胡杨是研究林木对极端逆境响应的首选材料。开展胡杨随机插入大片段遗传转化，克服了单基因对植物表型的微效应而不易检测的难题，是植物基因功能研究思路的新尝试。用花序浸染法将胡杨基因大片段转化到拟南芥中，筛选出有特异性状并稳定表达的转化型植株。表型分析结果表明，转化型拟南芥植株与野生型的生长性状存在明显差异，与野生型相比，转化型种子粒径增长达１４％、千粒重增加达２７％，这为进一步开展该基因大片段功能研究，奠定了前期实验基础。

LFY(LEAFY)及其同源基因是控制高等植物从营养生长向生殖生长转变的重要基因,对这些基因进行深入研究具有缩短林木幼龄期和改良花卉花期的实际应用价值。为了深入研究LFY氨基酸序列变化对其功能的影响,本研究以lfy2和lfy5为材料分析了这2个突变体表型变异及突变位点的特点。表型观察表明:虽然lfy2和lfy5属于不同的生态型,但是表型变异类似;lfy突变体花期比野生型推迟14d,茎生叶和次生枝的数目增多,花器官缺失并且被同源异型化。序列分析发现:lfy2的LFY氨基酸序列中只发生了P236L位点变异,lfy5的LFY氨基酸序列中发生变异的位点为F42L、V209A和P236L,其中F42L和...

ＣＤＰＫｓ是植物细胞内一类重要的钙感受器，拟南芥ＣＰＫ１０属于ＣＤＰＫ家族成员。为研究ＣＰＫ１０及与其同源性较高的ＣＰＫ３０是否共同参与逆境响应。首先构建了ＣＰＫ１０×ＣＰＫ３０双突变体，然后进行多种逆境下的生理表现检测，并利用ＲＴ－ＰＣＲ方法分析２个基因的表达情况。结果显示，模拟干旱、盐、ＡＢＡ处理拟南芥幼苗后，双突变体与野生型无差异；成苗期双突变体与单突变体对干旱敏感程度类似。转录水平检测到，在干旱胁迫时双突变体中ＲＤ２９Ａ的表达与野生型及单突变体趋势相反，呈下降趋势；响应ＡＢＡ的ＯｓＴ１在双突变体中受干旱诱导后０．５ ｈ明显表达上调。成功获得了ＣＰＫ１０×ＣＰＫ３０双突变体，由生理表型和．．．

【目的】 为探究拟南芥IDD基因家族中AtIDD4基因在调控植物生长发育与抗逆反应应答中的作用，本研究构建了拟南芥AtIDD4基因过量表达植物。【方法】提取拟南芥叶片的总RNA反转成cDNA，利用特异性引物PCR法扩增出CDS片段。将目的片段与花椰菜花叶病毒的35S启动子连接得到重组质粒，将质粒转化到农杆菌中，构建35S-AtIDD4CDS农杆菌表达载体，利用花序浸染方法将其导入拟南芥野生型植株（WT）中。将收取的T0代种子播种于含有潮霉素的MS培养基上进行抗性筛选直获得T_(3)代植株，得到AtIDD4基因的超表达植株AtIDD4-OE。【结果】半定量和定量RT-PCR结果表明，相较于拟南芥野生型植株，AtIDD4-OE 植株中AtIDD4基因的表达量显著提高，约为野生型植株的2倍。表型观察结果表明，在MS培养基中垂直培养14 d的AtIDD4-OE 幼苗根长和鲜重等指标显著低于WT幼苗。土壤中生长14 d的AtIDD4-OE植株与WT植株比较，生长状态弱，植株矮小，莲座叶面积较小。【结论】拟南芥AtIDD4基因的过量表达会抑制拟南芥植株的生长，其在拟南芥生长发育过程中以负调控因子发挥作用。

