黏附的花粉多于L型花柱,但L型柱头上花粉管的萌发率高于S型花柱,其中衰退期的花柱上的花粉管萌发率为最高.结论异型花柱存在不同的传粉效率.     

尿素和硼及生长调节剂对荔枝花粉萌发与生长的影响

25度条件下,在荔枝花粉萌发培养基上添加0．1％－0．4％的尿素,0．1－1．5％的硼酸及0．1－1．0mg.L^-1的萘乙酸均不同程度地促进花粉萌发与花粉管生,5－50mg.L^-1乙烯对花粉的萌发与花粉管生长则有抑制作用,抑制程度与其浓度呈正相关,在1－5mg.L^-1的BA下,花粉萌发率下降,但花粉管生长受促,25mg.L^-1BA可显著抑制花粉的萌花与生长,三个荔枝品种花粉萌发对温度较敏感,18度时不萌发。     

基于Gene-Deletor系统的安全复合性状转基因烟草研究

本研究利用农杆菌介导法将带有水稻花粉特异启动子籼稻花粉过敏原基因(OSIPA)启动子驱动的Gene-Deletor外源基因清除系统,水稻Os GA3ox2(D18)启动子驱动水稻Os GA2ox1基因,玉米Ubiquitin启动子驱动BAR::GUS融合基因为筛选标记基因以及水稻Actin1启动子驱动驱动抗虫Cry1Ab基因复合性状植物表达载体p GM626-D18-Os GA2ox1遗传转化三星烟草。通过GUS组织化学染色及PCR分子鉴定,获得了43株转基因烟草植株。结果表明,水稻OsGA2ox1基因在烟草中表达能降低转基因烟草植株高度,但不影响植株生殖生长。转基因烟草对烟草斜纹夜蛾幼虫具有抗性,可抑制烟草斜纹夜蛾幼虫的取食与发育。以50 mg/L的除草剂Basta处理野生型和转基因烟草离体叶片,发现BAR基因提高了烟草抗除草剂的能力。对12株转基因烟草T0代花粉外源基因清除效率进行研究,发现部分烟草株系外源基因清除可达到100%,其他未完全清除外源基因株系的清除效率介于42.84%~99.97%之间。     

烟草花粉与雌蕊互作调控机制研究进展

授粉是植物生活史周期中的一个重要过程.茄科植物属于湿柱头,实心花柱.成功授粉起始于花粉粘附在成熟的柱头表面,接着水合、萌发,花粉管穿过柱头后沿着花柱传导组织细胞间隙朝着胚囊的方向生长,经过助细胞后释放精子完成双受精.在这个过程中,花粉外壁决定因子与花粉管生长通道中的各种成分相互作用,激活花粉管细胞内部的一系列生理生化反应.存在于烟草柱头、花柱传导组织细胞、子房和助细胞中的各种分泌物对于花粉细胞粘附、花粉管生长营养供给、信号传导、方向引导具有重要作用;另外,某些花粉决定因子与雌蕊成分的相互作用也可能导致自交不亲和与杂交不亲和.文章总结了烟草授粉后花粉与雌蕊相互作用涉及的物质及机理,这些物质主要包括蛋白质、多糖、脂类、激素、酶类和黄酮类等.     

楸树自交及种内、种间杂交亲和性的细胞学观察

运用荧光显微技术、整体透明法和石蜡切片法,对楸树自交及种内、种间杂交亲和性进行了显微观察.结果表明:无论自交或种内、种间杂交花粉均可在柱头萌发,但萌发时间和萌发率存在显著差异.花粉管在柱头分泌物中生长或穿透乳突细胞沿柱头中部维管束生长,之后进入花柱引导组织胞间隙.大量种内和种间杂交花粉管于授粉后12～24 h迅速生长至花柱基部；48 ～72 h进入子房；96～120 h前后发生双受精,肉眼可见子房发红膨大.自交授粉后约36％的花粉管在柱头和花柱上端终止生长；42％的花粉管于授粉后72～96 h进入子房；直到授粉后120 h花冠脱落为止,少数花粉管能够穿透胚囊,但未见双受精发生,子房无膨大.研究认为:楸树具有自交不亲和性,而种内和种间杂交是亲和的；其不亲和反应发生的最终位置在子房,时间在合子形成前,为合子前晚期自交不亲和类型.     

一个水稻蛋白激酶的过表达分析及表达调控

对一个预测的具有光反应活性的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶STK进行过表达研究,构建了STK过表达载体,并用农杆菌介导的方法进行遗传转化,获得T0代转基因植株.对转基因阳性植株进行表达分析的结果表明,转基因植株STK基因的表达量显著高于对照,说明目的基因得到了过表达.另外,利用获得的过表达转基因植株对STK调控水稻中光周期相关的开花基因Hd1和Hd3a的表达进行分析,结果表明,Hd1及Hd3a的表达在转基因植株中明显上调,表明该蛋白激酶的基因可能位于Hd1和Hd3a上游,对于Hd1和Hd3a的表达具有重要的调控作用.     

热激诱导表达Hd3a的水稻转基因研究

Hd3a(Heading date 3a)基因是光周期诱导水稻开花过程中的一个关键调控基因,它在短日条件下表达并促进水稻开花.通过根癌农杆菌介导的方法将热激诱导表达的Hd3a基因转化到水稻品种日本晴中.热激处理转基因植株后,检测结果表明,叶片中转基因Hd3a的表达水平比热激前显著提高,随后又下降到热激前的水平,说明转基因Hd3a在水稻中可以被热激诱导瞬间的表达.长日条件下热激转基因水稻可成功诱导其抽穗,而同样处理的野生型植株不能抽穗,表明Hd3a的瞬间表达可诱导水稻开花,且其开花的早晚与热激处理的强度有关.