胁迫相关蛋白(SAP)与植物的抗逆性

植物在非生物逆境胁迫下会产生多种诱导蛋白以适应胁迫环境,其中SAP蛋白(Stress Associated Protein)因其抗非生物胁迫的能力受到广泛关注.该文介绍SAP家族基因和蛋白的特性、分类以及SAP基因的表达调控、转基因研究的进展,结合课题组对高粱SAP的研究,对该蛋白的应用前景进行了展望.

野牡丹异型雄蕊的功能分化

野牡丹科植物具有形态、大小和颜色显著不同的两种异型雄蕊。关于其异型雄蕊是否具有功能分化还一直存在争论。本文以野牡丹科植物野牡丹(Melastoma malabathricum)为实验材料,比较了两种异型雄蕊在传粉过程中的功能作用。结果表明,两种异型雄蕊在形态、花粉量和人工控制实验条件下的结籽数,以及主要传粉昆虫木蜂(Xylocopa sp.)访花时的行为等方面都有显著差异,说明两种雄蕊在传粉过程中存在一定的功能分化:外轮紫色雄蕊中的花粉为后代提供雄配子,而内轮黄色雄蕊中的花粉则为传粉昆虫提供食物。但两种雄蕊在花粉活性、花粉组织化学成分和结实率方面差异均不显著,表明两者在生理上并没有分化。实验结果还表明,除花前套袋不结实外,自交、异交和自然对照都具有较高的结实率,说明野牡丹不存在无融合生殖和主动自交及自交不亲和现象,为兼性异交。

有棱丝瓜苗期耐热性及其对热胁迫的生理响应

为鉴定有棱丝瓜(Luffa acutangula)的耐热性,对32个品种进行了耐热性筛选,并对不同耐热性品种在热胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,这些品种中有耐热品种3个,热敏品种4个,居中的25个。对耐热品种WB121,较耐热品种YL8和热敏品种WB105进行高温处理,结果表明,随着高温胁迫时间的延长,3个品种叶片的丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖含量均逐渐增加。3种保护酶(SOD、CAT和POD)活性未表现出与耐热性一致的变化。3个品种的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yeild和ETR随着高温胁迫时间的延长均下降,以热敏品种下降幅度最大。Pearson相关分析表明,热害指数与相对电导率呈显著正相关(r=0.693*),与丙二醛和可溶性糖含量呈极显著正相关(r=0.814,0.899**),与叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)呈极显著负相关(r=-0.892,-0.896,-0.897**),与3种保护酶活性的相关性不显著。由此可见,叶绿素荧光参数(Fv/Fm,Yield,ETR)可以快速、准确地反映植物热害,建议将其作为有棱丝瓜耐热性鉴定的重要生理指标。

花生AhNCED1重组蛋白原核表达与二级结构初步分析

9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是调控ABA生物合成的关键限速酶.根据花生叶片中克隆得到基因AhNCED1,构建融合蛋白重组表达载体,将重组质粒转化到大肠杆菌DH5a中诱导表达,SDS-PAGE分析显示在0.2 mmol/L IPTG、4 h、28℃的条件,目的蛋白以可溶形式高效表达,分子质量在66.0 ku左右.AhNCED1重组蛋白可与制备抗体特异性结合,呈现典型的不规则卷曲结构.

‘紫叶甘薯’的遗传特性分析与观赏价值评价

以作者的实验室发现的变异单株‘紫叶甘薯’为材料,采用形态性状、花色素相对含量和ISSR为遗传标记,对其与普通甘薯品种(系)之间的遗传差异进行了分析,采用层次分析法,对其观赏开发价值进行了定量评价.结果表明:(1)‘紫叶甘薯’的地上器官均呈紫色,在20个形态标记中,‘紫叶甘薯’与9个甘薯品种(系)最明显的形态差异是茎叶的色彩;(2)‘紫叶甘薯’茎叶等地上器官的花色素含量明显高于其它品种(系),并且各器官之间的花色素含量存在明显差异,表现为叶>叶柄>茎;(3)使用9条引物从10个甘薯品种(系)中共扩增出93个DNA片段,其中多态性片段为78个,占总条带数的83.8%;依据ISSR分子标记绘制聚类图,‘紫叶甘薯’与‘白骨企龙’及‘渝紫263’的亲缘关系最近;(4)采用层次分析法对‘紫叶甘薯’的观赏开发价值进行定量评价的结果表明,‘紫叶甘薯’具有较高的观赏开发与利用价值.

基于金钗石斛EST的短串联重复序列的挖掘

利用计算机程序搜索了金钗石斛EST上的短串联重复位点,共获得2 122个基序长度2-7 bp,STR长度不小于12 bp且重复次数不小于3的STR位点.其中,3 bp-STR最为丰富,而2 bp和6 bp基序的STR位点在可表达基因中富集.金钗石斛基因组存在439个基因特异分布的STR位点,暗示这些STR位点可能与特定的功能基因共进化.

