NaHCO3胁迫下刚毛柽柳叶片蛋白质差异表达谱的建立

目的为了研究刚毛柽柳响应盐胁迫的作用机制, 本研究以刚毛柽柳叶片为材料, 对叶片总蛋白质的提取方法进行优化, 探究出适用于双向电泳的刚毛柽柳叶片总蛋白质的提取方法, 并建立NaHCO₃胁迫下刚毛柽柳叶片差异蛋白质的表达谱。方法本研究比较了改良Tris-三氯乙酸, 改良Tris-三氯乙酸+PVP40, 改良Tris-三氯乙酸+丙酮和植物蛋白提取试剂盒法4种提取植物蛋白质的方法提取刚毛柽柳叶片总蛋白质的差异, 并利用蛋白质双向电泳用技术研究NaHCO₃胁迫后刚毛柽柳叶片蛋白质表达变化, 建立了盐胁迫下刚毛柽柳叶片差异蛋白表达谱。结果采用改良Tris-三氯乙酸法提取刚毛柽柳叶片蛋白质, 利用该方法可获得高质量的蛋白质样品, 所得到的双向电泳凝胶图谱中蛋白质分离效果好、图谱分辨率高, 通过ImageMaster 2D Platinum 7.0凝胶分析软件对NaHCO₃处理0和12 h的双向电泳凝胶图谱进行分析, 获得了25个响应盐胁迫的差异表达蛋白质, 并分析了差异表达蛋白量的变化。结论研究结果表明, 利用改良Tris-三氯乙酸法提取刚毛柽柳叶片蛋白质适用于双向电泳体系, 该方法可以用于对刚毛柽柳叶片蛋白质组学的研究。本研究建立了NaHCO₃胁迫下刚毛柽柳叶片差异蛋白质的表达谱, 为进一步分析刚毛柽柳耐盐分子机制奠定了基础。      

几种药剂对4种林业害虫的防治效果比较

为有效防治茶尺蛾Ectropis oblique hypulina，樟巢螟Orthaga achatina，杨小舟蛾Micromelalopha troglodyta和褐边绿刺蛾Latoia consocia对上海市崇明县林木的危害，通过喷雾法和浸叶法对这几种害虫进行多种生物和化学药效试验。结果表明，生物农药对害虫的防治效果没有化学农药迅速，但随时间推移，也具有良好的防治效果；生长调节剂250 g·kg^－1灭幼脲3号是防治茶尺蛾和樟巢螟的理想药剂；生物制剂10 g·kg^-1阿维菌素、200 g·kg^－1除虫脲悬浮剂分别对杨小舟蛾和褐边绿刺蛾具有很好的防治效果。通过试验，筛选出250 g·kg^－1灭幼脲3号悬浮剂、苏云金杆菌悬浮剂、10 g·kg^－1阿维菌素、200 g·kg^－1除虫脲悬浮剂和50 g·kg^－1抑太保乳油等5种高效低毒低残留且适合崇明林木虫害防治的生物农药。表4参16     

小黑杨MYB122基因生物信息学及表达

为解析林木抗逆胁迫分子机制、培育抗性转基因林木,以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)为试材,同源克隆出954 bp的MYB122(Potri.008G122100.1)基因cDNA,该基因编码317个氨基酸,该蛋白属热稳定性较低的亲水性蛋白。RT-qPCR分析表明,盐胁迫下MYB122基因在根中表达水平明显提高,并且盐胁迫12 h相对表达量达到最高水平。亚细胞定位分析表明,MYB122编码的蛋白质定位在细胞核中。自激活验证结果显示,MYB122蛋白质有自激活活性,且该基因的激活区域在C端1～60个氨基酸之间     

浙江天童生态公益林养分循环生态服务价值评估

为完善生态服务价值定量评价方法,并推动绿色国民生产总值（GDP）纳入国民经济核算体系,分析了浙江天童生态公益林氮磷养分的储存和流通特征,并对其生态服务价值进行了计算。结果表明：区域尺度上,分布面积是主要决定因素,木荷Schima superba林和木荷-米槠Castanopsis carlesii林总价值最高（分别为673.46和576.05万元·a^－1）,栲树Castanopsis fargesii林、木荷-石栎Lithocarpus glaber群落和毛竹Phyllostachys pubescens林介于中等（分别为219.52,140.65和111.84万元·a^－1）,马尾松Pinus massoniana林、马尾松-木荷林和杉木Cunninghamia lanceolata林最低（分别为30.16和44.30万元·a^－1）。单位面积内,林木生产力和群落结构完整性是决定养分循环服务价值的影响因子,竹林最高（13.01万元·a^－1）,栲树林次之（7.62万元·a^－1）,其他类型较低。表3参14     

