【目的】查耳酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键酶,其高表达可以促进黄酮类化合物积累,增强植物抵抗盐碱、干旱等非生物胁迫的能力,开展转BpCHS3白桦耐盐性分析,为阐明该基因的功能提供参考。【方法】以前期获得的转BpCHS3白桦为试材,进行转基因白桦qRT-PCR及Northern Blot检测,同时测定了叶片中花青素质量分数。NaCl胁迫处理下,分别测定转BpCHS3白桦的盐害指数、叶绿素荧光参数及光合参数。采用qRT-PCR技术,测定转基因株系的类黄酮代谢途径中CHS下游5个关键酶基因以及BpCHS家族成员相对表达量。【结果】qRT-PCR及Northern Blot检测显示,导入的目标基因BpCHS3在mRNA水平能够表达。转基因白桦组培生根苗在0.3%NaCl胁迫第25天,对照(WT)株系盐害指数高达83%,而转基因白桦平均盐害指数仅为39%;白桦转基因盆栽苗在0.4%NaCl胁迫后,叶绿素荧光参数及光合参数测定显示,NaCl胁迫第9天多数转基因株系最大光化学效率(F_v/F_m)仍为正常值,而WT株系降至0.66,胁迫第9天时实际光化学效率(Φ_(PSII))和光化学猝灭系数(qP)呈下降趋势,但WT株系的降幅高于转基因株系;NaCl胁迫6 d时,5个转基因株系的净光合速率(P_n)平均值仍高于WT的43.47%。认为盐胁迫下BpCHS3基因在白桦中的过量表达能够维持其较高的光电子传递活性,提高PSⅡ反应中心原初光能转换效率,同时也能维持较高的净光合效率。分别以转BpCHS3白桦cDNA为模板qRT-PCR分析显示,相对WT株系CHS下游的5个关键酶基因在转基因株系中均呈不同程度的上调表达,BpCHS家族成员中只有BpCHS3表达量显著上调,而BpCHS1和BpCHS2均呈下调表达或与WT株系差异不显著。BpCHS3过表达株系花青素质量分数分析发现,转基因白桦叶片中花青素质量分数均显著低于WT株系,推测BpCHS3的过量表达,对另外2个CHS家族成员产生共抑制,且影响花青素的合成。【结论】转BpCHS3白桦的耐盐性提高,与花青素质量分数多少无关,BpCHS3的过表达可能促进其他黄酮类化合物的积累,从而增强白桦的耐盐能力。

【目的】TCP家族基因是植物特有的一类转录因子，广泛参与了植物的各类生命进程，起到至关重要的调控作用。白桦BpTCP10基因是属于TCP家族的一个重要基因，探究BpTCP10基因在白桦生长发育及非生物胁迫过程中的作用，能为揭示该基因的功能、培育白桦耐盐良种提供理论依据。【方法】以白桦为试材，在克隆BpTCP10基因的基础上，对其进行生物信息学分析和启动子元件分析，研究该基因的时空表达特性，同时使用CRES-T技术构建植物抑制表达载体，通过农杆菌介导法获得抑制表达转基因白桦株系，对转基因株系进行形态学分析，采取小叶盘法，在进行NaCl胁迫后，测定胁迫处理各时间点转基因株系的超氧化物歧化酶及过氧化氢含量，并进行DAB及NBT染色，分析其耐盐性。【结果】白桦BpTCP10基因含有高度保守的b HLH结构域，属于TCP家族基因中的PCF亚类，与拟南芥AtTCP11基因有一定的亲缘关系，而且BpTCP10基因的启动子上有多个胁迫响应元件。qRT-PCR结果显示，BpTCP10基因在叶片、茎节、顶芽、雄花序及雌花序中均有不同程度的表达；并且该基因参与Na Cl等非生物胁迫及ABA和JA的应答。成功获得6个抑制表达白桦株系；对转基因株系进行NaCl处理后，DAB和NBT染色及超氧化物歧化酶和过氧化氢含量测定结果均表明，转基因株系表现为盐敏感。【结论】白桦BpTCP10基因可能参与白桦茎节的发育及非生物胁迫响应过程。

构建了 Imtl(Inositol methyltransferase,肌醇甲基转移酶)基因的高效植物表达载体pDH01。通过农杆菌介导的遗传转化法,得到了转基因植株。将收获的转基因 F_1烟草种子,发芽后以1.5％NaCl溶液浇灌,转Imtl基因烟草后代具有明显的耐盐能力,在株高、单株鲜重、生长势等指标上具有显著优势。

