西伯利亚蓼不同海拔高度叶片气孔特征比较

为了分析西伯利亚蓼叶片气孔对海拔高度的响应,采用过氧化氢—醋酸离析法,分析观察了不同海拔梯度(2232 m、3660 m、4052 m、4240 m、4444 m)西伯利亚蓼叶片气孔特征。结果表明:在海拔2232 m,西伯利亚蓼叶片上、下表皮气孔外纵径、外横径、外纵径×外横径均为最大,分别为36.43μm、28.10μm、1023.68μm2,37.82μm、24.90μm和941.72μm2(P≤0.05)。随着海拔上升,西伯利亚蓼气孔密度增加,气孔外纵径×外横径降低,是植物适应高海拔环境变化的适应策略的结果。

西伯利亚蓼PsMnSOD基因的耐盐碱性鉴定及其在盐碱胁迫下的表达模式

植物的超氧化物歧化酶的活性与其在盐胁迫下的防御能力密切相关。本文分析了西伯利亚蓼PsMn-SOD基因在酵母中的表达对酵母耐盐碱性的影响以及西伯利亚蓼中PsMnSOD基因在盐碱胁迫下的表达模式。研究结果表明,PsMnSOD基因在酵母中的表达提高了酵母在盐碱胁迫下的SOD酶活性,并提高了酵母对盐碱胁迫的抗性。RT-PCR结果显示,3%NaHCO3胁迫条件下PsMnSOD基因在西伯利亚蓼的叶、茎和地下茎中均有表达,西伯利亚蓼PsMnSOD基因在茎和地下茎中的表达水平高于在叶中的表达水平,叶中PsMnSOD基因的表达水平随着NaHCO3浓度的增加而上升。本试验表明西伯利亚蓼PsMnSOD基因在抵御盐碱胁迫中起到非常重要的作用。

西伯利亚蓼半胱氨酸合成酶基因的克隆与表达

半胱氨酸合成酶是植物半胱氨酸合成反应的关键限速酶。文中应用RACE技术从西伯利亚蓼中成功克隆了半胱氨酸合成酶基因(GenBank登录号:EU597481),命名为PcCSase1,该基因全长cDNA为1260bp,编码382个氨基酸。经生物信息学分析,初步确定PcCSase1的N端前16个氨基酸为信号肽,并引导PcCSase1蛋白定位于胞质,为胞质型半胱氨酸合成酶。同源序列分析表明,此蛋白与其他植物半胱氨酸合成酶成熟蛋白序列高度保守,氨基酸相似性达到90%左右。荧光定量RT-PCR分析表明,PcCSase1在西伯利亚蓼的叶、茎和地下茎中均有表达,叶中表达最高,茎和地下茎次之,在3%NaHCO3胁迫过程中,该基因在叶、茎和地下茎中均在第2d表达量最高。将PcCSase1转入酿酒酵母INVSc1,结果显示培养基中半胱氨酸和菌体中谷胱甘肽含量均有显著增加,在10%NaHCO3和5mol/LNaCl胁迫下,转基因INVSc1-pYES2-PcCSase1菌株的存活率明显高于对照INVSc1-pYES2,证明PcCSase1基因具有耐高盐的作用。

西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白编码序列的克隆及其盐胁迫下的表达

根据西伯利亚蓼地下茎抑制消减文库(SSH)中获得的非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer protein,nsLTP)EST序列,应用RACE技术克隆了具有PolyA的全长cDNA序列.该序列全长604bp,其5′非翻译区65bp,3′非翻译区227bp,开放阅读框编码103个氨基酸残基;序列分析表明,该基因具有N端信号肽,具有nsLTP家族共有的典型保守区域,属nsLTP家族基因,命名为PsnsLTPs;荧光定量PCR分析表明,PsnsLTPs在西伯利亚蓼叶、茎、地下茎中均有表达.在3%NaHCO3诱导表达下,该基因在地下茎中表达明显受盐胁迫的诱导,推测该基因在抵御盐胁迫时具有重要作用.

