棉花FAD 2-1基因的克隆及其ihpRNA和amiRNA干扰载体的构建

 采用RT-PCR方法克隆了棉花△-12脂肪酸去饱和酶基因(GhFAD2-1)的cDNA全长序列,该基因含有1158 bp的完整开放阅读框。棉花FAD2-1是种子中编码催化油酸形成不饱和脂肪酸的关键酶的基因,选取GhFAD2-1基因中的一段特异的515 bp片段,构建了种子特异性启动子NAPIN调控的ihpRNA干扰表达载体pFGC1008-NAPIN-FAD2-1,同时构建了针对GhFAD2-1基因的人工miRNA表达载体pCAMBIA1302- amiRNA-FAD2-1。     

用CTAB-PVP法提取棉花各组织总RNA的研究

针对棉花组织总RNA难以提取、不同组织的提取方法难以统一的问题，借鉴Jaakola等的越橘果实总RNA提取方法（即CTAB-PVP法），对棉花组织总RNA的提取效果进行了分析。实验结果表明：得到的棉花纤维、胚珠、叶片、胚根、花瓣、下胚轴和花药各组织的RNA完整性好，其D260／D280比值为1．7～2．0，产率30～180pg／g（鲜质量）；用开花后15d纤维的RNA为材料进行反转录，再利用RT-PCR和3’RACE技术进行克隆，各获得1个大小为542和712bp的cDNA克隆，经序列分析鉴定，这2个片段分别编码棉花微管结合蛋白和微丝结合蛋白。     

小麦苗期浸种和根灌浅黄隐球酵母菌的定殖特征及对茎基腐病的防治效果

基于平板混合培养试验和浸种、根灌浅黄隐球酵母菌(Papiliotrema flavescens)温室盆栽试验,研究其在小麦苗期的定殖特征及对茎基腐病的防治效果。结果表明:1)在平板混合试验中,浅黄隐球酵母菌对禾谷镰刀菌的抑菌效果显著,抑菌率达84.1%;2)盆栽试验中,浅黄隐球酵母菌的定殖数量随时间推移呈减少趋势,浸种和灌根处理定殖数量均表现为叶鞘叶。与浅黄隐球酵母菌浸种处理相比,根灌浅黄隐球酵母菌处理的叶鞘浅黄隐球酵母菌定殖数量显著增加,并在接种后14d达到最大;3)盆栽试验中,根灌浅黄隐球酵母菌对禾谷镰刀菌的相对防效为22.7%,对假禾谷镰刀菌的相对防效为25.3%,均显著高于根灌生理盐水处理(P0.05),对小麦株高无影响。本研究表明通过根灌浅黄隐球酵母菌可以在小麦苗期实现定殖,并且对小麦苗期茎基腐病有一定防效。     

高羊茅赤霉素2-氧化酶编码基因的克隆及功能验证

赤霉素(GA)是一类重要的植物激素,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。许多赤霉素代谢途径关键酶的编码基因已经被克隆和研究,但在高羊茅(Festuca arundinacea)中尚未见报道,利用RACE技术获得了高羊茅赤霉素2-氧化酶基因(FaGA2ox)。结果表明:FaGA2oxcDNA全长1566bp,包含1026bp开放阅读框,编码一个由341个氨基酸组成的蛋白质。FaGA2ox转基因烟草(Nicotiana tabocum)表现出赤霉素缺陷的表型,叶片面积明显变小,且叶片褶皱,叶片颜色暗绿,节间长度明显变短。综上所述,FaGA2ox在烟草中的过量表达可以导致植株矮化,为进一步利用该基因转化高羊茅培育矮化植株奠定基础。     

灌浆期高温对小麦旗叶与非叶器官光合和抗氧化酶活性的影响

为揭示小麦叶与非叶器官抗氧化系统对灌浆期高温胁迫的反应特征,探讨不同品种和不同器官耐热性差异机制,以小麦强耐热品种石家庄8号和弱耐热性品种河农341为材料,于灌浆期用塑料膜搭棚进行增温处理(花后第8天至第22天),研究高温胁迫对旗叶光合速率(Pn)、叶绿素含量、旗叶和非叶器官中丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。高温处理下,两品种Pn比正常温度下(对照)低18.7%~24.9%,叶绿素含量低5.7%~6.2%;旗叶、旗叶鞘、穗下节、颖片和籽粒的MDA含量和Pro含量均升高,其中MDA升高幅度为旗叶非叶器官,Pro升高幅度为非叶器官旗叶。旗叶、颖片、籽粒的SOD活性和旗叶、旗叶鞘、籽粒的CAT活性以及旗叶、旗叶鞘、颖片的POD活性在高温胁迫初期即诱导增强,而其他器官的抗氧化酶活性则在高温持续一段时间后诱导增强,之后随着高温的持续各器官抗氧化酶活性多表现为低于对照,高温解除后旗叶鞘、穗下节、颖片的SOD活性和旗叶、颖片、籽粒的POD活性有恢复迹象,高温对其他器官的SOD和POD活性以及所有器官的CAT活性造成不可逆影响;总体来看,非叶器官持续抗氧化能力和耐热性强于叶片。石家庄8号叶与非叶器官细胞膜稳定性、抗氧化酶活性均高于河农341,显示其整株耐热性强于河农341,这是石家庄8号在高温胁迫下产量下降幅度低于河农341的重要生理基础。因此认为,非叶器官在小麦适应灌浆期高温逆境中发挥重要作用。     