【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分，在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上，探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因，并在拟南芥中过表达，获得T_3代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型，测定其过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na~+、K~+动态离子流，利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na~+和H_2O_2含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标，揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体，通过瞬时转化烟草，对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】（1）PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸，PePKS5氨基酸序列与毛白杨PtPKS5相似度最高，并且亲缘关系最近。（2）PePKS5定位于细胞质和细胞核中。（3）NaCl处理6 h后，胡杨叶片PePKS5基因表达量上调，72 h后逐渐恢复至正常水平。（4）盐胁迫下过表达PePKS5基因的拟南芥株系（PePKS5-OE10和PePKS5-OE15）的生存率和根长均明显高于野生型（WT）和转空载体（VC）株系。（5）与WT和VC株系相比，PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的POD和CAT活性增强，APX1和CAT2基因的表达量均升高。（6）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的Na~+外排和K~+的内流明显高于WT和VC株系，并且在根尖中积累的Na~+浓度和H_2O_2浓度明显低于WT和VC株系。（7）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15株系的叶绿素相对含量、PSⅡ最大光量子效率、实际光合量子产量和相对电子传递速率均高于WT和VC株系。（8）盐胁迫下PePKS5-OE10和PePKS5-OE15的净光合速率高于WT和VC株系，而胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率均低于WT和VC株系。【结论】过表达胡杨PePKS5基因能够增强拟南芥对Na~+的外排能力，维持植物活性氧的平衡状态，以及保持相对稳定的光合作用能力，从而提高拟南芥的耐盐能力。

为解决三维扫描仪、多视图数据获取的三维点云因缺少语义信息导致难以从点云上判别植株器官部位问题，提出一种二维先验语义嵌入的大豆植株叶片三维语义建模方法：首先，基于Mask R-CNN模型对大豆叶片进行语义分割；然后，对分割结果和多视图数据进行立体重建融合学习，实现大豆植株叶片二维语义到三维叶片点云迁移，获得植株叶片点云语义信息，进而建立植株叶片三维语义模型。通过多组盆栽大豆植株试验对该模型进行验证，提取叶长和叶宽与人工实测数据进行对比分析，叶长和叶宽均方误差分别为2.53和1.52 mm，决定系数分别为0.97和0.89。结果表明，该方法能够便捷、精准地构建植株叶片三维语义模型。

【目的】分析拟南芥中功能未知基因PMRP(putative membrane related protein)的表达特性;明确PMRP在调控拟南芥生长发育过程中的作用。【方法】利用生物信息学方法,寻找拟南芥中与PMRP含相同结构域的基因,并绘制进化树;利用Real-time PCR技术分析PMRP在生长8和21 d的拟南芥根、茎中的相对表达量,比较生长21 d的拟南芥第1、2、3、4对莲座叶及茎生叶中PMRP的表达情况,分析花器官的萼片、花瓣和雄蕊及生长后期拟南芥种子中PMRP的表达量的高低;构建35S::PMRP过表达载体,转化Columbia野生型拟南芥,通过RT-PCR技术验证PMRP的...

【目的】Annexins是原核生物和真核生物中普遍存在的一大类膜联蛋白家族,能够参与氧化胁迫、热胁迫、干旱胁迫和盐胁迫等许多胁迫响应过程。但在胡杨中,对膜联蛋白家族在抗逆性中的作用情况还缺乏了解。本文研究胡杨Anneixn1在植物耐受渗透胁迫和干旱中的作用。【方法】本研究对渗透胁迫诱导的PeAnn1基因表达进行检测,对Pe Ann1进行相关生物信息学分析,与毛白杨、拟南芥、大豆和水稻膜联蛋白基因家族成员进行序列比对和系统进化树分析,以过表达PeAnn1拟南芥(PeAnn1-OE1和PeAnn1-OE2)、Annexin1突变体(atann1)和野生型拟南芥(WT)为实验材料,利用不同浓度甘露醇处理(0、150、200、250、300 mmol/L)模拟渗透胁迫,并对各株系进行土壤干旱和复水处理,测定了不同处理株系的萌发率、根长、叶绿素含量及荧光参数、过氧化氢含量、抗氧化酶活性和基因表达等指标,分析了不同基因型拟南芥的抗旱性。【结果】短期渗透胁迫处理诱导了胡杨叶片中PeAnn1基因的上调表达。PeAnn1基因序列与毛白杨PtAnn1相似度最高,与PtAnn1亲缘关系较近。在甘露醇培养基上,过表达PeAnn1拟南芥的生存率和根长生长受到明显的抑制,且随着甘露醇浓度的升高,差异显著(P <0.05)。复水后,PeAnn1转基因拟南芥光合参数的恢复程度也较低。在渗透胁迫下,转基因植株抗氧化物酶SOD、POD、CAT的活性以及编码基因的表达量显著低于野生型和突变体,不能清除过多活性氧,导致氧化伤害。【结论】以上结果表明,过表达PeAnn1降低了拟南芥对水分逆境的抗性。