棉花亲环素基因(GhCYP1)克隆及在干旱胁迫下的表达分析

本研究从已构建的棉花(Gossypium hirsutum)干旱胁迫抑制性差减杂交(suppressive subtractive hybridization,SSH)cDNA文库分离得到一个含有植物亲环素保守结构域的EST片段,测序并结合cDNA末端快速扩增(5'-RACE)技术获得了1个779bp的cDNA序列。序列分析表明,该cDNA5'非翻译区为70bp,3'非翻译区为187bp,并含有一个编码174个氨基酸蛋白的开放阅读框。Blast分析表明,该基因的编码产物为一个亲环素蛋白,将该基因命名为为GhCYP1,序列提交到GenBank,登录号为GQ292530。半定量RT-PCR分析表明,干旱胁迫处理后,该基因在叶片中的表达量迅速提高,并在胁迫2h达到最高,这一研究暗示该基因的表达与棉花抗旱胁迫相关。

西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白基因PsnsLTP的功能分析

通过在农杆菌介导下,利用西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白基因(植物表达载体:pROKII-PsnsLTP)对烟草进行遗传转化,经卡那霉素抗性分化筛选及PCR鉴定,获得6个转基因烟草株系。接种烟草炭疽病病菌和猝倒病病菌后观察转基因植株和野生型的表型差异,在Na Cl、Cd Cl2、7.5%PEG6000的胁迫下进行表型观察和生理指标的测定。结果显示:与野生型烟草相比,T1代转基因植株已具有较强的耐烟草炭疽病和猝倒病的能力;其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著增强,丙二醛(MAD)含量显著降低,且幼苗具有较好的生长性状。由此证明,西伯利亚蓼非特异性脂质转移蛋白PsnsLTP增加了转基因烟草抵御生物胁迫和非生物胁迫的能力,这些工作为深入研究PsnsLTP基因的抗逆机制提供了参考。

盐胁迫下西伯利亚蓼茎叶正反消减文库的构建及初步分析

正向文库以3%NaHCO3胁迫48h的材料(茎、叶)为实验方(tester),以未胁迫的材料(茎、叶)为消减方(driver);在负向文库中,以未胁迫的材料(茎、叶)为实验方(tester),以3%NaHCO3胁迫48h的材料(茎、叶)为消减方(driver),利用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建了3%NaHCO3胁迫下西伯利亚蓼茎叶正反消减文库。从文库中共获得2282条有效EST序列,其中从茎正向消减文库中获得598条,从茎负向消减文库中获得490条,从叶正向消减文库中获得627条,从叶负向消减文库中获得567条。经BlastX序列比对后,通过MIPs方法对EST功能进行分类并对茎叶正反消减文库做了比较,其中茎与叶部除细胞救援与防御、转运组件中变化趋势相同外,在代谢、能量、光合作用、蛋白合成、转录和信号传导等方面均表现为相反趋势,另外通过荧光定量RT-PCR对12个潜在与盐胁迫相关基因进行定量分析,结果显示12个基因在未经胁迫与盐胁迫处理后的西伯利亚蓼叶与茎部有着很大差异,说明叶与茎部在NaHCO3条件下可能具有不同应答机制与分工,这有助于进一步理解西伯利亚蓼分子耐盐机制。

西伯利亚蓼多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因的克隆及盐胁迫下的表达

根据西伯利亚蓼茎抑制消减文库(SSH)中获得的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(polygalacturonase inhibiting proteins,PGIP)的EST序列,采用RACE技术在西伯利亚蓼消减库(SSH)成功克隆了PGIP蛋白基因的cDNA序列.该基因开放读码框为1020bp,编码339个氨基酸,具有1段24个残基的保守亮氨酸结构域.序列分析表明,该基因具有N端信号肽,具有PGIPs家族共有的典型保守区域,属PGIPs家族基因,命名为PsPGIP,GenBank登录号为ACD01043.荧光定量PCR分析表明,PsPGIP在西伯利亚蓼叶、茎、地下茎等器官中均有分布.在3%NaHCO3诱导表达中,该基因在叶中表达明显受盐胁迫的诱导.推测该基因在抵御盐胁迫伤害中起到了重要的作用.

