植物生长素运输载体研究进展

生长素运输载体通过影响极性运输而作用于植物组织器官的形成、生长等过程.植物中存在三种类型生长素运输载体:AUX1(Auxin Resistant)蛋白、PIN (PIN-FORMED)蛋白家族和MDR/PGP(Multidrug-Resistant/P-glycoprotein)蛋白家族.对拟南芥、玉米、水稻中生长素运输载体的最新研究进行了综述,并对未来可能研究领域提出了展望.     

低磷胁迫下水稻根系的发生及生长素的响应

 研究了5个磷浓度下（0,10,50,100,300 μmol/L）水稻植株的生物量以及水稻根系发生和伸长,并测定正常供P（300 μmol/L）与低磷(10 μmol/L)条件下水稻不同部位生长素浓度以及生长素外流蛋白OsPIN家族基因的表达情况。结果表明,与正常供P处理相比,随着供P浓度的降低,水稻地上部的干质量降幅显著,进而导致根冠比显著增加;与正常供P处理相比,低P处理的水稻根冠比增幅约为100%。水稻种子根、不定根和侧根的长度随供P浓度降低而显著增加,而不定根数及侧根密度随着供P浓度的降低而降低。与正常供P处理相比,低P处理的水稻倒1叶、根茎结合处和根系的生长素浓度显著上升,增幅分别为85%、161%和86%,差异达显著水平。RT PCR结果表明,与正常供P相比,低P处理24 h和96 h的水稻根系OsPIN5a表达上调。低P胁迫下水稻生长素合成和从地上部到根系极性运输的增强是水稻根系发生对低P胁迫响应的重要生理机制之一。     

橡胶树HbJAZ3突变体蛋白的原核表达及纯化

植物JAZ蛋白是茉莉酸信号调控途径的关键环节之一。HbJAZ3基因是橡胶树乳管细胞中编码JAZ蛋白的基因家族成员之一。本文采用原核表达和定点突变技术,构建了pET28a（+）-JAZ3、pET28a（+）-JAZ3-ZIM-mut（缺失ZIM结构域中TIFY基序）和pET28a（+）-JAZ3-Jas-mut（缺失Jas结构域的保守氨基酸FLEKRK）的His标签融合蛋白表达载体,并成功转化大肠杆菌Rosetta（DE3）。在37 ℃条件下,用1 mmol/L IPTG诱导2 h能够诱导目的蛋白以包涵体的形式大量表达。通过镍柱纯化了目的蛋白,获得了HbJAZ3及其ZIM结构域和Jas结构域的突变体蛋白,为进步一鉴定乳管细胞茉莉酸信号途径的关键环节打下了良好基础。     

水稻SUMO化E3连接酶SIZ1调控缺磷条件下根的发育和根构型形成

植物应对磷胁迫的方法之一是改变根系的构型。以水稻SUMO化E3连接酶SIZ1突变体ossiz1为供试材料,研究了OsSIZ1在水稻根发育中的作用以及其与磷胁迫、生长素之间的关系。与野生型相比,OsSIZ1抑制ossiz1种子根和不定根的伸长,促进侧根密度的增加和根毛的增多。缺磷时,突变体ossiz1的反应更强烈,即不定根伸长、侧根密度增大和根毛增多的趋势更加明显。说明OsSIZ1参与调控水稻根构型的改变,低磷时效果更明显。ossiz1地上部和地下部的总磷浓度显著高于野生型,说明OsSIZ1在水稻中负调控磷素的吸收利用。定量RT-PCR结果显示,ossiz1中OsYUCCA1和OsPIN1a/1b的相对表达量显著高于野生型,说明OsSIZ1负调控根中生长素的合成与极性运输,并且缺磷时负调控作用减弱。结果表明,SUMO化E3连接酶OsSIZ1调控缺磷条件下根构型的形成,而且这一过程可能是通过调控生长素分布完成的。     

生长素对水稻根系生长发育调控的研究进展

水稻根系是非常重要的吸收营养和水分的器官,其生长与发育受多个植物激素协同调控。本文综述了生长素对水稻根形态建成调控的分子遗传学研究进展,影响生长素合成的YUCCA基因是通过控制生长素在植株体内的浓度来改变根的形态。而生长素运输主要通过调控生长素输出载体PIN和生长素输入载体AUXI的极性分布,影响侧根和不定根的发育,以及根的向重性。此外,TIR1、Aux/IAA与ARF互作在生长素信号转导中起重要的调控作用。其他激素可以通过信号转导途径影响生长素的分布,调控根系统的建成。但目前水稻相关基因的克隆进展缓慢,对生长素调控网络认识还不够清晰。因此,更为深入的研究水稻生长素相关基因将对理解水稻根系发育的分子机制具有重要意义。     

