碱茅(Puccinellia tenuifolra)Put-Cu／Zn-SOD基因的克隆及在酵母中的表达

从碱茅根cDNA文库分离得到Put-Cu/Zn-SOD全长cDNA,其序列全长为2700bp,该基因的开放读码框为长615bp,所编码的蛋白由204个氨基酸组成,其预测分子量约为20.6kD、理论等电点约为5.63。Put-Cu/Zn-SOD氨基酸序列与水稻Cu/Zn-SOD序列有较高的同源性为87%。将Put-Cu/Zn-SOD基因构建到酵母表达载体pYES2,并转化至酵母(INVSc1)。对pYES2-Put-Cu/Zn-SOD转化酵母进行盐碱、氧化胁迫实验。结果表明:重组酵母的抗盐碱、氧化能力明显高于对照(pYES2转化酵母),结果显示了碱茅的Cu/Zn-SOD基因在酵母表达中,具有提高酵母抗盐碱和耐氧化能力。

星星草(Puccinellia tenuifolra)铵转运蛋白(PutAMT)及N、C末端缺失对NH_4^+吸收能力的影响

铵是植物吸收利用的主要氮源之一,NH4+的吸收主要通过铵转运蛋白(AMT)进行运输。本研究克隆了星星草铵转运蛋白(PutAMT),以GFP为标记构建了植物表达载体,观察表明PutAMT蛋白明显定位于质膜,但是根据观察发现PutAMT蛋白的定位具有复杂性及多样性的特点。为了深入了解铵转运蛋白的结构对NH4+吸收能力的影响,构建了N、C及NC末端缺失的PutAMT(ΔNPutAMT,ΔCPutAMT及ΔNCPutAMT)的载体,转入酵母突变体菌株31019b进行NH4+吸收能力的实验,结果显示了全长PutAMT在低氮条件下具有较强的吸收NH4+的功能。N、C及NC末端缺失的突变体与全长PutAMT相比,对NH4+的吸收能力有下降的趋势。结果表明了,N、C末端对NH4+的吸收起到重要的作用。

碱茅(Puccinellia tenuifolra)全长cDNA酵母文库中与铝胁迫相关基因的初步筛选

利用碱茅全长cDNAs酵母表达文库,经不同浓度AlCl3筛选得到19个不同克隆可增强酵母的耐铝性,经过同源性比对后,将这19个对Al3+胁迫敏感的抗性克隆大体分为以下几类:结构功能蛋白、酶类、有跨膜结构的蛋白、与光合作用相关蛋白以及功能未知蛋白。为了了解该19个单克隆对于胁迫的耐受特异性,本研究中将这19个克隆与转空载体的酵母分别在以下各种胁迫条件下进一步进行解析:AlCl3、NaCl、H2O2。结果显示大部分筛选所得克隆对AlCl3在浓度为5.5 mmol/L时表现出耐受性。在NaCl、H2O2条件下不同克隆之间表现出不同的耐性。

盐碱胁迫下星星草种子萌发过程中有机物、呼吸作用及其几种酶活性的变化

对NaCO3胁迫下星星草种子萌发过程中淀粉酶活性、淀粉酶同工酶、可溶性糖含量、呼吸作用的变化进行了研究。结果表明无盐胁迫下，种于萌发过程中淀粉酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度与对照相比均下降，并与Na2CO3胁迫浓度的负相关关系极其显著。Na2CO3胁迫下，水解酶活性降低、储藏物质不能动员、呼吸代谢受抑制是盐胁迫下星星草种子萌发受抑制的原因之一。

碱茅Put-HVA1基因的克隆及在酵母和拟南芥中的表达

本研究从碱茅(Puccinellia tenuiflora)cDNA文库中分离得到Put-HVA1基因,其开放读码框(ORF)长534bp,共编码177个氨基酸,其预测分子量约为18.167kD,理论等电点约为7.80。氨基酸序列比较结果表明,Put-HVA1氨基酸序列与水稻、玉米的HVA1蛋白氨基酸序列的同源性分别为69%和56%。另外,将Put-HVA1基因构建到酵母表达载体pYES2和植物双元表达载体pBI121上,并分别转化至酵母(INVSc1)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)。对pYES2-Put-HVA1转化酵母进行盐碱、氧化胁迫、渗透胁迫及干旱处理,结果表明:重组酵母提高了对盐碱、氧化、渗透胁迫及干旱等逆境的适应能力。对部分转基因株系进行了抗盐性试验,表明转Put-HVA1基因拟南芥在150mmol/L NaCl和5mmol/L NaHCO3胁迫下长势优于野生型拟南芥,表现出一定的耐受性。