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

【目的】棉花是重要的纤维作物，其生长常遭受非生物逆境危害，严重影响棉花的生长和产量。Ｔｒｉｈｅｌｉｘ转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用。克隆棉花Ｔｒｉｈｅｌｉｘ转录因子基因并分析其表达特性和功能，为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。【方法】通过ＢｌＡＳＴ分析比对，从棉花ｅＳＴ数据库中获得１个高度同源基因，通过基因序列分析，发现其属于Ｔｒｉｈｅｌｉｘ转录因子ＧＴ－２亚家族，命名为ＧｈＧＴ－２。以棉花叶片总ｒＮＡ为模板，根据ｅＳＴ序列设计引物，利用ｒＴ－ＰＣｒ结合ｒＡＣｅ技术，获得ＧｈＧＴ－２的编码序列。使用ＭｅＧＡ５对蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析，并构建同源物种间系统．．．

【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。

【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。

为了探讨棉花过表达SOD基因的遗传效应,利用Gen Bank数据库中棉花胞质SOD基因的核酸序列,设计1对特异引物,克隆了棉花胞质Cu/Zn-SOD基因,构建了植物双元表达载体;采用农杆菌介导的子叶腋芽遗传转化新技术,获得了过量表达的转基因棉花植株。利用PCR扩增报告基因和Southern Blotting证明目标基因已经整合到棉花基因组上;转基因材料T1种子的耐盐性发芽试验表明,在NaCl胁迫下,与对照(非转基因)相比,转基因材料主根平均长度、芽平均长度和侧根平均数量均大于阴性对照,转基因植株与阴性对照

利用农杆菌〔ＧＵＳ基因（β－葡萄糖苷酸酶基因）为标记基因，ＮＰＴⅡ为选择基因〕，用共培法对棉花下胚轴切段直接转化。在０．１ｍｇ／Ｌ２，４－Ｄ和０．１ｍｇ／ＬＫＴ的ＭＳ培养基上共培４８ｈ，转移到加头孢霉素５００ｍｇ／Ｌ和５０～１００ｍｇ／Ｌ卡那霉素的上述培养基中诱导和筛选抗性愈伤组织，７０～８０天计算愈伤组织的诱导频率，并用组织化学定位法检测ＧＵＳ基因的表达，统计转化频率。结果表明：平均出愈率为４０％左右，最高达６０％以上。愈伤组织转化率平均为３０％左右，最高达７０％。再生植株转化频率一般在３０％左右，最高达６０％。中国农科院生物技术中心和中国科学院遗传所对ＤＮＡ分子杂交检测结果，证实ＢＴ基因已...

CBF类转录因子是调控植物冷害应答反应的关键因子。从蓝花楹中克隆到一个457 bp CBF类基因片段,序列分析表明其编码142氨基酸的片段,并与多个物种CBF1基因序列高度同源,且具有CBF家族的AP2核心结构域,因此将其命名为JaCBF1。原核表达的结果显示此基因片段编码16 kDa的蛋白,表达分析结果显示JaCBF1于低温条件下在蓝花楹根、茎、叶中有差异性转录。Southern杂交结果揭示JaCBF1在蓝花楹基因组中存在至少2个拷贝。通过脓杆菌介导方法将JaCBF1异源转录到拟南芥中,荧光共聚焦显微照相结果显示其编码的蛋白质定位于细胞核,冷处理实验发现转基因拟南芥植株的耐冷性得到了显著提高...

用４个国内转基因棉花品系（９５１，２５２７，９５６０，纯抗）和１个美国转基因棉花品种（ＤＨ３）进行抗虫性试验。结果表明，棉花不同组织器官的抗虫性不同，花瓣，苞叶和顶端叶抗虫性最强；国内转基因棉花的４个品系和美国ＤＨ３的抗虫性强弱没有显著差异；转基因棉花的蛋白毒性在棉铃虫体内具有一定的残效。

