滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析

【目的】4-香豆酰-CoA连接酶(4CL)作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一,对花青素合成起着重要作用。探究滇水金凤4CL基因(命名为Iu4CL)对滇水金凤花色调控的分子机理,为其花色调控及花色育种提供参考依据。【方法】以滇水金凤为材料,采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4基因,并对其生物信息学进行分析;通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色(白色、粉色、红色和深红色)及其4个不同花发育时期(花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4)中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1620、1653、1698、1638 bp,分别编码539、550、565、545个氨基酸;其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子,Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明,Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4为稳定蛋白,Iu4CL3为不稳定蛋白;4个基因均为无信号肽疏水性蛋白;Iu4CL2有3个跨膜结构,其余3个基因均不存在跨膜结构;Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高;且Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中,而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中,推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达,其中Iu4CL1和Iu4CL3基因在白色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高;Iu4CL2基因在红色花器官S3(盛花期)阶段表达量达到顶峰;Iu4CL4基因在深红色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高。【结论】Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥重要作用。

滇水金凤花蜜相关SWEET7和SWEET16的克隆及表达分析

植物SWEET(Sugars will eventually be exported transporter)基因家族是一类重要的糖转运蛋白,参与开花植物的花蜜合成。本研究以野生型和突变型滇水金凤(Impatiens uliginosa)为材料,基于课题组前期的花距转录组数据,通过筛选和RT-PCR技术克隆得到花蜜相关基因SWEET7和SWEET16,分别命名为IuSWEET7和IuSWEET16,其cDNA分别为741 bp和903 bp,分别编码246和300个氨基酸。生物信息学分析表明:IuSWEET7为疏水性不稳定蛋白,IuSWEET16为疏水性稳定蛋白,二者均含有2个典型的MtN3/saliv保守结构域;IuSWEET7和IuSWEET16基因的氨基酸序列与杜鹃花(KAG5539487.1)、一串红(XP_042052415.1)等植物同源序列的相似性均在54.15%~71.48%;系统进化分析表明,IuSWEET7和IuSWEET16处于两个不同分支。qRT-PCR分析表明两个基因在野生型和突变型滇水金凤花距的3个时期中均有表达,且在不同部位中表达模式不同。其中IuSWEET7基因在野生型滇水金凤中其表达量从花苞期至盛花期逐渐上升;在突变型2距和3距中其表达量从花苞期至盛花期先上升后下降,且在始花期表达量最高;而IuSWEET16基因在野生型和突变型3距中其表达量从花苞期至盛花期均逐渐上升,但在突变型2距中其表达量从花苞期至盛花期先上升后下降,也在始花期时达到最高。

新几内亚凤仙CCoAOMT和SAMS基因的克隆及表达分析

通过对新几内亚凤仙(Impatiens hawkeri)指甲花醚合成相关基因CCoAOMT和SAMS的克隆及表达分析,以期为解析其合成途径提供一定的理论依据。基于新几内亚凤仙指甲花醚含量测定和转录组测序数据分析,克隆到1个CCoAOMT和2个SAMS基因,将其命名为IhCCoAOMT、IhSAMS1和IhSAMS2。3种处理(光培养、暗培养和前体物DHNA (1,4-dihydroxy-2-naphthoate)诱导)均能促进指甲花醚积累,且暗培养处理最佳。IhCCoAOMT的cDNA全长为729 bp,编码242 aa,其蛋白具有AdoMet_MTases超家族结构域;IhSAMS1和IhSAMS2的cDNA全长分别为1179 bp和1173 bp,分别编码393 aa和391 aa,其蛋白均具有S-AdoMet_synt超家族结构域。系统进化分析表明,IhCCoAOMT与喜马拉雅凤仙亲缘关系最近;IhSAMS1与IhSAMS2可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明,3个基因在新几内亚凤仙的3个处理及4个时期中均有表达,其中IhCCoAOMT在暗培养及前体物DHNA诱导中表达量整体上调,且暗培养第60天时表达量最高;IhSAMS1和IhSAMS2在暗培养及DHNA诱导中表达量整体下调,但IhSAMS1在DHNA诱导中表达量较高,IhSAMS2在暗培养中表达量较高。综上所述,推测IhCCoAOMT在指甲花醚处理后期起主要作用,IhSAMS1和IhSAMS2在其早期起主要作用,且IhSAMS2作用更为显著。