【目的】冷激蛋白（CSPs）是普遍存在于原核和真核生物中的一类蛋白，能够参与冷、干旱和盐等非生物胁迫。在胡杨中，冷激蛋白的抗逆功能还少有研究。本文旨在通过研究胡杨PeCSP1在植物耐盐性中的作用，进一步揭示植物耐盐的生理与分子机制。【方法】参照NCBI数据库信息，使用primer5设计引物，利用Mega7软件进行多重序列比对及进化树分析，利用荧光定量PCR检测基因表达量。以转基因株系PeCSP1(OE1、OE2)，野生型，转空载体为材料，对各基因型拟南芥进行不同盐浓度处理，从生理生化及分子生物学角度研究胡杨PeCSP1在盐胁迫中的响应机制。【结果】胡杨PeCSP1与毛果杨PtCSP1蛋白序列相似度高，亲缘关系较近。在短期盐胁迫下，胡杨叶片PeCSP1基因下调表达。在NaCl(75、100、125 mmol/L)处理后，过表达PeCSP1拟南芥植株种子萌发率和根长的下降幅度高于野生型（WT）和转空载体（VC），而且转基因拟南芥根细胞中Na~+含量显著高于WT和VC。盐胁迫下，WT和VC抗氧化酶（SOD、POD、CAT）的活性显著上升，酶活提高的幅度明显高于OE1、OE2。在土培条件下，盐处理12 d后，转基因株系的最大光量子效率未有明显下降，但相对电子传递效率、实际光合量子产量和叶绿素含量受到的抑制作用高于WT和VC。【结论】过表达胡杨PeCSP1负调控拟南芥耐盐性。

【目的】了解无机焦磷酸酶对植物钾吸收和相关基因表达的作用。【方法】反转录克隆拟南芥无机焦磷酸酶基因(H+-PPase)AVP2,构建植物表达载体,采用根癌农杆菌介导法将其导入烟草品种K326,经分子鉴定,提取转化烟苗幼根RNA,反转录后,应用荧光定量PCR分析外源基因AVP2和烟草钾通道基因NKT1、钾离子转运体基因NtHAK1、细胞质膜H+-ATPase基因NHA1、液泡膜H+-ATPase基因VAG1和液泡膜H+-PPase基因NVP1的mRNA转录水平,并测定转化烟草叶片的内在化学成分。【结果】获得了GUS染色和AVP2序列PCR扩增呈阳性的卡那霉素抗性转化烟草11株。经Southern...

从拟南芥中克隆CBF1基因,转入到植物表达载体pBI121的XbaI和SacI位点,得到中间重组质粒pBI121-CBF1,用EcoRI和HindⅢ将35S启动子与CBF1基因从pBI121-CBF1切下,转入到植物表达载体pCAMBIA1301中,构建植物表达载体p1301-CBF1。将构建的植物表达载体转入农杆菌EHA105,采用农杆菌介导法转化野生蕉胚性悬浮细胞,经GUS组织化学染色和PCR鉴定,证明CBF1基因已转入野生蕉中。

