高校实验室技术人员素质教育刍议

高校实验室是教学和科学研究的一个重要场所,是高校持续培养创新人才的基地,对大学开展实验教学和科研工作起着支柱性的作用。高校的发展建设,需要高水平、高素质且人员结构相对稳定的教学科研队伍,实验技术人员作为为学术支撑与技术服务的队伍,是不可或缺的力量。在现代化的高校实验室,实验技术人员不仅应具备良好的思想品德素质,还要具备科学理论素质和过硬的实验业务能力以及相应管理水平,这样才能更好地配合实验教学,培养出高质量人才。为满足实验教学和科学研究日益增长的需要,实验室技术人员应当不断地提高他们在职业道德、理论知识、专业技能和实验室管理方面的综合素质,从而更好地保证实验室工作顺利有序的进行。

MAPK级联途径参与ABA信号转导调节的植物生长发育过程

植物激素ABA参与调控植物生长发育和生理代谢以及多种胁迫应答过程,促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径应答于多种生物和非生物胁迫,广泛参与调控植物的生长发育。MAPK级联途径与ABA信号转导协同作用参与调控植物种子萌发、气孔运动和生长发育,本文主要归纳了植物中受ABA调控激活的MAPK级联途径成员,阐述了它们参与ABA信号转导调控植物生理反应和生长发育的过程,并对MAPK级联途径与ABA信号转导的研究方向作出了展望,指出对MAPK下游底物的筛选是完善MAPK级联途径的重要组成部分。

生物柴油的发展概况与应用前景

石化燃料是当前人类使用的主要能源,但其使用造成了严重的温室效应和环境污染.生物柴油具有安全、无污染、燃烧好、可再生等优点而被当作石化燃料的绿色替代品.本文阐述了生物柴油的本质及其相对于石化柴油在使用上的优良特性,综述了国内外生物柴油技术的研究、应用及产业发展概况,论述了生物柴油研究的重要意义.根据菜油的特点及油菜在我国的发展前景,认为油菜可能是我国发展生物柴油的理想原料.

生物钟与光周期响应

浩瀚宇宙中,地球自转的同时围绕太阳的公转导致昼夜交替,四季更迭,风物长新。正因如此,地球生命赖以存在的自然环境中的光照、温度、水分(湿度)、食物(营养)等环境因素也会发生相应的周期性变化。生物体只有适应环境节律性变化带来的生存压力才能保证种族的繁衍。所有的环境适应性中,生物体对光周期的适应最为重要。处于地球上不同纬度的生物,在一年之中感受到光强、光质和光照长度的节律性变化,会在最适的时间选择适宜的环境完成生长、发育和繁殖过程。在漫长进化过程中产生的生物钟调控机制,可以帮助生物体整合并预测内外环境信号近24小时节律性变化,进而通过调控机体生理生化和新陈代谢过程提高环境适应性。生物学家一直关注生物钟与光周期现象,相关领域已有许多重要研究成果表明生物钟参与调控动植物的光周期响应。

植物中的一种内源小RNA--ta-siRNA

随着对miRNA和siRNA研究的逐步深入,越来越多的新型小RNA被科学家们所认识和了解。内源ta-siRNA是新近在植物中发现的依赖于miRNA、长度为21个碱基的小RNA,对植物的生长发育过程具有重要的表达调控功能.ta- siRNA的产生需要miRNA的剪切引发,之后通过siRNA途径形成,但产生的ta-siRNA生物学功能上不同于其他siRNA,其作用机制类似于miRNA。文章通过综述ta-siRNA的一些研究进展,对ta-siRNA的形成机制和功能进行简单介绍。

外源水杨酸对Cu^(2+)胁迫下小麦幼苗中活性氧和抗氧化酶的影响

研究了外源水杨酸(SA)对Cu2+胁迫下小麦幼苗中活性氧(ROS)和主要抗氧化酶——超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性的影响.结果显示,与对照相比,Cu2+可显著增加小麦叶和根中丙二醛含量、ROS水平和以上4种抗氧化酶活性.SA处理明显提高了Cu2+胁迫下叶中抗氧化酶活性,减缓了其中ROS水平的增加.根中ROS变化规律与叶中相似,但抗氧化酶活性与叶中不同.上述结果表明,SA可能通过较早激活抗氧化保护酶缓解了Cu对小麦的氧化伤害,但这4种抗氧化酶在根和叶中所起的作用不完全相同.

