桉树转基因研究进展

合集下载

林木基因工程育种现状与发展趋势

林木基因工程育种现状与发展趋势一、引言林木基因工程育种是利用现代生物技术手段，对林木的遗传特性进行改良，以获得更适应生态环境、产量高、品质优良的林木品种。

随着科技的不断进步，林木基因工程育种取得了显著的进展，为全球林业的发展做出了重要贡献。

二、基因克隆与鉴定基因克隆与鉴定是林木基因工程育种的基础。

通过构建基因文库，筛选和鉴定与林木性状相关的基因，进而利用这些基因进行遗传转化和基因编辑，以获得改良的林木品种。

目前，已经克隆和鉴定出许多与林木生长、发育、抗逆性等性状相关的基因。

三、遗传转化与基因编辑遗传转化与基因编辑是实现林木基因工程育种的关键技术。

通过遗传转化，可以将外源基因导入林木细胞内，实现基因的定点插入和表达。

基因编辑技术则可以实现对特定DNA序列的精确修改，以实现对林木性状的精细调控。

目前，常用的遗传转化和基因编辑技术包括农杆菌转化法、基因枪法和CRISPR-Cas9系统等。

四、抗逆性改良林木生长的环境往往较为恶劣，因此抗逆性是林木基因工程育种的重要目标之一。

通过遗传转化和基因编辑技术，可以培育出抗逆性更强的林木品种，如抗干旱、抗寒冷、抗病虫害等。

目前，已经取得了一些显著的成果，如成功培育出抗盐碱的杨树和抗病虫害的松树等。

五、产量与品质提升提高林木产量和品质是林木基因工程育种的另一个重要目标。

通过遗传转化和基因编辑技术，可以培育出生长速度快、木材质量优良的林木品种。

目前，已经成功培育出一些速生丰产林和优质材种，如转基因松树和杨树等。

六、生态环境改善林木基因工程育种不仅要提高林木的产量和品质，还要注重改善生态环境。

通过培育适合当地生态环境的林木品种，可以促进生态系统的平衡和稳定。

同时，还可以利用转基因技术培育具有生态修复功能的林木品种，如能够吸收和降解污染物的植物等。

七、林木育种技术创新随着科技的不断进步，林木育种技术也在不断创新。

除了传统的杂交育种外，现代生物技术如基因克隆、遗传转化和基因编辑等技术也得到了广泛应用。

桉树发展调研报告

桉树发展调研报告1. 引言桉树（Eucalyptus）是一种常见的乔木，其原产地位于澳大利亚。

在过去几十年里，桉树在全球范围内得到了广泛种植和研究。

本文将对桉树的发展情况进行调研分析，重点关注其种植情况、生长特点以及应用价值等方面的内容。

2. 桉树种植情况桉树的种植面积在过去几十年里呈现出逐渐扩大的趋势。

尤其是在亚洲地区，由于对桉树的需求增加，种植面积更是出现了显著的增长。

据统计数据显示，目前全球桉树种植面积已经超过1000万公顷，其中亚洲地区占据了相当大的比例。

桉树种植主要集中在澳大利亚、巴西、中国和印度等国家或地区。

澳大利亚是桉树的原产地，其种植面积仍然居全球之首。

巴西则是全球最大的桉树出口国之一，桉木产品出口量在世界各国中名列前茅。

中国和印度作为亚洲地区的主要消费市场，也成为桉树种植的重要国家。

3. 桉树生长特点桉树具有快速生长的特点，这使得其成为了一种重要的经济林木。

桉树的生长速度迅猛，可以在短短几年内达到较大的体积。

这主要得益于其生态适应性强和生长速度快的特点。

桉树的生长速度与其资源利用效率密切相关。

桉树能够有效地利用水分和养分，适应各种不同的土壤和气候条件。

同时，桉树的光合作用效率高，能快速将二氧化碳转化为有机物质。

这些特点使得桉树能够以较快的速度进行光合作用，并以此支持其快速的生长。

4. 桉树的应用价值桉树在多个方面都具有重要的应用价值。

首先，桉树的木材质地坚硬，具有较高的密度和强度，因此被广泛应用于木材工业。

桉木可以用于制作家具、地板、门窗等各种木制品。

此外，桉树的树皮和叶子也有一定的应用价值。

桉树的树皮富含挥发性物质，可以提取出桉树油。

桉树油具有很强的抗菌抗炎作用，广泛应用于医药行业。

桉树叶子也可以提取出精油，被用于制作化妆品、香料等。

最后，桉树的种植还具有环境保护和经济效益的双重作用。

桉树在生长过程中能够增加土壤有机质含量、改善土壤结构，对水土保持、防风固沙等具有重要意义。

此外，桉树的种植还能够提供就业机会，促进当地经济发展。

脲类细胞分裂素诱导尾叶桉愈伤组织分化过程中SOD活性及基因表达变化

第５１卷第１２期东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．１２２０２３年１２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＤｅｃ．２０２３１）湛江市科技发展专项资金竞争性分配项目（２０２２Ａ０１０５５）；海南省果蔬贮藏与加工重点实验室课题（ＨＮＧＳ２０２１０５）；岭南师范学院大学生创新创业项目㊂第一作者简介：李丽纯，女，２００１年５月生，岭南师范学院生命科学与技术学院，本科生㊂Ｅ－ｍａｉｌ：１６２２１８８３４８＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂通信作者：黄真池，岭南师范学院生命科学与技术学院，教授㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｊｙｚｈｚｃ＠１６３．ｃｏｍ㊂收稿日期：２０２３年６月１５日㊂责任编辑：潘㊀华㊂脲类细胞分裂素诱导尾叶桉愈伤组织分化过程中ＳＯＤ活性及基因表达变化１）李丽纯㊀许漫琪㊀黄惠紫㊀陈裕婷㊀李观玲㊀黄真池（岭南师范学院，湛江，５２４０４８）㊀㊀摘㊀要㊀探讨３种脲类细胞分裂素（ＵＣＴＫ）：Ｎ－苯基－Ｎ－噻唑基脲（ＰＢＵ）㊁苯基噻二唑脲（ＴＤＺ）和氯吡苯脲（ＣＰＰＵ））诱导尾叶桉（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ）愈伤组织分化的效果及作用机理㊂将下胚轴接种在含０．５７μｍｏｌ／Ｌ６－ＢＡ＋０．５７μｍｏｌ／ＬＩＡＡ的ＳＰＣａ培养基，再添加４μｍｏｌ／Ｌ的单种ＵＣＴＫ或浓度各为２μｍｏｌ／Ｌ的ＵＣＴＫ间的两两组合㊂８周后，ＵＣＴＫ组合诱导所得再生型愈伤组织比例均高于４９．２７％，显著高于单种ＵＣＴＫ的不到２９％㊂与单种ＵＣＴＫ处理相比，ＵＣＴＫ组合诱导的愈伤组织Ｈ２Ｏ２质量摩尔浓度降低㊁超氧阴离子清除速率下降㊁ＳＯＤ活性则无规律性变化㊂与ＰＢＵ处理相比，ＵＣＴＫ组合使６周龄愈伤组织的６个ＳＯＤ基因的转录全部上调㊂设ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合诱导所得２周龄愈伤组织中对应基因表达值为１，分析ＵＣＴＫ组合诱导愈伤组织膨大和分化过程中ＳＯＤ基因的表达变化，发现ＳＯＤ１和ＳＯＤ３基因的转录变化最为显著㊂ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ处理２周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为７６２．５３和１１１９．８２；ＰＢＵ＋ＴＤＺ处理６周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为１５０１．８１和７０８６．５２；ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ处理１０周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为５２４．７７和１４７８９．４４㊂分析结果可知：不同ＵＣＴＫ有协同效应，通过影响ＲＯＳ代谢，减轻桉树愈伤组织褐化，促进分化；ＵＣＴＫ组合处理后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录水平变化极为显著，预示其与愈伤组织分化密切相关㊂关键词㊀尾叶桉；愈伤组织；脲类细胞分裂素；超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）；活性氧（ＲＯＳ）分类号㊀Ｑ９４５．７８ＣｈａｎｇｅｓｏｆＳＯＤＡｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇＣａｌｌｕｓＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆＥｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａＩｎｄｕｃｅｄｂｙＵｒｅａＣｙｔｏｋｉｎｉｎ／／ＬｉＬｉｃｈｕｎ，ＸｕＭａｎｑｉ，ＨｕａｎｇＨｕｉｚｉ，ＣｈｅｎＹｕｔｉｎｇ，ＬｉＧｕａｎｌｉｎｇ，ＨｕａｎｇＺｈｅｎｃｈｉ（ＬｉｎｇｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉ⁃ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈａｎｊｉａｎｇ５２４０４８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０２３，５１（１２）：１０４－１０９．Ｗｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｒｅｅｕｒｅａｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓ，ＰＢＵ，ＴＤＺｏｒＣＰＰＵ，ｏｎｃａｌｌｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆＥｕ⁃ｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ．ＴｈｅｈｙｐｏｃｏｔｙｌｗａｓｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｉｎＳＰＣａｍｅｄｉｕｍｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ０．５７μｍｏｌ／Ｌ６－ＢＡａｎｄ０．５７μｍｏｌ／ＬＩＡＡ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆ４μｍｏｌ／ＬｓｉｎｇｌｅｕｒｅａＣＴＫｏｒｔｗｏｐａｉｒｓｏｆｔｈｒｅｅｕｒｅａＣＴＫｓａｔ２μｍｏｌ／Ｌ．Ａｆｔｅｒ８ｗｅｅｋｓ，ｔｈｅｐｒｏ⁃ｐｏｒｔｉｏｎｏｆｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅＵＣＴＫｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ４９．２７％，ｗｈｉｃｈｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｅｓｓｔｈａｎ２９％ｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｕｒｅａＣＴＫ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅＵＣＴＫｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅＨ２Ｏ２ｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｓｕｐｅｒｏｘ⁃ｉｄｅａｎｉｏｎｓｃａｖｅｎｇｉｎｇｒａｔｅｏｆｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＵＣＴＫｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄＳＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｃｈａｎｇｅｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｌｙ．