水稻永绿色基因超表达和突变对其叶片氮碳代谢若干指标的影响

通过水培实验,研究了水稻永绿色(Stay-green rice,SGR)基因超表达和突变对叶片氮碳代谢的影响。结果表明,在正常生长条件下,SGR基因超表达降低了水稻叶片可溶性蛋白、叶绿素及淀粉的含量,但可溶性糖和游离氨基酸含量增加,并提高了谷氨酰胺合成酶(GS)活性和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性;SGR基因突变增加了水稻叶片淀粉和可溶性蛋白质含量,并提高了硝酸还原酶(NR)活性。在缺氮条件下,SGR基因超表达与野生型叶片各生理指标的变化趋势一致,但是SGR基因突变体叶片中淀粉含量的变化趋势与野生型及SGR基因超表达的不一致。这说明SGR蛋白水平的变化在一定程度上影响了水稻叶片的氮碳代谢。

水稻永绿色基因突变和超表达对其叶片类囊体蛋白降解的影响

应用蛋白质免疫杂交技术分析了永绿色基因(Stay-green Rice,SGR)突变和超表达对水稻(Oryza sativa)叶片类囊体蛋白质降解的影响。结果表明,在正常生长条件下,SGR超表达降低了光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统Ⅰ(PSⅠ)和电子传递链等的蛋白质含量。暗诱导衰老处理时,SGR突变延缓了PSI和PSII的蛋白降解,对电子传递链相关蛋白的降解无影响。缺氮胁迫下,SGR超表达加快了PSII和PSI的蛋白降解,SGR突变延缓了类囊体蛋白的降解。因此,SGR超表达能促进类囊体PSI、PSII和光合电子传递链蛋白质的降解。

苗期化感水稻对根际土壤微生物群落及其功能多样性的影响

水稻化感潜力的田间表现受根际微生物间接调控.以不种水稻的土壤为对照,通过平板计数法、氯仿熏蒸法和BIOLOG分析,探讨了水稻PI312777、IAC47Iguape Cateto和Lemont苗期根际土壤微生物的群落特征及其功能多样性.结果表明,水稻品种显著地影响其根际微生物生物量碳,不同品种水稻根际微生物生物量碳大小为：Iguape Cateto（441.0 mg·kg-1） ＞ IAC47（389.7 mg·kg-1） ＞ PI312777（333.2mg·kg-1） ＞ Lemont（283.8mg·kg-1）,对照土壤为129.3mg·kg-1; PI312777、Iguape Cateto、 IAC47、Lemont土壤的呼吸作用强度依次为1.404、1.019、0.671、0.488 μgC·g-1·h-1, 对照土壤仅为0.304 μgC·g-1·h-1.不同品种水稻根际土壤微生物均以细菌占优势,占微生物总数的58.4%～65.6%,放线菌占32.2%～39.4%,占2.2%～2.8%.BIOLOG分析显示,不同水稻根际土壤的平均颜色变化率（AWCD）显著不同,总以强化感水稻PI312777最高,弱化感水稻Lemont最小,各土壤的AWCD值在培养144 h时均达到最大值,此时PI312777、IAC47、Iguape Cateto和Lemont的AWCD值依次为对照土壤的1.89、1.79、1.60倍和1.43倍.主成分分析表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1、主成分2和主成分3依次能够解释变量方差的70.08%、11.33%和7.02%;与3个主成分显著正相关的碳源有19种,其中与主成分1显著相关的是酚酸、糖类、氨基酸和胺类,与主成分2显著相关的是酚酸、糖类和脂肪酸类,而与主成分3显著相关的是糖类和羟基酸,对各主成分起分异作用的主要碳源分别是胺类和氨基酸.相关分析表明,土壤微生物总量与细菌数量、莴苣根长抑制率IR、AWCD、MBC、 MBR及Shannon指数间存在显著的正相关;土壤微生物总量与莴苣根长抑制率IR间的显著正相关与水稻品种有关.可见,水稻根际土壤微生物群落、活性和功能多样性与水稻品种密切相关,这些变化可能对水稻田间化感潜力起到重要的调节作用.

