棉花C2H2类型锌指蛋白基因GhSIZ1的克隆及表达分析

通过RT-PCR技术从陆地棉中克隆到1个编码C2H2型锌指蛋白的基因,命名为Gh SIZ1(Stress Induced Zinc finger protein1)。该基因编码239个氨基酸残基,预测蛋白分子量为26.6205 k D,等电点为6.52。Gh SIZ1包含一个C2H2型锌指结构域,在其N端含有保守的L-box,C–末端含有一个转录抑制结构域EAR/DLN-box。系统发育树分析表明Gh SIZ1与可可(XP_007044496.1)和中粒咖啡(CDP00218.1)中的锌指蛋白亲缘关系较近。实时定量PCR分析Gh SIZ1在棉花各组织中均有表达,但在根中表达量最高。低温、高盐、干旱胁迫处理后Gh SIZ1的表达水平显著上调。亚细胞定位分析表明,Gh SIZ1定位在细胞核中。本研究表明,Gh SIZ1可能在棉花响应低温、高盐、干旱等非生物胁迫中起着重要作用。     

植物逆境相关C2H2型锌指蛋白的研究进展

锌指蛋白是转录因子的一种,因其具有指状结构特征且能结合Zn2+而得名。植物C2H2型锌指蛋白是研究较多、较为明确的一种,大多包含特有的QALGGH保守结构。该蛋白广泛参与到植物的生长发育和逆境胁迫信号转导过程中。本研究主要综述了植物C2H2型锌指蛋白的结构、功能、分类及逆境相关的作用机制,概括了C2H2型锌指蛋白在参与植物非生物和生物胁迫耐受性的研究成果,并对其进一步的深入研究进行了展望,为将来利用锌指蛋白基因提高作物抗逆性提供较为全面的资料。     

芥菜锌指蛋白转录因子基因Bj26的克隆与鉴定

锌指蛋白是一类重要的转录因子家族,参与植物基因转录调节、发育及胁迫反应等生理过程。我们前期研究发现芥菜诱导型启动子BjC-P的W-box-like-4为其真菌诱导的核心元件,本研究通过酵母单杂交技术从芥菜cDNA文库中筛选到与W-box-like-4序列特异互作的转录因子基因Bj26。生物信息学分析表明,Bj26含735 bp的开放阅读框,编码一个新的C2H2型锌指蛋白,包括2个典型的C2H2型锌指结构及2个植物特有的QALGGH氨基酸保守序列,等电点pI为9.2,分子量为26.6 kD。亚细胞定位显示该蛋白位于细胞核。本氏烟瞬时表达分析表明Bj26蛋白通过与BjC-P的真菌诱导核心元件序列特异互作,激活启动子BjC-P。实时荧光定量PCR结果显示Bj26在真菌诱导下表达量明显增高。Bj26的CDS序列与拟南芥和水稻中的C2H2型锌指蛋白序列比对及进化树分析表明,Bj26与拟南芥的C2H2型蛋白同源性高于水稻。以上结果揭示Bj26蛋白可能介导BjC-P真菌诱导响应并参与植物抗真菌病原菌的调控过程。     

棉花四个C2H2锌指蛋白基因的克隆与表达分析

水稻广谱抗病基因Bsr-d1编码C2H2型锌指蛋白,本研究基于此通过RT-PCR技术从棉花中克隆4个与水稻Bsr-d1同源的C2H2型锌指蛋白基因并对其进行了生物信息学分析和表达分析,结果表明这些基因氨基酸序列与Bsr-d1的一致性为25%～35.7%,故命名为GhBsr-d1L1～GhBsr-d1L4;GhBsr-d1Ls基因的开放阅读框大小为663～813 bp,编码的氨基酸数为220～270,蛋白质分子量为23.82～28.64 kD,理论等电点为7.22～8.56,不稳系数为47.7～67.17,亲水平均数为-0.755～-0.544,无信号肽和跨膜结构域;GhBsr-d1Ls均定位于细胞核,编码N端的保守L-box结构域,C2H2型锌指结构域以及C端的转录抑制结构域EAR/DLN-box,属于陆地棉中第Ⅱ类C2H2型锌指蛋白亚家族。系统发育树分析表明,GhBsr-d1L1与GhBsr-d3L3的遗传距离最近,GhBsr-d1L2与大豆SCOF-1遗传距离最近,GhBsr-d1L4与长果种黄麻的同源基因遗传距离最近。荧光定量PCR分析表明,GhBsr-d1Ls基因在根、下胚轴及真叶中均表达,但表达量各有差异,同时在不同程度上GhBsr-d1Ls均受到大丽轮枝菌的诱导。推测GhBsr-d1Ls基因可能在棉花响应大丽轮枝菌时起重要作用。     

