【目的】利用表达模式分析、转基因过表达和细胞学观察等策略，解析TaCYP78A5调控花器官大小的功能和机制，为作物遗传改良提供基因资源和理论基础。【方法】根据EnsemblPlants基因组数据库中不同物种CYP78A家族成员的序列信息，对小麦TaCYP78A5和其他物种中的同源基因进行序列比对和进化分析；利用生物信息学分析小麦TaCYP78A5的基因和蛋白结构，以及不同器官的表达模式；通过在拟南芥中组成型过表达和生殖器官局部特异性过表达TaCYP78A5的策略，明确TaCYP78A5具有调控花器官大小的功能；利用显微镜观察不同转基因拟南芥花器官的细胞学特征，解析TaCYP78A5调控花器官大小的细胞学机制；利用小麦转基因过表达策略，明确TaCYP78A5调控小麦穗部大小等其他穗部性状的功能；利用323份小麦品种的单倍型数据与穗部表型数据进行关联分析，探析不同小麦品种TaCYP78A5表达量的高低对穗部大小等其他穗部性状的影响。【结果】小麦TaCYP78A5与拟南芥AtCYP78A5的基因和蛋白序列相似性较低，但基因和蛋白结构相似性较高。小麦TaCYP78A5和拟南芥AtCYP78A5均在多个器官广泛表达，但在花器官中表达量最高。相较于野生型，在拟南芥中组成型过表达TaCYP78A5能导致花器官增大，花瓣面积显著增加13.5%—35.4%；而且仅在胚珠局部特异性过表达TaCYP78A5也足以导致拟南芥花器官增大，花瓣面积显著增加9%—22.1%；相反，拟南芥cyp78a5突变体的花器官则显著小于野生型，花瓣面积显著减少27%。在拟南芥中组成型过表达TaCYP78A5导致花瓣表皮细胞大小较野生型显著增加49%—54%，细胞数目较野生型显著减少11%—19%，局部特异性过表达TaCYP78A5也导致花瓣表皮细胞大小较野生型显著增加20%—49%，细胞数目较野生型显著减少8%—24%。在小麦中组成型过表达TaCYP78A5导致小麦穗长增加7.9%—8.9%，颖壳面积增大9.6%—14.7%，穗粒数增加12.4%—23.8%，小穗数和小穗粒数呈现不同程度的变化。单倍型分析结果显示，在323份小麦品种中，具有较高TaCYP78A5-A表达量的小麦品种比具有较低TaCYP78A5-A表达量的小麦品种的穗长更长，小穗粒数更多，小穗数更少，而穗粒数无显著差异。【结论】TaCYP78A5以一种非细胞自制的模式促进花器官生长，小麦和拟南芥过量表达该基因均能导致花器官的增大。

【目的】创制过量表达TaSUT1A的转基因小麦,分析TaSUT1A在转基因小麦中的遗传及其对干旱胁迫的应答反应,选育抗旱的转基因小麦新种质。【方法】采用基因重组技术构建了TaSUT1A表达载体,利用基因枪介导法将该载体转入小麦品种科农199,通过Bialaphos筛选、转化植株基因组DNA PCR验证获得转基因T0植株;利用RT-PCR检测TaSUT1A在转基因T3植株中的表达情况,在此基础上,对3个转基因系的T4转基因植株进行抗旱性鉴定和抗旱相关生理指标分析,验证其抗旱能力。【结果】经PCR检测和RT-PCR验证,获得了转TaSUT1A小麦阳性植株,与非转基因对照相比,20%PEG胁迫处理显...

【目的】SAP(stress-associated protein)是一类涉及胁迫应答和调控的锌指蛋白。克隆并分析其对逆境胁迫应答的反应,为棉花抗逆育种提供候选基因。【方法】通过电子克隆方法并经RT-PCR验证获得棉花锌指蛋白基因GhSAP1,将带有目的基因的载体质粒通过PEG介导转化棉花叶肉原生质体细胞,瞬时表达分析其编码蛋白的特性及亚细胞定位信息。通过qRT-PCR技术分析目标基因的组织表达特征及非生物胁迫条件下的表达特性。通过农杆菌介导叶盘转化法,经组织培养获得转基因烟草进行异位表达,检测其与抗逆相关的生理指标,证明其提高植物抗逆能力。【结果】GhSAP1 ORF长度为543 bp,编码...

【目的】获得过量表达苹果细胞质苹果酸脱氢酶基因(Mdcy MDH)的苹果植株,评价其过量表达对转基因株系生长的影响,并通过光合特性和和激素水平来探讨其调控生长的机理,为进一步揭示该基因调控生长发育的机制奠定基础。【方法】从苹果叶片中克隆Mdcy MDH编码区,连接植物表达载体p BI121,转化农杆菌LBA4404;利用农杆菌侵染‘嘎啦’苹果叶片,通过叶片再生的方法获得Mdcy MDH过表达的转基因苹果株系。以分化的苹果组培苗叶片为材料,提取基因组DNA,利用来自35S启动子和转化基因序列的引物,通过PCR初步筛选转基因株系;然后,提取初筛的转基因苹果组培苗叶片RNA,分别采用半定量和荧光定量...