以欧美杨107(Populus×euram ericanacv.“74/76”)叶片为试材,采用根癌农杆菌介导法进行了胆碱单加氧酶(CMO)基因转化,获得了耐盐转基因植株。试验结果表明,15 mg.L-1卡那霉素(Km)可作为筛选转化细胞的选择压;在农杆菌工程菌液中添加200μmol.L-1的乙酰丁香酮(As)可以显著提高抗性芽诱导率;PCR及Southern检测证明CMO基因已整合进抗性植株基因组;组织培养条件下的植株耐盐性测定及离体叶片电导率测定结果证明,转基因植株的耐盐性得到了提高。

【目的】GRAS家族是植物特有的具有高度保守羧基末端的转录因子家族,已有研究表明GRAS转录因子是植物胁迫反应中关键的转录调节因子之一。本研究拟对白桦中GRAS转录因子基因BpPAT1基因是否具有耐盐能力进行分析,为阐明白桦GRAS转录因子响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物GRAS转录因子响应逆境胁迫分子机制的研究。【方法】从盐胁迫白桦转录组数据中筛选并获得了1条GRAS转录因子基因,将其命名为BpPAT1。利用蛋白多序列比对及系统进化树来分析BpPAT1与其他GRAS家族蛋白的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR(qRTPCR)技术分析盐胁迫及非胁迫条件下白桦根、茎和叶组织中BpPAT1的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析BpPAT1的抗逆功能,构建其植物过表达载体(pROKII-BpPAT1)与抑制表达载体(pFGC5941-BpPAT1),利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系,获得BpPAT1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株。在盐胁迫下分别对BpPAT1瞬时表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,鉴定BpPAT1是否能调控白桦的耐盐能力。【结果】多序列比对及系统进化树分析结果表明BpPAT1蛋白具有GRAS家族的序列特征,且与拟南芥中AtPAT1蛋白的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明:在盐胁迫6 h后,BpPAT1在白桦植株中的表达量显著上升(P <0.05),同时增加了白桦组织中的脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量。【结论】白桦BpPAT1基因能响应盐胁迫,过表达BpPAT1显著增加了白桦POD、SOD酶活性和脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量,进而提高了ROS清除能力,有效增强了白桦的耐盐能力。

在前期获得13个小黑杨转胆碱脱氢酶基因(betA)株系的基础上,选择9个生长正常的转基因株系与非转基因对照,用0、100、140、170、200mmol·L-15种浓度的NaCl处理盆栽苗木,分2、7、12、17、22d取处理材料叶片,测定转基因株系叶片中外源基因的最终合成产物———甜菜碱含量。盐处理60d后,测定苗木高度及转基因株系的盐害指数。结果表明,转基因株系与对照间的甜菜碱含量差异达到极显著水平,9个转基因株系的甜菜碱平均含量超过对照的27.1%;转基因株系的平均盐害指数较对照低15.8%;转基因株系的平均高度超过对照44.1%。综合转基因株系的生长速度,兼顾其耐盐性,初步选择转基因株...

