白菜型油菜IPT基因家族鉴定及表达分析

异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)是细胞分裂素生物合成的第一限速酶,为分析IPT基因家族在白菜型油菜生长中的功能,利用生物信息学方法从其基因组中鉴定出13个BrIPT基因,它们不均匀地分布在7条染色体上。BrIPTs可分为4个亚族,各家族成员均含有8~10个保守基序和1~2个UTR区。BrIPT基因的启动子区域包含众多响应元件。BrIPT基因家族成员受环境因子、生物激素及防御与应激调控。qRTPCR结果显示,tRNA-IPT基因BrIPT4、BrIPT6、BrIPT9在白菜型油菜体内各个部位均有表达。相比于苗期,成熟期白菜型油菜IPT基因的表达量更高,为后续深入研究IPT基因家族成员的生理生化功能提供了理论依据。

生姜IPT基因家族的鉴定与表达分析

生姜是一种重要的“药食同源”植物,但其种植过程中容易受到各种生物/非生物胁迫的影响,不利于生姜的安全生产。异戊烯基转移酶(IPT,isopentenyl-transferases)是催化细胞分裂素生物合成的关键酶,也是重要的限速酶,与植物的抗逆性关系密切。本研究通过系统的生物信息学分析,从生姜基因组中鉴定到10个ZoIPT,并且将其命名为ZoIPT1~ZoIPT10。其编码蛋白的氨基酸长度范围在283~491 aa之间,分子质量在31.14~54.02 kDa,等电点在4.97~9.37之间;蛋白质特征分析表明,所有ZoIPTs均具亲水性。共线性关系分析发现生姜IPT基因与15个芭蕉IPT基因存在共线性,与1个拟南芥IPT基因存在共线性。转录组数据分析结果显示,ZoIPTs有一定的组织表达特异性,并且能响应病害、低温等逆境胁迫,其中,ZoIPT3和ZoIPT5在生姜不同生长时期、不同部位、低温和病害胁迫下均有较高表达。qRT-PCR分析结果表明,ZoIPTs响应干旱、淹水、盐胁迫。在淹水和盐胁迫下,根茎中ZoIPT3表达量显著上升;在干旱胁迫下,叶和根茎中ZoIPT5的表达显著上升。综上所述,本研究通过系统的鉴定、进化分析、特征分析、启动子分析、表达模式分析,并对干旱、盐、淹水胁迫下的表达模式进行了分析,为深入研究ZoIPT在调控生姜生长发育和抗逆性中的生物学功能提供了理论基础。

兼顾抗旋转偏移和中心磁场抑制的三相IPT系统设计与分析

与传统接触式充电方式相比,采用感应式电能传输IPT(inductive power transfer)系统给自主水下航行器AUVs(autonomous underwater vehicles)充电更加方便和安全。为了解决AUV船体中心磁场强和由波浪引起的旋转偏移导致传输功率剧烈波动的问题,提出1种具有新型耦合结构的三相IPT系统。耦合器由3个发射线圈和4个反向交替串联的接收线圈组成,该结构有利于抑制中心磁场并提高抗旋转偏移性能。Maxwell仿真结果表明,在船体旋转时,等效互感Meq波动小于2%,同时AUV中心磁场始终保持在较低水平。此外,为简化系统分析,采用1种无源元件解耦的方法对3个发射线圈进行解耦。搭建了1台基于LCC-S补偿拓扑的实验样机来验证系统的可行性,实验结果表明,当AUV旋转时,传输功率为536~595 W,最大波动率为9.91%,系统直-直最高效率为86.28%。