为研究水稻赤霉素20-氧化酶2(OsGA20ox2)基因的过量表达对水稻株高和生长发育的影响,通过RT-PCR扩增OsGA20ox2基因并构建该基因的过量表达载体pS12Q,采用农杆菌介导法遗传转化水稻,获得了高秆转基因植株。获得T0代的85株中,对其叶片基因组DNA进行Hyg基因扩增,发现其中2株为转基因植株且表现为高秆。分析其T2代表型,高秆植株与对照相比,株高增加9.41%(P<0.05);穗颈长增加15.62%(P<0.05);倒1节间长度增加8.46%(P<0.05);穗长增加7.98%(P<0.05);穗粒数增加6.8%(P<0.05);分蘖数增加了12.5%(P<0.05);百粒...

【目的】获得过量表达苹果细胞质苹果酸脱氢酶基因（Ｍｄｃｙ ＭｄＨ）的苹果植株，评价其过量表达对转基因株系生长的影响，并通过光合特性和和激素水平来探讨其调控生长的机理，为进一步揭示该基因调控生长发育的机制奠定基础。【方法】从苹果叶片中克隆Ｍｄｃｙ ＭｄＨ编码区，连接植物表达载体ｐ ＢＩ１２１，转化农杆菌ＬＢＡ４４０４；利用农杆菌侵染‘嘎啦’苹果叶片，通过叶片再生的方法获得Ｍｄｃｙ ＭｄＨ过表达的转基因苹果株系。以分化的苹果组培苗叶片为材料，提取基因组ｄＮＡ，利用来自３５Ｓ启动子和转化基因序列的引物，通过ｐｃＲ初步筛选转基因株系；然后，提取初筛的转基因苹果组培苗叶片ＲＮＡ，分别采用半定量和荧光定量．．．

【目的】研究外源基因RdreB1BI转入对‘红颊’草莓果实品质及相关基因表达的影响,揭示RdreB1BI在草莓果实品质调控中的作用及分子机理。【方法】以5个转RdreB1BI株系及非转基因‘红颊’草莓全红期果实为材料,测定果实纵横径、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、抗坏血酸等风味物质及花青苷、总黄酮、总酚等着色物质的含量。应用BLASTn、GENEFINDER和Plant CARE等生物信息学方法分析外源基因和7个次生代谢产物合成途径相关基因(RdreB1BI、Fractin、FvC4H、FvCCR2、Fv

以转基因和野生型水稻为材料,通过农杆菌介导法将AtNHXS1转到水稻植株中花11号中,分析在盐胁迫下Na+、K+含量的变化,对两者耐盐性进行比较,并对转基因株系进行分子鉴定和转录表达分析。结果表明:PCR初步鉴定得到了20个转基因株系,随机挑选2个PCR阳性株系进行Southern blot鉴定,确定AtNHXS1以单拷贝的形式成功插入到水稻基因组中。耐盐性分析表明,在盐胁迫条件下,转基因水稻植株的生长状况、干质量、鲜质量、Na+含量显著优于或高于野生型水稻植株;此外,300mmol/L NaCl处理下,转基因水稻植株能够正常存活,而野生型水稻5d内几乎全部死亡。将300mmol/L NaCl...

【目的】利用转基因技术研究转录因子OsbZIP60的生物学功能,为培育抗逆水稻、减轻高温干旱对水稻的伤害奠定基础。【方法】构建水稻OsbZIP60的过表达载体pHB-OsbZIP60,通过根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入水稻品种日本晴,通过观察转基因植株和野生型植株在胁迫条件下的表型差异,分析其生物学功能。采用半定量PCR和荧光定量PCR检测OsbZIP60的表达模式以及其在转基因植株中的表达水平。【结果】在转基因植株中,OsbZIP60表达量明显高于野生型日本晴植株。OsbZIP60的表达受热信号诱导,在热激条件下,转基因植株的OsbZIP60表达量进一步升高。OsbZIP60在水稻各组织...

WRKY蛋白是主要存在于植物体内一类转录因子家族,在植物的生长发育和逆境应答中发挥重要作用。为了揭示小麦WRKY基因功能,从普通小麦中克隆出Ta WRKY71a基因后进行氨基酸序列分析,并对Ta WRKY71a基因在不同组织及不同胁迫条件下的表达模式进行分析。结果表明,Ta WRKY71a基因编码一个含有355个氨基酸的蛋白质。氨基酸序列分析显示,Ta WRKY71a蛋白含有1个WRKY结构域及1个C2H2锌指结构。预测分析表明,Ta WRKY71a蛋白定位在细胞核;其二级结构包含28.17%的α-螺旋、16.34%的延伸链、4.79%的β-转角和50.70%的无规则卷曲。不同物种间WRKY蛋白的同源性分析比较表明,Ta WRKY71a与粗山羊草WRKY71、水稻WRKY71、高粱WRKY71和拟南芥WRKY40的氨基酸序列之间具有高度的保守性。q RT-PCR分析表明,Ta WRKY71a在叶、根、茎、花和种子中均有不同程度表达,并受ABA、Na Cl和PEG诱导表达,推测该基因可能参与小麦逆境胁迫应答。研究结果为进一步研究Ta WRKY71a的生物学功能奠定了基础。

