赤霉素作用机理的分子基础与调控模式研究进展

赤霉素(gibberellins或gibberellicacid,GA)作为植物生长的必需激素之一,调控植物生长发育的各个方面,如:种子萌发,下胚轴的伸长,叶片的生长和植物开花时间等。近年来随着植物功能基因组学的进一步发展,有关赤霉素生物合成及其调控,赤霉素信号转导途径,以及赤霉素与其他激素和环境因子的互作等领域的研究取得了较大的进展。本文综述了赤霉素生物合成的生物学途径及其调控研究;GA信号转导通道的研究进展,特别是DELLA蛋白阻遏植物生长发育的分子机理和GA解除阻遏作用(derepress)的分子模型;GA受体研究的新进展;探讨GA与其它激素之间的相互作用,以及植物在应答环境过程中的作用。

DELLA家族蛋白与植物生长发育的关系

赤霉酸(GA)同细胞膜上的受体结合后,通过一系列信号分子,把信号传递到下游,以调节植物的生长发育。在已发现的植物GA信号传递分子中,有一类的N端具有高度保守的DELLA结构域,称之为DELLA家族蛋白。文中介绍了此类蛋白作为阻遏蛋白,对植物生长发育的调控作用及其行使阻遏作用的分子机制。

新疆小拟南芥ApCBF1基因的克隆及其过量表达转基因的研究

利用同源克隆法,克隆了小拟南芥的CBF1基因的cDNA(FJ491244),比对分析结果表明,ApCBF1的cDNA序列的A252,在拟南芥的AtCBF1的cDNA是T252,但翻译的氨基酸均是Ala,表明ApCBF1和AtCBF1翻译的氨基酸序列完全一致。构建了过量表达载体:p35S:ApCBF1,通过花滴法转入小拟南芥中。RT-PCR检测结果表明,转基因T0代AtCBF1基因过量表达。

小麦泛素融合降解蛋白基因全长cDNA的克隆及分析

实验利用RT PCR技术,在小麦矮苏3品种中克隆了1个编码泛素融合降解蛋白基因的cDNA,并且含有完整的5′端,将该基因命名为Tufd1,利用RACE技术克隆了该cDNA的3′端。根据这2段cDNA克隆,设计特异引物,利用RT PCR扩增出了Tufd1完整的开放读码框(ORF),其编码区长948bp,编码315个氨基酸的多肽,在NCBI中运行BLAST。分析表明,Tufd1蛋白同拟南芥的UFD1蛋白有74%的同源性,在所编码的多肽链的N 端有UFD1保守结构域,可作为催化蛋白降解的信号。

提高遗传学教学质量的做法与体会

该文认为在遗传学教学实践中应该本着“开拓创新，与时俱进”的指导思想．努力提高遗传学教学质量;透彻理解遗传学的三条主线；充分备课，选读不同的遗传学参考书；听取不同教师的讲课；充分利用网络资源；重视遗传学实验课的教学；紧密联系实际，把新的科研进展融进各章节；认识自身的不足，逐步加以克服。这些做法达到了预期效果，受到同学的好评。

提高生物科学与技术专业《生物统计学》教学效果的实践与思考

《生物统计学》课程是是高等院校生物类专业的一门专业基础课,对实施大学生的素质教育起着重要作用。该文分析了学校生命科学学院《生物统计学》课程教学面临的现状,介绍了提高课程教学效果的具体实践,最后对该课程的进一步发展提出了建议和思考。

小麦液泡质子焦磷酸酶基因EST的克隆与分析

通过RT-PCR的方法在矮苏3小麦的总cDNA中克隆到一个与大麦液泡质子焦磷酸酶基因(VP)高度同源的EST。以该序列为基础,利用生物信息学的方法构建了一个编码小麦VP蛋白的全长EST重叠群,长2764bp,其包含一个长2355bp的完整开放读码框(ORF),编码785个氨基酸多肽。通过Southern杂交,将该VP基因定位在小麦染色体的第7同源群上。

理论联系实际 开展实实在在的有效教学——提高《生物统计学》课堂教学质量的探索

《生物统计学》课程是高等院校生物类专业的一门专业基础课,对实施大学生的素质教育起着重要作用。提高课堂教学质量是提高课程学习效果的最有效的方式。文章结合从事《生物统计学》教学及生物科学科研实际,提出理论联系实际,开展实实在在的有效教学原则,从6个方面总结了提高课堂教学质量的具体实践,以期提高《生物统计学》课堂教学质量。

遗传学教学中尝试PBL教学法

该文以“减数分裂”章节为例,介绍了遗传学课程教学中尝试PBL教学法在课程教学中的实施方式和效果。提出课堂教学以PBL教学法为主，以LBL教学为辅，结合多媒体等多种形式授课。对提高课堂教学质量．培养人才方面的促进作用。

