BpAP1转基因白桦中开花相关基因的时序表达

为揭示白桦(Betula platyphylla×B.pendula)中Bp AP1转录因子的调控机理,以Bp AP1过表达、抑制表达转基因白桦以及非转基因对照白桦(NT)为试材,对前期获得的Bp AP1转基因白桦中的6条开花相关基因(BpPI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1和LFY)进行了定量PCR分析,探讨了白桦Bp AP1转录因子与这6条开花基因的表达调控关系以及它们对白桦提早开花的影响。结果表明:非转基因对照与Bp AP1抑制表达转基因白桦叶片中Bp AP1、Bp PI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1和LFY的相对表达量在不同发育时期变化均不显著。Bp AP1过表达转基因白桦叶片和雄花序中这7条基因的表达量在不同发育时期均显著高于NT和Bp AP1抑制表达转基因白桦。在Bp AP1过表达转基因白桦中,除Bp AP1和TFL1外,其他5条基因在各个时期的雄花序中表达量均为最高,多数基因的表达高峰出现在6月15日;另外,Bp AP1、Bp MADS4、Bp MADS5和Bp PI在8月15日的雄花序中表达量也很高;TFL1的相对表达量在9月1日的叶片中显著上调;LFY基因在生长发育最旺盛的6、7月份的雄花序中达到了表达高峰。Bp AP1与Bp PI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1、LFY这6条开花相关基因之间均呈极显著的正相关。     

银杏小孢子蛋白提取及双向电泳技术优化

对银杏小孢子蛋白提取方法、上样量等进行试验。结果表明：在蛋白提取方面,TCA/丙酮法最佳,该方法提取的总蛋白得率最高,所获蛋白在2-DE图谱获得的点数最多、最清晰;饱和酚法次之;Tris-HCl法最差。上样量方面,蛋白上样量为1 500μg时得到的2-DE图片,蛋白点清晰,重叠现象少,图谱质量最佳;蛋白上样量为2 100μg时2-DE图谱的多蛋白点相互重叠,横竖条纹严重;上样蛋白为900μg时,2-DE图谱上蛋白点较少,丰度较弱。     

苹果花芽孕育蛋白质组学初步分析

 【目的】苹果为中国乃至世界最主要果树之一，但由于童期长、其育种工作一直落后于其它作物。本研究旨在揭示苹果花芽分化机理，缩短苹果童期，加速苹果育种进程。【方法】运用蛋白质组学研究技术（双向电泳技术、生物质谱技术、生物信息学技术）对富士苹果树短枝停长后3～9周的花芽、叶芽进行蛋白质分析研究。【结果】短枝停长后第7周花芽形态分化开始，第7周花芽较叶芽的2-DE图谱有283个蛋白点在表达上有明显的质和量的变化。4个蛋白点（16.4、30.2、40.3、65.1 kD）为花芽形态分化开始时初前（花序原始体出现）花芽2-DE图谱所特有；3个蛋白点（39.3、60.2、66.3 kD）为初后（侧花出现）花芽2-DE图谱所特有，1个蛋白点（77.1 kD）为萼片期花芽2-DE图谱所特有。对富士苹果花芽形态分化开始时的4个特异蛋白点用基质辅助激光解吸P电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）进行肽质量指纹谱分析，并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测，初步认为第256号（16.4 kD）、298号（30.2 kD）蛋白点是未知蛋白，第327号（40.3 kD）蛋白点是与合成酶有关的蛋白，第367号蛋白点（65.1 kD）是一个与转录有关的RNA结合蛋白。【结论】富士苹果花芽形态分化开始时有16.4、30.2、40.3、65.1 kD 4个特异蛋白、侧花出现时有39.3、60.2、66.3 kD 3个特异蛋白、萼片出现时有77.1 kD 1个特异蛋白出现。16.4、30.2 kD是未知蛋白，40.3 kD是与合成酶有关的蛋白，65.1 kD是一个与转录有关的RNA结合蛋白。     