Ｃｏｍ⁃ｐａｒｅｄｗｉｔｈＰＢＵｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇｏｆａｌｌｓｉｘＳＯＤｇｅｎｅｓｕｐ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄｉｎ６⁃ｗｅｅｋｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｕｒｅａｃｙｔｏｋｉｎｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｇｅｎｅｓｉｎ２⁃ｗｅｅｋｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＰＢＵｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｔｏｏｎｅ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆＳＯＤｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇｃａｌｌｕｓｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｂｙＵＣＴＫｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＡｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆＳＯＤ１ａｎｄＳＯＤ３ｇｅｎｅｓｗｅｒｅｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．ＴｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆＳＯＤ１ａｎｄＳＯＤ３ａｒｒｉｖｅｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｓ，７６２．５３ａｎｄ１１１９．８２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎ２⁃ｗｅｅｋｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＣＰＰＵａｎｄＴＤＺ．Ｔｈｏｓｅａｒｒｉｖｅｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｓ，１５０１．８１ａｎｄ７０８６．５２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎ６⁃ｗｅｅｋｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＰＢＵａｎｄＴＤＺ．Ｔｈｏｓｅａｒｒｉｖｅｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｓ，５２４．７７ａｎｄ１４７８９．４４，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎ１０⁃ｗｅｅｋｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙＰＢＵａｎｄＣＰＰＵ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｍｐｌｉｅｄｔｈａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔＵＣＴＫｈａｄｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｂｒｏｗｎｉｎｇａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｂｙａｆｆｅｃｔｉｎｇＲＯＳｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．ＴｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｓｏｆＳＯＤ１ａｎｄＳＯＤ３ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｉｎｄｉｃａｔｅｄａｃｌｏｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｌｌｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ；Ｃａｌｌｕｓ；Ｕｒｅａｃｙｔｏｋｉｎｉｎ；ＳＯＤ；ＲＯＳ㊀㊀桉树（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ）因生长速度快㊁抗性强，经济效益好，已成为我国南方造林的战略性树种，种植面积高达５４６万ｈｍ２［１］㊂桉树多用于造纸木浆原料㊁建筑和林副产品生产等方面，对我国推动经济发展和生态监测等具有突出作用［２］㊂桉树产业的可持续发展迫切需要解决改良材质㊁提升木材蓄积量㊁增强病虫害抗性等诸多难题㊂转基因育种是解决这些难题的有效途径之一，但其受愈伤组织易褐化㊁不定芽难分化及转化率低等因素制约［３］㊂探讨桉树再生与分化的机理，寻找合适的培养条件，突破育种技术瓶颈可加快优良种质的选育过程㊂高效再生体系的建立是转基因育种的前提㊂细胞分裂素（ＣＴＫ）在干细胞分裂分化㊁不定芽形成㊁维管组织发育等方面起着关键的作用［４］㊂根据化学结构差异，ＣＴＫ有嘌呤类和脲类细胞分裂素（ＵＣＴＫ）两大类［５］㊂嘌呤类ＣＴＫ有６－苄氨基嘌呤㊁激动素㊁玉米素等㊂ＵＣＴＫ有Ｎ－苯基－Ｎ－噻唑基脲（ＰＢＵ），氯吡苯脲（ＣＰＰＵ）和苯基噻二唑脲（ＴＤＺ）等㊂ＵＣＴＫ是新型植物生长调节剂㊂ＣＰＰＵ可促进植物细胞分裂和增大，可促进植物细胞分化形成愈伤组织及不定芽［６］㊂ＴＤＺ具有较强的细胞分裂素活性，诱导桉树细胞分裂分化效果较好［７］㊂ＰＢＵ可通过抑制尾叶桉愈伤组织分化初期ｒｂｏｈ１基因的转录，减轻褐变㊁促进不定芽分化［８］㊂ＰＢＵ有减轻桉树愈伤组织褐化，促进不定芽分化的独特效果［９－１０］㊂ＰＢＵ影响愈伤组织超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）㊁过氧化物酶（ＰＯＤ）等活性氧（ＲＯＳ）代谢相关基因的表达，调节酶活性，维持ＲＯＳ平衡，减轻褐变㊁促进分化［１１－１２］㊂ＲＯＳ代谢与植物细胞分裂㊁分化及生理变化等有重要关系㊂外植体在切伤刺激和离体培养时使得ＲＯＳ过度积累，ＲＯＳ代谢失衡对植物细胞膜系统等细胞结构造成氧化损伤，导致生物大分子功能紊乱或丧失，是引起外植体褐化的重要因素之一［１３］㊂为确保氧自由基在各种环境均被有效清除，ＳＯＤ作为植物抗氧化系统的第一道防线，能与ＰＯＤ㊁过氧化氢酶（ＣＡＴ）协同运作将有害的超氧自由基转化成完全无害的水和分子氧，以维持ＲＯＳ代谢平衡［１４］㊂目前，有关ＵＣＴＫ抑制褐化促进分化作用机理的报道较少，不同种类的ＵＣＴＫ有无相互作用尚不明确㊂实验研究ＵＣＴＫ诱导尾叶桉愈伤分化过程中ＳＯＤ活性㊁ＲＯＳ水平及ＳＯＤ基因表达的变化，探讨ＵＣＴＫ间的相互作用，为桉树高效再生体系的建立积累资料㊂１　材料与方法本研究采用国家林草局速生树木所提供的尾叶桉Ｕ６（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ）种子㊂无菌苗培养：将尾叶桉种子置于蒸馏水浸泡２ｈ，再用体积分数０．２％Ｔｒｉｔｏｎ－１００浸泡２５ｍｉｎ，用蒸馏水除去表面油渍后于超净工作台中进行消毒㊂先用无菌水漂洗５次后用体积分数７０％的乙醇消毒３０ｓ，用无菌水漂洗２次以清除残留乙醇㊂接着用体积分数１０％的ＮａＣｌＯ溶液消毒７ｍｉｎ，用无菌水漂洗３次，再用体积分数１０％的ＮａＣｌＯ溶液消毒７ｍｉｎ，最后用无菌水漂洗７次㊂将种子播种到大量元素减半的０．５倍浓度的ＭＳ培养基，置于２５ħ暗处萌发㊂愈伤组织诱导：取８ｄ苗龄的无菌健壮幼苗，置于２０μｍｏｌ㊃ｍ－２㊃ｓ－１光下处理１ｄ，切取８ｍｍ长的下胚轴茎段作为外植体，等量接种于含０．５７μｍｏｌ／Ｌ６－ＢＡ＋０．５７μｍｏｌ／ＬＩＡＡ，添加不同类型细胞分裂素的ＳＰＣａ培养基中（ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合为２μｍｏｌ／ＬＰＢＵ＋２μｍｏｌ／ＬＣＰＰＵ；ＰＢＵ＋ＴＤＺ组合为２μｍｏｌ／ＬＰＢＵ＋２μｍｏｌ／ＬＴＤＺ；ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ组合为２μｍｏｌ／ＬＣＰＰＵ＋２μｍｏｌ／ＬＴＤＺ；ＰＢＵ组合为４μｍｏｌ／ＬＰＢＵ；ＣＰＰＵ组合为４μｍｏｌ／ＬＣＰＰＵ；ＴＤＺ组合为４μｍｏｌ／ＬＴＤＺ）㊂外植体经暗处理２周后，置于１６ｈ光／８ｈ暗㊁光合有效辐射５０μｍｏｌ㊃ｍ－２㊃ｓ－１㊁温度（２５ʃ２）ħ的人工气候培养箱培养１０周，每２周统计愈伤组织的生长情况㊂酶液提取㊁蛋白质质量分数测定及ＳＯＤ活性检测：以６周龄愈伤组织为材料，称取０．１ｇ材料，加１００ｍｇ交联聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰＰ），１ｍＬ酶提取液（５０ｍｍｏｌ／ＬｐＨ为７．０Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ缓冲液，１ｍｍｏｌ／ＬＥＤＴＡ，５ｍｍｏｌ／ＬＭｇＣｌ２，１ｍｍｏｌ／Ｌβ－巯基乙醇），冰浴匀浆后４ħ，８０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，所得上清即为酶提取液㊂用考马斯亮蓝法［１５］测定酶液蛋白质质量分数；采用四氮唑蓝（ＮＢＴ）光化还原法［１６］测定ＳＯＤ活性，在５６０ｎｍ下测定试验组的吸光度，反应被抑制５０％所需酶量为１个酶活力单位（Ｕ）㊂所有测定３个生物学重复㊂超氧阴离子清除速率和过氧化氢质量摩尔浓度检测：以６周龄愈伤组织为材料，按南京建成抑制与产生超氧阴离子自由基检测试剂盒说明书检测超氧阴离子清除速率，用二甲酚橙法［９］检测过氧化氢质量摩尔浓度㊂所有测定３个生物学重复㊂基因选择及引物设计：检索ＮＣＢＩ数据库（ｈｔ⁃ｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ）找到已知的桉树ＳＯＤ基因，将能以尾叶桉愈伤组织ｃＤＮＡ作模板有效扩增的６个ＳＯＤ基因编号为ＳＯＤ１至ＳＯＤ６，选择ＲＴＥＦ为内参基因［１７］㊂将基因的ＣＤＳ序列输入Ｐｒｉｍｅｒ３Ｐｌｕｓ软件设计ｑＰＣＲ引物㊂内参基因ＲＴＥＦ和６个ＳＯＤ基因的编号和引物序列见表１㊂表１㊀内参基因和ＳＯＤ基因编号㊁对应酶类型㊁ｑＰＣＲ引物序列基因名称编号ＳＯＤ类型上游引物（５－３）下游引物（５－３）扩增片段长度／ｂｐＸＭ＿０３９３０２７４２．１ＳＯＤ１Ｍｎ－ＳＯＤｇｇａｔｃｔｃｃｃｃｔａｃｇａｃｔａｃｇｔｃｇａｇｇｇｃｃｔｔｇｔｔｇｔａｇｔｔ１１４ＸＭ＿０１００６９３０９．２ＳＯＤ２Ｍｎ－ＳＯＤｇｃａｃｔｃｇｔｇｃａｇａａａａｔｇａａａａｔａｔｇｃａｔｇｃｔｃｃｃａｃａｃａ１８４ＸＭ＿０１００３６６６９．２ＳＯＤ３Ｆｅ－ＳＯＤｔｇｃｇｔｔｃａａｔａａｔｇｃｔｇｃｔｃｃｃｃｔｇａａｃｔｃｔｔｃａｇｃｇａａｃ１４９ＸＭ＿０３９３１８１６７．１ＳＯＤ４Ｆｅ－ＳＯＤｃａｃｔｃａｃｇｃａａａｇｃｔｔｃａａａｔｃｃａｇａａｇｃｃｔｃｔｔｇｃｔｃａｔ１０１ＸＭ＿０１００５７２７３．３ＳＯＤ５Ｃｕ／Ｚｎ－ＳＯＤｔｇｃａｇａｃｔｇｔｔｇａｇｇｇａｇｔｇａｃａｃｃｔｔｇｇｃｃｔａｔｃａａａｃｇ１４２ＸＭ＿０１００２６８１２．３ＳＯＤ６Ｃｕ／Ｚｎ－ＳＯＤｔｇｃｃｃｃｔｇａａｇａｔｇａｇａａｔｃａａｇｔｔｃａｔｇｔｃｃａｃｃｃｔｔｇｃ１８４ＥＥＦ３３６８８．１ＲＴＥＦｔｃｃａａｔｃｃｇａｇｔｇｃｔｇｔｃａｔｔｇｔｔｇａｔｇａｇｃｃｔｃｔｃｔｇｇｔｔｔｇａｃｃｔ１５２５０１第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丽纯，等：脲类细胞分裂素诱导尾叶桉愈伤组织分化过程中ＳＯＤ活性及基因表达变化㊀㊀总ＲＮＡ提取㊁反转录及ｑＰＣＲ扩增：称取３０５０ｍｇ材料（每种样品重复３次），根据Ｆｒｕｉｔ－ｍａｔｅＴＭｆｏｒＲＮＡＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ试剂盒（ＴａＫａＲａ）说明书配合使用ＲＮＡｉｓｏＰｌｕｓ的方法提取总ＲＮＡ，再用Ｎａｎｏｄｒｏｐ２０００ｃ检测总ＲＮＡ的质量和浓度㊂按照Ｐｒｉｍｅ⁃ＳｃｒｉｐｔＴＭＲＴｒｅａｇｅｎｔＫｉｔｗｉｔｈｇＤＮＡＥｒａｓｅｒ说明书完成反转录得到ｃＤＮＡ㊂ｑＰＣＲ反应体系为２５μＬ（ＳＹＢＲＰｒｅｍｉｘＴａｑＴＭⅡ１２．