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采用改良的CTAB法提取南林95杨的基因组DNA，经PCR扩增得到肉桂酰辅酶A还原酶CCR基因的第4个外显子部分序列，通过中间载体pUCCRNAi，构建含正反向干涉片段的pBll21表达载体，导入农杆菌LBA4404。利用叶盘法侵染南林95杨，获得3株转基因植株，经分子鉴定证实干涉片段已导入南林95杨。测定Klason木质素及综纤维素含量的结果显示：转基因植株Klason木质素含量与对照相比平均降低了9．86％，综纤维素含量与对照相比平均增加了3．17％，纤维长宽比明显增加，均表明转基因植株更有利于造纸。 相似文献
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利用克隆得到的毛白杨c3h1基因构建其RNAi抑制表达载体,通过根癌农杆菌介导的叶盘法转化银腺杨无性系84 K,Realtime PCR检测表明其转基因株系323、325和322中c3h1基因表达量较野生型植株分别下调89.04%、82.22%和68.38%;茎横切片组化染色和显微结构观察表明转基因植株木质部发育和木质素沉积方式发生了改变;木质素、纤维素含量测定及苯酚—硫酸法总糖含量与HPLC法可溶性总糖和单糖含量检测结果表明:转基因植株木质素含量平均降低23.00%,最高可达39.71%;酸前处理效率最高提高了41.39%;未经酸处理直接酶解的糖化效率是对照植株的2.34～2.72倍,322株系和323株系比对照植株经酸前处理后再酶解的糖化效率高出81.18%和375.53%。 相似文献
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对杉木和I-72杨的心、边材的主要化学组成沿树高方向的株内纵向变异进行了研究。主要研究内容为综纤维素、α-纤维素、半纤维素、木质素、酸溶木质素的含量及综纤维素与木质素的比值变化等。研究结果揭示了这两个树种的心、边材的主要化学成分在纵向上的变异规律：杉木和I-72杨的心、边材综纤维素和α-纤维素的含量均为边材高于心材,但在沿树高方向的纵向变化规律各异;杉木、I-72杨心、边材的半纤维素含量沿着树高方向表现出不同的变化规律;杉木木质素在各个树高部位均为边材高于心材,边材木质素含量随着树高的增加逐步降低,而心材木质素含量则沿树高方向先增加然后逐步降低。I-72杨心、边材木质素含量的变化表现各异,心材含量随着树高的增加逐步增加,边材则表现为无规律变化;杉木、I-72杨心、边材的酸溶木质素含量均沿树高方向逐渐降低,但杉木边材的酸溶木质素含量高于心材,而I-72杨却是心材高于边材;综纤维素与木质素的比值在沿树高方向具有不同的纵向变化规律。 相似文献
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《林业科学》2017,(4)
【目的】核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)是参与植物光合作用的第1步碳同化的关键酶,而Rubisco活化酶(RCA)能够使Rubisco处于稳定的催化活性状态,从而提高光合效率。本研究从毛果杨中克隆RCA基因并通过遗传转化南林895杨,获得PtRCA高表达的转基因株系,并进行分子检测及相关功能分析,为培育杨树新型高光效抗逆品种提供依据。【方法】基于毛果杨基因组数据库信息克隆PtRCA基因序列,利用生物信息学对PtRCA基因进行功能和结构分析。采用Gateway技术将PtRCA构建到植物表达载体pGWB406中,以南林895杨为受体材料,通过农杆菌介导法进行遗传转化。以转PtRCA基因南林895杨和对照(南林895杨)为材料,测定分析在高温胁迫下转基因植株的基因表达、光合参数和叶绿素荧光参数的差异。【结果】从毛果杨中克隆获得PtRCA的CDS序列长1 323 bp,编码440个氨基酸残基,其蛋白相对分子质量为48 315.9 Da,等电点pI为5.57,为疏水性蛋白,无信号肽以及跨膜结构;通过序列对比,发现PtRCA属AAA+超级家族一员,且与大豆、拟南芥RCA蛋白同源性较高。转PtRCA基因南林895杨RCA表达量均高于对照,且能够利用强光充分进行光合作用,其光饱和点也均高于对照,增加约12.5%~37.5%;光补偿点除3号株系外,其他转基因株系均略低于对照;转基因植株在光饱和点的光合速率比对照增高24.6%~55.7%。