【目的】热激转录因子(HSF)在植物对非生物胁迫应答中起重要的调节作用。本研究拟从白桦中克隆获得HSFA4基因(命名为BpHSFA4),研究该基因的抗逆功能,为该基因用于林木基因工程育种奠定理论基础。【方法】在白桦转录组中筛选获得1条HSFA4基因,通过RT-PCR克隆获得BpHSFA4基因序列。利用生物信息学工具进行序列分析。利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析不同逆境胁迫下BpHSFA4基因在白桦叶、茎和根中的表达模式。构建植物过表达载体pROKⅡ-BpHSFA4和抑制表达载体pFGC5941-BpHSFA4,进行白桦瞬时转化,同时以pROKⅡ瞬时侵染白桦作为对照。分析NaCl胁迫下不同瞬时转化白桦株系的MDA、H_2O_2、SOD、POD、相对电导率及二氨基联苯胺(DAB)、氯化硝基四氮唑蓝(NBT)及伊文思蓝(Evans blue)染色情况,以综合评定BpHSFA4基因的耐盐功能。【结果】BpHSFA4基因cDNA全长为1 170 bp,编码389个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为44.15 kDa,理论等电点为5.14,具有典型HSF结构域。非生物胁迫(NaCl、PEG_(6000)、镉、高温和低温)条件下和激素(ABA、GA_3和JA)处理下,BpHSFA4基因的表达均发生了不同程度的改变,且每种处理后至少有1个时间点发生了明显上调或者下调,其中盐胁迫下表达变化尤为明显。3种瞬时表达白桦株系中的BpHSFA4基因的表达分析结果显示成功获得了瞬时过表达转基因株系(OE)和抑制表达转基因株系(SE)。进一步对不同转基因白桦株系的生理指标和生理染色进行分析,结果显示:Na Cl胁迫条件下,过表达BpHSFA4植株H_2O_2含量、MDA含量和相对电导率明显低于对照植株,抑制表达BpHSFA4植株的H_2O_2含量、MDA含量和相对电导率则明显高于对照植株;过表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显高于对照植株,而抑制表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显低于对照株系;NBT、DAB染色结果与H_2O_2含量测定结果一致,显示OE植株的着色明显比对照植株浅,而抑制表达株系着色明显比对照植株深,Evans blue染色结果和MDA含量测定结果一致。【结论】BpHSFA4基因能对非生物胁迫(NaCl、PEG_(6000)、镉、高温和低温)和激素(ABA、GA_3和JA)处理做出应答,特别是盐胁迫条件下,应答强烈,该基因可能参与白桦耐盐胁迫应答。在盐胁迫条件下,瞬时过表达BpHSFA4基因株系能通过提高SOD和POD等保护酶的活性从而增强活性氧清除能力、降低膜脂氧化程度,减少细胞受损或细胞死亡,进而提高白桦的耐盐能力。本研究初步证实BpHSFA4基因是一个耐盐胁迫应答候选基因。

AREB/ABFs转录因子家族基因主要参与干旱、高盐、低温等胁迫应答反应。为了获得具有较高耐盐水平的棉花新种质材料,通过农杆菌介导法将耐盐转录因子基因(GHABF4)导入陆地棉中棉35中,通过对转化植株的卡那霉素初步筛选及T1、T2、T3目的基因PCR的分子检测,获得T3转基因棉花纯合系。通过盐胁迫试验对5个T3转基因棉花株系和非转基因棉花对照进行耐盐性分析。结果表明,在200 mmol/L Na Cl胁迫下,与非转基因对照相比,5个转基因棉花株系株高提高2.54.4 cm,地上部分的鲜质量增加3.6%1

利用RT-PCR技术,揭示了BpMADS3基因在白桦不同组织中的差异表达模式:BpMADS3基因仅在花器官中强烈表达,在茎、叶组织中不表达。采用染色体步移法克隆BpMADS3基因上游启动子,获得1 426 bp长度启动子序列,构建BpMADS3基因启动子驱动GUS基因植物表达载体,在拟南芥转基因植株中GUS染色表明,GUS活性集中在萼片和心皮中。在拟南芥ap1突变体中过量表达BpMADS3基因,能恢复拟南芥ap1突变体花器官的正常发育。BpMADS3基因转化烟草发现,转基因植株出现早花表型,且转基因烟草植株中相关开花基因表达水平均上调。

【目的】客观评估7年生转BpCCR1白桦在3个试验地点的生长适应性与稳定性，筛选优良转基因株系，为环境释放及生产性试验提供指导。【方法】以21个转BpCCR1白桦株系及1个野生型白桦株系（WT）为研究对象，测定其在帽儿山、石道河林场、生态实验林场3个试验地点的树高、胸径及材积生长，用AMMI模型分析参试株系与环境的互作效应、遗传稳定性和生长适应性。【结果】方差分析结果显示：树高生长在株系间、地点间以及株系与地点的交互作用上的差异达到极显著水平（P <0.01）。以各试验点参试株系单株材积均值加上标准差为优良转基因株系选择标准，分别选择出各造林地点的最优株系。帽儿山试验点的入选优良株系是FC18、FC29和FC40，材积分别高于群体均值的72.99%、51.28%和64.39%；石道河林场的入选优良株系是FC7和FC33，材积分别高于群体均值的73.98%和81.51%；生态实验林场的入选优良株系是FC28和FC29，分别高于群体均值的69.89%和73.57%。采用AMMI模型对参试株系的树高性状进行稳定性评价，在帽儿山实验林场和生态实验林场生长稳定性较好的株系是：WT、FC11、FC16、FC19、FC28、FC29、FC30、FC31、C4；在石道河林场生长稳定性好的株系是：FC2、FC7、FC13、FC14、FC18、FC27、FC33、FC40、FC41、C6、C10、C17、C19。根据第一主成分分量IPC1及相对稳定性参数Dg值，对22个参试株系进行稳定性评价，结果显示：FC14、FC29、C19、FC27、FC41、WT、FC13、C4、C10、C6、FC16、FC7、FC28、FC40、C17、FC31、FC18属于高产稳产型株系；FC2、FC11、FC19、FC33属于高产非稳产型株系；FC30属于低产稳产型株系。【结论】转BpCCR1正义链及转反义链均能促进白桦树高生长，根据生长性状，选出17个株系作为在帽儿山林场、石道河林场及生态实验林场生长适应性好的高产株系。