５μＬ，１０μｍｏｌ／ＬＰｒｉｍｅｒＦ和ＰｒｉｍｅｒＲ各１μＬ，ｄｄＨ２Ｏ８．５μＬ，ｃＤＮＡ模板２μＬ）；扩增仪器为ＣＦＸ－９６Ｔｏｕｃｈ（Ｂｉｏ－Ｒａｄ）；扩增程序：９４ħ，１０ｓ；５５ħ，１０ｓ；７２ħ，１５ｓ㊂采用相对定量的Ｐｆａｆｆｌ法［１８］，计算各基因用不同类型细胞分裂素处理后的相对表达值㊂２㊀结果与分析２．１㊀不同激素组合处理对愈伤组织分化的影响切取８ｍｍ长的无菌幼苗下胚轴茎段，等量接种在添加不同激素组合的ＳＰＣａ愈伤诱导培养基中㊂培养８周后，尾叶桉愈伤组织分化形成白色㊁红色和绿色愈伤组织（图１Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ）等类型，部分愈伤组织褐化㊁细胞坏死㊂白色愈伤组织表面较为光滑㊁细胞团质地疏松；红色愈伤组织细胞团质地稍致密㊁呈粉红色至红色；绿色愈伤组织表面有光泽㊁细胞团质地致密，呈浅绿色至深绿色㊂后续培养中绿色愈伤组织可分化形成绿色芽点（图１Ｄ），芽点逐渐长成不定芽（图１Ｅ）㊂两两组合脲类ＣＴＫ诱导出的再生型愈伤组织比例均高于４９．２７％，显著高于单种脲类ＣＴＫ的不到２９％㊂ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ和ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ组合褐化率明显低于其他组合，分别为８．９２％㊁１０．２２％（表２）㊂ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ处理２周后，愈伤组织转绿速度较其他组合快㊂６周时ＰＢＵ＋ＴＤＺ组合的愈伤组织转绿速度加快，逐渐接近其他组合㊂１０周时ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合的愈伤组织转绿效果最佳，且褐化率显著低于其他组合㊂推测不同ＵＣＴＫ组合使用时有协同作用，可显著降低褐化率，促进再生型愈伤组织分化㊂Ａ．白色愈伤；Ｂ．红色愈伤；Ｃ．绿色愈伤；Ｄ．带芽点的绿色愈伤组织；Ｅ．不定芽（图中标线长５ｍｍ）㊂图１㊀尾叶桉不同愈伤组织及不定芽表２㊀不同激素组合诱导８周后尾叶桉愈伤组织的生长情况处㊀理绿色愈伤组织率／％白色愈伤组织率／％愈伤组织褐化率／％诱导率／％ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ４９．３４４１．７４８．９２１００．００ＰＢＵ＋ＴＤＺ４９．３０３５．９４１４．７６１００．００ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ４９．２７４０．５１１０．２２１００．００ＰＢＵ２８．１９５７．５２１４．２９１００．００ＣＰＰＵ２８．５２５４．６８１６．８０１００．００ＴＤＺ２５．２３６０．３６１４．４１１００．００㊀㊀注：ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ㊁ＰＢＵ＋ＴＤＺ㊁ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ㊁ＰＢＵ㊁ＣＰＰＵ和ＴＤＺ处理的样本总量分别为３８１㊁３５９㊁２７４㊁２５９㊁２５６和３３３㊂２．２㊀不同激素组合诱导形成的愈伤组织ＳＯＤ活性及ＲＯＳ水平长期观察发现，外植体接种后的４６周是愈伤组织分化形成不同类型愈伤组织的关键期，６周后部分愈伤组织开始褐变㊂检测不同激素组合诱导所得的６周龄愈伤组织的ＳＯＤ活性及ＲＯＳ水平（表３），ＰＢＵ处理组ＳＯＤ活性显著高于其他处理组㊂从第６周开始，愈伤组织向不同类型分化，推测分化方向与ＲＯＳ水平有关㊂比较超氧阴离子清除速率和过氧化氢质量摩尔浓度（表３）㊂超氧阴离子清除速率由大到小表现为ＰＢＵ㊁ＴＤＺ㊁ＣＰＰＵ㊁ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ㊁ＰＢＵ＋ＴＤＺ㊁ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ㊁下胚轴㊂过氧化氢质量摩尔浓度由大到小表现为ＰＢＵ㊁ＴＤＺ㊁ＣＰＰＵ㊁ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ㊁ＰＢＵ＋ＴＤＺ㊁ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ㊁下胚轴㊂６种愈伤组织的超氧阴离子清除速率高低与过氧化氢质量摩尔浓度多少完全对应，即超氧阴离子清除速率越高，过氧化氢质量摩尔浓度越高㊂ＵＣＴＫ组合诱导所得愈伤组织过氧化氢质量摩尔浓度显著低于单种ＵＣＴＫ激素诱导的愈伤组织㊂ＰＢＵ诱导所得愈伤组织ＳＯＤ酶活性最高，超氧阴离子清除速率最高，其过氧化氢质量摩尔浓度也显著高于其他激素组合㊂２．３㊀不同激素组合处理６周后ＳＯＤ基因表达变化以不同激素组合处理的６周龄尾叶桉愈伤组织为材料，比较各组合６个ＳＯＤ基因的表达水平（表６０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷４）㊂设ＰＢＵ诱导所得６周龄愈伤组织的相对表达量为１，ＰＢＵ＋ＴＤＺ和ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ组合诱导所得愈伤组织中６个ＳＯＤ基因全部表达上调，ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合仅ＳＯＤ６表达下调㊂其中，ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ诱导的愈伤组织中ＳＯＤ２㊁ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４和ＳＯＤ５表达显著增强；ＰＢＵ＋ＴＤＺ诱导的愈伤组织中６个ＳＯＤ基因表达都显著增强；ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ诱导的愈伤组织中ＳＯＤ１和ＳＯＤ３表达显著增强㊂结果分析可知，不同脲类细胞分裂素对ＳＯＤ同工酶的表达的影响不同，使得不同细胞部位活性氧的种类等出现差异，影响细胞分化㊂表３㊀不同激素组合处理６周后诱导所得尾叶桉愈伤组织ＳＯＤ活性及ＲＯＳ水平处㊀理ＳＯＤ活性／Ｕ㊃ｍｇ－１超氧阴离子清除速率／μｍｏｌ㊃ｍｉｎ－１㊃ｇ－１过氧化氢质量摩尔浓度／μｍｏｌ㊃ｇ－１下胚轴（１６０８．８２ʃ７３９．３０）ｂｃ（５４．５１ʃ２１．０９）ｂ㊀（２３．８７ʃ５．１４）ｄＰＢＵ（４９３８．６６ʃ１６４１．５２）ａ（８７．８２ʃ８．９６）ａ（７３．４６ʃ５．７１）ａＣＰＰＵ（１８２４．９０ʃ１６７．０５）ｂｃ（６９．６３ʃ１５．９５）ａｂ（３４．２７ʃ６．６５）ｃＴＤＺ（２６５６．０９ʃ５７６．９９）ｂｃ（８０．２９ʃ１２．０３）ａｂ（４６．０６ʃ５．９８）ｂＰＢＵ＋ＣＰＰＵ（２０２５．２９ʃ９１４．１８）ｂｃ（６５．５３ʃ６．０８）ａｂ（３０．４６ʃ６．４２）ｃｄＰＢＵ＋ＴＤＺ（１１７１．８５ʃ２５６．４３）ｃ（６４．６０ʃ１４．３７）ａｂ（２６．１０ʃ１．３５）ｃｄＣＰＰＵ＋ＴＤＺ（３２５０．８３ʃ１２７７．５２）ｂ（６２．４５ʃ１７．０８）ａｂ（２６．１０ʃ０．７０）ｃｄ㊀㊀注：表中数据为平均值ʃ标准差；同列不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）㊂表４㊀不同激素组合处理６周后诱导所得绿色愈伤组织的６个ＳＯＤ基因的表达水平处㊀理基因相对表达量ＳＯＤ１ＳＯＤ２ＳＯＤ３ＳＯＤ４ＳＯＤ５ＳＯＤ６ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ（１．８９ʃ０．０８）ｃ（２．４６ʃ０．０５）ａ（２．５１ʃ０．１０）ｂ（７．４０ʃ０．０８）ａ（７．２７ʃ０．４１）ｂ（０．９５ʃ０．０５）ｄＰＢＵ＋ＴＤＺ（１０．６８ʃ０．１７）ａ（２．０８ʃ０．０２）ｂ（２．５２ʃ０．１６）ｂ（６．１９ʃ０．２３）ｂ（１３．１１ʃ１．５０）ａ（４．３５ʃ０．２２）ａＣＰＰＵ＋ＴＤＺ（６．８０ʃ０．３５）ｂ（１．４４ʃ０．１３）ｃ（３．６４ʃ０．１８）ａ（１．２８ʃ０．１７）ｄ（１．５２ʃ０．１１）ｄ（１．３８ʃ０．１０）ｃＰＢＵ（１．０１ʃ０．０５）ｄ（１．０１ʃ０．０４）ｄ（１．０１ʃ０．０６）ｅ（１．００ʃ０．０５）ｄ（１．００ʃ０．０２）ｄ（１．００ʃ０．０７）ｄＣＰＰＵ（１．１１ʃ０．１０）ｄ（２．４０ʃ０．２４）ａ（１．５０ʃ０．０４）ｄ（４．１０ʃ０．５６）ｃ（５．２１ʃ０．４４）ｃ（２．５４ʃ０．３１）ｂＴＤＺ（１．８２ʃ０．１１）ｃ（１．４３ʃ０．０２）ｃ（１．９８ʃ０．０７）ｃ（１．３１ʃ０．０４）ｄ（１．６５ʃ０．１２）ｄ（０．４２ʃ０．０３）ｅ㊀㊀注：表中数据为平均值ʃ标准差；设ＰＢＵ诱导所得尾叶桉绿色愈伤组织的各ＳＯＤ基因表达水平为１；同列不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）㊂２．４㊀两两组合脲类ＣＴＫ诱导愈伤组织ＳＯＤ基因表达变化２．４．１㊀ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合诱导愈伤组织ＳＯＤ基因表达变化不同激素组合中，ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合的褐化率最低㊁再生型愈伤组织率最高，分别为８．９２％和４９．３４％（表２）㊂检测ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合诱导所得的愈伤组织２㊁４㊁６㊁１０周时的６个ＳＯＤ基因相对表达量的变化（表５）㊂表５㊀ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ诱导不同时间的尾叶桉愈伤组织ＳＯＤ基因相对转录水平变化时间／周基因相对表达量ＳＯＤ１ＳＯＤ２ＳＯＤ３ＳＯＤ４ＳＯＤ５ＳＯＤ６２（１．０２ʃ０．１８）ｂ（１．００ʃ０．０９）ｃｄ（１．０２ʃ０．１８）ｂ（１．０１ʃ０．１２）ｃ（１．１４ʃ０．１１）ｃ（１．０１ʃ０．１１）ｃ４（２３．７９ʃ４．３８）ｂ（２．４４ʃ０．４２）ｂ（２５．２６ʃ４．１６）ｂ（１８．６７ʃ１．２６）ｂ（８０．４５ʃ６．７６）ａ（１０４．０６ʃ１３．５８）ａ６（１２１．０４ʃ２８．３１）ｂ（０．３１ʃ０．１０）ｄ（１１４０．５３ʃ２１５．７６）ｂ（５．８６ʃ１．５８）ｃ（７．６３ʃ２．０９）ｃ（１．７４ʃ０．５１）ｃ１０（５２４．７７ʃ１６９．９３）ａ（７１．２０ʃ２．２３）ａ（１４７８９．４４ʃ４２８５．５３）ａ（２８．１５ʃ９．４６）ａ（４３．６５ʃ１５．０７）ｂ（３８．０５ʃ１３．８９）ｂ㊀㊀注：表中数据为平均值ʃ标准差；设ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合第２周愈伤组织各ＳＯＤ基因相对表达量为１；同列不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）；２㊁４㊁６周均取用白色愈伤组织，１０周取用绿色愈伤组织㊂㊀㊀ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２基因编码Ｍｎ－ＳＯＤ，主要存在线粒体基质中㊂白色愈伤组织中ＳＯＤ１基因转录呈上升趋势㊂１０周龄的绿色愈伤组织中ＳＯＤ１和ＳＯＤ２的转录水平显著升高，分别为５２４．７７和７１．２０㊂ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４基因编码Ｆｅ－ＳＯＤ，主要存在叶绿体中㊂白色愈伤组织中ＳＯＤ３基因转录呈上升趋势㊂１０周龄的绿色愈伤组织中的ＳＯＤ３和ＳＯＤ４转录水平显著升高，分别为１４７８９．４４和２８．