玉米ZmZFP36基因的克隆与生物信息学分析

玉米(Zea mays)是世界上最重要的粮食作物之一,研究其抗逆性机理有着十分重要的意义。本研究用在线软件预测了玉米miR408的靶基因,对其中编码锌指蛋白的靶基因Zm ZFP36进行了生物信息学分析,并构建了该基因的植物表达载体。研究结果表明,Zm ZFP36的转录本全长为1 169 bp,无内含子,开放阅读框长度为702 bp,编码的蛋白质分子量为24.52 kD;具有亲水性,无跨膜结构域;二级结构包含无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角,所占比例分别为69.10%、20.60%、7.73%和2.58%;系统进化树分析表明ZmZFP36蛋白与小米(Setaria italica)、高粱(Sorghum bicolor)蛋白亲缘关系最近。启动子分析结果表明,它含有低温、干旱及脱落酸等多种非生物胁迫响应元件,有助于后期通过遗传转化的方法进一步研究miR408的调控机理。     

甘蓝锌指蛋白转录因子BoC2H2的克隆、定位与表达分析

C2H2型锌指蛋白是植物中最重要的转录调节子之一, 主要调控植物的生长发育和胁迫应答反应。本研究通过分析自交不亲和甘蓝未授粉, 自花授粉15、30和60 min, 异花授粉15、30和60 min柱头转录组数据, 筛选到一个自花授粉诱导上调表达的C2H2型锌指蛋白基因, 命名为BoC2H2。BoC2H2开放阅读框756 bp, 编码251个氨基酸残基, 蛋白分子量为26.7 kDa, 等电点为4.62, 是一种亲水性蛋白, 不含信号肽和跨膜域, 含有C2H2型锌指蛋白家族高度保守的ZnF_C2H2结构域。BoC2H2起始密码子上游2000 bp的核苷酸序列中含有光响应、昼夜节律、茉莉酸响应、防御和应激反应等多种顺式作用元件。通过原生质体亚细胞定位和瞬时浸染烟草, 发现BoC2H2蛋白在细胞核和细胞质中表达。BoC2H2在下胚轴、叶片和花中均有表达, 柱头中的表达量随发育时间而变化, 开花当天后表达量降低。荧光定量PCR结果显示, BoC2H2在自花授粉和异花授粉0~60 min的表达量变化趋势与转录组分析结果基本一致。综上所述, 甘蓝BoC2H2属于C2H2型锌指蛋白家族, 可能参与了柱头响应花粉刺激的分子过程, 这有利于揭示BoC2H2在甘蓝自交不亲和过程中的作用机制, 为研究C2H2型转录因子在甘蓝自交不亲和过程中的调控机制提供依据。     

沙冬青C2H2型锌指蛋白基因AmZFP1的克隆与表达分析

为了研究强抗逆植物沙冬青寒旱诱导表达基因AmZFP1(Zinc finger protein 1)的生理功能,通过转录谱分析,从中鉴定出一个受寒旱诱导的ZFP全长cDNA序列并命名为AmZFP1。利用半定量RT-PCR方法对AmZFP1进行了表达分析,结果表明,在室内正常培养的沙冬青幼苗中该基因有较高表达量,在低温或干燥处理2~48 h其表达量明显上调,尤其以干燥处理上调速度更快且上调幅度略高;在野外自然生长植株的嫩叶、花蕾和幼嫩果荚中AmZFP1均有较明显的表达,而在嫩枝和根中检测不到其转录本;在野外植株的嫩叶中,AmZFP1在严冬季节高表达,而在春、夏、秋温热季节表达水平低或很微弱。利用RT-PCR方法克隆到AmZFP1编码区cDNA(816 bp),推测其编码蛋白含有2个典型C2H2型锌指结构域及一个核定位信号。此外成功将该cDNA片段构建到植物表达载体p3300-353T上,为下一步深入开展该基因功能研究奠定了基础。     