外源Ca^(2+)和NO缓解小麦幼苗盐害的生理机制

本文以小麦(Triticum aestivum L.)品种"豫麦49"幼苗为材料,利用CaCl2与NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理盐胁迫下小麦幼苗,研究Ca2+和NO缓解NaCl胁迫对小麦生长抑制的机理.结果显示:NaCl胁迫下,外施10mmol·L-1CaCl2可很好地抑制小麦茎叶电导率升高及根中丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量上升,并能促进小麦叶片中叶绿素及根部脯氨酸(proline,Pro)的积累,从而缓解盐伤害;50μmol·L-1SNP处理可获得与CaCl2处理相似的结果.CaCl2与SNP共同处理可明显增强盐胁迫下小麦幼苗根部Pro积累,提高小麦幼苗过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等缓解盐胁迫,但50μmol·L-1SNP与1mmol·L-1乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸[ethyleneglycol bis(2-aminoethyl ether)tetraacetic acid,EGTA]同时处理则部分地抑制SNP对盐害的缓解作用.推测,NO可能主要通过激活小麦根部细胞质膜Ca2+通道促进Ca2+的吸收,改变胞内Ca2+浓度来发挥其对NaCl胁迫伤害的缓解作用.

UV辐射对拟南芥叶片抗氧化酶系统和膜系统的影响

以拟南芥为材料,采用单一酶提取系统检测UV辐射处理的拟南芥叶片中4种抗氧化酶(超氧化物歧化酶,superoxide dismutase,SOD;过氧化氢酶,catalase,CAT;抗坏血酸过氧化物酶,ascorbate peroxidase,APX和谷胱甘肽还原酶,glutathione reductase,GR)活性和叶片相对电导率及H2O2含量的变化.结果显示,除CAT外其余3种酶的活性随着UV处理时间的延长显著降低,同时叶片相对电导率和H2O2含量显著升高.实验结果表明,UV辐射降低了胞内活性氧的清除能力,导致膜系统受到伤害.

拟南芥干旱相关突变体的远红外筛选及基因克隆

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要限制因素之一。到目前为止,许多研究都仅关注于植物对干旱反应的信号转导网络,而对其中一些很重要的中间成分却知之甚少。保卫细胞定位于植物叶片的表皮中,控制二氧化碳的吸收以及水分的散失,已经成为一种高度特化的细胞体系,可用来研究植物早期干旱信号转导机制。控制气孔的开度在提高植物的抗旱性方面具有重要意义。通过使用远红外热成像仪检测植物叶片表面温度的微小差异,我们成功地筛选并获得了拟南芥(Arabidopsis thaliana)干旱敏感突变体doi1。在干旱胁迫条件下,该突变体表现为叶面温度低于野生型,且失水率比野生型高。利用TAIL-PCR技术成功克隆到该突变体基因NCED3,并利用RT-PCR方法验证了TAIL-PCR结果的可靠性。

黄河流域中下游地区棉花物候和产量对气候变暖的响应

探明气候变暖对棉花物候和产量的影响,旨在为经济的发展和未来棉花产量的预测提供基础的理论依据。本文利用红外线辐射器模拟增温,研究棉花的物候和产量对气候变暖的响应。结果表明,土壤温度升高0.6℃使棉花的花铃期提前3 d,全生育期的长度延长2 d;增温使棉花花铃期和吐絮期的叶片净光合速率分别提高5.4%和14.7%,使棉花平均蕾和棉铃数分别增加7.4%和7.2%;增温也使成熟期的植株生物量和棉铃的干物质分配指数分别提高32.2%和11.0%,而且也使全株的棉铃重和地上生物量分别增加30.4%和38.1%;增温最终导致棉花的产量提高23.6%。这项研究表明,气候变暖可能有利于黄河中下游地区棉花产量的提高。

拟南芥膜蛋白GPX3的原核表达及纯化

本文从哥伦比亚生态型的拟南芥(Arabidopsis thaliana Columbia 0)中克隆了谷胱甘肽过氧化物酶AtGPX3的完整编码序列(Coding sequence,CDS)以及部分片段的CDS序列,构建了该基因的不同区域的表达载体,在Transetta(DE3)的BL21大肠杆菌中表达,并成功纯化了GPX3膜蛋白,不仅为后续实验研究GPX3的结构与功能提供了材料,而且为研究膜蛋白表达与纯化的方法提供了借鉴.

基于水母发光蛋白的低温胁迫下拟南芥胞内Ca^(2+)信号转导研究

通过花序浸染法获得了转化有水母发光蛋白基因的拟南芥植株,利用该材料研究了低温胁迫下植物细胞内Ca2+浓度的变化.结果表明,低温刺激可引起细胞内Ca2+浓度升高,EGTA和LaCl3能抑制Ca2+浓度升高.

MAP激酶介导ABA诱导的H_2O_2产生调节水稻幼根生长

本文利用蛋白激酶抑制剂PD98059和H2O2荧光探针H2DCF-DA,探索MAP类蛋白激酶和H2O2在调节ABA抑制水稻幼根生长中扮演的角色及其可能的作用关系.结果显示,ABA以浓度依赖性抑制水稻幼根生长,明显诱导H2O2在伸长区积累.外源H2O2处理可有效模拟ABA抑制水稻幼根生长,该结果暗示,H2O2可能位于ABA下游,参与调节水稻幼根生长.蛋白激酶抑制剂PD98059处理,明显缓解ABA诱导的H2O2产生和对水稻幼根生长的抑制;并逆转ABA诱导的过氧化氢酶(CAT)活力上升.这些结果表明MAP类蛋白激酶通过调节根中H2O2的产生介导ABA调节的水稻幼根生长.