盐胁迫对灌木柳无性系幼苗生长及光合作用的影响

以江苏省林业科学研究院新近杂交培育的6个灌木柳无性系1年生扦插苗为试材,采用水培试验方法,研究了0 ~ 3 g·L^－1范围内不同质量浓度氯化钠胁迫对灌木柳无性系幼苗生长及光合作用的影响。结果表明,低质量浓度氯化钠胁迫（1 ~ 2 g·L^－1）对根长、根生物量无显著影响,高质量浓度氯化钠胁迫（3 g·L^－1）使根长、根生物量显著降低（P＜0.05）。在氯化钠胁迫处理下,苗高、茎叶生物量、叶绿素质量分数、净光合速率和气孔导度均低于对照,并随着氯化钠质量浓度提高下降幅度加大（P＜0.05）。供试灌木柳无性系中,JW2345和JW2372无性系生长和光合作用受氯化钠胁迫影响最小,耐盐性相对较强;JW1065和JW2334无性系受氯化钠胁迫影响最大,耐盐性相对较弱。图4表3参19     

渗透胁迫对麻疯树幼苗生理生化特性的影响

为揭示干旱缺水对麻疯树Jatropha curcas幼苗生理生化特性的影响,通过设置不同质量分数的聚乙二醇（PEG 6000）渗透胁迫,研究了胁迫处理下幼苗各项生理指标的消长变化规律,并进行相关分析。结果表明,随胁迫时间的延长,麻疯树幼苗叶片相对含水量在5%和10%处理时略微升高,在15%,20%和30%聚乙二醇（质量分数）处理时持续下降,至10 d时分别下降了40.7%,46.0%和55.9%;可溶性蛋白质量分数、活性氧（O2·^－）产生速率、保护酶系统超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、过氧化氢酶活性和叶绿素质量分数在各种不同处理条件下先升高后下降。而丙二醛质量分数在各种不同处理条件下随胁迫时间的延长逐渐增加,至10 d时在15%处理时增加最显著（P＜0.01）,与对照相比,上升了2.4倍。相关分析表明,相对含水量与丙二醛、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽还原酶活性呈显著负相关（P＜0.05）;可溶性蛋白则与保护酶系活性及叶绿素呈显著正相关（P＜0.05）;O2·^－产生速率、丙二醛分别与超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽还原酶活性呈极显著正相关（P＜0.01）;3种保护性酶活性之间及它们分别与叶绿素质量分数都呈极显著正相关（P＜0.01）。综上所述,渗透胁迫对麻疯树幼苗的影响是多种生理生化过程综合作用的结果,幼苗通过诱导保护酶系提高抗旱性,具有较强的渗透胁迫忍受能力。图3表1参27     

白桦BpPAT1基因的表达模式及耐盐性分析

  目的  GRAS家族是植物特有的具有高度保守羧基末端的转录因子家族,已有研究表明GRAS转录因子是植物胁迫反应中关键的转录调节因子之一。本研究拟对白桦中GRAS转录因子基因BpPAT1基因是否具有耐盐能力进行分析,为阐明白桦GRAS转录因子响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物GRAS转录因子响应逆境胁迫分子机制的研究。  方法  从盐胁迫白桦转录组数据中筛选并获得了1条GRAS转录因子基因,将其命名为BpPAT1。利用蛋白多序列比对及系统进化树来分析BpPAT1与其他GRAS家族蛋白的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析盐胁迫及非胁迫条件下白桦根、茎和叶组织中BpPAT1的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析BpPAT1的抗逆功能,构建其植物过表达载体（pROKII-BpPAT1）与抑制表达载体（pFGC5941-BpPAT1）,利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系,获得BpPAT1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株。在盐胁迫下分别对BpPAT1瞬时表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,鉴定BpPAT1是否能调控白桦的耐盐能力。  结果  多序列比对及系统进化树分析结果表明BpPAT1蛋白具有GRAS家族的序列特征,且与拟南芥中AtPAT1蛋白的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明:在盐胁迫6 h后,BpPAT1在白桦植株中的表达量显著上升（P < 0.05）,说明该基因能响应盐胁迫。抗逆生理指标的测定结果表明:在白桦中过表达BpPAT1能够使过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）活性显著增强（P < 0.05）,同时增加了白桦组织中的脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量。  结论  白桦BpPAT1基因能响应盐胁迫,过表达BpPAT1显著增加了白桦POD、SOD酶活性和脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量,进而提高了ROS清除能力,有效增强了白桦的耐盐能力。      