水稻根系响应镉胁迫的蛋白质差异表达

为探讨水稻根系对镉胁迫的分子生理响应,以抗镉水稻PI312777和镉敏感水稻IR24为材料,设置Cd^(2+)浓度为0、50和100μmol/L的水培试验,处理7 d后分析了水稻根系的蛋白质差异表达。结果表明,在镉胁迫下水稻PI312777和IR24根系有18个蛋白质发生了差异表达,其中的12个得到MALDI-TOF/MS鉴定。这些鉴定的蛋白功能可分四类:(1)与活性氧(ROS)胁迫相关的过氧化物酶(POD)、蛋氨酸腺苷转移酶(MAT)、类萌发素蛋白前体;(2)与谷胱甘肽(GSH)合成相关的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH);(3)与逆境胁迫相关的ABA胁迫诱导蛋白含HVA22域蛋白、ABA-胁迫-成熟诱导蛋白5(ASR5);(4)与细胞分裂调控相关的GTP结合核蛋白Ran-2。镉胁迫下SAMS和GTP结合核蛋白Ran-2在两种水稻根系均发生上调表达;MAT、POD、类萌发素蛋白前体和GS发生下调表达;依赖NADP-GDH、GDH和磷酸甘油酸变位酶在IR24根部均发生下调表达,在PI312777根部仅在100μmol/L Cd^(2+)处理发生下调表达;含HVA22域蛋白在PI312777根部上调表达,在IR24根部发生下调表达;ASR5在PI312777根部上调表达,在IR24根部的表达无显著差异;100μmol/L Cd^(2+)胁迫下60S酸性核糖体蛋白P0在水稻PI312777根部表达下调,在IR24根部表达上调。可见,镉胁迫使水稻根部ROS增加,形成氧化胁迫反应,造成毒害作用,而水稻根通过调节SAMS和GS提高GSH合成降低镉毒害。ASR5和HVA22蛋白等逆境胁迫蛋白的表达差异则是水稻品种间抗性差异的重要原因之一。

苗期不同化感潜力水稻根际土壤酶活性分析

为揭示化感水稻根际土壤酶活性与水稻化感潜力的关系,在前期研究的基础上,以化感水稻"PI312777"、"IAC47"、"Iguape"和非化感水稻"Lemont"为材料,测定了苗期旱作水稻根际土壤酶活性。结果表明,化感水稻抑制了根际土壤的脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶活性、纤维素分解酶活性,提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。脲酶、多酚氧化酶活性与水稻化感潜力呈显著负相关,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶与水稻化感潜力呈显著正相关,蛋白酶、脱氢酶活性与其他土壤酶、土壤微生物区系、水稻化感潜力间均无显著相关性。化感水稻降低根际土壤多酚氧化酶活性,有利于根际化感物质的积累,提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,促进土壤磷、碳循环,为实现水稻化感效应奠定基础。

入侵植物加拿大一枝黄花对小麦光合生理的影响

以入侵植物加拿大一枝黄花和土著植物一枝黄花为供体材料,并以小麦为受体植物,分析两种供体的浸提培养液对小麦叶片光合生理的影响。结果表明加拿大一枝黄花和对照一枝黄花的浸提培养液中麦苗叶片总叶绿素含量下降,叶绿素a荧光诱导动力学参数改变,光系统Ⅱ活性受抑制,光合作用效率降低,其中具化感作用潜力的加拿大一枝黄花浸提培养液对小麦叶片光合生理抑制的程度较一枝黄花大。

分子生物学实验教学模式改革探索

针对分子生物学实验教学项目设置、实验教学运行方式、实验教学评价体系等方面进行了改革,建立了基于基因克隆的分子生物学实验教学体系,使分子生物学实验教学课程层次化、教学系统化,使学生的综合能力得到了更好的训练,培养了学生的综合实验能力和创新意识,达到了良好的教学效果。