濒危赤水凤仙花叶绿体基因组特征及系统发育分析

【目的】研究赤水凤仙花的叶绿体基因组结构特征与系统发育位置,以期为赤水凤仙花植物种质资源保护、遗传多样性和系统发育研究提供科学依据。【方法】以中国特有种——赤水凤仙花为材料,基于赤水凤仙花叶绿体基因组序列,利用生物信息学软件对叶绿体基因组进行组装,注释,基因特征、序列重复和系统发育分析。【结果】(1)赤水凤仙花叶绿体基因组呈典型的四分体结构,总GC含量为37%,长152892 bp;共编码120个基因,包括95个蛋白质编码基因、8个rRNA基因和17个tRNA基因。(2)共检测到87个SSR序列,以A、T组成为主;检测到20327个密码子,其中亮氨酸(Leu)最多,色氨酸(Trp)最少。(3)凤仙花属分为2个亚属,为棒凤仙花亚属与凤仙花亚属,赤水凤仙花为棒凤仙花亚属,且与太子凤仙花亲缘关系最近。【结论】赤水凤仙花为典型的四分体结构,SSR序列以A/T单碱基为主;系统发育分析结果将其归为棒凤仙花亚属。

滇水金凤耐铜相关基因CAX3和CCS的克隆及表达分析

植物CAX(Ca2+/H+反向转运蛋白)和CCS(铜锌超氧化物歧化酶铜伴侣蛋白)分别是重要的液泡膜转运蛋白和铜伴侣蛋白,通过不同机制在缓解重金属胁迫中发挥着重要作用。本课题组前期研究发现滇水金凤(Impatiens uliginosa)对铜胁迫具有很好的耐受性,并通过转录组测序筛选出耐铜相关基因。在此基础上,本研究以野生滇水金凤为材料,通过RT-PCR技术克隆获得耐铜相关基因CAX3和CCS,分别命名为IuCAX3和IuCCS,其cDNA序列长度分别为1320 bp和975 bp,分别编码439个和324个氨基酸。生物信息学分析结果表明,IuCAX3为不稳定蛋白,具有caca2超家族的保守结构域,定位在质膜、液泡上;IuCCS为稳定蛋白,具有PLN02957超家族的保守结构域,定位在叶绿体上。系统进化分析结果显示,IuCAX3和IuCCS均与喜马拉雅凤仙花的相应基因聚为一支,相似性分别为98.18%和89.81%。通过设置不同的铜处理浓度(0、5、10、15、20、25 mg·L^(-1))研究了IuCAX3和IuCCS基因在滇水金凤叶片中的表达情况,qRT-PCR分析结果表明,铜处理能诱导两个基因大幅上调表达,且铜浓度为15 mg·L^(-1)时的上调幅度最大,并均在处理12 d达到最高水平;随处理时间延长,IuCAX3的表达量先升高后降低,IuCCS的表达量在铜浓度不高于15 mg·L^(-1)时呈先升后降再升的趋势,但当铜浓度高于15 mg·L^(-1)后则呈先升后降的趋势,而且铜处理下IuCCS的表达水平明显高于IuCAX3,因此推测IuCAX3基因主要在铜胁迫前期起作用,而IuCCS基因在铜胁迫后期仍发挥重要作用。本研究结果可为深入研究滇水金凤耐铜分子机制提供一定的参考依据。

川西凤仙花属植物资源调查与评价

以20种川西凤仙花属植物为试材,采用实地调查和AHP层次分析法,研究了凤仙花属植物形态特征与资源评价对凤仙花属植物开发利用和分类学的影响,以期为四川凤仙花属植物研究提供参考依据。结果表明:川西南地区凤仙花属植物种类多于川西北地区,其主要分布于海拔1000~2000 m,占总数的70%;花色丰富,有黄色、红色、白色等颜色,以黄色为主,占总数的40%;叶片形状有卵形、长卵形和椭圆形等,叶长5.75~18.30 cm,叶宽1.69~5.91 cm,叶片面积3.85~38.32 cm^(2);种子长2.24~3.93 mm,宽1.18~2.46 mm,千粒质量1.02~4.41 g。此外,采用AHP层次分析法对其进行了综合评价,发现Ⅰ级(>3.5)资源有6种,可直接开发并加以应用;Ⅱ级(3.0~3.5)资源有10种,可驯化后予以开发;Ⅲ级(<3.0)资源有4种,可作为杂交亲本等予以开发。综上所述,川西地区凤仙花属植物资源丰富,并具有较高观赏价值和开发利用价值。