［目的］本研究以水稻‘日本晴’为遗传转化受体材料，利用ＲＮＡｉ技术对水稻气孔调控型钾吸收通道ＯｓＫＡＴ３进行功能研究。［方法］通过将ＯｓＫＡＴ３与拟南芥和水稻中的ＫＡＴ类钾通道进行同源性比对，找到编码此蛋白基因Ｃ端的一段特异区域，并用于ＯｓＫＡＴ３ ＲＮＡｉ表达载体的构建。设计含有相应酶切位点的引物扩增该特异片段，以ＯｓＫＡＴ３作为模板进行ＲＮＡｉ－ＯｓＫＡＴ３顺式和反式目的片段的ＰＣＲ扩增。经菌落ＰＣＲ鉴定挑选阳性克隆后送测序，测序结果表明：ＲＮＡｉ－ＯｓＫＡＴ３顺式和反式目的片段均已正确连接到Ｐ ＭＤ１９－Ｔ载体上，分别利用ｓＡＣⅠ／ｓＰｅⅠ和ＢＡＭ ＨⅠ／ＫＰＮⅠ酶切ＲＮＡｉ－ＯｓＫＡＴ．．．

为改良草坪型高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)的耐逆性,以成熟种子来源的胚性愈伤组织为受体材料,通过农杆菌介导法将拟南芥(Arabidopsis thaliana)耐逆相关CBF1基因导入4个供试品种的基因组,经GUS染色、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得了112株转基因植株,转化频率为0.92%~2.87%,不同品种间存在差异。试验表明,在高盐与高渗胁迫下,转基因植株具有显著生长优势,存活率极显著高于非转化对照植株,经低温、高温、干旱和高盐等逆境胁迫处理后的叶片相对电导率平均较对照植株低25%~30%,证明转基因植株的耐逆性有所增强。考察发现,非胁...

根据已有的白桦Betula platyphylla茎尖、叶片及木质部等45个转录组信息,获得3条白桦BEE基因的全长c DNA序列,分别命名为BpBEE1,BpBEE2和BpBEE3。对3个BpBEE基因进行了生物信息学分析和实时定量聚合酶链式反应分析,结果表明:3个基因具有典型的结合DNA及特异识别序列E-box和N-box,属于b HLH类转录因子。这3个基因与拟南芥Arabidopsis thaliana中At BEE基因亲缘关系较近,属于b HLH超家族第25亚类。在白桦生长季内,BpBEE1,B

植物开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的重要生理过程,是个体发育和后代繁衍的中心环节。赤霉素是调节植物生长发育的五大激素之一(Takahashi et al.,1991),赤霉素处理也是人工调控植物成花的最有效途径之一,因而成为近年来成花

类受体激酶基因Ｏｓ ｓＩＫ１具有通过激活抗氧化系统，增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因，获得具有较高抗旱水平的玉米新种质，通过超声波辅助花粉介导法，将水稻类受体激酶基因Ｏｓ ｓＩＫ１导入玉米自交系郑５８中，并对转化株进行卡那霉素筛选及Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３的ＰＣＲ及ｓＯｕＴｈｅＲｎ ＢｌＯＴＴＩｎｇ杂交等分子检测，获得转化植株并在Ｔ３获得转基因纯合株系。对Ｔ３转基因玉米和非转基因玉米对照以１６．１％的Ｐｅｇ模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明，与对照相比，在水分胁迫处理下，转基因玉米株系叶片相对含水量提高了７．４％～１９．８％，叶绿素含量提高了１１．３％～１０６．９％，．．．