苯并三唑与镉对水稻幼苗生长的联合毒性效应研究

本文研究了苯并三唑(BTA)(2.5、5和10 mg/L)、镉(Cd)(5μmol/L)单一及其组合处理对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长的毒性效应。结果显示,与对照组相比,随着浓度的升高,BTA显著降低叶片的叶绿素含量,抑制水稻幼苗生长,降低可溶性糖和淀粉含量,提高可溶性蛋白、游离氨基酸含量和硝酸还原酶(NR)活性,但抑制谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性。与单一Cd相比,BTA与Cd复合处理加剧了叶绿素的降解代谢,并显著抑制水稻生长。同时,低浓度(2.5或5 mg/L)BTA与Cd复合降低淀粉和可溶性糖含量,而高浓度(10 mg/L)BTA与Cd复合则提高淀粉和可溶性糖含量。此外,BTA与Cd复合处理提高了游离氨基酸含量和NR活性,但降低了GOGAT活性,且Cd与不同浓度BTA的组合对GS活性具有高促低抑的特点。结果表明,BTA在一定程度上抑制碳氮代谢,但与Cd复合后,对碳氮代谢具有高促低抑的浓度效应。

科研融入生化实验教学以提高学生科学素养

结合淮南师范学院生物化学实验教学的现状,认为旧的教学模式忽略了对学生科研能力的培养。实现教学转变,将科研融入实验教学,才能提高学生的科研能力及科学素养。

一箭洞穿执行力

真正有效的管理，是用组织、制度或文化来实现执行，通过一套组织、程序来约束越轨行为，用文化（比如客户第一）内在地改变观念。

基于OBE理念的地方本科院校食品分析课程改革与实践

基于成果导向教育(OBE)理念的教学改革对于地方本科院校具有重要的现实意义。食品分析课程是食品质量与安全专业的核心课程,为提高食品分析课程的教学质量,进一步培养学生的工程实践能力,将OBE理念引入到课程教学中,在课程目标、教学内容、教学方式和教学评价体系等方面进行改革和探索,以提高学生专业能力和综合素质,为探索应用型人才的培养提供新的思路。

基于能力培养的生命科学类模块化综合实验课程体系的改革与实践

以本科生综合能力培养为目标,构建模块化的综合实验课程体系,通过推动教师科研工作转化为实验教学模块,改革实验教学方法,强化学生学习主体地位,施行单模块连续化运行模拟科研工作模式,改革考核方式重视学习过程考核等一系列措施,提高实验教学质量,增强了学生对专业理论知识和实验技能的掌握程度,培养学生解决问题的综合能力,取得了较好的教学改革成效。

水稻叶片对镉胁迫响应的蛋白质差异表达

为揭示水稻镉抗性的分子机理,以抗镉水稻品种PI312777和镉敏感水稻品种IR24为材料,在镉离子浓度为0(对照)、50和100μmol·L-1条件下水培处理7 d,应用蛋白质组学方法分析了2种水稻叶片对镉胁迫响应的蛋白质差异表达.结果表明:镉胁迫下水稻PI312777叶片中共检测到差异表达蛋白质点31个,通过MALDI-TOF/MS分析,鉴定了其中的24个蛋白质(包括20个不同蛋白质,4个重复检出蛋白质);IR24叶片中共检测到差异表达蛋白质点19个,其中15个蛋白质得到鉴定.PI312777叶片鉴定出的20个蛋白质覆盖了IR24叶片鉴定的15个蛋白质,前者有4个与光合作用相关,11个与细胞防御代谢相关,3个与其他代谢相关,2个为功能未知蛋白.与对照相比,不同浓度镉胁迫下,抗镉水稻PI312777叶片中热激蛋白、谷胱甘肽还原酶、蛋白酶体α亚基6型、果糖1,6-二磷酸醛缩酶、硫氧还蛋白和DNA重组修复蛋白均上调表达;镉敏感水稻IR24叶片中热激蛋白、谷胱甘肽还原酶、蛋白酶体α亚基6型的表达无显著差异,果糖1,6-二磷酸醛缩酶和硫氧还蛋白则下调表达.此外,DNA重组修复蛋白仅在镉胁迫的PI312777叶片中表达.水稻PI312777比IR24具有更强的镉抗性与这些差异表达的蛋白质密切相关.