地被菊‘紫妍’IPT基因遗传转化体系研究

本研究通过农杆菌介导法将IPT基因转入到地被菊‘紫妍’中,并确立了最优遗传转化体系。具体操作为:将地被菊‘紫妍’的叶片在无菌条件下剪成0.5 cm×0.5 cm的小叶,在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L培养基上预培养2 d,置于OD 600浓度为0.5的农杆菌菌液中侵染3 min,之后接种到共培养基(同预培养基)中,在28℃培养箱中暗培养36 h。再接种到Hyg浓度为3 mg/L、头孢浓度为500 mg/L的培养基(同预培养基)上诱导叶片分化和脱菌,待抗性愈伤组织分化出不定芽后,切下长约1.5 cm的不定芽,接种到1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+Hyg 14 mg/L的培养基中进行生根培养。利用该体系对地被菊‘紫妍’叶片进行转化,可获得生根且长势良好的抗性植株。

基于遗传算法的双边LCC拓扑IPT系统的抗偏移性能研究

针对AGV无线电能传输过程中存在的位置偏移情况,提出一种基于双边LCC拓扑的新型磁耦合结构,并基于遗传算法进行了优化设计以进一步提升IPT系统在水平方向的抗偏移性能。首先,详细推导了双边LCC拓扑的补偿网络参数和各支路的电流表达式;其次,介绍了在双极性平面绕组4D线圈的基础上增加一个正交Q线圈的新型复合磁路机构,以提高系统的抗偏移性能和传输性能;然后以SM作为优化目标,采用遗传算法对4D线圈各物理参数进行迭代优化,进一步提升系统的性能;最后,搭建实验样机对该新型磁耦合结构进行了验证,实验结果表明:正对时新型磁耦合结构传输功率为300 W,传输效率为87.12%;接收线圈在水平向偏移百分比δ<20%的范围内输出功率最大波动率小于48%,并保持传输效率始终高于80%,满足实际的需求。

新麦草IPT基因亚细胞定位、过表达载体构建及鉴定

为了验证IPT基因在新麦草中的功能,为后续新麦草IPT基因进一步功能验证提供试验材料和理论依据。研究以DT型和ST型的新麦草分蘖节为材料,通过RNA-seq分析和qRT-PCR试验验证IPT的相对表达量并进行GO富集分析,采用PCR法克隆IPT基因,构建1300-cYFP-IPT过表达载体,并进行生物信息学分析;通过烟草瞬时转染法和蛋白质印迹法鉴定IPT蛋白的亚细胞定位及表达情况。结果显示,IPT与tRNA二甲基烯丙基转移酶活性相关,在新麦草分蘖中起上调作用;克隆得到新麦草IPT基因全长,并构建了1300-cYFP-IPT过表达载体,其开放阅读框(ORF)为1362 bp;多序列比对与保守结构域分析表明,新麦草IPT蛋白存在PLN02840蛋白保守结构域,与二粒小麦、小麦及硬粒小麦IPT蛋白的亲缘关系较近;蛋白质二级结构预测显示新麦草IPT蛋白二级结构由α-螺旋、延伸链、β-折叠和不规则卷曲组成;分析显示丝氨酸的磷酸化位点最有可能是蛋白发挥功能的潜在磷酸化位点;烟草瞬时转染显示IPT蛋白正常表达,定位于叶绿体中;Western blot结果显示连接载体的目的蛋白IPT正常表达,大小为76.8 kD。研究表明IPT基因在新麦草分蘖过程中上调分蘖数,1300-cYFP-IPT载体可在植株叶绿体中正常表达。

硅烷偶联剂IPTS改性纳米ZnO的制备及性能研究

以纳米ZnO、乙醇酸乙酯、异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)为原料,通过脱水缩合制备了一种新型的硅烷偶联剂改性ZnO纳米粒子(I-ZnO)。采用FT-IR、XRD、TG、粒径分析、抑菌圈法等手段表征改性前后纳米ZnO的结构与性能,并探究了不同用量的硅烷偶联剂IPTS对纳米ZnO分散效果的影响。结果表明,I-ZnO(3)(IPTS用量为纳米ZnO用量的25%)样品的分散效果最好,ZnO纳米粒子团聚体的平均粒径最小,为396.9nm,粒径分布系数为0.081。I-ZnO(3)表面有IPTS最大包覆量为4.66%,同时与未改性纳米ZnO相比,I-ZnO(3)具有更优良的抗菌性能。