水稻腺苷5'-磷酰硫酸激酶编码基因的克隆及其酶活分析

硫是植物生长所必需的大量元素之一。植物通过根系吸收土壤中的硫酸盐,经ATP硫酸化酶活化为腺苷5'-磷酰硫酸(adenosine 5'-phosphosulfate,APS)。APS的代谢包括初级代谢和次级代谢,分别是APS还原酶催化APS生成亚硫酸盐;腺苷5'-磷酰硫酸激酶(adenosine 5'-phosphosulfate kinase,APSK)催化APS磷酸化生成3'-磷酸-腺苷5'-磷酰硫酸(3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate,PAPS),PAPS进一步作为硫酸根供体参与胞内的硫酸化反应。近年来的研究表明,拟南芥APSK在调节硫的初级和次级代谢的过程中具有重要功能,且受氧化胁迫的APSK1在亚基C86和C119间形成二硫键降低其催化活性。水稻的同工酶是否也会受到氧化还原调控尚无相关报道。对APSK序列进行分析,发现水稻APSK1含有与拟南芥APSK1 C86和C69同源的半胱氨酸。本研究对水稻APSK1基因进行了克隆、双突变和酶活分析。OsAPSK1及双突变C36A/C69A经原核表达、纯化,获得了OsAPSK1及双突变蛋白。体外酶活分析表明,在氧化环境中OsAPSK1活性受到抑制,而C36A/C69A双突变蛋白不受氧化环境的影响。推测水稻胞内受到氧化胁迫时会降低OsAPSK1的活性,从而促进还原型谷胱甘肽的合成,提高水稻的抗氧化能力。通过分析PAPS的含量与氧化胁迫之间的相关性及不同OsAPSK亚型的活性调节机制等将有利于进一步阐明APSK在胞内的功能。     

钙信号试剂对水稻种子根负向光性生长的影响

 为了探讨水稻根负向光性形成与钙信号传导的关系,以水稻种子根为材料,用不同浓度的钙信号试剂\[氯化钙、钙通道有机阻断剂异搏定、钙通道无机阻断剂氯化镧、钙调素抑制剂氯丙嗪（CPZ）以及生长素极性运输抑制剂NPA\]处理水稻种子根,以1/10 Hoagland培养液为对照,并用100~200 μmol/(m2·s)单侧光照射24 h。实验结果表明,适量的CaCl2使水稻种子根负向光性增强并使其生长加快,负向光性增强是由于外源Ca2+进一步促进生长素从向光侧向背光侧运输引起的,与生长速率加快无关;同时,随着钙通道有机阻断剂、无机阻断剂、钙调素抑制剂以及生长素极性运输抑制剂浓度的上升,水稻根的负向光性及生长均受显著抑制,当异搏定的浓度大于100 μmol/L,LaCl3的浓度大于12.5 μmol/L,负向光性消失,种子根的生长也受到严重的影响;而60 μmol/L钙调素抑制剂氯丙嗪、6 μmol/L 生长素极性运输抑制剂NPA也使得根负向光性消失,根的生长几乎停止;向LaCl3溶液、异搏定溶液以及NPA溶液中添加100 μmol/L CaCl2可使负向光性及生长速率得到不同程度的恢复,表明钙离子作为第二信使系统,与生长素相互作用,参与光信号调控水稻根生长和负向光性形成。     

生长素响应及转运信号在玉米不同节位腋芽发育过程中的分布模式分析

玉米多穗影响玉米的产量和品质,受环境因素及基因型等诸多因素调控。生长素作为一种重要的植物发育调控因子,其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用。借助DR5rev::mRFPer和pZmPIN1a::ZmPIN1a::YFP的转基因植株,通过分析红色荧光蛋白标记的生长素响应信号和黄色荧光蛋白标记的生长素转运蛋白PIN1a的分布模式发现,在植株发育早期,不同节位上的腋芽处于同一发育时期,未发生成花转变,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式是一致的,均匀分布在整个腋芽原基中。随着植株的生长,不同节位上的腋芽发育开始出现不同步,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式产生明显差异,位置越靠上的腋芽生长素响应信号越强,极性转运越活跃。研究结果暗示,生长素局部合成和极性转运在玉米腋芽发育过程中均发挥作用。     