基于棉花体细胞胚胎再生不同时期表达谱中筛选出一系列差异表达转录因子,通过RT-PCR和qRT-PCR分析这些转录因子在不同逆境处理下的表达,发现GhSEDEG38基因(somatic embryogenesis differencially expressed gene 38)的表达受盐胁迫诱导明显上调;序列分析发现GhSEDEG38编码bZIP型转录因子,与拟南芥bZIP53基因同源。为进一步验证该基因的功能,构建了该基因的RNAi干涉载体并转化棉花,通过分子检测获得了表达量显著降低的转基因棉花株系。通过对萌发期和三叶期转基因材料和对照材料进行盐处理发现,干涉GhSEDEG38基因降低棉花在萌发期及苗期对盐胁迫的抗性,盐处理后转基因植株的MDA含量和活性氧含量显著高于对照材料,而可溶性糖含量显著低于对照材料。综上,GhSEDEG38参与棉花对盐胁迫的应答。

利用基因枪转化技术将来源于大肠杆菌的mtlD(1-磷酸甘露醇脱氢酶 )基因导入旱稻。研究结果表明 :旱稻愈伤组织的继代时间对抗性愈伤的筛选频率无明显影响 ;基因枪轰击后愈伤组织的恢复时间 (≤ 7d)较长时 ,潮霉素B质量浓度应适当提高。转基因植株及其后代的PCR ,dotblotting ,southernblotting和northernblotting检测表明 ,mtlD基因已整合到旱稻基因组中 ,并且稳定表达。在含 1 0 % (质量分数 ,下同 )NaCl的MS培养基上 ,转基因植株生长速率明显大于阴性对照 ;在含 0 75 %NaCl的盆中 ,转基因植株能够生长。盐分对转基因植株...

TGA转录因子通过与NPR1基因协同作用参与植物对病害的防御作用。从水稻突变体HX-3基因组中分离到一个TGA转录因子rTGA4的5'非翻译区1 995 bp的序列(pTGA),该序列与日本晴基因组序列仅有94%的相似性。经PLACE和PlantCARE序列分析表明:该片段含有典型的TATA-box、CAAT-box等基本转录元件,以及脱落酸、乙烯、茉莉酸甲酯、赤霉素以及病原菌响应元件等。将得到的pTGA利用T/A克隆法连接到植物表达载体pCXGUS-T/A上,通过花序浸染法转化拟南芥,并对转基因拟南芥进行分子检测及GUS组织化学染色。结果表明,在苗期时GUS主要在幼苗根尖表达,在其他部位均没...

利用综合性状较好的5个光子材料作亲本,与17个优良毛子棉花新品种(系)组配19个光子杂交组合,研究具有光子标记性状杂交组合的产量杂种优势表现。结果表明:光子杂交组合皮棉产量表现正向中亲优势和正向超亲优势,籽棉产量光子作母本的杂交组合杂种优势高于光子作父本的杂交组合;衣分和单铃重表现正向中亲优势,单株铃数光子作母本的杂交组合优势率高于作光子父本的杂交组合;籽指表现负向中亲优势、负向超亲优势和负向竞争优势,筛选出产量竞争优势5%以上、综合性状突出的优势组合8个。

一类真菌的谷氨酸脱氢酶(GDH)对铵(NH4+)的亲合力高,转GDH基因植物有着明显提高氮肥利用率的效能。从对转GDH基因棉花第1代观察研究的初步结果可以看出,其对棉花生长发育及产量形成有一定促进作用,对纤维品质提高也有某些良好效应。

用离心法、蒸馏法、冷凝法和吸附法从12个绿豆品种和5个棉花品种植株中提取145份挥发物。用嗅觉仪测定螟黄赤眼蜂对提取物行为反应结果,表明协同素主要来自匍匐型绿豆品种,并主要由吸附法提取获得,活性物质主要存在于叶片中,并随生长期的增长而增加。绿豆植株提取物对螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂均有显著引诱作用。螟黄赤眼蜂对非挥发性提取物没有明显反应。

为明确快捷简便、经济有效和稳定可靠的棉花耐盐鉴定方法,收集整理1990—2021年国内外关于棉花耐盐性鉴定的相关文献报道,比较了棉花发育不同时期耐盐性鉴定方法,通过比较、综合已有研究结果提出,室内条件下棉花种子萌发期,采用滤纸发芽法以150mmol/L NaCl溶液胁迫,调查种子发芽率指标,可作为棉花耐盐性快速鉴定的首选方法;室外条件下棉花苗期耐盐性鉴定推荐土壤含盐量0.40%的盐池处理棉花三叶期苗期,以成活苗率作为筛选标准。