１５㊂ＳＯＤ５㊁ＳＯＤ６基因编码Ｃｕ／Ｚｎ－ＳＯＤ，ＳＯＤ５基因主要存在叶绿体和细胞质基质中，ＳＯＤ６基因定位尚未明确㊂ＳＯＤ５㊁ＳＯＤ６基因在４周龄白色愈伤组织中的转录水平最高，分别为８０．４５和１０４．０６㊂推测ＳＯＤ基因的表达调控与其类型㊁生理作用和细胞定位有关㊂２．４．２㊀ＰＢＵ＋ＴＤＺ组合诱导愈伤组织ＳＯＤ基因表达变化以ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合诱导出的２周龄愈伤组织为对照，检测ＰＢＵ＋ＴＤＺ组合诱导所得的愈伤组织２㊁４㊁６㊁１０周时的６个ＳＯＤ基因相对转录水平的变化（表６）㊂发现ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２㊁ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４基因表达水平在２周后均下降，在４６周期间逐渐升高，６周后ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２㊁ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４基因表达值则整体下降，且６周龄的白色愈伤组织中ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ３基因的相对表达量为最高，分别为１５０１．８１和７０８６．５２，显著高于其他时间的愈伤组织㊂ＳＯＤ５㊁ＳＯＤ６基因在４周龄白色愈伤组织中的转录水平最高，分别为１００２．４３和２７．２９㊂推测ＳＯＤ基因表达变化与其生７０１第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丽纯，等：脲类细胞分裂素诱导尾叶桉愈伤组织分化过程中ＳＯＤ活性及基因表达变化理作用和细胞定位有关㊂表６㊀ＰＢＵ＋ＴＤＺ诱导不同时间的尾叶桉愈伤组织ＳＯＤ基因相对表达变化时间／周基因相对表达量ＳＯＤ１ＳＯＤ２ＳＯＤ３ＳＯＤ４ＳＯＤ５ＳＯＤ６２（３６１．３２ʃ６５．４４）ｂ（２．６５ʃ０．６４）ａ（５７１．３９ʃ１５８．０６）ｂ（１５．１９ʃ２．０１）ａ（１８．７６ʃ５．６７）ｂ（５．９３ʃ１．３０）ｂ４（３４．５８ʃ３．６１）ｃ（０．０４ʃ０．０１）ｃ（２５．７６ʃ４．３６）ｃ（３．４５ʃ０．５９）ｃ（１００２．４３ʃ１１２．９２）ａ（２７．２９ʃ２．４８）ａ６（１５０１．８１ʃ１０６．４１）ａ（１．４２ʃ０．１５）ｂ（７０８６．５２ʃ３０２．２２）ａ（８．４２ʃ１．７９）ｂ（７．２６ʃ０．６４）ｂ（０．８６ʃ０．１２）ｃ１０（１７．８７ʃ１．４６）ｃ（０．１９ʃ０．０１）ｃ（３３０．３９ʃ３２．０３）ｂ（１．３８ʃ０．１１）ｃ（７５．２８ʃ３．０４）ｂ（４．６２ʃ０．２９）ｂ㊀㊀注：表中数据为平均值ʃ标准差；设ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合第２周愈伤组织各ＳＯＤ基因相对表达量为１；同列不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）；２周㊁４周㊁６周均取用白色愈伤组织，１０周取用绿色愈伤组织㊂２．４．３㊀ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ组合诱导愈伤组织ＳＯＤ基因表达变化以ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合诱导出的２周龄愈伤组织为对照，比较ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ组合诱导所得的尾叶桉愈伤组织２㊁４㊁６㊁１０周时的６个ＳＯＤ基因的表达水平变化（表７）㊂ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２㊁ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４基因表达水平在２周后均下降，４周后检测愈伤组织中ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２㊁ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４的表达量，则均呈上升趋势㊂愈伤组织分化过程中仅ＳＯＤ５随着愈伤组织的膨大相对表达量升高，在１０周龄绿色愈伤组织中表达水平最高，为８．０８㊂ＳＯＤ６基因表达水平在６周龄愈伤组织中最低，其他时间无明显差异㊂表７㊀ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ诱导不同时间的尾叶桉愈伤组织ＳＯＤ基因相对表达变化时间／周基因相对表达量ＳＯＤ１ＳＯＤ２ＳＯＤ３ＳＯＤ４ＳＯＤ５ＳＯＤ６２（７６２．５３ʃ９８．７１）ａ（１．１３ʃ０．０８）ａ（１１１９．８２ʃ７７．７６）ａ（２．７９ʃ０．１３）ａ（１．３０ʃ０．２０）ｃ（２．４０ʃ０．２３）ａ４（３７．７１ʃ０．８３）ｂ（０．０２ʃ０）ｃ（２３．０１ʃ５．１３）ｄ（０．２５ʃ０．０２）ｃ（３．５０ʃ０．２６）ｂ（２．３４ʃ０．０５）ａ６（４１．１６ʃ１３．３８）ｂ（０．０３ʃ０）ｃ（１３８．９５ʃ８．３１）ｃ（０．８５ʃ０．０３）ｂ（３．６０ʃ０．５３）ｂ（０．９３ʃ０．０８）ｂ１０（４６．５６ʃ４．４４）ｂ（０．３０ʃ０．０１）ｂ（７８０．００ʃ７０．３６）ｂ（２．８７ʃ０．１６）ａ（８．０８ʃ０．２８）ａ（２．２６ʃ０．１１）ａ㊀㊀注：表中数据为平均值ʃ标准差；设ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合第２周愈伤组织各ＳＯＤ基因相对表达量为１；同列不同字母表示差异显著（ｐ＜０．０５）；２㊁４㊁６周均取用白色愈伤组织，１０周取用绿色愈伤组织㊂３㊀讨论与结论ＲＯＳ作为参与细胞新陈代谢的重要信号分子起着双重作用，既是生长发育的关键调节因子，又是需氧代谢的有毒副产物［１９］㊂逆境胁迫或膜质损坏会引起胞内ＲＯＳ急剧积累，导致氧化应激和ＲＯＳ代谢失衡㊂大量ＲＯＳ不仅引起蛋白质失活和降解㊁膜脂过氧化等现象，还可造成酶生物活性丧失，进而导致细胞结构损伤和生理功能丧失［２０］㊂ＳＯＤ是生物体防御氧毒性的关键防线，能将Ｏ－２㊃歧化为Ｈ２Ｏ２和Ｏ２，而Ｈ２Ｏ２能进一步激活抗氧化系统解除外界胁迫下的氧化应激［６］㊂ＣＴＫ有嘌呤类结构和脲类结构两大类［２，５］㊂常用的ＵＣＴＫ有ＰＢＵ㊁ＣＰＰＵ和ＴＤＺ等㊂本研究中ＰＢＵ㊁ＣＰＰＵ和ＴＤＺ都表现出抗褐变与促分化的作用㊂与单种ＵＣＴＫ处理相比，ＵＣＴＫ组合诱导的愈伤组织Ｈ２Ｏ２质量摩尔浓度降低，超氧阴离子清除速率下降，ＳＯＤ活性则是ＰＢＵ处理组最高㊁单种ＵＣＴＫ和ＵＣＴＫ组合间无明显规律（表３）㊂推测ＵＣＴＫ组合使用时有协同效应，通过影响愈伤组织ＲＯＳ代谢，减轻褐化，诱导其向再生型愈伤组织的方向分化㊂ＳＯＤ在抗氧化酶系统中处于核心地位，是对植物中的Ｏ－２㊃具有特异的清除作用的金属酶［２１］㊂ＳＯＤｓ是含不同金属辅助因子的复合酶，多数ＳＯＤ是核编码的，再由核糖体合成后通过－ＮＨ２末端定位序列定位到亚细胞结构上而起作用［２２］㊂其中，高等植物Ｍｎ－ＳＯＤ主要存在于线粒体中，Ｆｅ－ＳＯＤ存在于叶绿体中，Ｃｕ／Ｚｎ－ＳＯＤ主要存在于叶绿体和细胞质基质中［２３］㊂除ＳＯＤ６定位尚未明确外，其他５个ＳＯＤ基因的种类定位与上述一致［１２］㊂王福祥等［２４］发现在植物的非光合组织（根㊁分生组织㊁种子及花器官）中，线粒体是ＲＯＳ产生的关键来源㊂过量ＲＯＳ会介导氧化应激对植物细胞造成氧化胁迫，使其呈现多种有害的细胞学效应，对细胞内的生物大分子造成氧化损伤㊂我们检测发现ＵＣＴＫ诱导后尾叶桉愈伤组织中定位于线粒体，属于Ｍｎ－ＳＯＤ的ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２基因在绿色愈伤分化形成过程的转录水平显著升高，推测ＳＯＤ１㊁ＳＯＤ２基因的表达量升高对清除线粒体ＲＯＳ有利，可维持植物的非光合组织的正常结构和生理功能，有利于再生型愈伤组织的分化㊂定位于叶绿体中的ＳＯＤ３㊁ＳＯＤ４和ＳＯＤ５基因的转录水平在愈伤组织分化前期呈逐渐上升趋势，且ＵＣＴＫ组合诱导下明显上调㊂推测ＵＣＴＫ组合的协同效应诱导叶绿体ＳＯＤ保持较高表达水平，促进叶绿体的发８０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷育和愈伤组织转绿㊂分析ＵＣＴＫ组合诱导愈伤组织膨大和分化过程中ＳＯＤ基因的表达变化，发现ＳＯＤ１和ＳＯＤ３基因的转录变化最为显著㊂ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ处理２周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为７６２．５３和１１１９．８２；ＰＢＵ＋ＴＤＺ处理６周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为１５０１．８１和７０８６．５２；ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ处理１０周后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录达最大值，分别为５２４．７７和１４７８９．４４㊂结合愈伤组织形态观察，ＵＣＴＫ组合诱导愈伤组织膨大和分化过程，发现ＣＰＰＵ＋ＴＤＺ处理２周后，愈伤组织转绿速度较其他组合快㊂６周后，ＰＢＵ＋ＴＤＺ组合愈伤组织转绿速度加快，逐渐接近其他组合㊂１０周时，ＰＢＵ＋ＣＰＰＵ组合愈伤组织转绿效果最佳，且褐化率显著低于其他组合㊂ＵＣＴＫ组合处理后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录水平变化极为显著，且与愈伤组织转绿直接相关，说明其与愈伤组织分化密切相关㊂后续通过ｑＰＣＲ转录分析㊁同工酶电泳和活性氧定位分析有望进一步明确ＳＯＤ１和ＳＯＤ３在愈伤组织分化和不定芽形成中的作用机理㊂Ｈｏｔｈｏｒｎｅｔａｌ．［２５］发现，脲类细胞分裂素ＴＤＺ虽然与嘌呤类细胞分裂素化学结构明显不同，但是可与嘌呤类细胞分裂素一样与细胞分裂素受体ＣＲＥ１／ＡＨＫ４建立非常相似的极性接触㊂ＣＰＰＵ和ＰＢＵ如何与细胞分裂素受体结合，尚无报道㊂不同ＵＣＴＫ处理后，ＳＯＤ１和ＳＯＤ３的转录峰值在不同发育阶段出现，推测ＵＣＴＫ种类和浓度的不同所对应的信号转导途径并不完全相同，引起的细胞应答发育有明显差异㊂总之，研究发现不同ＵＣＴＫ间存在协同效应，可诱导细胞定位不同的ＳＯＤ基因在不同时期的高表达，从而影响ＳＯＤ活性，调节ＲＯＳ代谢，有效减轻褐变，促进再生型愈伤组织形成和不定芽分化㊂本研究可为深入探讨ＵＣＴＫ的作用机理和桉树ＳＯＤ与愈伤分化的关系提供参考㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀肖生鸿，邓倩仪，黄洁婷，等．汞胁迫对桉树３个保护酶活性及基因表达的影响［Ｊ］．西北林学院学报，２０２１，３６（２）：９１－９６．［２］㊀ＸＩＥＹＪ，ＡＲＮＯＬＤＲＪ，ＷＵＺＨ，ｅｔａｌ．Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｅｕｃａｌｙｐｔｒｅ⁃ｓｅａｒｃｈｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉ⁃ｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，４（４）：３８０－３９０．［３］㊀黄真池，李柳如，钟子倩，等．尾叶桉叶组织中８个人工启动子转录特性［Ｊ］．东北林业大学学报，２０１９，４７（４）：２１－２３，８５．［４］㊀ＷＹＢＯＵＷＢ，ＲＹＢＥＬＢＤ．Ｃｙｔｏｋｉｎｉｎ－ＡＤｅｖｅｌｏｐｉｎｇＳｔｏｒｙ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓｉｎＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２０１８，２４（２）：１７７－１８５．