大豆生长素受体基因家族及组织化学表达模式分析

生长素是调控植物生长的主要激素之一,TIR1/AFB是主要生长素受体基因,参与生长素信号的响应及传递。本研究分析了大豆中生长素受体TIR1/AFB基因家族的各个成员,依据拟南芥生长素受体基因序列比对及系统进化分析,可将大豆生长素受体分为三个聚类,其中I类和II类分别作为ATTIR1/AFB1和ATAFB2/AFB3的同源蛋白均含有FBOX和LRR(Leucine Rich Repeat)结构域,III类作为ATAFB4/AFB5的同源蛋白仅含LC(Low complexity)结构域。基因表达芯片分析结果表明,部分大豆生长素受体基因在不同组织中具有特异性的表达模式,预示着这些基因可能参与相关生物学过程的调控。组织化学表达模式检测结果表明,部分生长素受体在大豆主根及侧根中具有特异表达模式,预示这些基因可能参与大豆主根生长及侧根发生的调控过程。     

新霉素磷酸转移酶基因nptⅡ的原核表达、蛋白纯化及其活性鉴定

 通过PCR方法从pCAMBIA1305载体上克隆了新霉素磷酸转移酶基因nptⅡ的全编码序列,并插入到原核表达载体pET30a（+）中,构建了重组质粒pET30a nptⅡ。将重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）宿主菌,经IPTG诱导,获得了相对分子量为35 kD的表达蛋白,约占全菌总蛋白的45％。表达蛋白以可溶性和包涵体两种形式存在。用5 mmol/L 二硫苏糖醇和1％十二烷基肌氨酸钠变性溶解包涵体,经透析后复性获得了可溶性重组蛋白。将可溶的表达蛋白用Ni2+ NTA亲和层析纯化,获得纯化的NPTⅡ蛋白,电泳谱带扫描分析表明蛋白纯度达95％以上。体外活性检测显示,NPTⅡ蛋白具有良好的生物活性,在浓度30 μg/mL以上时可使卡拉霉素失去抑菌活性。     

豫北优质大豆产业发展策略

针对豫北地区的大豆生产现状，从气候、土壤、品种、生态因素及市场需求等方面提出了优质大豆的发展策略与途径。     

Comparisons of methods of scheduling irrigations of potatoes

Irrigation of Netted Gem potatoes was scheduled during three growing seasons by three methods: (a) when plants displayed first visual symptoms of moisture stress, (b) when indicated by a soil moisture budget involving estimated evapotranspiration, and (c) on the basis of tensiometer readings of soil moisture suction. When the tensiometer method of scheduling was used, the mean yields of tubers were 55.0 and 25.8 cwt/acre (6160 and 2890 kg/ha) higher than those obtained with the other two scheduling methods. Methods did not affect the specific gravity of potatoes. Method (a) scheduled irrigations least frequently. Scheduling by the budget method was not always adequate because it was based on the assumption that the crop extracted water from a constant 4 ft (1.2 m) profile from planting to full vegetative growth. In one year the budget method scheduled the first irrigation earlier than necessary and delayed the second irrigation during a critical period of crop growth. From full vegetative cover to harvest the irrigation schedules were alike for both the budget and tensiometer methods.     

吉林省平安农业科学院大豆所大豆研究工作报告

1　吉林省平安农业科学院大豆研究工作简介吉林省平安农业科学院大豆研究所 ,设在吉林省长春市西安大路种子大厦内。现有科技人员 6人 ,其中研究员 2人 ,农艺师 2人 ,技术员 2人 ,定向培养研究生 2人。大豆研究所的主要任务是选育稳产、高产、优质及抗病虫大豆新品种 ;同时密切     

湖南沅陵4种绿茶品质成分分析

以长沙县高桥相同嫩度茶鲜叶原料采用卷曲形毛尖茶加工工艺制绿茶为对照,分别对沅陵县齐眉翠峰、凤娇碣滩茶、干发茶和军大坪茶4种绿茶的主要生化成分与感官品质进行初步分析。结果表明,沅陵4种绿茶的茶多酚总量28.76%~30.34%,游离氨基酸总量2.35%~3.22%,咖啡碱含量3.00%~3.63%,水浸出物含量37.26%~40.07%,可溶性糖总量5.46%~5.65%,可溶性蛋白含量1.50%~1.74%,类黄酮化合物总量1.16%~1.79%,叶绿素总量1.36%~2.01%,儿茶素总量13.53%~16.20%。与对照相比,4种绿茶的茶多酚、可溶性糖和儿茶素总量均高于对照,除齐眉翠峰外其余3种茶样水浸出物和叶绿素总量均高于对照,除干发茶外其余3种茶样类黄酮化合物总量均高于对照。     

Analysis of nutritional components of eight famine foods of the Republic of Niger