油菜B-box型锌指蛋白基因BnSTO的克隆和表达

B-box型锌指蛋白参与植物多种生长发育和非生物逆境胁迫响应过程。笔者通过RT-PCR克隆得到甘蓝型油菜2个B-box型锌指蛋白基因Bn STO-1和Bn STO-2。Bn STO-1的ORF长度为723 bp,推测编码240个氨基酸,定位于A8染色体。Bn STO-2的ORF长度为726 bp,推测编码241个氨基酸,定位于C8染色体。2个基因均由3个外显子和2个内含子构成,在氨基酸水平上的相似性达到了96.68%。系统进化分析表明Bn STO与拟南芥At STO的亲缘关系较近,同源性较高。荧光实时定量PCR结果表明Bn STO在检测的各个组织中均有表达,其中叶和蕾中的表达量最高;高盐、干旱和高温能显著诱导Bn STO-1和Bn STO-2的表达,但出现峰值的时间不同,推测2个基因均可能参与了油菜的非生物逆境胁迫响应。     

水稻SUPERMAN类似基因ZOS11-11的表达分析及功能初探

SUPL(SUPERMAN-like)是一类单C2H2型锌指蛋白,SUPL基因在植物生长发育过程中起着重要的调控作用.利用生物信息学分析方法,我们从水稻中找到了一个SUPL基因ZOS11-11,它位于水稻第11号染色体上,编码245个氨基酸.序列分析结果表明,ZOS11-11具有与其它SUPL蛋白相同的功能结构域,包括...     

Experiments on the melting properties of CaO-Al2O3-SiO2-TiO2 slag

In order to promote the resource recycling of titanium contained in waste slag,the melting properties of CaO-Al2O3-SiO2-TiO2slag are studied through melting experiment and theoretical calculation by using thermodynamic software Factsage. The experimental index is the melting temperature of the slag,and the effect factors are binary basicity,the mass percent of Al2O3 and TiO2. The three factors’ change range are as follows,binary basicity 4~7.9,Al2O3 30%~45% and TiO2 1%~7%. The research results are as follows. The effect of binary basicity is significant,but other factors’ effects are not. Under the experimental conditions,the optimal combination of the lowest melting temperature for the slag are binary basicity 6.6,Al2O3 35%and TiO25%,and the corresponding melting temperature is 1 354 ℃. While the content of TiO2 is lower than 3%,the liquid region area has little change and can be ignored. While the content of TiO2 is under the range of 3%~10%,the liquid region is larger when the content of TiO2 is higher. Under the experimental study conditions,the melting properties of this slag system can meet the requirements of refining slag in steelmaking.     

三江平原主栽红小豆品种田间生产性状及品质特性分析

以三江平原6个主栽红小豆品种宝清红、农安红、珍珠红、天津红、大红袍为试验材料,对其田间生产性状及品质特性指标进行测定分析。结果表明：农安红株高、主茎节数及分枝数均最大；6个红小豆品种,农安红和天津红单株荚数最高,且单荚粒数最多,分别为8.6和8.8个；珍珠红颜色明度最高,最为鲜亮,但其百粒重最低,农安红百粒重最高,达到19.16 g；农安红和珍珠红单位面积产量显著高于其他4个品种。农安红蛋白质含量最高,宝清红和农安红支链淀粉含量最高,农安红和珍珠红淀粉粒径显著高于其他小豆品种,出沙率也最高,分别为69.60、69.63 %。4个抗氧化酶活性依次顺序为：农安红＞宝清红＞珍珠红＞大红袍＞龙垦红2号＞天津红。三江平原地区,农安红和珍珠红田间生产性状以及品质性状均表现较为突出,是该地区适宜种植的红小豆品种。     

青贮玉米新品种陇青贮2号选育及栽培制种技术

随着畜牧业的标准化、专业化、规模化发展,对青贮玉米的需求日益加大,为解决生产需要,改善甘肃省专用型青贮玉米品种单一、产量较低、品质一般、抗性较差的问题,甘肃省农业科学院作物研究所通过广泛测交组配、异地选育、多点试验等技术选育出了专用型青贮玉米新品种陇青贮2号,其母本为ly9012、父本为ly0302。F1表现高产、稳产、抗倒伏、抗病性强、活秆成熟、宜机收、易制种、品质优良等特点;全株粗蛋白含量7.7%,粗淀粉含量33.9%,两项达到国家特级标准。该品种于2019年1月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定,准予推广。     