［５］㊀ＨＵＡＮＧＺＣ，ＺＥＮＧＦＨ，ＬＵＸＹ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＥｕ⁃ｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａｆｒｏｍｓｅｅｄｌｉｎｇ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｈｙｐｏｃｏｔｙｌｓ［Ｊ］．ＢｉｏｌｏｇｉａＰｌａｎｔａｒｕｍ，２０１０，５４（１）：１３１－１３４．［６］㊀ＳＮＪＥŽＡＮＡＭ，ＩＮＥＳＶ．ＩｎｖｉｔｒｏｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｒｏｍｉｍｍａｔｕｒｅｓｅｅｄｓｏｆＥｐｉｍｅｄｉｕｍａｌｐｉｎｕｍｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｉｄｉａｚｕｒｏｎａｎｄＣＰＰＵ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉａＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ，２００９，１２０（３）：４０６－４１０．［７］㊀ＴＩＢＯＫＡ，ＢＬＡＣＫＨＡＬＬＮＷ，ＰＯＷＥＲＪＢ，ｅｔａｌ．Ｏｐｉｔｉｍｉｚｅｄｐｌａｎｔｒｅｇｅｎ⁃ｅｒａｔｉｏｎｆｒｏｍｃａｌｌｕｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｓｅｅｄｉｎｇｈｙｐｏｃｏｔｙｌｓｏｆＥｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，１９９５，５１：１３９－１４５．［８］㊀ＨＵＡＮＧＺＣ，ＯＵＹＡＮＧＬＪ，ＬＩＺＦ，ｅｔａｌ．Ａｕｒｅａ⁃ｔｙｐｅｃｙｔｏｋｉｎ⁃ｉｎ，２－Ｃｌ－ＰＢＵ，ｓｔｉｍｕｌａｔｅｓａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓｂｕｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＥｕｃａｌｙｐ⁃ｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａｂｙｒｅｐｒｅｓｓｉｎｇｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｒｂｏｈ１ｇｅｎｅ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌ，ＴｉｓｓｕｅａｎｄＯｒｇａｎＣｕｌｔｕｒｅ，２０１４，１１９（２）：３５９－３６８．［９］㊀ＨＵＡＮＧＺＣ，ＬＩＨ．ＣｏｎｔｒｏｌｏｆｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｂｙａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＰＢＵ，ＢＡＰａｎｄＤＭＴＵｅｎｈａｎｃｅｓａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓｓｈｏｏｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＥｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏｐｈｙｌｌａ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＴｉｓｓｕｅａｎｄＯｒｇａｎＣｕｌｔｕｒｅ，２０２０，１４１（３）：５３３－５４１．［１０］㊀ＨＵＡＮＧＺ，ＸＵＱ，ＦＡＮＧＸ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｒｔｉｆｉ⁃ｃｉａｌｐｒｏｍｏｔｅｒｓｆｏｒｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｒａｎｓｇｅｎｉｃＥｕｃａｌｙｐｔｕｓｕｒｏ⁃ｐｈｙｌｌａ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｓ，２０２２，１３，１８１３－１８２２．ｄｏｉ：１０．３３９０／ｇｅｎｅｓ１３１０１８１３．［１１］㊀黄真池，廖春晓，赖少娟，等．尾叶桉不同类型愈伤组织ＡＰＸ类基因转录水平及酶活性的差异［Ｊ］．东北林业大学学报，２０２１，４９（６）：１１－１５．［１２］㊀黄博瑜，方函，陈璇，等．ＰＢＵ诱导尾叶桉愈伤分化过程中ＳＯＤ活性及基因表达的变化［Ｊ］．东北林业大学学报，２０２２，５０（１１）：４７－５１，５６．［１３］㊀ＤＩＥＴＺＫＪ，ＭＩＴＴＬＥＲＲ，ＮＯＣＴＯＲＧ．Ｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｕｎ⁃ｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｒｏｌｅｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎｐｌａｎｔｃｅｌｌｓｉｇｎａ⁃ｌｉｎｇ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２０１６，１７１（３）：１５３５－１５３９．［１４］㊀ＷＵＧＹ，ＷＥＩＸＬ，ＷＡＮＧＸ，ｅｔａｌ．ＣｈａｎｇｅｓｉｎｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｄｕｒｉｎｇｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＯｒｍｏｓｉａｈｅｎｒｙｉＰｒａｉｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＴｉｓｓｕｅａｎｄＯｒｇａｎＣｕｌｔｕｒｅ，２０２０，１４４（３）：５０５－５１７．［１５］㊀ＢＲＡＤＦＯＲＤＭ．ｒａｐｉｄａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｇｒａｍｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｐｒｏｔｅｉｎｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｒｏｔｅｉｎ⁃ｄｙｅｂｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９７６，７２（１／２）：２４８－２５４．［１６］㊀ＲＡＪＥＳＷＡＲＩＶ，ＰＡＬＩＷＡＬＫ．ＰｅｒｏｘｉｄａｓｅａｎｄｃａｔａｌａｓｅｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓｓｈｏｏｔｏｒｇａｎｏｇｅｎｅｓｉｓｆｒｏｍｈｙｐｏｃｏｔｙｌｓｏｆＡｌｂｉｚｉａｏｄｏｒａｔｉｓｓｉｍａＬ．ｆ．（Ｂｅｎｔｈ）［Ｊ］．ＡｃｔａＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉａｅＰｌａｎｔａ⁃ｒｕｍ，２００８，３０（６）：８２５－８３２．［１７］㊀黄真池，欧阳乐军，张龙，等．桉属植物内参基因的筛选及评估［Ｊ］．西北农林科技大学学报（自然科学版），２０１３，４１（１０）：６７－７２．［１８］㊀ＰＦＡＦＦＬＭＷ，ＨＯＲＧＡＮＧＷ，ＤＥＭＰＦＬＥＬ．Ｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓ⁃ｓｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｏｌ（ＲＥＳＴ）ｆｏｒｇｒｏｕｐ⁃ｗｉｓｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉ⁃ｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅＰＣＲ［Ｊ］．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００２，３０（９）．ｄｏｉ：１０．１０９３／ｎａｒ／３０．９．ｅ３６．［１９］㊀ＴＳＵＫＡＧＯＳＨＩＨ，ＢＵＳＣＨＷ，ＢＥＮＦＥＹＰＮ．ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＲＯＳｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎ⁃ｔｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｏｏｔ［Ｊ］．Ｃｅｌｌ，２０１０，４３（４）：６０６－６１６．［２０］㊀ＨＯＳＳＡＩＮＭＡ，ＢＨＡＴＴＡＣＨＡＲＪＥＥＳ，ＡＲＭＩＮＳＭ，ｅｔａｌ．Ｈｙ⁃ｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅｐｒｉｍｉｎｇｍｏｄｕｌａｔｅｓａｂｉｏｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｔｏｌｅｒ⁃ａｎｃｅ：ｉｎｓｉｇｈｔｓｆｒｏｍＲＯＳｄｅｔｏｘｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔＰｌａｎｔＳｃｉ，２０１５，６．ｄｏｉ：１０．３３８９／ｆｐｌｓ．２０１５．００４２０．［２１］㊀魏婧，徐畅，李可欣，等．超氧化物歧化酶的研究进展与植物抗逆性［Ｊ］．植物生理学报，２０２０，５６（１２）：２５７１－２５８４．［２２］㊀ＬＡＤＲ，ＳＡＮＤＡＬＩＯＬＭ，ＰＡＬＭＡＪ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆｏｘｙ⁃ｇｅｎｒａｄｉｃａｌｓｉｎｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅｓａｎｄｃｅｌｌｕｌａｒｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＦｒｅｅＲａｄｉｃａｌＢｉｏｌｏｇｙ＆Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，１９９２，１３（５）：５５７－５８０．［２３］㊀ＲＵＴＨＧＡ，ＮＥＶＡＬＥ，ＬＥＮＷＯＯＤＳＨ．Ｒｏｌｅｏｆｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅｓ（ＳＯＤｓ）ｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｘｉｄａｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＢｏｔａｎｙ，２００２，５３：１３３１－１３４１．［２４］㊀王福祥，肖开转，姜身飞，等．干旱胁迫下植物体内活性氧的作用机制［Ｊ］．科学通报，２０１９，６４（１７）：１７６５－１７７９．［２５］㊀ＨＯＴＨＯＲＮＭ，ＤＡＢＩＴ，ＣＨＯＲＹＪ．ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｂａｓｉｓｆｏｒｃｙｔｏｋｉｎｉｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｂｙＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａｈｉｓｔｉｄｉｎｅｋｉｎａｓｅ４［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＣｈｅｍｉｃａｌＢｉｏｌｏｇｙ，２０１１，７：７６６－７６８．９０１第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀李丽纯，等：脲类细胞分裂素诱导尾叶桉愈伤组织分化过程中ＳＯＤ活性及基因表达变化。