为了明确花生ＡｈＰＬＤα基因在响应干旱胁迫信号传导中的功能和作用机制，以ＡＢＡ处理的冀花４号花生叶片ｃ ＤＮＡ为模板，用ＲＴ－ＰｃＲ方法扩增ＡｈＰＬＤα１和ＡｈＰＬＤα２的全长ｃＤＳ片段，采用酶切－连接的方法分别将这２个基因定向克隆到植物表达载体Ｐ ＢＡＲ－Ｆ３上，冻融法将重组子转入根癌农杆菌ＧＶ３１０１，利用改良ＦＬｏＲＡＬ－ＤｉＰ法将过表达质粒转入拟南芥。菌落ＰｃＲ和酶切结果表明，ｃＡ ＭＶ３５Ｓ启动子驱动的过表达载体重组质粒Ｐ ＢＡＲ－ＡｈＰＬＤα构建正确。通过ＲＴ－ＰｃＲ和ｑＲＴ－ＰｃＲ验证，表明ＡｈＰＬＤα１和ＡｈＰＬＤα２基因整合到拟南芥基因组中并能过量表达，获得了阳性转基因纯合株．．．

【目的】在园林绿化苗木生产过程中，更早筛选出具有高观赏价值、适合在北方地区推广种植的优良植株，是实现沙枣良种选育的关键。【方法】对106份沙枣Elaeagnus angustifolia 2年生幼苗为试验材料的表型性状、生长情况进行连续2年的观察记录，同时进行相关性分析、主成分分析和聚类分析探究其表型性状的多样性和观赏特性。【结果】结果表明：1)106份沙枣植株具有丰富的表型变异性，地径年生长量的变异系数最大，为57.56%，分枝角度的多样性指数最高，为2.023 2；2)相关性分析表明，株高年生长量与地径年生长量存在极显著正相关(P<0.01)，叶长与株高、地径年生长量呈显著正相关(P<0.05)；主成分分析表明，前4个主成分累计贡献率达74.449%，其中叶片大小，苗木生长势相关性状指标影响较大；3)供试的106份沙枣幼苗可通过聚类分析划分为4大类群，其中第Ⅰ类群的种质主要特征为叶片小，生长速度缓慢；第Ⅱ类群的种质主要特征为叶片狭长，叶表颜色偏深灰绿，生长势居中；第Ⅲ类群的种质主要特征为叶片大且偏卵圆形、树冠峭立、叶色鲜亮，生长势居中；第Ⅳ类群的种质主要特征为叶片大，树冠张开，生长速度极快。4)采用层次分析法综合分析发现，叶色、株形等8个性状可作为沙枣植株观赏性综合评价的特征性指标。BF1、BF19、BF10为排名前3位综合性状表现优良的沙枣单株。【结论】基于沙枣表型性状分析开展观赏性综合评价，为沙枣实生苗选种、早期选育沙枣优良植株及开发利用提供理论参考。

为研究共生信号途径相关基因在非宿主植物中的表达情况,通过生物技术及合成生物学方法,将10个能在拟南芥根中表达的启动子和10个百脉根共生信号传递的关键基因分别构建2个多基因表达载体,即pUNS6(含6个基因)和pDNS4(含4个基因)。结果表明:利用毛根转化互补相应豆科植物的突变体,都能恢复突变体的结瘤功能,说明克隆的目的基因都具有生物学功能;通过根癌农杆菌介导的花序侵染,将pUNS6和pDNS4分别转入拟南芥中,对阳性植株分离和鉴定,在转基因T_0、T_1、T_2代植株中都鉴定到目的基因,表明多个共生基因

利用RT–PCR的方法检测了AtSb3在拟南芥的表达情况;在构建AtSb3基因启动子与GUS融合表达载体并获得拟南芥转化子的基础上,用组织化学染色方法对AtSb3基因在拟南芥中的表达进行了研究。RT–PCR的结果表明:只在拟南芥根中检测到AtSb3的表达,在茎、叶、花和果荚中均检测不到AtSb3的表达。GUS组织化学染色结果显示:在刚萌动的种子中,AtSb3主要在胚根部位表达,其他部位不表达;在种子萌发后的子叶展开期,AtSb3在根尖部位表达,其他部位不表达;在4～5叶期幼苗中,AtSb3在地上部分没有表达,只在主根和各级侧根的根尖部位表达;在根尖部位,AtSb3基因在根冠与分生区细胞结合部位...