杂交新美柳幼苗光合特性

以杂交新美柳Salix matsudana × alba幼苗为研究材料,采用LI?鄄6400便携式光合测定系统对其光合特性进行研究。结果表明：①自然生长季节,杂交新美柳叶片的净光合速率（P_n）日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11 : 00,其最大净光合速率（P_max）为20.8 μmol·m^－2·s^－1。②在控制二氧化碳摩尔分数和温度的条件下,光饱和点（P_LS）为1 847.6 μmol·m^－2·s^－1,光补偿点（P_LC）为58.1 μmol·m^－2·s^－1。杂交新美柳的光饱和点和光补偿点都较高,表明它是一种阳性植物。③在控制光照强度和温度的条件下,利用Farquhar模型对杂交新美柳叶片净光合速率-胞间二氧化碳摩尔分数的响应进行拟合,当胞间二氧化碳摩尔分数小于400 μmol·mol^-1时,可算得其最大羧化速率（V_cmax）为91.6 μmol·m^－2·s^－1,二氧化碳补偿点（Г ^*）为46.5 μmol·mol^－1,呼吸速率（R_d）为4.9 μmol·m^－2·s^－1;升高二氧化碳摩尔分数可使杂交新美柳的净光合速率增大,提高叶片对光能的利用率,其叶片二氧化碳饱和点（P_CS）大约在1 000 μmol·mol^－1,同时可算得其最大电子传递速率（J_max）为256.0 μmol·m^－2·s^－1;当二氧化碳过饱和（＞1 000 μmol·mol^－1）时,可算得其磷酸丙糖利用速率（U_TP）为19.7 μmol·m^－2·s^－1。图3表2参18     

黑河源流区旱柳根系分布特征研究

在位于黑河源流区的肃南裕固族自治县境内选择旱柳利用根钻1/4样圆法取样,采用根系密度分析项目区旱柳根系的空间分布。结果表明,0～200 cm垂直剖面上,旱柳细根系(d≤2 mm)根系密度随土层深度的增加总体呈衰减趋势。0～60 cm土层细根根密度较大,在60～80 cm土层细根根系密度分布较为稳定。旱柳粗根根系密度在剖面随土层深度的增加呈"增-减-增-减"的趋势变化,40～80和120～180 cm土层为旱柳粗根根系密度分布的高密度区。距树干50、100、150、200 cm处,旱柳细根生物量占总根系生物量的比例分别为32.97%、27.01%、21.98%、18.05%,粗根生物量占总根系生物量的比例分别为51.35%、33.16%、6.96%、8.53%。垂直方向上,旱柳细根生物量均随土层深度的增加呈显著的负指数衰减。粗根生物量垂直分布基本相似,随着水平距离的增加,高密度区所占比重依次减小。水平方向上,旱柳根系生物量随距树干距离的增加而减小。     

根生长法测定柳树对重金属的耐性研究（摘要）

[目的]探讨柳树对单一或复合重金属的耐性大小,为木本植物修复重金属污染土壤提供理论依据。[方法]采用根生长法研究重金属Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋及3者混合液对柳树枝条不定根生长的影响。调查项目包括柳树枝条不定根的数目及长度,并由此计算生根率、抑制率和耐性指数。[结果]不同浓度的重金属溶液对柳树枝条不定根的生长存在显著影响。当Cu^2＋浓度高于15mg/L、混合溶液浓度高于20mg/L、Zn^2＋浓度高于30mg/L时,柳树枝条均无不定根生成;溶液浓度达到40mg/L时,只有Pb^2＋处理组能长出不定根;随着溶液浓度的升高,柳树枝条不定根的数目逐渐下降;浓度为5mg/L的Zn^2＋处理组柳树枝条不定根数目最多。其他浓度中,Pb^2＋处理组不定根数目最多、根长及平均根长最长、生根率最高。[结论]柳树枝条对Pb^2＋的耐受性最强,对Cu^2＋的耐受性最弱。柳树对3种重金属及3者混合液的耐受性大小依次为Pb^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋＋Pb^2＋＋Zn^2＋〉Cu^2＋。     