课程论文—木本植物转基因研究进展

木本植物转基因研究进展摘要：从木本植物的概况及其转基因的现状、发展历程、研究现状、转化的目的基因、方法、受体系统、选择标记等方面入手，阐述了木本植物转基因研究的相关进展，并对各个环节的最新研究和存在的问题进行了简要的说明，探讨了可能的解决和替代方案，对于木本植物转基因未来的发展趋势进行了展望。

关键词：木本植物；转基因；研究进展1.前言木本植物指茎的木质化程度高、木质化细胞多、茎常较坚硬且直立的多年生植物，依形态不同，分乔木、灌木和半灌木三类。

自古以来，木本植物在人类社会的各个层面都扮演着极为重要的角色，如建筑、工业、园林、食品等，已经成为人类必不可少的资源之一。

此外，木本植物对于生物多样性、地表形态建成、全球气候等也有着决定性作用。

1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕[1]。

将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。

自诞生以来，转基因技术一直毁誉参半，一方面，转基因技术对于植物性状改良、新品种的研发及生物技术的进步有着莫大的贡献；另一方面，由于转基因技术的不成熟和应用领域的关系，产生了一些负面影响，如遗传漂变、性状退化、致病性等，导致人们对转基因技术产生误解。

即便如此，转基因技术的发展还是势不可挡，随着科学技术的不断进步和完善，转基因将有更多的用武之地。

长期以来，木本植物的改良主要是通过杂交育种的方式进行，但木本植物所特有的许多生物学特性，如较长的生长周期和童期、复杂的生殖方式、高度杂合性等，使得应用常规育种方法受到了极大的限制[2]，这就需求一种快速有效的方法来缩短木本植物的研究周期，从而更好地为人类的生产、生活提供帮助。

转基因技术的兴起，为木本植物各方面的研究提供了契机，也为经济发展、人们生活水平的提高提供了机遇，现已逐渐成为研究的热点。

转基因植物在农业中分析研究和应用

转基因植物在农业中的研究和应用转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而获得新性状的植物。

这一技术克服了植物有性杂交的限制，使基因交流的范围无限扩大，可将从细菌、病毒、动物、远缘植物、人类甚至人工合成的基因导入植物，所以其应用前景十分广阔。

从1983年，世界第一例转基因植物(Genetically Modified Plant，GMP>——烟草问世以来，转基因植物产生至今仅20年时间，但其研究和应用得到了非常迅猛的发展。

1996～2005年，全世界转基因植物在21个国家种植，面积从1996年的170万公顷增加到2005年的9 000万公顷，增加了50倍之多。

全世界转基因作物仅种子销售额到2005年已达52．5亿美元，是1995年的63倍。

尽管与之相伴的转基因植物安全性问题与公众态度、贸易中的技术壁垒及伦理、宗教等复杂因素交织为一个科技含量很高的政治、经济问题，成为了国际、国内普遍关注的焦点和热点，但转基因植物辉煌的发展前景是不容置疑的。

1转基因植物的研究进展1．1 目的基因的类型获得有用的目的基因是基因工程的基本前提。

近几年来，应用于植物的外源基因已包括抗病毒、抗虫、抗除草剂、改变蛋白质成分含量、雄性不育、改变花色和花形、延长保鲜期等，并将这些基因分别转入烟草、马铃薯、棉花、番茄、大豆、玉M、油菜、苜蓿、矮牵牛等植物。

迄今为止，全世界已分离出植物目的基因100余个，获得转基因植物近200种，已有近1 000例转基因植物被批准进入田问实验，涉及的植物物种有50余个，已批准了48个转基因植物品种进行商业化生产，转入的基因有以下几大类型。

1．1．1 抗除草剂基因该类植物由于转入了抗除草剂基因，表现出抗不同类型除草剂的性状。

目前已获得了一些抗除草剂作物，如抗草丁膦(Glufosinate>转基因作物冬油菜，抗草甘膦(农达>转基因作物大豆、玉M、棉花、油菜、向日葵、甜菜，抗磺酰脲类除草剂转基因作物大豆、棉花，抗溴苯腈转基因作物油菜、小麦、棉花、烟草，抗阿特拉津(Atrazine>转基因作物大豆、玉Mn]，抗唑啉酮类除草剂转基因作物玉M、油菜、甜菜、小麦、水稻以及脱卤素酶转基因抗除草剂作物。

林木转基因工作研究进展

林木转基因工作研究进展第28卷第4期2001年12月湖南林业科技Hunan Forestry Science &Technolog yVol.28No.4Dec.2001收稿日期:2001-09-03 修订日期:2001-10-28文章编号:1003-5710(2001)04-0019-07林木转基因工作研究进展贺晶,谭晓风,杨伟(中南林学院经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南株洲412006)摘要:综合论述了近年来国内国外林木转基因工作研究进展,其中主要就林木转基因的方法、转基因植株鉴别、转基因在林木上的应用几方面进行了探讨,并将国内外林木转基因工作列表加以综合,最后指出了林木转基因工作中尚存在的问题及对未来转基因工作的展望。