小麦泛素融合降解蛋白基因的克隆及特征分析

酵母UFDI基因编码的泛素融合降解蛋白是泛素依赖性降解系统或泛素融合降解途径中的一个关键因子。利用RT-PCR技术在小麦(Triticum aestivum L．)中分离到一个UFD1类似基因。该基因的编码区长948bp，编码长315个氨基酸的多肽，其氨基酸序列与GenBank中登录的一个拟南芥UFD1类似蛋白有74％的同源性。在多肽链的N-端具有在真核生物中高度保守的UFD1结构域。我们将该基因定位在小麦的第六染色体群并将其命名为TUFD1。Southern杂交和数据库搜索表明植物的UFD1基因是单拷贝或低拷贝的。无论是在单子叶中还是在双子叶植物中，UFD1蛋白都高度同源。除了N端UFD1结构域外，该类蛋白还有3个高度保守的C端结构域。TUFD1基因在小麦幼苗的根、茎、胚芽鞘、叶片以及幼穗和腊熟期子粒中呈组成性表达。

提高课程教学质量 促进专业内涵发展——第七届“高校生命科学教学论坛”有感

“高校生命科学论坛”是由高等教育出版社、教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员主办的教学研讨会议。目的是为了给全国高校生命科学教师提供一个教学研讨和交流平台，有效推动高校课程建设，切实提高课程教学质量。第七届论坛围绕一个主题，四个主内容展开了切实而广泛的交流，包括7个主会场报告，38个分组报告。该文对本届论坛主报告内容做一个全面总结，并对区域性高校的生命科学专业的发展，学科建设，提出一些建议，以期和同行交流，达到提高人才培养质量的目的。

棉花GhFTL1基因的克隆及初步功能分析

通过RT-PCR结合RACE技术,从新疆陆地棉品种新陆早33中克隆到一个FT类似基因,命名为GhFTL1基因(登录号:HM631972)。该基因ORF(Open Reading Frame)全长为525 bp,可编码174个氨基酸,与其它植物中克隆的FT同源蛋白高度相似,含有FT蛋白亚家族两个关键的氨基酸残基及保守氨基酸基序。该基因在根、茎、花、叶片、纤维和胚珠中均有表达,且在叶片和胚珠中的表达要稍高于其它组织。系统进化分析表明GhFTL1属于FT亚家族成员。在18个已经证明可以促进植物开花的FT同源基因中,GhFTL1同苹果的MdFT1的遗传距离最接近。在拟南芥中过量表达GhFTL1,T1转基因植株要比野生型明显提早开花。表明GhFTL1可能属于开花途径中的重要作用因子之一。

GFP基因在新疆小拟南芥和拟南芥中的表达分析

以质粒pMCB30为模板,扩增GFP基因,连接到载体pCMBIA2300-35S-OCS上,构建过量表达载体p35S:GFP,将其转入农杆菌GV3101.通过农杆菌介导法将p35S:GFP载体分别转入新疆特色植物小拟南芥和拟南芥中.T0代经含有卡那霉素的1/2MS培养基筛选,获得了T1代转基因小拟南芥2株,T1代转基因拟南芥9株.通过激光共聚焦显微镜观察,在转基因小拟南芥和拟南芥的根尖细胞中均可检测到GFP绿色荧光蛋白;对转基因植株进行PCR扩增,均可检测到GFP基因,表明GFP基因已成功转入小拟南芥和拟南芥中.该研究建立了小拟南芥的遗传转化体系,为进一步利用GFP基因和进一步研究小拟南芥的功能基因奠定基础.

基于ISSR标记的新疆伊犁薰衣草品种资源的遗传多样性分析

【目的】揭示不同薰衣草品种的遗传多样性。【方法】利用ISSR分子标记技术对45个薰衣草品种的亲缘关系进行分析。【结果】45份材料DNA共扩增出83条谱带,平均每条引物扩增出9.2条带,多态性为60条带,多态性比例为72.29%。45份薰衣草品种两两之间的遗传距离值在0.663~0.988。群体的有效等位基因数（Ne）、基因多样度（H）、Shannon信息指数（I）分别为1.399 5、0.240 4和0.364 3。45个薰衣草品种在遗传距离0.72处可分为两类,第Ⅰ类包含44个品种,第Ⅱ类仅有1个品种。【结论】伊犁地区的45个薰衣草品种遗传多样性水平低,亲缘关系较近。

海岛棉GbMFT1基因的克隆及表达分析

通过RT-PCR和RACE技术,从新疆海岛棉品种新海14中克隆得到了一个MFT(MOTHER OF FT AND TFL1)类似基因,命名为GbMFT1基因(GenBank登录号为KC513744)。GbMFT1基因的开放阅读框(ORF)为528 bp,编码175个氨基酸的蛋白,含一个磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)结构域。GbMFT1蛋白的羧基端含有MFT蛋白都含有的脯氨酸。系统进化树分析表明GbMFT1编码产物与葡萄、番茄亲缘关系较近,属于同一进化分支。实时荧光定量PCR分析表明,GbMFT1基因在棉花的不同组织中均有表达,在花瓣中的表达量较高;在纤维发育的不同时期中均有表达,在开花后2 d的胚珠、9 d的纤维中表达量最高。半定量RT-PCR结果表明,GbMFT1基因在刚萌发的种子中表达量高,用不同浓度的ABA处理种子后其表达变化不明显,表明GbMFT1基因的表达不受ABA的调节。