STS对六出花切花生理效应的影响

以六出花鲜切花为材料，采用8种不同浓度STS及不同处理方法（以清水和可利鲜为对照）对其进行保鲜效果研究。结果表明：超氧物歧化酶（ SOD）、过氧化物酶（ POD）活性均呈先升后降的趋势；过氧化氢酶（CAT）活性先升后降，再升再降的趋势；丙二醛（MDA）含量先增后减再增的趋势；脯氨酸（Pro）含量先增后减。除处理③、④外，其他处理切花瓶插寿命比清水对照延长1～5 d。综合比较来看，以处理①（0．5 mmol/L STS脉冲处理30 min）既能延长六出花的瓶插期，达到17 d，比清水和可利鲜分别延长了5 d和2 d；又能较好地保持其花瓣、叶片形态及色泽，保鲜效果最佳。

STZ诱导糖尿病大鼠肾脏CTGF表达改变及意义探讨

目的:观察STZ诱导糖尿病大鼠肾脏结缔组织生长因子(CTGF)表达改变及意义。方法:将SD大鼠分为对照(假手术)组(C组)(n=32)、糖尿病肾病组(DN组)(n=35)2组。每组再随机分为4个亚组:1周、2周、4周和8周组。观察各组大鼠血糖(BG)、24h尿量(UV)、体重(BW)、尿白蛋白排泄(24Ualb)、内生肌酐清除率(Ccr)、肾重(KW)、肾重/体重(KW/BW)、肾小球面积(AG)和体积(VG)、近端小管面积(AT)、GBM、TBM厚度的改变,免疫组化观察CTGF和α-SMA在小球、小管的表达情况。结果:实验期间DN组BG、UV明显大于C组(P<0.01),DN组24hUalb(mg/24h)、Ccr、KW、KW/BW、AG、VG、AT、小球及小管的CTGF表达均持续显著高于C组,AT在4周时达到高峰,且CTGF表达与24Ualb、AG、VG、AT等指标呈显著正相关(r分别=0.95、0.92、0.86、0.94,分别P<0.01、P<0.05)。α-SMA在DN组大鼠早期肾小管上皮细胞中表达不明显,第4周起可见少量α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,到第8周时更明显。8周时DN组GBM和TBM明显厚于C组(P<0.01)。结论:糖尿病早期CTGF表达增加,并可能参与介导糖尿病早期肾脏肥大,CTGF可能与随后的肾小管上皮细胞转分化和肾脏纤维化有关。

2型糖尿病下肢血管病变踝肱指数检测的临床意义

目的研究踝肱指数(ABI)在诊断2型糖尿病患者下肢动脉病变(PAD)中临床意义与影响因素。方法采用多普勒血流探测仪检测2型糖尿病患者足背动脉、胫后动脉与肱动脉血压的比值,以ABI<0.9为切割点分成PAD组和非PAD组,比较两组患者的临床资料并分析其危险因素。结果检出糖尿病下肢血管病变21例(19.8%),其中无临床症状者10例。和非PAD组比较,PAD组患者年龄大,病程长,餐后2 h血糖(2 h PBG)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、糖化血红蛋白(Hb A1C)均明显升高,有显著性差异(P<0.05)。结论踝肱指数可用于早期诊断糖尿病下肢血管病变,且无创、价廉、简单,患者易接受。高龄、病程长、高血糖、高TG、LDL-C是引起下肢血管病变的危险因素。

甲基胺草磷诱导蚕豆染色体结构与蛋白质组分变化

本试验对农业上广泛使用的酰胺类除草剂甲基胺草磷,在1～4mg·L-1浓度下,对蚕豆幼苗胚根的生长抑制效应、根尖分生组织细胞染色体结构变异及蛋白质组分变化进行了研究。结果发现,在1～2mg·L-1浓度下,可以观察到影响幼苗胚根生长和部分细胞中的染色体结构变异现象,在4mg·L-1浓度下,幼苗胚根生长被严重抑制,由对照组的(4.55±0.61)cm降至(0.92±0.022)cm。在4mg·L-1浓度下处理的根尖分生组织细胞中,多极分裂细胞的出现频率为9.4%;染色体桥、断片和滞后染色体的出现频率为2.8%。双向电泳分析结果表明,6个新的蛋白质斑点,(78kDa/pI8.0,76kDa/pI7.8,35kDa/pI7.3,32kDa/pI6.8,30kDa/pI7.2,28kDa/pI6.9)被诱导产生,1个蛋白质斑点,36kDa/pI5.8的含量减少。幼苗生长受抑,染色体结构变异和蛋白质组分变化可以认为与甲基胺草磷的处理有关。本研究从细胞学与生物化学水平上对甲基胺草磷的作用机理做了比较研究,发现3～4mg·L-1的甲基胺草磷是临界浓度,可以抑制蚕豆幼苗的生长、分生组织细胞染色体结构变异和蛋白质组分变化。上述研究结果可为农业上合理、安全使用酰胺类除草剂提供试验依据。