王浆高产蜜蜂和原种意大利蜜蜂咽下腺发育蛋白质组分析

 【目的】对王浆高产蜜蜂（浆蜂）（A. m. ligustica）和原种意大利蜜蜂（原意）（A. m. ligustica）1、3、6日龄工蜂咽下腺进行蛋白质组研究,揭示咽下腺在此阶段的发育特征。【方法】采用双向电泳方法对浆蜂和原意咽下腺进行蛋白质组研究,通过与已鉴定蛋白功能的咽下腺和蜂王浆蛋白质组图谱比较,推断部分蛋白的功能。【结果】浆蜂咽下腺在3个日龄表达的蛋白数（210、192、230）分别显著的高于原意（169、188、212）,两蜂种均在6日龄表达蛋白最多（P＜0.05）。浆蜂咽下腺3个日龄表达的共有蛋白数为119个,其中21个蛋白表达量随咽下腺的发育显著上调,14个蛋白显著下调;原意咽下腺3个日龄表达的共有蛋白数为107个,其中15个蛋白表达量随咽下腺的发育显著上调,19个蛋白显著下调（P＜0.05）。1日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为145个,其中28个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,14个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为65个,原意为24个;3日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为138个,其中31个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,19个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为54个,原意为50个;6日龄浆蜂和原意咽下腺共有蛋白为175个,其中44个蛋白点浆蜂表达量显著高于原意,25个蛋白点原意表达量显著高于浆蜂,浆蜂特有蛋白为55个,原意为37个（P＜0.05）。与原意相比,浆蜂咽下腺发育3个日龄特有蛋白点总数为72个。从3日龄开始在浆蜂和原意咽下腺的蛋白表达谱中出现大量的王浆主蛋白点。【结论】从工蜂羽化到6日龄这一阶段内,浆蜂咽下腺蛋白表达明显比原意活跃,6日龄是2蜂种表达最为活跃的阶段。咽下腺发育过程中的共有蛋白为咽下腺发育所必需的管家蛋白,但它们的表达模式存在较大差异。不同日龄的特异蛋白表明咽下腺在不同的发育阶段需要不同的蛋白来调控。两蜂种工蜂咽下腺都从3日龄就开始分泌蜂王浆。     

白桦雄花突变体及其细胞学特征

以雄花序发育异常突变体为材料,从2008年9月18日至2009年5月6日,分期取材,对其花序和花药的形态结构进行比较分析,并利用生物显微制片技术观察其减数分裂和雄配子体发育。结果表明:该雄花突变体着生在当年生枝条的中部,出现较晚,形态较长且细,该植株上仍有形态上看似正常的雄花序。另外,经细胞学观察比较发现,这两种雄花序生殖发育也呈现异常状态。在单核小孢子形成之前,突变雄花序的花药及雄配子体发育比正常植株的雄花序要晚,并在单核小孢子后期发生败育,第二年春天不进行有丝分裂,不能形成成熟的花粉;形态看似正常的雄花序虽然能形成单核小孢子越冬,在第二年春天能形成成熟花粉,但只有部分花药开裂并散粉,由此推测这个白桦雄花突变体可能为雄性不育突变体。     

桃豫矮砧1号矮化相关蛋白的双向电泳分析

为研究豫矮砧1号的矮化机理,以豫矮砧1号和毛桃不同生长时期(6,8,9月)的叶片为材料,运用双向电泳技术分析差异表达的蛋白。结果表明:添加硫脲的裂解液提取蛋白效果较好,以90μg蛋白上样量进行双向电泳,背景少、蛋白质斑点清晰、重复性高;用Image Master 2D软件对图谱进行分析,在豫矮砧1号6,8,9月份材料的2-DE图谱上分别检测到557,554,441个蛋白点,在毛桃6,8,9月叶片材料的2-DE图谱上分别检测到548,529,427个蛋白点;检测出16个差异表达蛋白,其中12个蛋白在豫矮砧1号6月份材料中特异表达,3个蛋白在豫矮砧1号8月份材料中特异表达,1个蛋白在豫矮砧1号和毛桃8,9月份叶片中均有不同水平的表达。     

板栗酰基转移酶基因的克隆及其在短雄花序发育中的表达

板栗短雄花序有利于减少树体营养消耗。雄花短化的机理研究对新种质的培育与利用有重要意义。试验从发育中的板栗芽变短雄花序cDNA中获得一个酰基转移酶cDNA全长。该结构基因包括一个1 335bp的开放阅读框,编码一个含445个氨基酸的完整阅读框架,预测蛋白的相对分子质量约为49kD,无跨膜结构。通过实时荧光定量PCR分析发现该酶在正常花序和芽变花序发育过程中表达量存在差异,短雄花序顶端死亡脱落时该基因表达量显著高于正常雄花序。初步推断在短雄花序生长发育过程中,该酶参与了花序顶端细胞的程序性死亡过程,其较高的表达是造成雄花序顶端死亡的原因之一。     