关键词:林木;转基因;研究进展中图分类号:Q813 文献标识码:AThe progress of gene transformation in treesH E Jin,TA N Xiao-feng,YA NG Wei(National Forestr y Bureau Key L aboratory of No n-timber Product For est ry Br eeding and Cultiv ation,Central South Forestry U niv ersity,Zhuzhou 412006,Hunan,China)Abstract:The prog ress of gene transformation in forest trees w as summarized in the paper.T he methods,the identification and application w ere major discussed in the paper.The internal and ex ternal study achievements w ere sum med up in two charts.At the end of the paper,the existing problems and outlook of the gene trans form ation in trees w ere pointed out.Key words:forest tree;gene transformation;prog ress 生物技术自70年代崛起以来,发展非常迅猛,现已成为世界新技术革命的重要组成部分。

反义4CL基因转化桉树调控木质素生物合成的研究

作用。但对造纸制浆业来说．木质素是严重影响纸浆质量和Ｔ艺的重要因素常规化学方法从植物中去
除木质素类物质．既消耗大量的化学药品和能源．又造成严重的环境污染。２０世纪９Ｏ年代起人们开始利用基因工程手段来调控木质素的生物合成．研究开发立足减轻环境污染．更适合于制浆造纸丁业的植物
第３１卷
第１ＲＮＯＦＴＡＬＲＯＰＣＣＩＡＬＲＯＰＳ
Ｖｏ－１ｌＮｏ１３．１
ＮＯ２０Ｖ．０１
２０年１０１１月
的研反义４Ｌ基因转化桉树调控木质素生物合成究Ｃ
孔华，郭安平，郭运玲，刘恩平，贺立卡
农部带物物术点放验海碍１裹雾荔曩妻蠢碍海７１业作生技重开实室南口５０曼热嚣董蓥妻葬篓霎１
摘要以桉树主栽品种尾叶桉Ｕ（ｕａｙｔｓ“ ｏｌｌ）６Ｅｃｌｕｒｒｌ为试材，通过根癌农杆菌介导法，将反义４香豆酸：ｐｐｙａ一辅
ｄｉ１．９９．ｓ．００２６．００１．６ｏ０６／ｉｎ】０ — ５１１．１１３ｊｓ２
中图分类号￥９．９７２３
桉树是世界著名的ｊ大速生树种之一．适应性强，成材快，木材密度大，具有易煮、易漂和易打浆等特点，不但产出高，还能赋予针叶树纸浆所欠缺的高松厚度、高不透明度、高平滑度、高柔软性和高吸收性等优良性能，是造纸工业的好原料［。木质素是植物体的主要化学组分，与纤维素、半纤维素共存于细胞壁中，填充于纤维素构架中增强植物体的机械强度．利于疏导组织水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭．对植物的正常生长具有重要的

木质素生物合成及其基因调控的研究进展

第20卷第1期世界林业研究V o.l20 N o.1 2007年2月W orld Fo restry R esearch Feb 2007木质素生物合成及其基因调控的研究进展*李金花1 张绮纹1 牛正田1 卢孟柱1 C arl J Doug las2 (1中国林业科学研究院林业研究所,北京100091;2加拿大U BC大学植物系,温哥华BC V6T1Z4)摘要:木质素是地球上数量仅次于纤维素的有机物,在植物生长发育中具有重要的生物学功能,也是生物质能源的来源之一,但在制浆造纸过程中,将木材原料中木质素与纤维素分离,不仅能耗高,成本高,而且废弃物还污染环境。

林木木质素改良对于提高纸浆得率和质量、降低造纸经济成本以及环境保护,都具有重要意义。

文中介绍了木质素生物合成途径及其基因调控的研究进展,此外,还介绍了木质素生物合成基因调控的研究趋势,主要是木质素特异性启动子、双价和多基因结构的共抑制以及转录因子的调控。

关键词:木质素,生物合成,基因调控,基因工程中图分类号:S722.3 文献标识码:A 文章编号:1001-4241(2007)01-0029-09Advances in Study of L ignin B iosynthesis andG enetic EngineeringM odificationL i Ji n hua1 Zhang Q i w en1 N iu Zhengtian1 Lu M engzhu1 Carl J D ouglas2 (1R esearch Institute o f Fo restry,Chi nese A cademy o f F orestry,Be iji ng100091,Chi na;2Bo tany D epart m ent,U n i ve rs i ty o f B ritish Co l u m bia,V ancouve r,BC V6T1Z4,C anada)Abst ract:Lign i n is,second to cell u lose,the m ost abundant organic co m pound i n t h e terrestrial bi osphere.W ith i m portant bio l o g ical function i n the gro w th and developm ent of p lan,t li g nin is one k i n d ofm ajor b i o m ass.The re m ova l o f li g n i n i n paper m anufacture is no t only an ener gy-requiring and h i g h-cost process,but its resi d ue w ou l d cause po ll u ti o n to envir onm en.t For the paper i n dustry and the env ironm en,t itwould be bene ficial to process and i m prove treesw it h less li g nin or w ith li g n i n that is m ore easil y extractable.S i g nifican t advances have been m ade in m an i p u lation and modi ficti o n of li g n i n b i o synthesis pathw ay w ith genetic eng i n eering i n o r der to contro l li g nin conten,t m odify lign i n co m positi o n for easier extractab ility.Transgentic p l a ntsw ith m od ified li g nin b i o synthe sis have prov ided ne w insight i n to further understand i n g of lign ification,li g n i n construct and biosyn thesis pathw ay,and its genetic regu lation.Prospects ofm an i p u l a ti o n o f genes i n vo led i n the conven ti o na l lign i n pat h w ay would be xy l e m-spec ific pro m oters,doub le and severa l constr ucts and tran scri p tion factors and so on.K ey w ords:li g n i n,biosynthesis pathw ay,genetic m an i p ulation,geneti c m od ification木质素是地球上在数量上仅次于纤维素的有机物,占生物圈有机碳的30%,林木木质素占木材干重的15%~36%,木质素沉积在木质部导管和厚壁组织及韧皮部纤维中,在植物体机械支持、水分运输及其病虫害防御中具有重要作用[1,2]。

转基因生物种类汇集一览

转基因生物种类汇集一览基本证实转基因生物种类一、转基因植物种类1、转基因树木：桉树（速生桉）；741抗虫杨树；双抗烟草花叶病毒(TMV)；2、转基因五谷：转基因水稻种：湖北的华恢1号、BT汕优63；转基因玉米种：转植酸酶基因玉米BVLA430101、NK603玉米、MON810玉米、先正达Bt－176、“先玉335”玉米、“星联”转基因玉米；“迪卡007”玉米；转基因小麦种：特优转基因9506小麦；转基因大豆种：Roundup Ready soybean (RR大豆)……；3、转基因棉花：转基因棉花种：抗虫棉33b、以及抗虫棉33b为基础研制的数百种甚至上千种。

主要都是转Cry1A基因、转Cry1Ac、转Cry1A和CpTI基因为主……；4、转基因蔬菜种：华农1号木瓜、夏威夷木瓜、延熟番茄、抗甲虫马铃薯、抗病毒病的南瓜和西葫芦、“华番l号”番茄、转基因抗黄瓜花叶病毒番茄“8805R”、甜椒“双丰R”、美国的转基因抗病毒南瓜“FreedomII”、北大的转基因抗黄瓜花叶病毒(CMV)的番茄“8805R”、转基因抗芜菁花叶病毒(TuMV)的大白菜“福山大包头”、转基因抗西瓜花叶病毒(WMV)的西瓜、黄瓜花叶病毒(CMV)的“农大40”辣椒及“湘研1号” 辣椒、“189”番茄、“布利塔”茄子已进行转基因研究的蔬菜有：甜瓜、彩椒、甜椒、胡萝卜、甘蓝、花椰菜、生菜、菠菜、茴香、豌豆、石刁柏、芥菜、洋葱、小白菜、高粱、油菜、豇豆、甜菜、紫番薯……5、转基因水果种类：苹果、柑橘、梨、木瓜、香蕉、哈密瓜、草莓、圣女番茄、葡萄、弥猴桃、樱桃、菊苣、6、转基因观赏花种类：牵牛花、蓝玖瑰、万寿菊、向阳葵、珍珠红、金球、红金铃、裸女花……转基因花卉品种介绍：A．中文名称，向阳葵；英文名称：HUKSACHS 树高：5米--7米；花色，黄色，众多的小黄花组成大黄球，初夏开始很象向日葵，渐渐形成黄球状，适应：花园、校园、庭院、街道。

林木转基因成功案例

林木转基因成功案例
获得了一批杨树、白桦、按树、鹅掌楸、菊花、百合等林木及花卉转基因株系，这些转基因株系在抗旱、耐盐、抗寒、抗虫、优质、观赏等重要经济性状有所突破，部分已经扩繁在可控的温室环境中，进行了一定数量的扩繁。

选择具有较高分化效率的不同无性系进行转基因研究，并构建了一套高效的瞬时转化系统，并在此基础上开展了利用纳米材料进行人工转化的技术。

同时，通过对50多种抗盐、抗旱、重金属、抗病、抗虫、速生、优质、花期调控等方面的研究工作进行了初步研究，并成功构建了一批可用于基因转化的基因载体。

……这是2015年863计划现代农业技术领域”林木花卉转因育种研究”所取得的部分阶段性成果。

新型转基因技术的研究进展

新型转基因技术的研究进展转基因，是指通过人工干预，将特定的基因导入到目标生物体细胞中，并使其继续遗传下去。

随着科技的不断进步，转基因技术也由传统的基因编辑技术向更加高效、精准和安全的新型技术转变。

本文将就新型转基因技术的最新研究进展进行梳理和总结。

一、CRISPR/Cas9技术的广泛应用CRISPR/Cas9技术是近年来最受关注的新型转基因技术之一，它是一种基于CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）序列和Cas9蛋白的基因编辑技术，能够对基因进行精准剪切甚至更改。