In the western Sahel, indigenous plants become important staples when cereal harvests are inadequate to support populations inhabiting that region of Africa. The purpose of this study was to assess the nutrient content of several of these edible wild plants. The leaves of the following seven plant foods were analyzed: Ziziphus mauritiana, Cerathotheca sesamoides, Moringa oleifera, Leptadenia hastata, Hibiscus sabdarifa, Amaranthus viridi, and Adansonia digitata. The fatty acid, vitamin E, carotenoid, selected mineral and amino acid contents of these plant foods were determined. These same analyses were performed on the fruit of the Adansonia digitata. In quantitative and qualitative terms, Amaranthus viridis was found to be an excellent source of protein. Its amino acid composition compared favorably to that of a World Health Organization (WHO) protein standard. It also contained considerable amounts of the two fatty acids that are essential in humans (linoleic and -linolenic) and a number of minerals including iron, magnesium, calcium and zinc. The leaves of Hibiscus sabdarifa contained an appreciable quantity of protein the composition of which was comparable to the WHO standard. The mineral content of the leaves of this plant was also exceptionally high; noteworthy was its high zinc content. H. sabdarifa also contained significant quantities of the two essential fatty acids. Ziziphus mauritiana was an excellent source of the essential fatty acid linoleic acid and several of the metals including iron, calcium, magnesium and zinc. Its content of other essential nutrients, however, was rather low. In general, Adansonia digitata leaves were nutritionally superior to the fruit of the tree; however, the fruit did contain useful quantities of potassium, phosphorus, zinc and -linolenic acid. The Leptadenia hastata leaves were an especially good source of lutein and -carotene. These data should be useful to the people who inhabit the western Sahel in helping them devise healthy diets during times when cereal staples are in short supply.     

防治水稻潜叶蝇的药剂筛选

通过对防治水稻潜叶蝇不同药剂、不同用量的田间对比试验,结果表明,32 g/kg的35%丁硫克百威拌种预防潜叶蝇效果最好,药效可达55 d以上,适宜在生产上推广应用。     

狗牙根诱变后代抗寒性评价

通过电解质外渗法和匍匐茎恢复试验对‘阳江’狗牙根及其12个通过形态鉴定选出的坪用价值高且花序密度低的诱变后代进行抗寒性鉴定。电解质外渗法结果表明:诱变后代间的抗寒性具有较大差异,其叶片半致死温度(LT₅₀)的变异范围为-7.6～-0.2℃(最低值与最大值相差7.4℃);参试材料抗寒性由强到弱依次为M18>M4>M26>M28> M22>阳江>M29>M31>M10>M37>M16>M1>M25,其中,有5个诱变后代抗寒性优于亲本,分别是M18、M4、M26、M28、M22。匍匐茎恢复实验结果表明:诱变后代M1、M22、M26、M31、M25在0℃和-5℃低温胁迫后的恢复生长率都高于亲本,恢复能力均优于亲本;M10、M37、M28在-5℃低温胁迫下,恢复生长能力低于亲本,抗寒性相对较弱,M16和M4在0℃和-5℃低温胁迫下,恢复生长率都低于亲本,抗寒性明显弱于亲本。综合2种方法鉴定结果显示:诱变后代M1、M25的恢复能力较强;M4、M28的叶片抗寒性较好,青绿期较长;M22、M18、M26的叶片抗寒性和匍匐茎恢复能力均较强;M29,M31的叶片抗寒性和匍匐茎恢复能力与亲本相似;M10、M16、M37的叶片抗寒性和匍匐茎恢复能力均较弱,整体抗寒性较弱。     

12份白花泡桐材料亲缘关系的ISSR分析

以‘福桐’、‘绿桐’2个无性系与10个不同种源的白花泡桐个体为研究对象，采用ISSR分子标记对12份白花泡桐材料的亲缘关系进行研究，并利用DPSv3.01进行聚类分析。结果表明：10条引物共扩增出66条条带，其中有37条多态带，多态性比例为56.1%。根据ISSR聚类分析结果，在遗传距离为0.35时，12份白花泡桐材料可分为5类，第1类为‘福桐’无性系与河南、河北种源个体；第2类为‘绿桐’无性系与湖南、湖北、江苏种源个体；第3类为浙江、广东种源个体；第4类为江西、福建种源个体；第5类为广西种源个体。此结果     

龙眼种质资源果实经济性状的稳定性评价

为了探讨龙眼(Dimocarpus longan Lour.)种质果实性状的稳定性,连续3a对40份不同基因型龙眼种质果实数量性状的年际间表现进行测定比较。结果表明,在气候条件差异较大的不同年份,单果重、果皮重、果肉重、种子重、果皮厚、可食率、可溶性固形含量等果实性状均表现丰富的多样性,并存在年际间的显著或极显著水平差异,气候条件对果实数量性状有显著影响;不同性状的稳定性有差异,其中可食率的稳定性最高,其次是可溶性固形物含量。通过聚类分析,可将40份龙眼种质按果实性状稳定性分成7类。