拟南芥蛋白激酶SnRK2.6的原核表达、纯化及活性分析

从哥伦比亚生态型拟南芥(Arabidopsis thaliana Columbia 0)中克隆SnRK2.6[SNF1(sucrose non-fermenting-1)-related protein kinase 2.6]的完整编码序列(coding sequence,CDS),构建该基因的原核表达载体,将其转化BL21(DE3),经表达纯化得到SnRK2.6蛋白。激酶活性分析发现,原核表达纯化的SnRK2.6有自磷酸化和磷酸化MBP(myelin basin protein)的活性,为后续试验分析SnRK2.6的功能奠定基础。

拟南芥NOA1蛋白的原核表达和分析

通过构建AtNOA1的GST融合表达载体,在E.coli中表达AtNOA1蛋白,并分析不同诱导条件对AtNOA1蛋白表达的影响.结果表明,22℃是AtNOA1表达的最适诱导温度,而IPTG浓度在一定条件下变化对AtNOA1表达量无明显影响.

基于基因枪技术的拟南芥瞬时表达转化方法的建立

以拟南芥叶片为材料,分析不同轰击参数对基因枪转化后的叶片中LUC表达效率的影响.结果表明,-0.09 MPa的真空度4、.5 MPa可裂膜压力以及5 cm的载体膜与叶片距离相结合能够获得最佳的转化效率.同时,研究ABA对基因枪转化后的叶片中LUC基因表达的影响,结果显示转化后的叶片具有正常的生理活性,ABA处理能够较好地诱导LUC基因的表达.

拟南芥PHOT1基因的超表达载体构建及遗传转化

蓝光受体向光素PHOT1和PHOT2以光强依赖方式介导植物向光性反应、叶绿体运动、气孔开放、叶片的伸展及定位生长等许多生理反应,并且在不同的生理反应过程中,PHOT1和PHOT2可能采用不同的信号路径实现其功能互补。为更深入地研究其介导的下胚轴向光弯曲反应机制,构建了拟南芥PHOT1基因超表达载体,测序正确后,利用农杆菌介导花序转化法,分别转入拟南芥野生型gl1及其phot2突变体中,利用潮霉素B对转基因株系进行了初步筛选,并对T3代纯合转基因植株的PHOT1表达量进行了RT-PCR分析,筛选出了比对照gl1植株高16倍左右的PHOT1-OX株系,比对照phot2突变体植株高约12倍的phot2PHOT1-OX株系,为进一步对PHOT1基因功能进行研究提供良好材料。

拟南芥响应过氧化氢突变体的筛选及遗传分析

利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的拟南芥突变体库筛选过氧化氢(H2O2)敏感突变体,以期为研究氧化胁迫的分子机制提供遗传材料。从该突变体库中筛选出1株H2O2敏感突变体hps12(hydrogen peroxide sensitive 12)。表型分析发现,hps12突变体植株矮小,果荚较短,并且在4 mmol/L H2O2处理下hps12的子叶变绿情况明显低于野生型(WT),突变体的离体叶片在10 mmol/L H2O2处理下相比WT表现出更为明显的衰老症状。进一步遗传学分析表明,该突变体为单基因隐性突变。

拟南芥PHOT2基因超表达载体的构建及转化

采用PCR技术扩增拟南芥PHOT2基因编码序列,并将其转入pSUPER1300超表达载体中,构建了pSUPER1300-PHOT2超表达载体,利用农杆菌介导花序转化法,转入拟南芥野生型gl1、phot1突变体中。PCR扩增及RT-PCR分析表明,该基因超表达,筛选到了潜在的转基因株系。

外源NO诱导的拟南芥保卫细胞胞质pH升高先于气孔关闭

以pH敏感的绿色荧光蛋白拟南芥转基因植物为材料,研究了保卫细胞胞质pH变化与外源一氧化氮(nitric oxide,NO)诱导气孔关闭的关系,结果发现,与对照相比,100μmol/LNO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)可显著增加胞质的pH(增加约0.29个pH单位),并诱导气孔关闭.NO清除剂c-PTIO、弱酸丁酸以及质膜H+-ATP酶的抑制剂钒酸钠均有效抑制了SNP诱导的保卫细胞胞质碱化和气孔关闭,而弱碱苄胺的作用与丁酸相反,说明保卫细胞胞质碱化介导了外源NO诱导的气孔关闭.另外,钙离子的螯合剂EGTA、钙调蛋白激酶抑制剂ML-7、钙调素的拮抗剂W7以及激酶抑制剂K-252a均可明显抑制外源NO诱导的胞质pH升高和气孔关闭,说明钙离子及磷酸化在NO诱导的保卫细胞胞质碱化和气孔关闭中发挥重要作用.