[目的]分析紫花苜蓿MsRCI2A、MsRCI2B、MsRCI2C的表达差异并研究其抗旱功能,为苜蓿抗旱机制解析及分子育种奠定基础。[方法]采用qPCR的方法,分析紫花苜蓿MsRCI2A、MsRCI2B、MsRCI2C基因在20%PEG6000溶液模拟干旱条件下表达的差异,采用农杆菌介导法获得MsRCI2A、MsRCI2B和MsRCI2C基因超量表达的转基因苜蓿A12、A22、B13、B19、C2和C10,观察正常生长条件(干旱胁迫0 d)下和20%PEG6000干旱胁迫6,12 d的野生型株系WT(对照)及超量表达的转基因紫花苜蓿的表型,测定超表达苜蓿和WT的叶绿素含量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性及渗透调节系统(可溶性糖和脯氨酸含量)在干旱胁迫条件下的变化。[结果]在20%PEG6000模拟干旱条件下,MsRCI2A/B/C基因在紫花苜蓿叶和根中表达变化趋势相反,但3个基因在同一组织中的表达趋势相似。紫花苜蓿叶片中的MsRCI2A/B/C基因在干旱胁迫处理后均明显上调,其中MsRCI2A/C基因在干旱胁迫处理2 h时即极显著上升(P<0.01),为WT的3.00～3.46倍,而相对电导率和丙二醛含量则极显著下降了73%和55%。转基因苜蓿叶和根中的可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD和CAT活性均显著升高(P

绝大多数观赏山茶花属于设施栽培植物,因环境湿热易造成病虫害出现,导致观赏价值降低,影响种植效益。为了提高抗虫性,根据山茶同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3',5'-RACE技术,从杜鹃红山茶嫩叶组织中克隆出半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Cysteine proteinase inhibitor,CPI)基因,命名为Ca CPI,基因全长579 bp,开放阅读框306 bp,编码101个氨基酸,分子量为11.078 k Da,等电点p I=6.72。利用实时荧光定量PCR方法对杜鹃红山茶根、茎、叶中该基因的表达特性进行分析,结果表明,Ca CPI基因在叶中的表达量较高,其次为茎,在根中表达量较低,...

【目的】ＭＩＴＦ和β－ｃａＴｅｎＩｎ是黑色素生成通路中重要的调节基因，而Ｐａｘ６通过调控ＭＩＴＦ和β－ｃａＴｅｎＩｎ来调控黑色素细胞的黑色素生成，通过对只含有正常Ｐａｘ６ ＰａＩｒｄ ｄｏＭａＩｎ的前１０２个氨基酸的Ｐａｘ６～（１０ｎｅｕ）的研究，来探究Ｐａｘ６～（１０ｎｅｕ）是否还有生物学功能，以及Ｐａｘ６对其下游基因的作用机理。【方法】根据ｎｃＢＩ查找到的Ｐａｘ６～（１０ｎｅｕ）基因序列设计Ｐｃｒ引物，克隆Ｐａｘ６～（１０ｎｅｕ），收集所得基因片段送华大基因测序确认。后通过对Ｐａｘ６～（１０ｎｅｕ）和慢病毒表达载体的序列分析来筛选合适的酶切位点，通过分析选取Ｓａｌ Ｉ和ｘＢａ Ｉ作为酶切位．．．

利用转基因技术将多种抗病基因共同转入毛白杨中以提高其抗性,从而获得毛白杨抗病新品种是目前解决杨树真菌病害的主要研究方向之一。本研究通过根癌农杆菌介导的二次遗传转化,将来源于球孢白僵菌几丁质酶基因Bbchit1转入过量表达无色花色素还原酶基因LAR3转基因毛白杨中,实时定量PCR显示Bbchit1与LAR3均能有效表达,离体抗病试验显示Bbchit1+LAR3共表达转基因毛白杨细胞粗提液对杨树叶枯病菌具有明显抑制作用,进一步将叶枯病菌接种在转基因和非转基因毛白杨叶片上培养30天,转基因植株的感病面积均低于非转基因植株且Bbchit1+LAR3共表达转基因株系抗病效果更明显。上述抗病试验结果表明:...

【目的】证明miR-137通过调控MITF而间接影响小鼠黑色素细胞TYRP-1和TYRP-2的表达,从而影响黑色素的生成。【方法】通过细胞转染技术在细胞水平过量表达miR-137,对黑色素细胞中黑色素含量进行了测定,经RT-PCR以及western blot检测转染后细胞TYRP-1和TYRP-2在mRNA和蛋白水平的变化。【结果】黑色素含量明显减少,在mRNA水平,TYRP1显著降低至0.4倍,TYRP-2显著降低至0.6倍。在蛋白水平,TYRP-1显著降低至0.61倍,TYRP-2显著降低至0.73倍。【结论】过量表达miR-137会通过调控MITF而使黑色素细胞TYRP-1和TYRP-2...