龙眼胚性培养物高分辨率蛋白质双向电泳技术

试验以龙眼胚性培养物为材料,通过对小型垂直板双向电泳和固相pH梯度凝胶双向电泳比较分析,进行龙眼胚性培养物高分辨率蛋白质双向电泳技术方法的研究.结果表明,采用固相pH梯度凝胶双向电泳可以极大地提高分辨率,相同龙眼胚性培养物的蛋白样品染色后所得的蛋白质谱点数从334左右增加到810左右;由于龙眼胚性培养物的蛋白等电点集中在3.5-7.0之间,采用13 cm的IPG胶条时,以pH 4-7的IPG胶条分离蛋白的效果佳.     

龙眼胚性培养物高分辨率蛋白质双向电泳技术

试验以龙眼胚性培养物为材料,通过对小型垂直板双向电泳和固相pH梯度凝胶双向电泳比较分析,进行龙眼胚性培养物高分辨率蛋白质双向电泳技术方法的研究.结果表明,采用固相pH梯度凝胶双向电泳可以极大地提高分辨率,相同龙眼胚性培养物的蛋白样品染色后所得的蛋白质谱点数从334左右增加到810左右;由于龙眼胚性培养物的蛋白等电点集中在3.5-7.0之间,采用13 cm的IPG胶条时,以pH 4-7的IPG胶条分离蛋白的效果佳.     

营养液漂浮育苗棉苗根系适应水生环境的机理研究

【目的】棉花营养液漂浮育苗是一种新型的育苗技术,但棉花根系对水生环境的适应机理尚不清楚。作者从根系的结构、蛋白质组学以及关键基因表达等方面研究棉花根系的适应机理。【方法】以基质育苗为对照,用透射电镜和光学显微镜观察营养液漂浮育苗不同苗期棉苗主根尖的超微与显微结构,以蛋白质双向电泳技术分析营养液漂浮育苗3叶1心期棉苗水生根的蛋白质差异,并用实时荧光定量PCR技术进行营养液漂浮育苗不同苗期棉苗水生根以及3叶1心期棉苗不同部位关键基因即乙醇脱氢酶基因与烯醇酶基因的表达验证。【结果】营养液漂浮育苗棉苗主根中各个时期均出现了通气组织。漂浮育苗的皮层薄壁细胞体积较小。漂浮育苗棉苗主根的韧皮部生长基本正常,而木质部生长出现弱化,其导管直径明显比对照小,导管占中柱的比例也比对照小。1叶1心期,漂浮育苗棉苗主根尖细胞中出现酚类物质。2叶1心期,漂浮育苗的主根尖皮层细胞之间存在明显的细胞间隙。3叶1心期,漂浮育苗的主根尖中出现淀粉粒。4叶1心期,漂浮育苗棉苗的主根尖中出现含晶细胞,同时,细胞中出现明显的质壁分离现象。分析漂浮育苗条件下3叶1心期棉苗的水生根与对照根系蛋白质双向电泳的结果,总计28个差异蛋白被鉴定出来,28个差异蛋白包括20个非冗余蛋白。对这些蛋白进行功能分类,主要涉及新陈代谢、细胞结构、细胞防卫、能量代谢、蛋白质合成、细胞生长等,涉及的主要代谢途径为：糖酵解、乙醇发酵、三羧酸循环等途径。营养液漂浮育苗棉苗水生根中的乙醇脱氢酶2a基因从2叶1心期至5叶1心期与对照相比均有显著差异。水生根中1叶1心期至4叶1心期相对表达量呈上升趋势,4叶1心期至5叶1心期呈急剧下降趋势,在3叶1心期漂浮育苗棉苗水生根中的乙醇脱氢酶2a基因相对表达量与漂浮棉苗茎、叶相比有显著差异。营养液漂浮育苗棉苗水生根中的烯醇酶基因从1叶1心期至4叶1心期的相对表达量比对照均有显著差异,其相对表达量从1叶1心期至5叶1心期呈逐渐下降的趋势,在3叶1心期漂浮育苗棉苗水生根中的烯醇酶基因相对表达量与漂浮棉苗茎、叶相比有显著差异。【结论】在营养液漂浮育苗环境下,棉苗水生根通过根系结构及基因表达的变化来适应水生环境,是棉花对水生环境适应机理。     

