基于ISSR分子标记的花叶藓科植物遗传多样性分析

为了解花叶藓科内植物的遗传多样性,本研究采用ISSR分子标记对采集于海南省和广东省的16种花叶藓科植物的遗传多样性和亲缘关系进行分析。结果显示:(1)筛选出的8条ISSR引物共扩增出201条条带,其中多态性的条带有118条,多态性比例为58.71%,平均每个引物扩增出14.75个多态性条带。(2)16种花叶藓科植物的遗传相似系数范围为0.4925~0.8109,平均遗传相似系数为0.6527。(3)将0.6900作为最低相似系数时,16种花叶藓科植物被分为7大类:第一类包括梯网花叶藓(Calymperes afzelii)、兜叶花叶藓(Calymperes moluccense)、匍网藓(Mitthyridium fasciculatum)、齿边花叶藓(Calymperes serratum)、圆网花叶藓(Calymperes erosum);第二类包括黄匍网藓(Mitthyridium flavum)、细刺网藓(Syrrhopodon spiculosus)、鞘刺网藓(Syrrhopodon armatus)、八齿藓(Octoblepharum albidum)、刺肋白睫藓(Leucophanes albescens);第三类包括网藓(Syrrhopodon gardneri);第四类包括巴西网藓原变种(Syrrhopodon prolifer var.prolifer);第五类包括巴西网藓鞘齿变种(Syrrhopodon prolifer var.tosaensis)、卷叶网藓(Syrrhopodon involutus);第六类包括日本网藓(Syrrhopodon japonicus);第七类包括拟兜叶花叶藓(Calymperes graeffeanum)。本研究从分子水平上揭示了花叶藓科植物的遗传多样性和亲缘关系,为花叶藓科植物的分类学地位提供了理论依据。

氮素调控对草地早熟禾解剖结构及组织碳氮含量的影响

采用控制变量法,即控制单一变量(霍格兰德培养液中氮素的浓度),用不同氮素浓度培养液进行植物培养,取其典型部位制作成石蜡切片,观察、测量、分析解剖结构各指标之间的差异,并测定总氮、总碳含量,研究氮素调控下解剖结构及C/N的变化规律。结果表明:15 mmol/L高氮处理的草地早熟禾,其叶、茎、根颈中的表皮厚度、厚壁组织长度、气腔面积、维管束面积等指标数值均与中氮、低氮有显著差异,高氮各组数据均大于其他两组。当氮素浓度为15 mmol/L时,利于草地早熟禾解剖结构的发育。随着氮素浓度增加,叶、茎、根颈3个部位的总氮、总碳含量呈现上调趋势,相同氮处理下草地早熟禾不同部位的C/N为根颈>茎>叶。

砂藓(Racomitrium canescens)RcADH基因的克隆及生物信息学分析

本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,克隆得到砂藓乙醇脱氢酶基因RcADH。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中构建了RcADH过表达株系。通过对其生物信息学分析显示:RcADH的cDNA开放阅读框长1140 bp,编码含有379个氨基酸残基的多肽序列。RcADH蛋白理论等电点为6.79;脂肪指数为89.0,不稳定系数为24.35,属于不稳定的蛋白质。分析蛋白的跨膜结构域,结果显示RcADH基因编码的蛋白不含跨膜区。预测RcADH蛋白质中没有信号肽,属于非分泌型蛋白质。砂藓中RcADH蛋白与其它植物中的乙醇脱氢酶蛋白质序列具有较高的相似性,蛋白质亲缘关系系数为96.83%。本研究可为进一步探索RcADH基因功能提供基础。

砂藓抗高温相关基因RcDAPDC的克隆及表达分析

二氨基庚二酸脱羧酶(diaminnopimelate decarboxylase, DAPDC)是合成赖氨酸的关键酶,在生物体的生命活动及非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)高温胁迫蛋白质组数据中发现一个表达量上调的DAPDC蛋白质,将其命名为RcDAPDC,并对编码此的基因全长CDS序列进行了克隆,还对此基因进行了基本的生物信息学分析,同时对砂藓在60℃高温胁迫、脱水和复水条件下的表达变化进行了分析。RcDAPDC基因CDS全长1 521 bp,编码蛋白质的氨基酸数为506,相对分子质量为55.9 kD,理论等电点为5.83,不稳定指数为36.91,是一个稳定蛋白,亲水性的平均值(GRAVY)为-0.169,预测该蛋白质为亲水性蛋白,不具有跨膜结构域。实时荧光定量PCR结果显示,RcDAPDC基因在60℃高温处理1 h时表达量最高;RcDAPDC基因在干旱和复水过程中呈现差异性表达,推测RcDAPDC不仅可能参与砂藓的抗高温胁迫反应,而且还可能参与砂藓的干旱胁迫响应和复水过程。本研究对进一步研究砂藓RcDAPDC基因的生物学功能提供了一定的理论基础和研究方向。