白桦开花调控相关基因FLC、LFY和SOC1的克隆及表达分析

为研究LFY、FLC及SOC1开花调控关键节点基因在白桦花时调控中的作用,从白桦转录组数据中获得了LFY和FLC的全长cDNA序列,分别命名为BpLFY和BpFLC。获得的BpLFY基因编码区长1215 bp,编码405个氨基酸,分子量为45.3 kD。BpFLC基因cDNA编码区长627 bp,编码209个氨基酸,分子量为11.4 kD,这2个基因分别属于FLO-LFY和MADS超家族。对3个基因的启动子进行分析,发现3个基因启动子区均含有2个花粉特异表达的顺式作用元件。通过实时定量PCR对BpLFY、BpFLC及Bp-SOC1在白桦茎尖、叶片、雄花序和叶腋中表达模式的分析结果表明,BpSOC1和BpFLC在白桦各个组织部位均表达,而BpLFY只在雄花序和发育中的腋芽中表达,且在叶片中BpFLC可抑制BpSOC1的表达。     

板栗芽变短雄花序发育的细胞形态学观察

本试验对板栗芽变短雄花序的生长动态、形态特征及细胞形态进行观察。结果表明：芽变雄花序长度和粗度生长缓慢，长度和直径都明显小于对照雄花序。通过细胞组织形态学观察，表明雄花序上部细胞发生异常死亡的时间在5月14日-5月16日之间，此期雄花序发育内部处于花被分化期，外部顶端开始变黄，并逐渐弯曲直至枯死，最终导致上部雄花序死亡。     

外源激素影响苦瓜种子发育过程中蛋白表达的初步分析

[目的]研究外源ABA和GA对苦瓜种子发育过程中蛋白质表达的影响,揭示外源ABA和GA对苦瓜种子蛋白质累积进程调控的生理机制.[方法]以密瘤小果型苦瓜MC26为材料,在花后第5d分别用ABA和GA处理果实,以清水处理为对照;运用双向电泳分析苦瓜种子发育过程中蛋白质组的动态变化.[结果]不同处理中,经ABA处理且花后22 d采收的苦瓜种子蛋白表达量和蛋白条带数均最高,经GA处理且花后28 d采收的苦瓜种子蛋白表达量和蛋白条带数均最低.经GA处理的苦瓜种子蛋白表达量低于对照,而经ABA处理的苦瓜种子中低分子量(18～35 kD)蛋白表达量略高于对照.2-DE图谱分析结果表明,经外源ABA和GA处理的苦瓜种子分别出现23和26个差异表达蛋白质点;其中ABA处理上调表达的蛋白点有13个,下调表达的蛋白点有10个;GA处理上调表达的蛋白点有15个,下调表达的蛋白点有11个.选用表达量明显变化的19个蛋白质点,通过MALDI-TOF-TOF MS分析和数据库检索,成功鉴定出9个差异表达蛋白质点,涉及到胁迫响应、糖酵解、贮藏和未知蛋白等4个功能类别.[结论]ABA和GA处理的苦瓜种子贮藏蛋白的表达与对照存在明显差异,说明外源ABA和GA对苦瓜种子贮藏蛋白累积具有一定的调控作用.     

白桦雄花发育异常突变体的成熟花药及花粉特征

目的雄花发育异常突变体是研究花器官发育及基因功能的理想试材,树木的花发育异常突变体更为罕见。本文旨在研究一种白桦雄花发育异常突变体的成熟花药及花粉特征。方法以该种突变体为试材,对野生型(WT)、突变体的2种花序(NLM、MM)及其花药花粉进行了观察分析、活力检测、扫描电镜观察。结果突变体的2种花序散粉量极少,部分花药不开裂;WT、NLM、MM 3种花粉的I-KI染色率分别为99.1%、64.1%和68.9%;花粉萌发率分别为88.9%、1.63%和1.86%。DAPI染色发现突变体花粉粒出现皱缩、膨大、变形等现象。上述结果表明, 突变体花粉活性较低,萌发率差。扫描电镜观察发现,突变体花粉大小不一,萌发孔孔盖较小且严重内陷。结论白桦雄花发育异常突变体的表型特征分析为白桦的花药花粉发育机理,雄性不育分子机制的研究提供了重要的基础资料。      