这项技术因为具有成本低廉、高效率、精度高、可扩展性强等优点，已经在植物、动物、微生物等多个领域得到广泛应用。

在植物方面，CRISPR/Cas9技术已经被应用于小麦、水稻、玉米、番茄等多个作物的基因编辑，大大缩短了传统育种的时间。

同时，通过CRISPR/Cas9技术的改造，植物还可以获得更好的品质、抗性和适应性。

在动物方面，CRISPR/Cas9技术也已经被用于猪、奶牛、小鼠等多个物种的基因修正和改造。

通过编辑动物基因，可以提高其产量、减少某些疾病的发生率，还可以用于基因治疗等方面。

二、CRISPR/Cas9技术的安全问题虽然CRISPR/Cas9技术广泛应用，但也存在一些安全隐患。

最显著的是它可能会“闯入”非目标基因，从而引发意想不到的变化和后遗症。

此外，由于CRISPR/Cas9技术具有高度普适性，可能被黑客用于犯罪和破坏。

专家们目前正在积极研究如何解决这些问题，例如引入放大自注册项限制因子的技术，通过“自我检测自我修复”的方式，避免了CRISPR/Cas9技术的误切和误修。

三、RNA干扰技术的发展RNA干扰技术是一种采用小分子RNA干扰或靶向RNA分子的技术，能够抑制细胞中的特定基因表达。

在基因编辑、基因治疗等领域，RNA干扰技术也有着重要作用。

两种优良巴西杂交桉树的组织培养和快速繁殖

第34卷第4期桉树科技V ol.34 No.4 ________________________________基金项目：948引进国际先进林业科学技术项目“巴西桉树杂种及标准化施肥技术引进”(2013-4-36)；广东省林业科技创新项目(2016KJCX005)。

作者简介：刘果(1987— )，女，博士，主要从事林木遗传育种研究，E-mail:liuguopz@.＊通讯作者：陈少雄(1965— )，男，博士，研究员，主要从事人工林定向培育技术研究，E-mail:sxchen01@.两种优良巴西杂交桉树的组织培养和快速繁殖刘果，陈少雄＊，高丽琼，尚秀华，陈鸿鹏，刘学锋(国家林业局桉树研究开发中心, 广东湛江524022)摘要：本研究以巴西尾巨桉和巨赤桉两种优良杂交桉树的带芽茎段为外植体进行离体培养和快速繁殖研究。

结果表明：尾巨桉和巨赤桉再生芽诱导的最佳培养基为改良MS+6-BA 0.5 mg·L -1+NAA 0.2 mg·L -1，继代增殖的最适培养基为改良MS +6-BA 0.5 mg·L -1+NAA 0.15 mg·L -1。

芽诱导和继代增殖中6-BA 的浓度对两种杂交桉树有显著影响。

生根培养中，尾巨桉和巨赤桉生根情况差异显著，尾巨桉茎芽最适生根培养基为1/2MS+NAA0.2 mg·L -1+IBA 1.0mg·L -1，巨赤桉茎芽最适生根培养基为1/2MS+NAA 0.15 mg·L -1+IBA 1.0 mg·L -1。

两种杂交桉树组织培养体系的建立，为桉树良种选育和遗传转化体系的研究提供技术参考。

关键词：尾巨桉；巨赤桉；组织培养；快速繁殖中图分类号：S725.2 文献标识码：ARapid Propagation of Two Brazilian Eucalypt Hybridsby Tissue CultureLIU Guo, CHEN Shao-xiong, GAO Li-qiong, SHANG Xiu-hua,CHEN Hong-peng, LIU Xue-feng(China Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 524022, Guangdong, China )Abstract: Stem-segments taken from hybrid clones of Eucalyptus urophylla × E. grandis and E. grandis × E. camaldulensis derived from Brazilian breeding programs were used as explants for clonal propagation via tissue culture. The results showed that the optimal tissue culture medium for inducing multiple buds on stem tissues of these two eucalypt hybrids was improved MS + 6-BA 0.5 mg·L -1 + NAA 0.2 mg·L -1. The appropriate medium for adventitious bud multiplication was improved MS + 6-BA0.5 mg·L -1 + NAA0.15 mg·L -1. The concentration of 6-BA had significant effects on bud induction and multiplication of both hybrid clones. For development of roots in vitro, there were significant differences between the two hybrids, with the optimal rooting medium for E. urophylla × E. grandis being ½MS + NAA 0.2 mg·L -1 + IBA 1.0 mg·L -1, and that for E. grandis × E. camaldulensis being ½MS + NAA 0.15 mg·L -1 + IBA1.0 mg·L -1. Development of the optimal tissue culture techniques for the two Brazilian eucalypt hybrids provide a technical reference for future research including propagation of superior varieties and use of these varieties in genetic transformation systems.Key words: Eucalyptus urophylla × E. grandis ; E. grandis × E. camaldulensis ; tissue culture, rapid propagation桉树(Eucalyptus )是世界上生长最快、用途广泛、三大效益(经济效益、社会效益和生态效益)显著的经济树种之一，目前全球已有100多个国家引种和大规模发展，其面积已突破2 000万hm 2，成为世界关注的重要资源[1-2]。

巨桉SuSy基因家族的生物信息学分析

参与植物韧皮部的代谢、木纤维细胞分化等[6–10]。 SuSy 基因对增加棉花(Gossypium spp.)、烟草(Nicotiana tabacum)和杨树(Populus sp.)中纤维素含量、纤维长度、提高纤维强度至关重要，抑制 SuSy 基因的表达, 会降低棉花纤维质量[11–13]。
蔗糖合成酶(sucrose synthase, SuSy)是植物体内蔗糖代谢的重要调控酶，不仅参与调控蔗糖代谢，而且能够影响细胞分化和细胞壁的形成，为细胞壁的合成提供底物[1–3]。纤维素合成的直接底物是尿苷二磷酸-D-葡萄糖(UDPG)，在多个酶和基因的调控下，SuSy 催化蔗糖和 UDP 生成 UDPG，所以 SuSy 影响纤维素合成[4–5]。有研究表明，SuSy
doi: 10.11926/jtsb.3929
Bioinformatics Analysis of SuSy Gene Family in Eucalyptus grandis
ZHAN Ni, XIE Yao-jian, CHEN Hong-peng*, LIU Guo
(China Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 522024, Guangdong, China)
Abstract: In the order to understand the function of EgrSuSy gene families, eighteen members of SuSy gene family were screened from the genomic database of Eucalyptus grandis, namwed EgrSuSy 1-EgrSuSy18, the gene characters and expression patterns were analyzed by using bioinformatics methods. The results showed that EgrSuSy genes distributed in 7 chromosomes, and the EgrSuSy proteins were located on the cytoplasmic membrane. All of the members of the family had not signal peptide. The proteins encoded by EgrSuSy genes were composed with alpha helix, extending chain, random coil and beta corner. Phylogenetic analysis showed that EgrSuSy proteins had close relations with those in Populus trichocarpa. The expression pattern of 18 EgrSuSy were different among tissues, such as immature xylem, mature leaf, phloem, shoot tips, xylem and young leaf. Therefore, EgrSuSy gene would play different roles in different tissues and development stage. Key words: Sucrose synthase gene; Evolutionary analysis; Expression pattern; Wood cellulose

桉树青枯病的生物防治研究进展

桉树青枯病的生物防治研究进展*李波，王军，孙思，伍慧雄（华南农业大学林学院，广州510640）摘要本文综述了桉树青枯病的生物防治研究进展，包括利用拮抗细菌、内生菌、益生菌防治桉树青枯病等方面。

指出了桉树青枯病的生物防治一方面应加强抗菌作用机制研究，提高防效稳定性；另一方面应加强林间应用技术的研究，综合运用多种生物因子，以期高效、简便、经济、安全地防治桉树青枯病。

关键词桉树青枯病生物防治Advance in research on biological control of Eucalyptus bacterial wiltLi Bo Wang Jun Sun Si Wu Huixiong(College of Forestry, South China Agricultural University, Guangzhou 510642 ,China)Abstract This paper reviewed the advances on biological control of Eucalyptus bacterial wilt research, including the use of antagonistic bacteria, endophytic bacteria, probiotics and so on. It pointed out that on one hand antibacterial mechanism research should be strengthened to improve the stability of control effect, on the other hand, applied technology research in forest should be reinforced, accompanied with integrated use of various biological factors to control the disease efficiently, simply, economically and securely.Key words Eucalyptus，bacterial wilt，biological control桉树(Eucalyptus spp.)源自澳洲，适应性强，速生丰产性好，且用途广泛[1]，已经成为世界范围内栽培最广泛的阔叶树种之一[2]。

转基因作物的研究报告进展论文

课程论文论文题目：转基因作物的研究进展转基因作物的研究进展摘要：人们将所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因)定向导入作物细胞中,使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种, 是大幅度提高作物产量的一项新技术。

本文先描述了转基因作物的开展进程，对其基因问题的研究作了讨论，并列出转基因作物目前存在的主要问题并作分析，最后对此项技术作出展望。

关键词：转基因作物；DNA技术；基因导入；平安性前言转基因植物〔transgenic plant〕，是指基因工程中运用DNA 技术将外源基因整合于受体植物基因组、改变其遗传组成后产生的植物及其后代。

转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期等提高其经济价值或实用价值。

[ 1 ] 其主要X围是在作物方面，如可食用的大豆、玉米等，或者可投入生产的棉花等作物。

从外表上看来，转基因作物同普通植物似乎没有任何区别，它只是多了能使它产生额外特性的基因。

从1983年以来，生物学家已经知道怎样将外来基因移植到某种植物的脱氧核糖核酸中去，以便使它具有某种新的特性：抗除莠剂的特性，抗植物病毒的特性，抗某种害虫的特性。

[ 2 ] 这个基因可以来自于任何一种生命体：细菌、病毒、昆虫等。

这样，通过生物工程技术，人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性，这是人类9000 年作物栽培史上的一场空前革命。

[ 3 ]1 转基因作物的开展进程转基因作物的研究最早始于20 世纪80 年代初期。

1983 年，全球第一例转基因烟草在美国问世。

1986 年，首批转基因抗虫和抗除草剂棉花进入田间试验。

1996 年，美国最早开场商业化生产和销售转基因作物(包括大豆、玉米、油菜、土豆和西红柿) 。

之后,许多国家也都开场对转基因作物展开研究，并进展商业化种植，转基因作物的商业化种植目前已经遍布全球25个国家。

现有的转基因作物通常分为3代：1代转基因作物是指具有强化输入特性的作物，如具有抗第除草剂、抗害虫、以及抗环境压力(干旱)的特性；第2代转基因作物是指具备增值输出特性的作物，如具有强化动物饲料营养的特性；3代转基因作物是指可第以生产药品或者改进生物基燃料和除传统食品与纤维之外产品的作物。