不同保鲜剂对紫罗兰切花的保鲜效果

【目的】研究不同保鲜剂对紫罗兰切花的保鲜效果,为紫罗兰切花保鲜提供参考依据。【方法】以重瓣紫罗兰艾达切花为材料,采用8种不同保鲜剂进行切花瓶插处理,对比不同保鲜剂对紫罗兰切花的保鲜效果。【结果】经8种保鲜剂处理,紫罗兰切花花径变化呈先增后减趋势,鲜重呈先升后降趋势,微生物数量呈逐渐升高趋势,细胞膜透性呈逐渐升高趋势,可溶性蛋白质含量呈先升后降趋势。经综合比较分析,发现处理①1%蔗糖+200 mg/L 8-HQS+25mg/L AgNO3+50 mg/L Al2(SO4)3是最有利于紫罗兰切花保鲜的保鲜剂。【结论】1%蔗糖+200 mg/L 8-HQS+25 mg/L AgNO3+50 mg/L Al2(SO4)3既能延长紫罗兰切花的瓶插期,又能较好地保持其花瓣、叶片形态及色泽,是紫罗兰切花瓶插保鲜的最佳配方。

不同保鲜剂对花毛茛切花生理效应的影响

以花毛茛鲜切花为材料,采用9种不同保鲜剂(清水为对照)对其进行保鲜研究。结果表明:花毛茛切花超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性总体趋势均先增高后下降;过氧化氢酶(CAT)活性呈降低趋势;丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量总体均呈增高趋势。综合比较发现:处理⑥(3%蔗糖+200 mg/L 8-HQ S+40 mg/L AgNO3+25 mg/L SA+100 mg/L Al2(SO4)3)既能延长花毛茛的瓶插期,达到12 d,比对照及可利鲜分别延长了4 d、2 d;又能较好地保持其花瓣形态及色泽、促进花茎的增大,保鲜效果最佳。

厄贝沙坦对STZ诱导的糖尿病大鼠肾脏CTGF、p27kip1表达的影响

目的:观察厄贝沙坦(Irb)对大鼠糖尿病模型肾脏结缔组织生长因子(CTGF)、p27k ip1表达的影响。方法:将SD大鼠分为健康对照组(C组)、糖尿病肾病组(DN组)和糖尿病肾病Irb治疗组(DNI组),DN组和DNI组大鼠制成糖尿病模型,DNI组予以50 mg.kg-1伊贝沙坦灌胃。各组大鼠再分为4个亚组,分别于成模后1、2、4、8周时处死,观察各组大鼠的血糖、体重、24 h尿白蛋白、内生肌酐清除率(Ccr)、肾重、肾脏肥大指数、肾小球面积(AG)和体积(VG)、肾小管面积(AT)、肾小球基底膜(GBM)厚度、肾小管基底膜(TBM)厚度的改变,通过免疫组化观察肾CTGF和p27k ip1的表达。结果:DN组和DNI组大鼠血糖较C组明显升高且维持在一个较高水平(P<0.01)。C组体重增长迅速,DN组和DNI组大鼠体重增长缓慢(P<0.01)。DN组大鼠的24 h尿白蛋白、Ccr、肾重、肾脏肥大指数、AT和VG在糖尿病早期即呈时间依赖性增加(P<0.01或P<0.05)。免疫组化半定量分析显示,各期DN组大鼠肾小球和肾小管的CTGF、p27k ip1表达均高于C组(P<0.01或P<0.05)。8周时DN组大鼠GBM和TBM均较C组明显增厚(P<0.01),而Irb可显著抑制上述参数的增加。CTGF与p27k ip1的表达、24 h尿白蛋白、AT、AG、VG呈显著正相关关系(P<0.05)。结论:早期应用Irb可抑制糖尿病大鼠早期肾脏肥大和CT-GF与p27k ip1的表达,此为早期使用该药预防DN肾脏肥大的发生提供了新的理论依据。