白桦木质部蛋白提取方法的建立1）

以白桦（ Betula platyphylla Suks．）木质部为试验材料,分别采用TCA—丙酮提取、酚提取和试剂盒提取3种方法提取白桦木质部总蛋白。利用试剂盒定量和聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向电泳技术比较3种提取方法的蛋白质提取效率、提取质量。同时对酚提取法进行改良,建立适用于白桦木质部蛋白的提取方法。研究结果表明,改良的酚提取法提取的白桦木质部蛋白提取量最大,电泳条带清晰,丰富,质量较高。2－DE电泳得到的蛋白凝胶背景干净,蛋白质点清晰。因此,改良的酚提取法是较适合于白桦木质部蛋白的提取方法。     

白桦雌花发育的形态相关

以20年生白桦的雌花序为材料,研究了白桦雌花发育时序特征和形态相关性,测量了不同发育时期种子的纵径、横径、横径(含种翅)及花柱长。纵径、横径和横径(含种翅)随着发育进程呈现逐渐增长趋势。减数分裂之前的4月底至5月中旬期间,纵径与横径处于缓慢增长状态,5月15日到5月28日,减数分裂和配子体形成期间二者增长幅度较大,5月29日以后又趋于平稳。花柱的长度变化不大,纵横径比值呈缓慢平稳增长趋势,而花柱长与纵径的比值变化则较大,呈迅速下降趋势。横径(含翅)与横径相比,其增长幅度在5月21日之后更大,说明种翅在此期间增长较快。白桦花发育各时期的形态特征较明显,因此,根据花外部形态变化大致判断其生殖发育状态是可行的,能在一定程度上利于相关研究的适时取材问题。     

白桦悬浮细胞蛋白质组学分析体系的构建

[目的]建立一套适合白桦悬浮细胞蛋白质组学分析的双向电泳体系.[方法]以白桦悬浮细胞为研究对象,采用改进的三氯乙酸（TCA）-丙酮沉淀法提取悬浮细胞蛋白,使用17 cm、pH 4.0～7.0的IPG胶条,9.0μg/μl的上样量进行双向电泳.[结果]可得到蛋白质点数目多、分辨率高和重复性好的双向电泳图谱.PDQuest软件分析考马斯亮蓝染色后的凝胶,共得到约1 000个蛋白点.从这些蛋白点中随机选取3个蛋白点经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分析后,搜索NCBInr数据库对蛋白进行鉴定.结果显示,这3个蛋白分别为S-腺苷甲硫氨酸合成酶、transposase for IS1330和PadR家族转录调控蛋白.[结论]为利用蛋白组学分析诱导子提高次生代谢物的积累机制奠定基础.     

青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群年龄结构

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红桦的不同群丛属于增长型(发育的初期)或始衰型(发育的中后期),不同群落之间差异明显; 聚类分析结果显示,青藏高原东北边缘桦木林年龄结构大致可以分为5类,中华柳—糙皮桦林单独聚为第1类,桦叶荚蓬—白桦林和辽东栎—山杨—白桦林聚为第2类,箭竹—白桦林、糙皮桦纯林、红桦纯林、山杨—白桦林聚为第3类,白桦纯林单独聚为第4类,箭竹—红桦林和青杆—白桦林聚为第5类．出现以上情况,不仅与群落本身的性质有关,而且与人为干扰和地区环境差异有关．因此,为保护该地区桦木林,不但要进行适当择伐,减少人为干扰,而且应对其进行长期的定位监测．     

白桦雄花发育过程中内源激素含量的变化

利用酶联免疫吸附法（ELISA）测定了白桦雄花发育过程中赤霉素（GA），玉米核苷素（ZR），脱落酸（ABA）及吲哚乙酸（IAA）的含量变化。结合白桦雄花形态解剖观察，研究了这些内源激素与白桦雄花发育的关系，研究结果表明；低含量的GA及花芽分化初期低含量的ABA，IAA，ZR有利于白桦雄花芽的分化，ABA，ZR和IAA能促进雄蕊原基分化及孢原细胞的形成。