2Ai-2染色体在小麦部分同源染色体代换背景中的遗传

用中间偃麦草2Ai-2染色体特异的EST-PCR标记检测5个小麦-中间偃麦草二体异代换系(包括端体代换系)与普通小麦中国春(CS)杂交后代群体,研究外源染色体2Ai-2通过杂种向后代的传递率及其结构变异,并用基因组原位杂交进行验证。结果表明,第二部分同源群不同染色体代换背景对外源染色体传递的影响不同,在2B代换系的杂种中外源染色体或片段显示优先传递,而在2D代换系的杂种中其传递力则较低,2B代换背景更有利于2Ai-2染色体或片段的传递;外源染色体在杂种后代传递过程中会发生变异,在多数组合中,变异出现在着丝粒处;与短臂相比,外源染色体长臂更容易在世代中丢失;端体代换系中的外源染色体端体在杂种后代传递过程中容易丢失,且也会发生结构变异。基因组原位杂交结果证明了分子标记跟踪外源染色体的可靠性。     

CaO-B2O3-SiO2-TiO2系保护渣配位结构的计算模拟

针对新型无氟保护渣CaO-B2O3-SiO2-TiO2四元渣系,采用分子动力学模拟的方法,对该保护渣系的微观结构进行了模拟计算,分析了CaO-B2O3-SiO2-TiO2渣系的配位结构,并考察了TiO2含量对保护渣配位结构的影响规律。研究表明：该渣系中硼的配位结构只存在三配位的三角体和四配位的四面体,而Ti与O之间主要以六配位的八面体结构形式存在;随着TiO2含量的增加,保护渣微观结构中Si、B、Ti的配位形式将发生明显变化,分别向四配位结构、三配位结构及五配位结构转化。     

内蒙古典型草原土壤N2、N2O、NO和CO2排放的研究

为了进一步了解内蒙古典型草原生长季内主要温室气体氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化碳（CO2）及反硝化终产物N2的排放,本研究采用氦环境培养--气体同步直接测定法,在不同土壤温度（5°C和20°C）和不同土壤含氧量（10%和20%）条件下,关注不同放牧处理土壤N2、N2O、NO和CO2排放。结果显示,不同放牧处理土壤N2、N2O、NO和CO2排放速率分别为0.3~2.0 [μgN/(h?kg)]、0.02~0.4 [μgN/(h?kg)]、0.08~0.7 [μgN/(h?kg)]和0.01~1.9 [mg C/(h?kg)],N2排放为N2O的8~17倍。由于较大的空间变异性,并未观测到不同放牧处理对土壤N2、N2O、NO和CO2排放的影响。土壤温度升高和湿度增加能促进N2、N2O、NO和CO2的排放,而土壤O2含量对其排放的影响不显著。     

H2CN2和CaCN2对酿酒葡萄萌芽开花及成熟期的影响

试验于2001年10月—2002年8月在攀枝花进行。处理药剂及其浓度为16.7%CaCN2、0.5%~2.0%H2CN2、0.5%~2.0%H2CN2+1%吐温80;处理时期为12月25日、1月10日、1月25日。最佳处理时间是1月10日;最佳处理组合是1.0% H2CN2 + 1.0%吐温80,霞多丽、佳美、梅尔诺、黑虎香分别提前萌芽16、13、11、4d;提前成熟17、13、14、6d;提高萌芽率4%、12%、17%、9%;芽眼成枝率提高40%、29%、37%、12%;提高果枝率为9%、8%、28%、4%,提高结果系数7%、7%、37%、3%。不同品种对处理反应有差异,对照黑虎香有药害现象。     

H2O2促进大豆种子萌发的研究

研究了H2O2浸种对大豆种子萌发的影响。0.1%过氧化氢处理的种子,其发芽率、发芽指数、发芽率高峰值以及活力指数均最高。0.1%处理种子的过氧化物酶和超氧化物岐化酶的活性最高;0.01%处理的种子,其多酚氧化酶活性最高;0.01%处理明显提高种子的电解质外渗率。