西伯利亚蓼谷氨酰胺合成酶基因的克隆及碱性盐胁迫下的表达

根据西伯利亚蓼(Polygonum sibiricum Laxm.)地下茎抑制消减文库(SSH)中获得的谷氨酰胺合成酶基因(Glutamin synthetase,GS)EST序列,应用RACE技术克隆了具有Poly A的全长cDNA序列,以下简称为PsGS基因。该序列全长1 273 bp,其5'非翻译区178 bp,3'非翻译区24 bp,开放阅读框编码356个氨基酸残基;根据与其他植物谷氨酰胺合成酶的氨基酸序列的比对以及系统进化分析的结果,确定此基因为谷氨酰胺合成酶基因家族成员;经过SignalP3.0预测该蛋白没有信号肽,无切割位点,为非分泌蛋白。经过ProtParam计算该蛋白的理论等电点为5.55,分子量为39.2 kD,不稳定系数为43.82%,为非稳定蛋白。实时定量PCR分析表明,PsGS在西伯利亚蓼叶、茎、地下茎中均有表达。在3%NaHCO3诱导下,该基因在叶和茎中表达升高,在地下茎中表达受到抑制,推测该基因在抵御碱性盐迫时具有重要作用。

西伯利亚蓼乙二醛酶Ⅱ基因的克隆与表达模式分析

[目的]克隆西伯利亚蓼(Polygonum sibiricum Laxm.)乙二醛酶Ⅱ基因并了解该基因表达模式。[方法]应用RACE技术和实时荧光定量PCR技术从西伯利亚蓼中克隆了具有完整编码区的乙二醛酶Ⅱ基因的cDNA序列,并对该基因在不同胁迫时间、不同组织的表达差异进行了比较。[结果]克隆的乙二醛酶Ⅱ基因cDNA为890 bp,其中开放读码框为765 bp,编码254个氨基酸,5'非翻译区为49bp,3'非翻译区为72 bp,GenBank中登录号为HM241910。序列比对分析结果表明,该基因编码的乙二醛酶Ⅱ与乙二醛酶Ⅱ三型匹配最佳,并具备乙二醛酶Ⅱ的GloB、ComEC和Lactamase-B等结构域。实时荧光定量PCR分析显示,乙二醛酶Ⅱ基因在正常生长的西伯利亚蓼地下茎、茎与叶中都有表达,其中茎的表达量最高。同时,乙二醛酶Ⅱ基因受3%NaHCO3胁迫诱导,其在不同部位的表达模式有差异。[结论]克隆了西伯利亚蓼乙二醛酶Ⅱ基因并初步阐明了其表达模式。

西伯利亚蓼化学成分的研究(Ⅱ)

目的研究西伯利亚蓼Polygonum sibiricum Laxm.的化学成分。方法西伯利亚蓼70%乙醇提取物采用硅胶、D101、Sephadex LH-20、半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到9个化合物,分别鉴定为紫云英苷(1)、异槲皮苷(2)、异牡荆苷(3)、毛果南烛素甲苷元(4)、(6S,9R)-长寿花糖苷(5)、corchoionoside C (6)、阿魏酸(7)、邻苯二酚(8)、二十四烷酸(9)。结论所有化合物均为首次从该植物中分离得到。

藏药曲玛孜的文献查考

藏药曲玛孜为藏医常用药,用药历史悠久,早在公元8世纪宇妥·元丹贡布所著的《四部医典》里已有应用记载。曲玛孜生长在泥滩和田间,有高山、低地、山地、田生多种,《晶珠本草》记载其植物形态为"叶青色,剑状,茎有红色脉纹,穗镶形;茎细,花象白鸡蹲架,根象铜针并排"。但在较多汉文版藏医药书籍中,曲玛孜的植物形态描述有不一致,存在一物多名和多物一名的现象。本文通过对古代、现代藏医药文献中的考究,结合专家咨询和走访调研,证实曲玛孜藏药品种来源应该为蓼科大黄属的一类植物,它们是塔黄、小大黄、水黄、头序大黄、白小黄等植物,也有地区将穗序大黄、歧穗大黄作为曲玛孜代用品;在1972年出版的汉文版《青藏高原药物图鉴》以后,许多汉文版藏医书籍将西伯利亚蓼作为藏药曲玛孜,这可能是因为西伯利亚蓼植物形态与《晶珠本草》记载的"生长在泥滩和田间,叶青色,剑状,茎有红色脉纹,穗镶形"相似,在藏文翻译为汉文过程中的误译而导致的误用。根据记载,曲玛孜具有泻"黄水",消水肿之功效,临床主要用于治疗"水病"。