刘颖慧[1]2004年在《谷子（Tetaria italica）中PF40基因功能的研究》文中认为高等植物的空间结构主要由主枝及由侧芽分生组织产生的侧枝的生长发育决定。植物的侧枝发生一般分为两个步骤：在叶腋处形成侧芽原基，随后侧芽原基生长发育成侧枝。在很多植物包括拟南芥中，侧芽的生长会被顶端花序的生长抑制，这就是植物特有的顶端优势现象。近年来，分离及研究可以改变侧枝生长模式的基因及突变体，经常用来研究这种生命现象，这对于解释顶端优势现象是必不可少的。但是，目前调控侧枝发育的具体机制还没有定论。显而易见，新发现一些可以改变侧枝发育模式的基因对理解与揭示这种生命现象是必要的。 本实验室通过抗原-抗体反应筛选了谷子花序的cDNA文库得到了PF40基因。序列分析表明该基因具有一个开放阅读框(Open Reading Frame, ORF): GenBank中查询该基因编码的蛋白与ZIPs(zinc or iron transporter proteins，离子通道蛋白)基因家族的蛋白有75％-35％的相似性；软件的分析结果显示该基因编码的蛋白为一个有8个跨膜区的跨膜蛋白；PF40蛋白为疏水蛋白，以上的特征也许是PF40基因发挥作用的基础。 通过Southern杂交及Northern杂交来研究PF40基因的基本特征。Southern杂交分析PF40基因的拷贝数，表明PF40基因以单拷贝或低拷贝形式存在谷子基因组中。用该基因与玉米、小麦、水稻主要禾本科作物的基因组DNA杂交，结果表明PF40基因及其同源基因普遍存在于禾谷类植物中，同时在拟南芥基因组中也有PF40基因的同源序列。Northem杂交结果表明PF40基因可以在谷子的各个部位及各个时期表达，但在芽与胚轴中有很高的表达。用PF40基因与GUS基因融合表达的结果与Northern杂交结果相近，PF40基因主要在植物生长旺盛部位表达。激素诱导实验发现PF40基因是受6-BA与GA的调控的。 将PF40基因在烟草中异源表达，PF40基因可以改变烟草侧枝的发育时期，增加烟草茎基部侧枝的生长，减弱烟草的顶端优势，降低生长素与细胞分裂素的比值。进一步研究PF40基因功能，将PF40基因在谷子中过表达、表达不足与缺失表达几种不同形式转化到谷子中。测量结果表明PF40基因过量表达的转基因谷子生长素的含量降低为对照的0.6～0.8倍，而细胞分裂素的含量较对照约升高0.2～0.35倍，生长素与细胞分裂素的比值在转基因植物中改变明显，降低到对照的一半。同时PF40基因表达不足的转基因谷子生长素的含量要稍高于对照，而细胞分裂素比对照降低0.85倍，转基因烟草中也得到了相似的结果。 进一步的实验发现PF40基因会影响植物侧芽发育的早期，即PF40基因作用在侧芽形成与发育的早期。对转基因谷子的组织切片的分析还表明PF40基因引起不同形式的转基因谷子的维管组织的发育的差异，转化正义载体谷子的木质部变多，维管系统增多，而反义或干扰的转基因谷子的木质部数量变少，木质部分化异常。 从转基因的结果可见PF40基因可以减弱植物的顶端优势，这种作用是通过改变植物体内激素的含量实现的。通过转基因的结果与软件的分析，推测PF40基因的作用可能是通过改变植物维管组织的发育从而调控一些离子的运输或吸收进一步激活一些激素的表达或者激素受体，最终影响了植物的生长模式。
刘颖慧, 魏会平, 刘继云, 李继红, 袁进成[2]2007年在《谷子根、茎、叶的显微结构》文中研究表明制作谷子根、茎、叶的连续石蜡切片,观察它们的显微结构.结果表明:谷子的根、茎和叶的显微结构具有单子叶植物所具有的特征,也具有长期适应生存环境而特化的特征.谷子根的表皮脱落得比较早,根的后生木质部形成大的空腔;谷子茎的维管束分散排列在基本组织中,皮层占的空间比较大;幼嫩谷子叶的发育和多数单子叶植物叶的结构一致.
