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ww mw
w1 m1
w2 m2
2
t2
Fig 1. Histochemical coloration of trangenic and untransformed tobaccos
ww: untransformed tobaccos in Wiesner reaction; w1 and w2: trangenic tobaccos in Wiesner reaction;
mw: untransformed tobaccos in Wiesner reaction; mi and m2: transgenic tobaccos in Maüle reaction
Fig 2. Root difference between transgenic tobaccos and untransformed tobaccos
The plants with tally are the transgenic tobacco plantlets, others are the CK.
114 生物技术:基因组学及其应用——BP-1-25、BP-1-26 甘蓝型油菜F5H基因的克隆及反义调控烟草木质素生物合成
师竹娟 刘贵华 沈金雄 王汉中 杨向东
中国农业科学院油料作物研究所/国家油料作物改良中心, 武汉 430062, 中国
Email: zyzy@
RT-PCR扩增得到油菜F5H基因完整编码区段，与已发表F5H基因序列高度同源，所翻译的氨基酸序列包含相应功能保守域。多个克隆测序，发现一个与已发表F5H基因序列存在较大差异的新家族成员，表明油菜F5H基因的基因家族至少存在3个成员。采用主要在木质部特异表达的拟南芥C4H启动子，以其中一个F5H基因cDNA为插入片段构建植物反义表达载体。叶盘法转化烟草，获得多个T0代转反义F5H基因株系。开花前，转基因烟草与空白对照生长发育情况大致相同。进入生殖生长阶段后，转基因烟草株系的茎杆较细，叶片较小，总体长势单薄，但开花结实并无明显差异；选择生长发育情况一致的烟草植株茎干基部，冰冻超薄切片，进行组织化学染色。Wiesner反应染色的深浅可粗略反应木质化部位的木质素总含量，而Maüle反应使S木质素呈现红色，G木质素呈现黄色，染色的深浅可粗略反应其含量。Wiesner反应中，转基因烟草株系总体表现为两类，一类维管束呈深浅不同的紫红条带，另一类在临近髓的维管束处呈明显加深的紫红，而空白对照的维管束为均一的紫红。Maüle反应中，转基因烟草株系总体表现为两类，一类维管束呈深浅不同的黄色条带，维管束外围略显红色，另一类在临近髓的维管束处呈明显加深的棕黄色，维管束外围呈明显加深的红色，而空白对照为维管束从外至内逐渐由黄转红。Wiesner反应和Maüle反应的结果初步说明，茎秆木质素的沉淀分布发生了变化。收获种子后挖掘根系，绝大多数转基因烟草株系表现为须根发育极少而有明显的主根，空白对照为繁茂的须根而无明显的主根。
低芥子碱油菜的选育
Juliane Mittasch Diana Schmidt Dieter Strack Carsten Milkowski
Department of Secondary Metabolism, Leibniz Institute of Plant Biochemistry, Weinberg 3, 06120 Halle, Germany
Email:cmilkows@ipb-halle.de
油菜籽粒中富集着大量影响营养价值的芥子碱脂，其主要以芥子碱的形式存在。因为这些酚类化合物味觉苦涩、容易和蛋白质形成复合物从而影响种子的加工生产性能，因此，加工后不仅仅影响菜籽饼粕饲料的适口性而且也阻碍了油菜粒蛋白质的食用食品市场化进程。因此，降低芥子碱含量是油菜作为蛋白食物的实质要求。芥子碱的生物合成途径包括两步：首先是在尿苷二磷酸-葡糖苷酸转移酶(SGT; UGT84A9)作用下芥子酸脂转化为芥子酸葡糖苷，然后芥子酸葡糖苷在 SCT催化条件下合成芥子碱。通过RNAi技术将UGT84A9 (BnSGT1)沉默后，种子中的SE含量显著下降。本文研究了芥子酸脂合成途径中相关基因在种子发育时期的分子特征及其等位基因、以及抑制代谢途径的方法。通过对BAC文库的筛选，发现甘蓝型油菜中UGT84A9至少有两个拷贝。种子中的UGT84A9蛋白活性主要是由来自于C基因组的SE相关的等位基因表达。通过EST克隆和候选基因法，发现了与UGT84A9相关的、可能与芥子酸葡糖苷合成相关的基因。这包括：分离到了编码羟基肉桂酸葡(萄)糖基转移酶(UGT84A10)的cDNA序列和13个在种子中表达且与尿苷二磷酸-葡(萄)糖基转移酶同源的EST序列。同时基于cDNA的克隆，还鉴定了编码BnSCT1的基因。来自A基因组和C基因组的BnSCT1基因的等位基因的特征得以阐明，它们都在种子发育过程中表达。启动子分析和RNA丰度实验证实了BnSCT1在种子中特异表达。拟南芥中该基因的沉默导致了芥子胆碱含量的降低，并且种子中芥子碱葡萄糖苷含量增加。为了有效地抑制油菜中芥子胆碱的合成，构建了UGT84A9 与 BnSCT1融合载体的用于RNA干涉，通过转基因得到了稳定的低芥子碱油菜。
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