基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性。与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段。该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法。最后设计并搭建一套500 W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性。实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505 W之间,效率为83.29%~90.21%。

转ipt基因水稻植株耐冷性研究

在孕穗期和开花期分别用17.5和12℃恒温对水稻材料转ipt基因ey-105(鄂宜105)和组培苗(对照)各处理5 d,通过相对电导率、叶绿素含量、根系活力等生理指标的测定以及成熟后不同处理的粒重、单株产量、结实率等性状的观测,对转ipt基因ey-105与对照在低温下的耐冷性表现进行分析,并通过灰色关联度对不同的处理进行分析判断观测指标与单株产量的关系。结果表明:在孕穗期和开花期低温处理下,转ipt基因ey-105的相对电导率的变化量和叶绿体受低温的危害小于对照,而根系活力大于对照。对产量的影响则对照大于转ipt基因ey-105。在不同生育期的低温处理下电导率、根系活力、叶绿素a/b和百粒重对单株产量的影响较大。

低温胁迫下IPT诱导水稻幼苗根中的RNA差别显示分析

本研究选用抗性相对较弱的水稻 (Oryza sativa L.)品种越富为实验材料 ,利用 DDRT- PCR(Differential Display Reverse Transcription- PCR)技术研究了在 4～ 6℃的低温胁迫下 Isoprothiolane(IPT)诱导水稻幼苗抗性增强的部分分子机理。结果表明 :在正常生长条件下 ,IPT处理对水稻秧苗根的影响与对照基本相同 ;但在低温胁迫下 ,两种处理的水稻幼苗根中 m RNA存在明显差异。这些差异基因有的是在低温胁迫下由 IPT诱异表达的 ;还有一些基因是在低温胁迫下对照中没有而 IPT处理下仍然有表达的。经二次扩增及反向 Northern确定了

航空产品IPT团队群运行模式研究

介绍了航空产品集成开发团队群的组织模式 ,构建了IPT团队群的框架结构 ;结合我国航空产品开发过程的管理现状 ,提出了IPT团队与已有组织框架的协调方案。该研究对于在组织上保证并行工程理念的贯彻执行具有一定的参考价值。

IPT对稻苗根系生长和三种内源激素水平的影响

适宜浓度 ( 0 .1mg/ L )的 IPT( isoprothiolane)浸泡水稻种子 2 4小时 ,稻苗的种子根长度 ,侧根数目以及芽鞘节根长度 ,根系的干重均受到显著的促进。与之相对应的是 ,IPT处理后 ,种子根的内源IAA和 ABA的含量提高 ,而 i PAs和 ZRs的含量下降。IPT处理也增加了稻苗的根系活力 ,提高了低温条件下 POD(过氧化物酶 )和 CAT(过氧化氢酶 )

转IPT基因棉花衰老相关基因的差异表达分析

以转IPT(异戊烯基转移酶)基因中棉10号和非转基因受体棉花为材料,利用Solexa测序技术检测两个棉花品种基因表达的不同,结果在转IPT基因和非转基因棉花株系中共得到719个上调表达基因和499个下调表达基因,经分析筛选出13个细胞分裂素介导的差异表达的衰老相关基因,其中有2个基因参与细胞分裂素信号转导途径,5个基因参与转录调控途径,6个基因参与衰老相关的新陈代谢途径。该实验结果阐述了细胞分裂素延缓衰老的主要途径,并为进一步研究这些差异表达基因在延缓衰老中的重要功能奠定了基础。

IPT对烟草种子萌发及幼苗生长的影响

IPT(Isoprothiolane)又称稻瘟灵,被认为能有效促进植物发育并提高其抗性。为了研究IPT对烟草(Nicotiana tabacum)种子萌发、幼根发生及幼苗生长的影响,从而为其在种子加工及包衣方面的应用提供理论依据,本研究通过不同浓度的IPT处理非逆境条件下的烟草种子和幼苗,证明1～10mg/LIPT可以显著促进种子萌发及胚根的发生,增加烟苗侧根的发生,烟苗长势良好;而IPT浓度过低或过高都不表现促进作用。