转基因株系对CO_2的利用能力和羧化效率均强于对照组,CO_2饱和点除1号和4号株系外,其他株系均比对照低12.5%~25.0%;CO_2补偿点比对照降低53.1%~80.4%;光呼吸比对照低37.7%~79.3%,并且转基因杨树在CO_2饱和点的光合速率比对照增高4.4%~26.4%。另外,转基因杨树表现出耐光氧化的能力,光氧化处理后,对照PSⅡ原初光化学效率下降61.7%,而转基因杨树下降45.0%~53.1%;对照PSⅡ实际光化学效率下降54.1%,而转基因杨树下降38.7%~52.0%;光化学猝灭系数对照下降68.3%,而转基因杨树下降51.0%~65.8%;非光化学猝灭系数对照仅增加3.0%,而转基因杨树增加6.0%~26.5%。【结论】杨树Rubisco活化酶(PtRCA)蛋白与大豆、拟南芥RCA蛋白同源性较高。通过实时定量及相关生理分析表明,转PtRCA基因南林895杨具耐高温特性,利用CO_2和强光进行光合作用的能力较强,催化Ru BP进行羧化反应的效率较高。转PtRCA基因杨树能够充分利用吸收的光子,PSⅡ反应中心效率较高,过剩光能量得到较好的耗散,表现出耐光氧化的能力。研究结果表明,PtRCA基因的高效表达提高了转基因植株的光合效率,并对高温高光强具有调节能力。 相似文献
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以转PEPC基因南林895杨和对照(南林895杨)为材料,分析不同转基因植株的光合生理参数。结果显示:转PEPC基因杨树与C4光合途径相关的酶活性比对照增高,PEPC活性增加较为明显,最高达38.6%。转PEPC基因杨树表现较强的对强光利用能力,其光饱和点比对照提高约10%～20%,饱和点时的光合速率比对照高17.7%～58.1%。转PEPC基因杨树光补偿点低于对照,利用弱光的能力增强;CO2饱和点低,比对照低22.2%～44.4%;CO2补偿点也较低,比对照降低58.1%～76.5%,表明对CO2的利用效率较高。此外,转基因杨树羧化效率增高,比对照增加最高达62.3%。 相似文献
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不同品种的杨树对重金属污染土壤的修复和耐受性存在显著差异,为了解不同品种的杨树对铅(Pb)和镉(Cd)的耐抗特性,以南林95杨和南林895杨为研究对象,研究其在不同浓度Pb胁迫和PbCd复合胁迫下的生理响应,对其根系活力、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质和叶绿素含量等指标进行对比分析,并采用主成分分析和隶属函数法综合评价2种杨树对Pb和Cd胁迫的耐受性。结果表明,南林95杨和南林895杨在Pb胁迫和Pb-Cd复合胁迫下,各生理指标的变化趋势大致相同,均表现出较强的耐受性;在Pb胁迫和Pb-Cd复合胁迫下,南林895杨的根系活力和CAT活性均强于南林95杨,但其叶绿素含量少于南林95杨。Pb胁迫下,南林95杨的可溶性蛋白质含量略高于南林895杨,在Pb-Cd复合胁迫下则相反。综合评价结果表明,南林895杨对重金属Pb和Cd的耐受性强于南林95杨,具有更好的修复前景。 相似文献
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《山东林业科技》2017,(1)
木质纤维素是地球上数量最大的可再生资源,由木质素、半纤维素及纤维素三者紧密结合产生的抗降解屏障作用是纤维素能源利用的主要障碍。高效分离木质素,须对木质素在木材细胞壁中的结构与分布进行充分的研究。本研究中选定莽草酸/奎尼酸羟基肉桂酰转移酶HCT基因和毛白杨香豆酰莽草酸/奎宁酸羟化酶C3H基因为调控目标,通过根癌农杆菌叶盘转化法转化银腺杨无性系84K,最终得到C3H-RNAi与HCT-RNAi转基因植株。发现C3H-RNAi和HCTRNAi转基因株系比野生型植株内中外三层木质部的平均导管腔茎、导管壁、木纤维腔径、木纤维壁均变小。壁腔比值都小于1,比较适合作为造纸纤维原料。探索通过基因改良技术改变杨树木质素结构在细胞壁中空间尺度上分布变化,这将为林木材性改良,木质纤维素高效利用研究奠定基础。 相似文献
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杉木间伐材高温热处理后化学成分的变化 总被引：2，自引：1，他引：1
