二氢卟吩铁调控辣椒对高温胁迫的耐性及相关基因的表达

为评估高温胁迫下二氢卟吩铁(Iron chlorine e6,ICE6)缓解辣椒幼苗高温伤害效应及对耐高温胁迫相关基因表达量的影响。本研究以艳椒465为供试品种,探究高温胁迫下,二氢卟吩铁对辣椒幼苗相对电导率、可溶性糖含量、抗氧化酶活性、脯氨酸含量等生理生化指标和耐高温相关基因表达的影响。试验结果表明,高温胁迫下,与清水对照比,喷施0.2μg/ml二氢卟吩铁可提高辣椒叶片中可溶性糖、脯氨酸、还原型谷胱甘肽含量,增强超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性,降低相对电导率及丙二醛含量;二氢卟吩铁能提高CaWRKY19、CaWRKY55和CaWRKY40耐高温胁迫相关基因的表达。由此可见,用0.2μg/ml二氢卟吩铁处理可显著提高辣椒耐高温胁迫能力。

荒漠植物花花柴耐高温相关基因HTR的克隆及表达模式分析

非生物胁迫是导致作物减产甚至植株死亡的重要因素。在所有非生物胁迫因子中,温度是影响植物生长发育的重要因子之一。本研究从荒漠植物花花柴高温胁迫转录组数据中筛选出HTR基因家族,为深入探究该基因家族的结构和功能,克隆了花花柴KcHTRs基因家族的8个成员,重点分析了KcHTR3、KcHTR4基因在高温胁迫下的表达模式。结果发现KcHTR3全长780 bp,编码259个氨基酸,KcHTR4全长771 bp,编码256个氨基酸,KcHTR3、KcHTR4于45℃处理4 h时,在叶器官中表达量最高,两个基因的表达均呈高-低-高的趋势,表明植物在应对高温胁迫时表现出耐受-响应-适应的能力,这为荒漠植物抗逆基因资源的挖掘与利用提供了研究基础。

耐高温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效表达

高温α-淀粉酶是发酵行业用量最大的酶类,为了实现高温α-淀粉酶基因的高效表达,本研究比较了不同启动子对地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中表达的影响.分别用强启动子P43和地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因自身启动子构建了表达载体pP43NMK-amy和pUBC19-amy,并在枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis1A752S中进行表达.结果表明,与地衣芽孢杆菌的耐高温α-淀粉酶基因自身启动子相比,采用P43启动子的耐高温α-淀粉酶其表达水平提高了8.9倍.而且在枯草芽孢杆菌B.subtilis1A752S中分泌表达的α-淀粉酶仍具有耐高温的特性,酶反应的最适温度为90℃,表明酶的热稳定性由蛋白质本身的氨基酸序列决定的.

地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的克隆、表达及其产物的分泌

以耐高温α 淀粉酶生产菌地衣芽孢杆菌染色体DNA为模板 ,通过PCR扩增耐高温α 淀粉酶基因 ,将扩增产物 1 9kb的DNA片段插入到pUC1 9质粒中 ,再转化大肠杆菌JM1 0 9,通过在淀粉平板上形成透明圈等方法筛选到一株阳性克隆菌株JM1 0 9(pUAM) ,其表达产物可分泌到培养基中 ,除去菌体的发酵液中每 1 0 0mL酶活可达到 2 7个单位。将发酵上清液浓缩后用冷无水乙醇分级沉淀 ,所得样品进行SDS PAGE分析 ,得到分子质量为 60ku的目的蛋白带。

小麦耐高温特性的生理机制与基因挖掘研究进展

高温是小麦生产上经常发生的一种非生物逆境,严重影响小麦产量和品质形成。研究小麦耐高温的生理机制,挖掘小麦耐高温基因一直是国内外研究的重点和热点。文章总结了高温对小麦光合作用、细胞膜稳定性、渗透调节物质含量、活性氧清除系统活性、叶绿素合成等生理性状的影响;归纳了已定位的耐高温相关性状QTL,包括穗数、穗粒数、千粒重等产量相关性状,可溶性糖含量、冠层温度、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等生理相关性状;概括了已发现可提高小麦耐高温特性的基因,主要为小麦耐高温相关转录因子。针对目前小麦耐高温功能基因研究相对滞后的现状,提出今后应加强耐高温小麦新材料创制和耐高温表型精准鉴定技术体系构建研究,为耐高温基因挖掘与新品种培育提供坚实的材料与技术支撑;以六倍体小麦参考基因组序列释放为契机,加快小麦耐高温基因克隆进程,为耐高温小麦新品种培育提供基因资源;加强基因编辑与转基因技术在小麦耐高温育种中应用,实现对小麦耐高温特性的精准定向改良。

地衣芽孢杆菌CICC10181耐高温α-淀粉酶基因的纯化及克隆

目的利用PCR技术对地衣芽孢杆菌α-淀粉酶基因分离及纯化,转染大肠杆菌DH5α进行克隆表达。方法利用CaCl_2转化法转化所筛选的α-淀粉酶基因,然后利用PCR技术获得α-淀粉酶基因的阳性克隆。结果把筛选的基因成功连接到PET28α载体上,转染大肠杆菌,进行阳性克隆鉴定,得到耐高温α-淀粉酶基因的阳性克隆。结论根据实验结果鉴定得到高活性耐高温的α-淀粉酶基因表达菌株。

地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因的克隆、烟草瞬时表达及转化拟南芥的研究

从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)中克隆到耐高温α-淀粉酶基因全长,构建了原核表达载体,转入大肠杆菌(Escherichia coli)中,使用IPTG于28℃诱导6小时后,通过SDS-PAGE检测到目的蛋白,分子量约为55 kDa,并通过酶活力检测实验证明该蛋白具有耐高温α-淀粉酶活性。同时构建了该基因融合GFP的植物表达载体,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导瞬时转化烟草(Nicotiana tabacun)下表皮细胞并在荧光显微镜下观察,发现在烟草下表皮细胞的细胞质和液泡中均有绿色荧光。使用I_2-KI溶液对乙醇脱色后的烟草叶片进行染色,显色反应表明在烟草中表达的耐高温α-淀粉酶具有酶活性。最后,采用农杆菌介导的花蕾浸泡法将重组载体转化到拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,筛选到稳定遗传的耐高温α-淀粉酶基因的拟南芥纯合子。研究结果为后期开展表达耐高温α-淀粉酶的转基因植物的相关研究奠定了实验基础。