逆境诱导型启动子rd29A诱导ipt基因转化烟草的研究

构建诱导型启动子rd29A驱动下ipt基因表达载体,经农杆菌介导转入烟草,同时构建CaMV35S启动子驱动下的ipt表达载体作为对照,以研究两种启动子诱导下目的基因的表达差异。同时对遗传转化后的外植体进行常温(25℃)和4℃低温诱导处理,比较分析不同温度及处理时间对rd29A-ipt及35S-ipt转化的受体材料的愈伤组织诱导、生长和分化情况的影响,结果表明:rd29A启动子在4℃低温诱导12h时,能够很好的调控ipt基因的表达,使烟草外植体正常分化,获得较高的抗性愈伤诱导率,与转rd29A-ipt植株在常温处理以及对照载体低温和常温三种处理之间差异性显著。35S启动子由于诱导ipt基因过量表达而使植株生长受到抑制。PCR检测结果表明ipt基因和rd29A基因已整合到烟草基因组中。

转P_(SAG12-ipt)基因水稻延衰性能的初步研究

研究了叶片衰老抑制基因PSAG1 2 ipt经基因枪导入籼稻不育系中A后 ,转化植株农艺性状和生理特性的变化。结果显示 ,在水稻生育期 ,转化植株相对于对照而言 ,叶绿素、蛋白质含量和SOD(超氧物歧化酶 )活性下降以及MDA(丙二醛 )相对含量上升趋势较缓 ,表现在农艺性状上是单株有效穗数、千粒重明显高于对照。说明叶片衰老抑制基因PSAG1 2 ipt确实具有延缓叶片衰老的功能 ,延长了水稻叶片利用光能的时间 ,使之积累了大量的光合产物 。

农杆菌介导IPT和etr1-1双基因转化番茄及转基因植株再生

建立了番茄子叶高频再生体系,优化了农杆菌介导的外源基因转化番茄的条件,将IPT和etr1 1双基因导入番茄中,以除草剂PPT作为筛选标记,得到3株转化再生植株.通过PCR,RT PCR检测证明etr1 1和IPT基因已整合到转基因番茄植株的基因组中,并在转录水平有一定表达.

猕猴桃果实特异表达ipt基因的构建

异戊烯基转移酶(ipt)基因是细胞分裂素生物合成关键酶.为保证ipt基因仅在猕猴桃开花授粉之后的幼果期开始有效表达,作者以pUC119质粒为克隆载体,将猕猴桃果实特异表达的猕猴桃素(Actinidin)基因启动子与ipt编码基因连接构建成猕猴桃果实特异表达ipt基因.

转ipt基因杂交水稻F_1的遗传特性及其主要农艺性状分析

通过对转基因恢复系转ipt R527和金23A杂交后代F1群体的DNA检测,检测到杂种F1群体中阳性植株和阴性植株的比例为7∶1,不符合孟德尔规律;考察了转ipt R527和金23A杂种F1的株高、单株产量、结实率、千粒重、穗长、穗粒数、穗数等7个性状,与对照(金优527)相比,结实率、千粒重、穗长高于对照,单株产量、穗粒数、穗数低于对照,农艺性状间的相关分析表明,千粒重和穗数是影响转基因杂种F1单株产量的重要因素。

RP-6启动子连接的IPT基因的双元载体构建

以含有IPT基因的中间载体pSG516为基础,采用酶切的方法获得IPT-Nos核酸片段,以水稻品种9311为材料,采用PCR的方法克隆出种子中特异表达的醇溶谷蛋白RP-6基因启动子,并将此启动子连接到pCAMBIA1300上,构建pCAMBIA1300-pRP-6载体,将IPT-Nos核酸片段插入到pCAMBIA1300-pRP-6,构建了pCAMBIA1300-pRP-6-IPT-Nos双元表达载体.