以空气和菜子油为介质,分别用180,200和220℃处理杉木间伐材2和4 h,测定处理样综纤维素、纤维素、Klason木质素和苯醇抽出物相对含量的变化,并用傅里叶变换红外光谱分析高温热处理过程中木材内综纤维素的变化规律.结果表明:热处理后试材综纤维素含量均有不同程度的降低、纤维素总体降低较少,相应的苯醇抽出物含量、Klason木质素含量增加;温度升高、处理时间延长,木材主要化学组成的变化程度增大;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的化学成分变化程度低于空气介质中热处理材;方差分析表明不同温度、时间、介质对主要化学组成产生极显著的影响;FTIR分析表明,180℃热处理时开始发生半纤维素分解,到200℃时纤维素也开始分解;氧气氛围对糖残基的热分解具有促进作用.在3 412,1 050,898 cm~(-1)附近相关糖残基,1 736 cm~(-1)附近相关C=O以及2 907 cm~(-1)附近对应C-H的吸收强度的变化也表征出热处理过程中各化学成分的变化规律. 相似文献
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[目的]为研究肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)基因表达对竹子木质素生物合成的影响,对毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.)中PeCCR基因的表达情况进行分析,并对PeCCR基因功能进行研究,以期为利用CCR基因在竹子中开展基因工程育种提供参考依据。[方法]采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法对PeCCR基因在毛竹不同组织以及不同高度笋中的表达进行了分析,采用RT-PCR方法克隆了PeCCR基因的编码区,构建了基因过量表达载体,采用蘸花法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),采用溴乙酰法测定转基因植株茎木质素的含量。[结果]qRT-PCR结果表明:在毛竹实生苗根中PeCCR的表达量最高,其次是笋中,而未展开叶中最低;在野外随着笋高度的增加,木质化程度加强,PeCCR基因的表达量呈上升趋势,在6.7 m笋中达到最高。克隆获得PeCCR编码区长度为1 026 bp,编码一个341 aa的蛋白,具有家族蛋白特有的保守结构域"NWYCYGK"。与野生型拟南芥相比,转PeCCR基因植株叶片明显增大,且抽苔时间提前3~4 d。茎横切的组织化学染色观察发现:转基因植株茎的木质部和束间纤维组织染色面积均大于野生型;木质素含量测定表明,2个过表达PeCCR1转基因株系中的木质素含量均明显高于野生型,分别为野生型对照的123.1%和116.7%。[结论]PeCCR基因在毛竹不同组织的表达存在差异,在笋中随高度增加其表达量上调。过量表达PeCCR促进了转基因拟南芥植株的生长发育,提高了木质素含量。 相似文献
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农杆菌介导慈竹4CL基因遗传转化梁山慈竹 总被引：4，自引：0，他引：4
以梁山慈竹2种类型成熟胚的愈伤组织为材料,采用农杆菌遗传介导的方法,将已构建好的具有降低木质素含量的PBI121-4CL-RNAi表达载体导入愈伤组织,探讨愈伤组织预培养时间、菌液浓度、侵染时间、共培养时间和温度对遗传转化的影响。研究结果表明,淡黄色、颗粒状、疏松易碎的胚性愈伤组织是较好的遗传转化材料。以在愈伤组织培养基上预培养8天的淡黄色、颗粒状、疏松易碎的胚性愈伤组织为转化受体,在菌液浓度为OD600=0.05的EHA105中侵染20min后,在25℃、黑暗条件下共培养2天(共培养基表面加一层无菌滤纸),在含有卡那霉素为55mg.L-1的抗性筛选培养基上筛选30天,抗性愈伤组织率为90%,经PCR检测,慈竹4CL基因已导入梁山慈竹愈伤组织中。抗性愈伤组织在芽诱导培养基上诱导30天,可获得丛生芽,待丛生芽长至3～5cm后,在生根培养基上经过20～30天的诱导,可产生1～8条根,获得再生植株。经PCR检测,慈竹4CL基因已导入梁山慈竹再生植株中,获得了转基因植株,转化效率为9%。RT-PCR检测结果表明,转4CL基因的梁山慈竹愈伤组织和植株的内源4CL基因的表达受到抑制,且表达量比对照明显降低。 相似文献
14.