棉纤维次生壁增厚相关基因的cDNA克隆与分析

以陆地棉品种"徐州142"植株开花后14、18、24、30 d的棉纤维和胚珠离体培养12 d、并分别在添加0(对照)和100 μmol·L-1ABA的培养基中继代培养5 h的棉纤维为材料,用mRNA差异显示技术分析其基因表达差异.回收到20条差异条带.利用反向Northern杂交鉴别和分析阳性差异条带,结果表明:PG39-4在次生壁开始增厚以后表达,又被ABA诱导     

不同来源的棉花细胞在悬浮培养条件下诱导形成纤维的研究

对源自棉花胚珠珠的外珠被、内珠被、珠心、以及下胚轴和多次继代培养的胚珠愈伤组织的细胞在悬浮培养条件下诱导纤维发育的能力进行了研究，结果表明：这五种来源的细胞均被诱导而分化形成纤维，说明棉花的非胚珠表皮细胞也具有分化形成纤维的能力。     

基因型在胚珠继代培养过程中对棉纤维发育的影响

比较了 1 2个基因型在胚珠继代培养过程对棉纤维发育的影响 ,结果表明 ,纤维干重和纤维长 度、精细、胞壁厚度等指标因基因型的不同而存在显著差异。其中 ,长德 1 84和肖县 1 3 3的纤维长度、显著大于其他基因型的 ,分别为 3 1 . 5、3 0 . 7mm;中棉所 2 3、湘 88-2 3 8、长德 1 84的细胞壁厚度显著大于其他基因型的 ,分别为 3 . 2 5、3 . 2 3、3 .2 1μm;湘 83 -2 3 8、长德 1 84的纤维成熟度分别为2 . 1 1、1 . 94。因此 ,可根据研究目标选用适当的基因型。文中还归纳出棉胚珠继代培养纤维体系的示意图     

棉胚珠继代培养纤维体系的建立

针对传统的棉胚珠培养方法因纤维在发育中途夭亡而不能用于研究次生壁增厚和强度形成的机理,本文建立了棉胚珠继代培养纤维体系,即根据花铃的形态特征选取Ⅱ类发育状态的胚珠作外植体,以14d为周期连续3次继代,在继代培养基中添加5g*L-1活性碳,并根据纤维发育不同阶段的特点调整植物生长物质的种类和浓度.结果使纤维重现了植株     

花后高温和干旱对冬小麦光合、抗氧化特性及粒重的影响

为了解花后高温和干旱双重胁迫对小麦的效应,以石麦15为材料,于花后15 d到21 d进行高温（34~36 ℃）和干旱（土壤含水量为田间持水量的40%~45%）处理,研究了高温和干旱胁迫对小麦旗叶光合性能、旗叶丙二醛（MDA）含量和抗氧化酶活性、籽粒淀粉含量和千粒重的影响。结果表明,胁迫第7 d（花后21 d）时,干旱和高温-干旱双重胁迫显著降低了小麦旗叶净光合速率（P_n）和叶绿素相对含量(SPAD值),胁迫解除后P_n降幅缩小,高温胁迫下P_n和SPAD值与对照的差异不显著。高温-干旱双重胁迫显著降低了旗叶F_v/F_m值,且胁迫解除后恢复程度较小。胁迫期间,旗叶MDA含量和过氧化物酶（POD）活性持续升高,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均呈先升后降趋势,SOD和CAT活性对干旱、高温-干旱双重胁迫更敏感,胁迫第7天时高温-干旱双重胁迫下降幅度最大。旗叶P_n和SPAD的变化趋势与籽粒淀粉积累量和千粒重变化趋势基本一致,说明灌浆期高温、干旱胁迫下小麦籽粒淀粉积累量和粒重的降低与质膜过氧化、叶绿素的降解和旗叶早衰导致的光合性能下降密切相关,在双重胁迫下光合性能受抑加剧。