Proteomics Identification of Differentially Expressed Proteins Relevant for Nicotine Synthesis in Flue-Cured Tobacco Roots Before and After Decapitation

Nicotine is a secondary substance synthesized in tobacco roots. In flue-cured tobacco planting, tobacco decapitation is an effective practice to promote nicotine biosynthesis by regulation of the redistribution of total nitrogen amounts. However, proteins relevant to nicotine synthesis in tobacco roots has not been identified and characterized yet. It is important to explore the regulation of nicotine biosynthesis in tobacco roots. To identify the proteins relevant to nicotine synthesis, the protein patterns in roots of flue-cured tobacco （cv. K326） before and after decapitation were analyzed. In the present study, the protein patterns in roots of flue-cured tobacco were analyzed by two-dimensional electrophoresis （2-DE）, and the differentially-expressed spots were identified by matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry （MALDI-TOF-MS）. Paired comparison of 2-DE maps revealed 26 spots of differentially-expressed proteins in roots before and after decapitation. Furthermore, nine differentially-expressed spots were identified. There were four proteins which were enzymes possibly involved in nicotine biosynthesis. In addition, the roles of the four enzymes in nicotine biosynthesis were discussed in a putative network. Our results would contribute to the understanding of the regulation pathway of nicotine biosynthesis and further to the molecular manipulation on the nicotine contents in flue-cured tobacco.     

盐胁迫对15种乔木柳插条表型和生理指标影响

沿海防护林是我国重要的生态屏障,柳树是华东地区主要的造林树种,筛选优质的耐盐乔木柳品种可满足沿海防护林造林的品种需求。用水培法对15个乔木柳品种1年生枝条进行了50 mmol·L^-1NaCl的盐胁迫,并设清水作为对照,测定了始根期的根干重、叶片数、丙二醛含量、相对电导率等14项指标,并采用方差分析和聚类分析对其耐盐性进行了综合性评价。结果表明,50 mmol·L^-1盐胁迫对多数乔木柳品种根、叶的萌发时间和生长有抑制作用,根系电导率升高,丙二醛的含量有增有减。其中对盐柳1号的根系萌发,苏柳795、渤海柳1号、苏柳799的根生长,竹柳的萌枝生长有显著促进作用。研究还发现总萌枝数和丙二醛含量呈极显著正相关,叶片数、叶干重与电导率呈极显著负相关。通过表型鉴定和生理指标测定并聚类分析,可将15个乔木柳品种按耐盐性分为3类:盐柳1号、东营柳2号、竹柳、渤海柳1号、紫杆柳>287、J2087、龙爪柳、苏柳932>苏柳795、J2187、苏柳172、东营柳1号、金丝垂柳J1010、苏柳799。     

梨叶片总蛋白提取及双向电泳体系的建立

【目的】探索建立有效的梨叶片蛋白质组双向电泳体系,为梨蛋白质组的后续研究提供参考。【方法】以早酥梨叶片为材料,比较蛋白质提取方法、蛋白质裂解时间、IPG胶条的pH梯度和长度、等电聚焦程序及SDSPAGE电泳参数对梨叶片蛋白双向电泳结果的影响。【结果】采用第2种改良的三氯乙酸（TCA）/丙酮沉淀法提取梨叶片总蛋白,蛋白质裂解1 h,选用长17 cm、pH 4～7的IPG 胶条及聚焦程序Ⅱ进行等电聚焦,于100 V 30 min、180 V 6 h条件下进行SDS-PAGE垂直电泳,可以获得背景清晰、重复性好的双向电泳图谱。【结论】建立并优化了适用于梨叶片蛋白质组分析的双向电泳体系。     

利用双向电泳分析烯丙异噻唑诱导后水稻的蛋白质变化

本研究应用双向电泳(2-DE)技术分析了烯丙异噻唑诱导后水稻蛋白质的差异表达,所得的双向电泳图谱用PDQuest8.0.1软件进行分析,在诱导4d的双向电泳图谱上找到了10个差异表达蛋白质点,选取其中3个进行质谱(MALDI-TOF-MS)分析,将所得肽段序列在数据库搜索比对后,找到了相匹配的蛋白,它们分别具有泛醌-细胞色素C还原酶、苏氨酸肽链内切酶和苹果酸脱氢酶活性。这些蛋白可能通过提高植物的呼吸作用和启动泛肽依赖性的蛋白质降解途径的活化来参与植物的诱导抗病机制。