多基因转化是基因工程研究热点之一。本研究应用DNA重组技术,将两个抗病机制不同,抗菌谱较广的抗病基因(天麻抗真菌蛋白GAFP和兔防御素NP1基因)构建在一个植物表达载体pBin35SGAFP-NP1上,两者具有各自的CaMV35S启动子和Nos终止子。通过根癌农杆菌介导,采用叶盘法转化烟草,PCR和PCR-Southern分析证明已将NP1和GAFP基因整合到烟草基因组中。离体抑菌实验表明转基因植株对真菌和细菌表现出一定的抗性。以上结果表明通过该表达载体进行遗传转化可获得含双价抗病基因植物,并能有效表达,提高转基因植物抗病能力。 相似文献
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ptc-miR213是在构建盐胁迫条件下青杨microRNA文库中发现的,预测其靶基因为MYB4、PP2C、蛋白激酶等,其中MYB家族与植物的耐盐性密切相关。为了探索ptc-miR213在植物盐碱胁迫应答方面的作用,实验构建了植物表达载体pCAM2300-ami213,经根癌农杆菌EHA105介导转化拟南芥,成功获得转基因植株。RT-PCR分析表明amiR213在转基因拟南芥中能够超量表达。本研究为分析ptc-miR213及其靶基因参与植物盐碱胁迫应答奠定了基础。 相似文献
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利用ＲＴ－ＰＣＲ技术克隆了番茄ＡＣＣ氧化酶基因ＬＥＥＴＨＹＢＲ编码区０．９ｋｂ的ｃＤＮＡ片段,经酶切图谱分析和序列分析鉴定后,反向插入到植物表达载体ｐＢｉｎ４３８中,构建了表达ＡＣＣ氧化酶反义ＲＮＡ的二元载体。用农杆菌侵染美洲黑杨叶片,在含卡那霉素的ＭＳ培养基上选择转化子和植株再生,通过ＰＣＲ检测筛选到１６株转基因杨树植株,Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ分析初步确证了外源基因是以单拷贝插入到杨树基因组中;对杨树幼苗乙烯释放量的测定结果表明转基因杨树的乙烯释放量为对照植株的２８％。 相似文献
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杨树皮储藏蛋白基因启动子的克隆和功能研究 总被引：17，自引：0，他引：17
杨树树皮储藏蛋白BSP是类似种子储藏蛋白的氮素储藏物 ,冬季在韧皮部薄壁细胞中大量积累 ,是落叶树氮代谢中的重要成分。为了研究BSP基因启动子在转基因植物中的表达特性 ,探索其在植物基因工程研究中潜在的应用价值 ,我们用PCR方法从美洲黑杨基因组中DNA扩增得到了BSA启动子片段。与GUS基因融合构建中间载体后 ,转化烟草 ,获得了一批PCR检测为阳性的转化再生植株。经GUS组织化学检测 ,发现若干转基因烟草的茎和叶柄韧皮部以及叶脉都呈GUS染色阳性 ,初步证明杨树BSP基因启动子确有韧皮部表达特性 ,可介导GUS基因在转基因烟草韧皮部特异表达。 相似文献
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糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPIAP)因其结构和功能的多样性,决定了它在各种生物学过程中都发挥着重要作用。采用同源克隆的方法从绿竹(Bambusa oldhamii)中获得一个GPIAP同源基因,命名为BoGPIAP,cDNA全长1 772 bp,其中包括1 356 bp的开放阅读框,编码一个451 aa的的蛋白。蛋白结构分析表明,该蛋白包含1个典型的GPIAP家族保守区域(47-211)和1个CCVS结构域,在N-端和C-端分别具有1个跨膜信号肽和1个GPI锚定信号肽,属于GPIAP家族。构建BoGPIAP与GFP融合的表达载体,在洋葱表皮细胞中瞬时表达,结果显示BoCOBL::GFP融合蛋白定位于细胞膜上,证明BoGPIAP基因编码的蛋白为膜蛋白。分别构建BoGPIAP的正义、反义表达载体并转化烟草(Nicotiana tabacum)。PCR检测结果表明,BoGPIAP已转入烟草。与野生型相比,转反义基因植株细弱,纤维细胞壁明显变薄;而转正义基因植株粗壮,纤维细胞壁明显变厚。表明BoGPIAP可能对竹子纤维细胞壁的发育具有调控作用。 相似文献