牛aS1-酪蛋白基因5’-调节区的分子克隆

用牛αsl－酪蛋白cDNA作探针,从牛基因组文库中筛选出一段αsl－酪蛋白基因序列。由限制内切酶图谱和souther印迹分析可以确定其中含有完整的αs1-酪蛋白基因的5’调节区。     

榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性

脯氨酸是自然界中分布最广泛,作用最重要的渗透保护剂之一,同时又是高等植物中一类重要的碳源和氮源物质.为了解环境胁迫下脯氨酸的转运调节,从一个典型的盐生植物榆钱菠菜( Atriplex hortensis L.)中通过cDNA文库筛选和5′-RACE的方法获得了一个全长的cDNA (AhProT1),其编码蛋白与脯氨酸转运蛋白有60%～69%的同源性,含有11个跨膜结构域.聚类分析表明,微生物和高等植物的脯氨酸转运蛋白同源程度相对高于哺乳动物.为进一步分析脯氨酸转运蛋白在植物中的功能,将AhProT1置于35S启动子下转入拟南芥(Arabidopsis thaliana).通过同位素示踪法发现, 与对照植物相比, 转基因植物在根中积累更多的脯氨酸;在一系列不同浓度的盐胁迫试验中,转基因植株最高可耐受200 mmol/L NaCl,并可持续生长,而对照植株在150 mmol/L NaCl下即已死亡.     

一个高亲和力水稻根系磷转运蛋白候选基因片段的克隆

磷是影响作物产量的主要限制因子之一,植物在缺磷条件下主要高亲和力的磷转蛋白对磷进行有效吸收,利用ＲＴ－ＰＣＲ技术,经过缺磷处理水稻京系１７（Oryza sativa L.ssp. japonica cv.Jingxi１７）的根系中的克隆到一个１１７８bp的磷转 蛋白基因片段ＯjPT1,测序后与ＧenBank中的已知序列进行氨基酸水平上的同源性比较,结果表明,该序列与拟南芥、马铃薯、番茄、苜蓿、长春花等植物的同源性分别在７０％左右,并且与酵母、ＶＡ菌和子囊属脉胞菌等的磷转运蛋白也表出出较高的同源性。通过ＲＴ－ＰＣＲ结果证明,该基因片段为诱导表达,该基因已被ＧenBan接收（收录号为ＡＦ２３９６１９）。     

大豆遗传图谱的构建和分析

利用大豆栽培品种科丰1号和南农1138－2杂交得到的重组近交系NJRIKY,通过RFLP,SSR,RAPD和AFLP4种分子标记的遗传连锁分析,构建了包含24个连锁群,由792个遗传标记组成的大豆较高密度连锁图谱,该图谱覆盖2320．7cM,平均图距2．9cM,SSR标记的多态性较高,在基因组中的位置相对稳定,可以作为锚定标记,有利于连锁群的归并和不同图谱的比较整合;而AFLP标记对于增加图谱密度效率较高,但其容易出现聚集现象,从而造成连锁群上有很大的空隙（gap),另外,在连锁群中有21．7％的分子标记出现偏分离,该图谱为基因定位,比较基因组学和重要农艺性状的QTL定位等研究打下了基础。     

玉米中与DRE元件结合的转录因子的克隆和结构分析

DREB类的转录因子特异性地与DRE 元件（脱水应答元件）结合,在植物感受干旱、高盐及低温等逆境条件时,激活一系列下游逆境应答基因的表达。进一步的研究发现,拟南芥DREB蛋白的DNA结合域（AP2区）中14位的缬氨酸和19位的谷氨酸对该类转录因子与DNA结合起着关键性的作用。利用酵母单杂交的方法,我们从玉米 (Zea mays L.) 的cDNA文库中分离到一个编码与DRE元件结合的蛋白的基因,命名为maDREB1。酵母体内的反式激活实验表明,该基因编码的蛋白能特异地与DRE元件结合并能激活下游报告基因的表达。对maDREB1蛋白14位和19位的氨基酸进行单点突变和双点突变实验,发现14位的缬氨酸突变为丙氨酸后maDREB1几乎丧失了其转录激活能力,而19位的谷氨酸突变为天门冬氨酸后maDREB1的转录激活能力也受到较大影响.     

水稻乙烯受体类似物基因的克隆及其表达特性

乙烯在植物的生长发育以及对逆境的反应中起着重要作用. 乙烯受体基因在拟南芥、 烟草和番茄等双子叶植物中已有一些研究, 但到目前为止还没有见到关于单子叶植物乙烯受体研究的报道. 我们从水稻中克隆了一个乙烯受体基因OSPK2, 发现它所编码的蛋白与双子叶植物的乙烯受体有所不同. OSPK2的N端较长, 其后是3个跨膜区、一个GAF结构域、一个推测的激酶结构域和接受器结构域. 虽然大多数的结构域都是保守的, 但预期的磷酸化位点His和磷酸基团接受位点Asp在OSPK2中分别被Gln和Asn取代. 这一事实说明, OSPK2可能不是以组氨酸激酶的磷酸转移方式进行作用, 而是以其他的机制, 如具有丝/苏激酶的活性. 应用RT-PCR方法对不同条件下OSPK2基因的表达进行了研究, 结果表明, OSPK2受伤害和PEG处理诱导, 但盐及ABA处理对其没有显著影响. OSPK2基因的差异表达可能反映了它在介导不同非生物逆境反应中的作用, 这与我们以前关于烟草乙烯受体的研究结果是一致的.     