小拟南芥Na^+/H^+逆向转运蛋白基因的克隆及生物信息学分析

为了克隆新疆特色植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)的Na+/H+逆向转运蛋白基因,本研究以经200mmol/L NaCl胁迫诱导12h的叶片总cDNA为模板,采用RT-PCR技术克隆到Na+/H+逆向转运蛋白基因,命名为ApNHX1(GenBank登录号:JF357965)。结果表明:ApNHX1全长开放阅读框1617bp,编码538个氨基酸残基。利用相关的生物信息学软件对ApNHX1蛋白氨基酸的等电点、结构域、二级结构组成、跨膜结构、亲水性等进行研究,并且构建植物NHX1基因家族系统进化树,结构表明ApNHX1和拟南芥、鼠尔芥、盐芥和油菜等的NHX1同源基因遗传距离最为接近,属于Ⅰ型液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白。因此,构建植物过量表达载体p35S::ApNHX1,转化到农杆菌GV3101中,这为进一步研究基因功能奠定基础。

新疆无苞芥Na＋/H＋逆向转运蛋白基因OpNHX1的克隆、表达分析与功能验证

从耐盐植物无苞芥中克隆获得了1个Na+/H+逆向转运蛋白基因NHX1,命名为OpNHX1(GenBank登录号:KC200248)。OpNHX1基因cDNA全长2 153 bp,包含一个1 605 bp的开放阅读框,编码534个氨基酸。系统进化树分析表明,OpNHX1编码产物与拟南芥、小盐芥亲缘关系较近,属于同一进化分支。实时荧光定量PCR分析表明,该蛋白基因在无苞芥根、茎、叶、花和荚果中均有表达,其中茎中表达量最高。半定量RT-PCR分析表明,该基因受高盐、干旱、低温及ABA的诱导上调表达。进一步将该基因在拟南芥中过量表达,显著提高了转基因植株在盐胁迫下的存活率,说明OpNHX1基因参与了植物的耐盐性。酵母功能互补试验结果显示,该基因转化酵母Δnhx1后可以补充NHX1的缺失,表明OpNHX1参与Na+/H+的转运。

不同色彩矮牵牛DFR基因的克隆与生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)是花色素合成途径中的一个关键基因。以新疆种植的白、红和蓝色矮牵牛为试验材料,通过同源克隆的方法从花中克隆到3个完整的DFR基因的全长编码序列(CDS),与已知的矮牵牛DFR基因(GenBank登录号:X15537)序列的相似性分别为97.79%、96.59%和97.99%,分别命名为PhDFR1,PhDFR2和PhDFR3;3个基因编码380个氨基酸,同已知矮牵牛DFR基因编码的蛋白(GenBank登录号:CAA33544)的同源性分别是95.53%、94.21%和95.79%;生物信息学分析表明,3个蛋白均具有NADB-Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点。3个矮牵牛品种DFR都不具有信号肽,为亲水蛋白,定位于细胞质的可能性最高;均具有两个跨膜结构,α-螺旋和β-折叠是3个DFR的主要二级结构元件,并且形成了β-α-β-α-β的Rossmann折叠,整本上呈对称分布。利用同源建模分析3个DFR蛋白与已知葡萄的DFR晶体结构有很高的相似性。系统进化树分析表明,PhDFR1、PhDFR2、PhDFR3与已知矮牵牛DFR蛋白亲缘关系最近。

小拟南芥液泡膜H^+-PPase基因OpVP1的克隆、序列分析及表达

植物液泡膜质子转运无机焦磷酸酶(V-PPase)酸化植物液泡并为液泡的次级转运系统提供能量,在植物耐盐性起着重要的作用。为了克隆小拟南芥液泡膜H+-PPase基因,采用RT-PCR结合RACE的方法从小拟南芥叶片的cDNA中克隆了1个液泡膜H+-PPase基因,命名为OpVP1。OpVP1基因的cDNA全长为2698bp,开放阅读框(ORF)为2313bp,编码770个氨基酸。OpVP1蛋白与琴叶拟南芥、拟南芥相似性最高,分别为98.6%、98.4%。系统进化分析表明OpVP1基因属于Ⅰ型液泡膜质子焦磷酸酶基因。OpVP1蛋白的分子量是80745.9Da,等电点pI为5.13,含有14个跨膜螺旋结构。三维结构分析表明OpVP1蛋白是由2个单体组成的二聚体蛋白。qRT-PCR表明OpVP1基因在角果中表达高于根、茎、叶和花中的表达。