金钗石斛5个管家基因序列和表达分析——基因表达定量中内参基因的选择

基因表达分析如定量PCR、RNA印记等需要应用内参基因对目标基因表达量进行校正,以期获得真实可靠的结果,管家基因是常用的内参基因。热带兰金钗石斛中管家基因的研究至今尚无报道。该文对金钗石斛腋芽cDNA文库中的5个管家基因的序列和基因表达进行了分析和检测。其中,4个基因编码泛素蛋白,1个编码a-微管蛋白,分别命名为DnUBQ1、DnUBQ2、DnUBQ3、DnUBQ4及DnTUA1.DnUBQ1基因的密码使用频率表现出与金钗石斛普遍密码子不同的偏好性。在低温春化前后和春化过程中,5个基因的表达均无明显改变,表现为组成型表达。因此,5个基因均可在研究金钗石斛春化相关基因的表达时作为参照基因使用。

紫色大花矮牵牛组织培养与植株再生

矮牵牛叶片外植体在MS + 6-BA 1.0mg/L + NAA 0.1mg/L培养基上培养3周后产生致密的浅绿色愈伤组织;转入芽分化培养基MS + 6-BA 0.5mg/L + 4-PU 0.5mg/L + NAA 0.1mg/L 1周后,从愈伤组织表面不断分化产生幼芽;待幼芽长至3cm时转接至生根培养基1/2MS + NAA 1.0 mg/L + GA3 0.5mg/L中生根,长成完整植株。

金钗石斛DnMSI1-like基因的克隆和表达分析

MSIL(MSI1-like)是一类在真核生物中保守的蛋白质,在动物和植物的发育过程中具有多种的功能.本研究从金钗石斛花芽中分离了一个MSIL蛋白的c DNA序列,长度为1 640 bp,含有一个长度为1 206 bp的开放阅读框;预测其编码的蛋白质在序列、结构域组织和空间结构上均与拟南芥At MSI1蛋白相似,故命名为Dn MSI1-like.Dn MSI1-like基因的表达具有明显的组织差异性,在金钗石斛的根、花和腋芽中表达较高,但在叶和假鳞茎中表达较低;低温处理时,花芽中Dn MSI1-like的表达急剧升高.研究结果为深入探索金钗石斛的生长发育如低温相关的开花调控机制提供基础.

野葛糖基转移酶PIUGT2蛋白原核表达及其适宜条件探讨

通过单因素试验分别研究温度和IPTG浓度对重组大肠杆菌BL21(DE3)/pProEXHTa-PIUGT2诱导表达野葛糖基转移酶PlUGT2蛋白量的影响。利用150 ml LB液体培养基培养重组大肠杆菌BL21(DE3),并优化发酵条件。结果表明,在温度20℃和IPTG浓度为0.75 mmol/L条件下,PIUGT2蛋白表达量最高。

金钗石斛SEP3-like基因的克隆及其在春化过程中的表达分析

通过同源克隆从低温春化处理的金钗石斛腋芽中分离到1个SEP3-like基因的全长cDNA。该cDNA含有长度为684bp的开放阅读框,可编码由227个氨基酸组成的蛋白质。同源搜索和系统进化分析表明,该蛋白与拟南芥AtSEP3同源,并同属于MADS-BOX家族的SEP亚家族中的SEP3分支,故将该基因暂定名为DnSEP3-like。与其它的石斛属的SEP3蛋白类似,DnSEP3-like蛋白缺失C-末端的部分基序。DnSEP3-like基因的表达受春化作用的影响,其转录产物随春化时间延长逐渐积累,在春化20d时达到峰值,暗示该基因可能参与春化调控开花的生物学过程。

AREB/ABF转录因子响应胁迫信号的网络调控

植物AREB类转录因子通过与ABRE元件结合,调控ABA信号途径诱导下游基因表达响应胁迫,最近研究表明AREB参与了除AREB-SnRK外的信号途径,AREB响应网络调控在植物中存在。与AREB因子相关的激素类交谈调控也被研究。本文介绍了AREB类转录因子响应胁迫的网络调控及参与激素信号网络调控方面的研究进展。

PEG和环己酰亚胺处理对花生叶片AhNCED1基因及蛋白表达的影响

采用Northern blotting和Western blotting方法分析了聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)和环己酰亚胺(Cycloheximide,CHX)处理对花生(Arachis hypogaea L.)叶片AhNCED1基因及蛋白表达变化的影响进行了研究,并运用酶联免疫吸附试验(ELISA)对不同胁迫处理后花生叶片内源脱落酸(Abscisic acid,ABA)的含量进行了测定.结果表明,质量分数30%的PEG处理引起四叶期花生叶片AhNCED1基因和蛋白表达量不断上升,分别在处理后24 h和8 h达到最大值,叶片内源ABA含量不断升高.经0.2 mmol/L CHX处理后,AhNCED1基因和蛋白表达水平降低,胁迫后期仍有微弱蛋白表达,叶片内源ABA含量降低,但胁迫处理48 h其内源ABA含量比对照提高了173.7%.表明水分胁迫可诱导新的AhNCED1蛋白表达,引起ABA合成水平升高.

不同花生品种抗旱生理与AhNCED1基因表达的关系

利用隶属函数对山东产地的4个花生品种进行抗旱性综合评价,同时分析4个品种AhNCED1基因的表达情况,研究AhNCED1基因与不同花生品种抗旱性的相关性。结果表明,花生品种间的抗旱性有显著差异,抗旱性强弱为:‘鲁花14号’>‘花育33号’>‘海花1号’>‘花育24号’。干旱胁迫下,叶片AhNCED1的表达量与其抗旱性呈正相关,AhNCED1基因可以作为筛选抗旱花生品种的分子指标。

过表达AhAREB1影响GA代谢调控拟南芥的株型

与野生型相比,过表达AhAREB1的拟南芥植株茎节间的生长受抑制,花序轴短和分枝数多。普遍认为植株的矮化可能与植物体内促进生长的激素作用的异常有关。本文测定了过表达AhAREB1植株体内激素GA3、IAA和ABA含量,并通过外施ABA、IAA和GA3观察植株表型变化及检测相关基因表达,研究AhAREB1在植物株型方面的作用。结果表明,与野生型植株相比,过表达AhAREB1拟南芥植株内源ABA、IAA和GA含量均升高,外施GA3可使植株的表型恢复至野生型水平,推测AhAREB1通过影响GA代谢失活及降低其生理活性水平而引起株型矮化。