砂藓(Racomitrium canescens)RcRab基因的克隆及生物信息学分析

本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱处理转录组数据库中筛选获得小G结合蛋白基因Rab的mRNA序列,通过RT-PCR法扩增,得到RcRab基因的CDS序列,并对其进行了生物信息学分析。结果表明,该基因c DNA全长为1171 bp,包含636 bp的开放阅读框,编码211个氨基酸。预测该基因有Rab家族的保守结构域-G结构域。RcRab蛋白分子质量为23.29 kD,理论等电点为5.76,具有亲水性,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。进化树分析表明,RcRab蛋白质与小立碗藓(Physcomitrella patens)Rab蛋白质亲缘关系最近。本研究可为进一步探索RcRab基因在苔藓植物中的抗旱机制提供数据基础。

砂藓RcRab基因响应非生物胁迫的表达分析及载体构建

为了研究砂藓(Racomitrium canescens)中的小G结合蛋白基因RcRab在非生物胁迫下发挥的作用,以砂藓为材料,利用实时荧光定量PCR,对砂藓的RcRab基因的表达情况进行了分析。结果表明,RcRab在不同的逆境胁迫处理下的表达不相同;与对照相比,RcRab在干旱和高温处理下表达量均升高,在低温和水渍处理下表达量先下降再上升,说明RcRab基因在多重胁迫下发挥重要的调控作用。将RcRab基因成功构建到植物表达载体pRI101-AN上,为进一步研究其抗逆功能奠定基础。

尖孢镰刀菌M1耐热蛋白酶纯化及酶学性质

【背景】前期工作中,从北大仓白酒大曲分离到一株真菌,经形态学和分子生物学方法,将其鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporim)M1,研究发现该菌能产中性蛋白酶。中性蛋白酶是应用于工业化生产的重要酶制剂。由于其作用条件温和、催化速率较高,被广泛应用于食品、医药、皮革、饲料、化工和废弃物处理行业。【目的】为了使该菌蛋白酶应用于相关工业生产,需要对该蛋白酶进行纯化和酶学特性研究。【方法】采用硫酸铵分级分离、疏水和离子交换层析对该菌蛋白酶进行纯化,通过SDS-PAGE测定酶的纯度和分子量,并研究其热稳定性和酸碱适应性。【结果】经各步层析,蛋白酶纯化倍数达26.1,得率为7.9%;经测定纯酶的分子量为62 kD;该酶最适温度为40℃,最适pH为7.0,属于中性蛋白酶;该酶对酸较敏感,对碱有较强的耐受性;耐热性较强,但酶活性不受乙二胺四乙酸二钠盐抑制。【结论】由于该中性蛋白酶具有较好的耐热性,因此,可作为工业生产上潜在的生物催化剂。

砂藓干旱胁迫相关转录因子基因RcTIFY1的克隆及表达分析

TIFY是植物特有的转录因子,可以调控植物分生组织的分裂,控制果实成熟度,也能提高植物抗旱性,并且减少机械损伤造成的伤害。本研究以砂藓(Racomitrium canescens)为材料,从砂藓干旱胁迫转录组数据库中筛选获得1个在干旱胁迫处理中具有显著差异表达的TIFY基因的m RNA序列,将该序列命名为RcTIFY1。我们对RcTIFY1基因全长CDS序列进行了克隆,并对RcTIFY1基因进行生物信息学分析,同时分析了砂藓在干旱和高温胁迫处理下RcTIFY1基因的表达变化。结果表明,该基因cDNA全长为1326 bp,包含1287 bp的开放阅读框,编码含有428个氨基酸残基的多肽片段。预测RcTIFY1基因编码的蛋白质有TIFY家族的保守结构域。预测RcTIFY蛋白质分子质量为46.14 kD,理论等电点为9.31,具有亲水性,不属于跨膜蛋白且不存在信号肽。本研究可为进一步探索RcTIFY1基因在苔藓植物中的抗逆机制提供数据基础。

薰衣草及其精油在医疗应用中的研究进展

薰衣草(Lavandula angustifolia)是唇形科薰衣草属半耐热性植物,因其特别的芳香性成为重要的香料植物之一。薰衣草原产于地中海和欧洲南部,现已遍布非洲北部和东部以及中东国家、西南亚和印度东南部等地。薰衣草具有观赏价值,是园林景观的常用植物。在医疗保健方面,薰衣草也具有显著应用价值,大量研究表明薰衣草及其精油具有抗菌消炎、祛斑美白、镇静催眠、镇痛和抗焦虑等作用,广泛应用于医疗、美容、香薰、化妆品等领域,薰衣草因此备受人们喜爱。近年来薰衣草备受国内外关注,本研究总结了近年来薰衣草及其精油在医疗方面的研究进展,对薰衣草的作用机制进行了概述,以期为后续薰衣草及其精油的研究提供参考。

苹果酸脱氢酶在植物中的研究进展

苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)广泛存在于生物体中,具有高度的保守性,在各种生物代谢途径中起着重要作用。苹果酸脱氢酶是三羧酸循环过程中的关键酶,在植物中,苹果酸脱氢酶还参与CO_(2)同化中的丙酮酸羧化途径、细胞质内的氧化还原调节等过程,并参与种子萌发、植物抗逆相应等过程,长期以来都是人们研究的热点。本研究对苹果酸脱氢酶在植物中的研究进展进行概括总结,主要包括苹果酸脱氢酶基因的结构分类、生化功能机制、参与的植物生理过程以及在植物抵抗逆境过程中的作用等方面,本研究对植物苹果酸脱氢酶的进一步深入研究提供理论依据。