长穗偃麦草中E和E1基因组高分子量麦谷蛋白 基因启动子部分序列的进化分析

通过PCR克隆的方法,获得了分别来自二倍体长穗偃麦草的E基因组和四倍体长穗偃麦草的E1基因组的4个高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）基因启动子的部分序列。序列分析表明,它们之间的同源性较高,两个x型亚基启动子序列之间只有1个碱基的差异,而两个y型亚基启动子序列完全相同, x和y型亚基启动子序列之间的长度和部分碱基位点都有差异。推测四倍体长穗偃麦草中的E1基因组可能起源于二倍体的E基因组。与来自小麦族的A、B、D和G基因组部分亚基基因的启动子序列比较表明,小麦族的这一区域在进化上是相当保守的,不同基因组来源的序列同源性都在90%以上。经过对这些序列的聚类分析,表明长穗偃麦草的y型HMW-GS基因与其他亚基基因的进化关系较远,而x型亚基基因与一个来自小麦1B染色体的亚基基因关系最近。Abstract: The partial promoter regions of HMW glutenin subunit genes were cloned form the genomes E (in diploid Agropyron elongatum) and E1 (in tetraploid Agropyron elongatum) by PCR approach. There was only one nucleotide acid difference in the promoter sequences of x-type subunits between the two genomes; moreover, the promoter sequences of the two y-type subunits were completely identical. Although these promoter regions were very similar to each other, differences still existed in sequence size and the kind of nucleotide acid between the x-type and y-type subunits. It was speculated that the E1 genome in tetraploid Agropyron elongatum was probably originated from E genome in diploid species. The comparisons of these subunits with some of those from A, B, D and G genome of Triticeae demonstrated that the sequences of their partial promoter regions were conserved and shared a high homology more than 90%. The phylogenetic analysis based on the sequences in this region indicated that the y-type HMW glutenin subunits of Agropyron elongatum species were different from other subunits, whereas the x-type subunits of them were most closely related to that from the B genome.     

Na+/H+ 逆向转运蛋白与植物耐盐性关系

Na+/H+ 逆向转运蛋白与植物的耐盐性有密切的关系。在高等植物体内,主要存在两种Na+/H+ 逆向转运蛋白,分别为位于细胞质膜上的逆向转运蛋白SOS1,以及存在于液泡膜上的AtNHX1。质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白主要负责Na+ 的外排,液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白主要负责把Na+ 区隔化入液泡。过量表达质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白SOS1或液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白AtNHX1能够明显提高植物的耐盐性。本文对植物中Na+/H+ 逆向转运蛋白及其与植物耐盐性之间的关系研究最新进展作一概述。     

大豆耐旱种质鉴定和相关根系性状的遗传与QTL定位

从301份黄淮海和长江中下游地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取59份,在苗期干旱胁迫和非胁迫条件下对地上部和地下部性状进行2年重复鉴定,发现材料间性状隶属函数值具有丰富遗传变异,以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的算术平均数为抗旱综合指标从中筛选出汉中八月黄、晋豆14,科丰1号,圆黑豆等强耐旱型(1级)和临河大粉青、宁海晚黄豆等干旱敏感型(5级)材料。比根干重、比总根长、比根体积与耐旱隶属函数平均值均呈极显著正相关,可作为耐旱性的根系性状指标。利用“科丰1号×南农1138 2”(1级×4级)衍生的RIL群体为材料,对耐旱相关根系性状采用主基因 多基因混合遗传模型分离分析法进行遗传分析并进行QTL定位。结果表明,该两亲本间比根干重、比总根长、比根体积的遗传均为两对主基因加多基因模型,后两者主基因间有连锁(重组率分别为4.30%和1.93%);主基因遗传率为62.26%～91.81%,多基因遗传率为2.99%～24.75%;耐旱相关根系性状各主要由1对主基因控制,另1对效应较小。QTL分析检测到5、3、5个QTLs分别控制比根重、比根总长、比根体积,位于N6 C2、N8 D1b W、N11 E、N18 K连锁群上。3性状各有1个贡献率大的QTL(Dw1,Rl1,Rv1),而且均位在N6 C2的STAS8_3T STAS8_6T相同距离的区段上,其他QTLs效应均较小。分离分析与QTL定位的结果相对一致。     

转山菠菜胆碱单加氧酶基因(AhCMO)水稻创制及其耐盐性研究

胆碱单加氧酶(Choline monooxygenase,CMO)是高等植物体内合成甜菜碱的一个关键酶.利用载体pCAMBIA3300与玉米泛素(Ubiquitin)启动子构建了AhCMO基因的过表达载体.采用基因枪轰击愈伤组织细胞将AhCMO基因转化东稻3号(OryzasativaL.subsp.japonica Kato),经抗性筛选,获得再生苗18株,选取农艺性状与野生型基本一致的其中7株进行PCR与Southern杂交检测,获得3株转AhCMO基因阳性植株;RT-PCR的检测结果表明外源AhCMO基因能正常转录;草铵膦叶片涂布试验结果表明,Bar基因在转AhCMO基因水稻植株中能正常表达;对T1代转基因再生植株进行0.5%NaCl高盐处理,结果表明,4号、7号转AhCMO基因水稻耐盐性强于非转基因对照,说明外源AhCMO基因能提高东稻3号的耐盐性.