【摘 要】
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大豆是一种高需氮作物,对氮素的利用直接影响到大豆的品质和产量。挖掘与克隆大豆在氮素胁迫条件下诱导高表达的基因的启动子,对于在转基因作物新品种中调控功能基因表达,有效发挥基因功能具有重要意义。以大豆品种中黄13为材料,利用大豆幼苗水培系统,分别进行了不同氮素水平下的全基因组表达谱芯片分析。根据氮胁迫下的基因表达变化水平,初步挑选了29个在根或叶中高水平表达且响应低氮胁迫的基因。利用实时定量PCR进一
【机 构】
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College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071
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大豆是一种高需氮作物,对氮素的利用直接影响到大豆的品质和产量。挖掘与克隆大豆在氮素胁迫条件下诱导高表达的基因的启动子,对于在转基因作物新品种中调控功能基因表达,有效发挥基因功能具有重要意义。以大豆品种中黄13为材料,利用大豆幼苗水培系统,分别进行了不同氮素水平下的全基因组表达谱芯片分析。根据氮胁迫下的基因表达变化水平,初步挑选了29个在根或叶中高水平表达且响应低氮胁迫的基因。利用实时定量PCR进一步对各初选基因进行表达水平、器官特异性及对低氮胁迫响应能力等方面的检测,确定了两个在叶片或根系高丰度表达且响应低氮胁迫的基因其中RNDI编码一个大豆自噬相关基因,LNDI编码一个转录因子。研究结果表明，RNDI和LNDI两个基因的启动子都响应低氮胁迫，利用这两个启动子，与其他功能基因组合，可以在植物受到氮素胁迫时有效地调控功能基因的表达。
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铁蛋白(Ferritin)是与铁离子结合的一种铁贮藏蛋白,用来调节细胞内的自由铁离子浓度。铁蛋白在生物体内有两种主要作用,一是为细胞内一些含铁蛋白质提供铁离子；二是清除铁介导的自由基反应。本研究从大豆中克隆到铁蛋白基因家族的13个成员,分别命名为GmFer1；1、GmFer2；1、 GmFer2；2、 GmFer3；1、 GmFer3；2、 GmFer7；1、 GmFer10；1、 GmFer11
高等植物的绝大多数(约95％)叶绿体蛋白由核基因编码,只有少数(5％)由自身基因编码。因此,核基因编码的叶绿体转运蛋白对于叶绿体的发育至关重要。cpSecA是由植物核基因编码的叶绿体类囊体膜转运器ATPase亚基,参与叶绿体cpSec依赖的类囊体腔蛋白的转运。 本实验室在研究过程中,首先获得了拟南芥AtcpSecA功能缺失突变体agyl,其叶片呈黄白色,叶绿体发育缺陷,内部缺少类囊体片层结构。随
分离鉴定氮素利用相关的基因，并将其应用于高产高效转基因大豆新品种的培育是本课题组一直以来努力的方向。首先建立了用于大豆氮高效基因筛选和检测的大豆初生叶水培系统，利用该系统完成了氮胁迫条件下大豆幼苗地上部和地下部基因表达变化的芯片分析，从中筛选低氮响应的NUE候选基因，进行不同氮素营养条件下的表达模式分析和大豆愈伤组织及模式植物中的功能验证。目前已经从大豆中克隆了氮素吸收转运相关基因14个，氮素同化
金属蛋白酶FtsH属于AAA蛋白酶家族，它是由FtsH基因编码的一种ATP和Zn2+依赖型兼职蛋白，兼具ATP酶活性、蛋白水解活性和分子伴侣活性，在热激、高渗、光胁迫、冷诱导、病害等逆境胁迫反应中发挥重要作用，该基因在生物基因组中广泛分布。目前，通过生物信息学方法推测在大豆基因组中存在11个FtsH基因，这些大豆的FtsH基因与7种拟南芥的AtFtsH基因相一致，但在大豆方面还没有FtsH基因功能
本课题组在前期工作中，从240份大豆种质资源中筛选获得了高耐低磷品种“中黄15"。为进一步发掘和利用该品种中的耐低磷相关基因，本研究以“中黄15”为试材，利用cDNA差减文库技术，以低磷胁迫处理1h、3h、6h、12h、24h和48h的“中黄15”根系混合样品cDNA为差减杂交Tester，以适磷处理根系cDNA为Driver，构建了该品种在低磷胁迫诱导条件下的SSH差减文库。结果发现，差减文库的
大豆苗期盐害以及种子发育和成熟期间高温高湿胁迫影响大豆产量、易导致种子劣变。利用一个收获前种子易劣变的大豆品种为材料,采用差异蛋白质组学、代谢组学等技术研究其处于R7期的种子在高温高湿胁迫(24h、96h和168h)下的劣变机制。结果表明,42个蛋白点差异表达,经质谱鉴定匹配31种蛋白,涉及碳代谢、信号传导、蛋白合成、光合作用、蛋白折叠和组装、能量途径、细胞救援和防御、细胞周期、氮代谢、脂质代谢、
大豆是重要的粮食作物和经济作物，其籽粒中含有大量不饱和脂肪酸、维生素、微量元素及蛋白质。植物基因工程中，以大豆种子作为生物反应器，产生具有工业用途及药用价值的新品种大豆具有重要的意义。实现外源基因在植物中表达调控，首先要考虑的是选择合适的启动子，种子特异性启动子可以调控外源基因在种子中特异性表达相关产物，使表达产物在种子中大量聚集。通过转基因技术改良大豆品质，种子特异性启动子是极其重要的工具。
本研究以147个大豆品种为材料，采用温室苗期水培方法，观察各品种在低氮和正常供氮环境下叶片黄化程度，初步评价大豆品种苗期对低氮的反应。根据叶片黄化程度差异作初步筛选。通过对相关指标的变异系数进行比较并结合各指标相关性分析结果，将干重、地上部分氮积累量、生物量增加值和氮吸收量作为判断耐低氮的指标，最终筛选出耐低氮型品种坡黄和氮敏感型品种84-70。对这2个品种开展数字表达谱分析，首先进行低氮处理，对
发根农杆菌介导的大豆根系转化体系具效率高、周期短,操作简单等特点,可用于根系相关基因的功能验证。本研究利用发根农杆菌介导的转化体系,将TaNHX2基因导入大豆根系中,获得大豆“复合体”植株,并进行耐盐实验。结果表明,盐处理15d时,过表达TaNHX2基因的大豆“复合体”植株在浇171mMNaCl溶液的土壤中和高达200mMol/LNaCl的固体培养基上都有更高的耐盐性,而对照(非转基因)植株的叶片
许多微生物都具备抗草甘膦的特性。若将微生物中的抗草甘膦基因克隆后转入作物体内进行表达,就可以降低或避免草甘膦对作物的药害。国内外已有很多关于抗草甘膦菌株的分离研究报道,但这些菌株对草甘膦的抗性相对较低。本研究从生产草甘膦工厂排污口的污泥中筛选到一株抗草甘膦浓度高达600 mmol·L-1的真菌ND-1,并对其进行了形态学鉴定、生理生化特性测定及5.8S rDNA-ITS分子鉴定。结合形态学观察、生