刘颖慧, 于静娟, 赵倩, 朱登云, 敖光明[3]2005年在《根癌农杆菌介导谷子的遗传转化》文中指出将带有gus基因的双元表达载体pBI121,由根癌农杆菌(Agrobacterumtumefaciens)LBA4404介导转到谷子(Tetariaitalica)的愈伤组织中,经50mg/L卡那霉素筛选,获得抗性愈伤组织,抗性愈伤组织进一步筛选分化得到转化植株。经South-ern杂交和GUS活性检测,表明外源基因已经整合到谷子基因组中,并且可以有效地表达,转化效率为6.6%。
袁进成, 刘颖慧, 董志平[4]2013年在《谷子成熟胚诱导愈伤组织及植株再生的研究和条件的优化》文中认为选用4个谷子品种,"冀谷11"、"豫谷2号"、"铁谷5号"和"十里香"研究在不同条件下谷子成熟胚的再生能力及其影响因素。研究表明谷子的再生能力受基因型影响较大,不同谷子品种诱导愈伤和愈伤分化能力不同,4个品种中以"冀谷11"的再生能力最好。后续试验用"冀谷11"研究不同培养基、不同激素配比以及培养基的添加物对谷子再生能力的影响。结果表明LS培养基适合谷子的愈伤组织诱导,MSB5培养基适合谷子的分化;所试验的碳源中麦芽糖适合愈伤的诱导和分化;谷子诱导愈伤较好的激素配比是2,4-D+ZT,愈伤分化较优的激素配比为NAA和6-BA的组合。另外,硝酸银、酸水解酪蛋白、脯氨酸及山梨醇等添加物会提高谷子的再生能力。
张浩[5]2017年在《谷子穗部突变体sidts1的鉴定及候选基因功能分析》文中提出谷子,其种子脱皮后即为人们俗称的“小米”,是我国重要的粮食作物之一,由于其含有很高的营养价值,越来越受到人们的关注。同时,由于谷子为二倍体自花授粉作物,基因组较小(约515M),与水稻基因组具有较高的共线性,正逐步发展为一种模式作物。此外,谷子还是C4植物,对谷子研究的不断深入对于光合作用的研究具有重要的意义。花器官的发育对禾本科粮食作物的产量和品质都有着直接影响,对穗部研究,尤其是花序发育的研究,不仅对了解植物的遗传和生殖具有重要意义,对于提高粮食的产量及质量也具有指导意义。本研究利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methylsulfonate,EMS)诱变谷子Yu1(豫谷1号)品种,筛选得到一个可以稳定遗传的穗部突变体sidts1(degenerated top spike)。与野生型Yu1相比,该突变体突变特征主要表现在穗部变短、变细、顶部变尖;穗下部码粒较紧实,由下往上花器官数目逐渐减少导致结实率降低,穗顶部几乎不结实,但结实的种子变大;同时在穗上部谷码的部分各级分支尖端呈现出明显红色,表现出红尖穗且穗上部小花退化。对穗部锌、铁金属含量测定发现突变体sidts1穗部锌和铁元素的含量均比野生型Yu1中的含量显着升高。利用突变体sidts1与SSR41杂交构建的F_2定位群体进行基因定位,经过χ~2检测正常株与突变株符合3:1分离比,证明该突变性状为细胞核隐性单基因控制。采用BSA(Bulked Segregation Analysis)法,将突变基因定位在6号染色体一端0-137Kb的区间,结合高通量测序分析结果最终锁定候选基因,命名为SiDTS1。该基因编码具有7个跨膜结构域的蛋白,仅含有一个ZIP(Zinc/iron permease)蛋白结构域,与金属元素锌、铁等的摄取、转运相关。表达量分析显示SiDTS1基因在孕穗期根、茎、叶、穗都有表达,在穗中的表达量最高。通过构建SiDTS1-GFP融合表达载体,发现该基因定位在液泡膜。对谷子ZIP蛋白家族成员挖掘及qRT-PCR分析,发现在谷子中还有16个ZIP蛋白家族基因,这些基因具有表达特异性。本研究以sidts1红尖穗且穗上部小花退化突变体为研究材料,对锌、铁微量金属营养元素含量对谷子花器官发育的影响进行了初步探究,为以后禾本科花发育的相关研究提供了方向。
刘静, 汤定钦, 傅鹰, 周明兵[6]2017年在《模式植物侧芽和竹子笋芽分化发育的研究进展》文中进行了进一步梳理植物侧芽的生长发育是植物形态建成中重要的部分,近来植物侧芽发育的研究有了很大的进展。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)为重点,从激素和基因表达两个层面综述调控侧芽形成与生长的基因,并绘制了侧芽发育的调控网络。竹子(Bambusoideae)笋芽也是植物侧芽的一种,由于竹子笋芽分化发育与竹笋产量和竹材密切相关,近几年笋芽分化发育也取得一定成果,本文在模式植物侧芽生长发育研究的基础上对笋芽分化发育研究进行了归纳,并提出调控笋芽分化发育可能的关键候选基因,为下一步研究竹子笋芽分化发育分子机理指明可能的突破口。
参考文献：
[1]. 谷子（Tetaria italica）中PF40基因功能的研究[D]. 刘颖慧. 中国农业大学. 2004
[2]. 谷子根、茎、叶的显微结构[J]. 刘颖慧, 魏会平, 刘继云, 李继红, 袁进成. 河北北方学院学报(自然科学版). 2007
[3]. 根癌农杆菌介导谷子的遗传转化[J]. 刘颖慧, 于静娟, 赵倩, 朱登云, 敖光明. 农业生物技术学报. 2005
[4]. 谷子成熟胚诱导愈伤组织及植株再生的研究和条件的优化[J]. 袁进成, 刘颖慧, 董志平. 生物技术通报. 2013
[5]. 谷子穗部突变体sidts1的鉴定及候选基因功能分析[D]. 张浩. 山西大学. 2017
[6]. 模式植物侧芽和竹子笋芽分化发育的研究进展[J]. 刘静, 汤定钦, 傅鹰, 周明兵. 农业生物技术学报. 2017