2型糖尿病患者体重指数与胰岛素敏感性指数的相关性及治疗方案的选择

目的 探讨不同体重指数 (BMI)的 2型糖尿病 (2 -DM)患者与胰岛素敏感性指数 (ISI)的相关性及治疗方案的选择。方法 根据 2 -DM患者BMI分为三组。I组 (BMI<2 3) 30例 ,∏组 (BMI≤ 2 5) 30例 ,Ⅲ组 (BMI>2 5) 2 8例。测定血清葡萄糖、胰岛素、C肽水平 ,并计算ISI及胰岛素、C肽释放试验曲线下面积 (AUC) ,I组选择胰岛素和 (或 )磺脲类药物治疗 ,Ⅱ组选择磺脲类加双胍类药物治疗 ,Ⅲ组选择双胍类和α -糖苷酶抑制剂治疗。三组均在血糖达到较好控制时进行评价。结果 BMI与ISI呈负相关 ,与C肽、AUC呈正相关 ,且I、Ⅱ、Ⅲ组血浆C肽值、ISI、AUC有显著差异。结论 依据 2 -DM患者的BMI选择不同的治疗方案 ,有利于病情控制 。

红龙草组织培养及快繁技术

以红龙草(Altemanthera ficiodecv.‘Ruliginosa’)未木质化茎段为外植体建立无菌体系,并对其丛芽增殖及生根诱导进行了研究,结果表明:红龙草未木质化茎段较好的灭菌方法为:φ=75%酒精30 s+1 g/L升汞5.5 min;较好的诱导丛芽增殖的培养基为:MS+KT1.5 mg/L+NAA0.01 mg/L+蔗糖20 g/L;较好的诱导生根培养基为:1/2MS+NAA0.5 mg/L。

血清β-羟丁酸测定在糖尿病患者中的临床意义

目的探讨血清β-羟丁酸测定在糖尿病酮症或酮症酸中毒诊断中的意义。方法采用酶速率法测定并比较非酮症糖尿病组(NDK)、糖尿病酮症酸中毒组(DKA)、健康对照组(NC)血清β-羟丁酸的浓度变化。同时应用亚硝基铁氰化钠法进行血酮体定性分析。结果血清β-羟丁酸在糖尿病患者中明显升高,升高程度与病情相关,酮症酸中毒患者高于无酮症糖尿病患者(t=28.92,P<0.01),在无酮症糖尿病患者中β-羟丁酸阳性率(36.7%,11/30)高于酮体定性阳性率(10.0%,3/30)。结论血β-羟丁酸测定对于糖尿病患者病情监测和酮症酸中毒的早期诊断等方面具有重要的临床意义。

3种不同启动子构建ACC脱氨酶基因植物表达载体

从阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)UW4菌株克隆出ACC脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid deaminase)基因连接至pGEM-Tvector上,并采用3种不同启动子(组成型表达启动子CaMV35S、花特异表达启动子CHSA及衰老特异表达启动子SAG12)分别构建ACC脱氨酶基因的植物表达载体,经PCR及酶切鉴定均已构建成功,为后期选择不同的花卉等植物材料遗传转化研究打下基础。

不同保鲜剂对紫罗兰切花生理效应的影响

以重瓣紫罗兰"艾达"切花为材料,采用8种不同保鲜剂(清水和可利鲜为对照)进行切花瓶插处理,研究不同保鲜剂对紫罗兰切花的保鲜效果。结果表明:各处理切花的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先升后降,再升再降的趋势;过氧化物酶(POD)呈先降后升的趋势;脯氨酸(Pro)含量和丙二醛(MDA)含量呈先降后升的趋势。综合比较分析,以处理1[1%蔗糖+200 mg/L 8-HQS+25 mg/L AgNO3+50 mg/L Al2(SO4)3+25 mg/L SA]表现最佳,既能延长紫罗兰的瓶插期,达到19 d,比清水对照延长了10 d,比可利鲜延长了6 d,又能较好地保持其花瓣、叶片形态及色泽。

不同保鲜剂对六出花切花的保鲜效果研究(Ⅱ)

[目的]为六出花切花保鲜技术的应用提供理论依据。[方法]以六出花鲜切花为材料,采用9种不同保鲜剂(清水为对照)进行切花瓶插处理,研究不同保鲜剂对六出花切花的保鲜效果。[结果]各处理切花的超氧化物歧化酶(SOD)活性总体呈先升后降的趋势;过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势;过氧化物酶(POD)活性先降后升;丙二醛(MDA)含量先升后降再升;脯氨酸(Pro)含量先升后降。综观上述5项生理生化指标,以保鲜剂配方①变化最为平稳,且优于其他处理;而保鲜剂配方③和⑧变化最大,保鲜效果低于对照。[结论]综合比较,以1%蔗糖+200 mg/L 8-HQS+25 mg/LAgNO3+50 mg/LA l2(SO4)3保鲜效果最佳,瓶插期达22 d,分别比对照和可利鲜延长了10和3 d;而且能较好地保持其叶色并不掉花瓣。