拟南芥镧敏感型突变体的筛选方法

以模式植物拟南芥为材料，采用EMS化学诱变方法，在pH值5．5，琼脂浓度为6g／L，La^3＋浓度为3mg／kg的选择条件下，以幼苗根在重力作用下是否弯曲生长为指标，对经过化学诱变的M2代拟南芥幼苗进行筛选。得到根不弯曲生长明显受抑的为拟南芥La^3＋敏感型可能突变体。此突变体的获得为探索La敏感性作用机制及其在农业生产中的作用提供了直接的材料。     

拟南芥抗日本曲霉毒素SAF突变体的筛选

黑麦酮酸F(SAF)是从日本曲霉(Aspergillus japonicus)中分离的化感物质。以拟南芥为材料,在萌发期和幼苗期分别以0.250、0.300 mmol/L SAF为选择浓度,根据种子是否萌发和幼苗能否存活为指标,并结合细胞死亡、MDA含量、H2O2含量等植物生理生化指标初步筛选得到拟南芥抗SAF突变体Hst 1,为进一步研究SAF的化感作用机理提供试验材料,也为拟南芥突变体的快速筛选技术提供参考依据。     

AtMYB73基因正调控拟南芥对盐胁迫的响应

为明确拟南芥R2R3-MYB转录因子家族第22亚族基因AtMYB73在拟南芥抵抗盐胁迫过程中的功能,本研究将拟南芥野生型Col-0、AtMYB73基因的T-DNA插入突变体myb73和超表达突变体OE进行NaCl胁迫处理,检测突变体在NaCl胁迫下的种子萌发率、存活率及抗盐相关基因的表达情况。结果发现,在NaCl胁迫下,myb73突变体的种子萌发率、幼苗的存活率、成株时期的存活率及拟南芥抗盐相关基因MYB44、SOS2和SOS3的表达均明显低于野生型和超表达突变体,表明AtMYB73基因正调控拟南芥对盐胁迫的响应。     

拟南芥抗镧突变体的筛选及初步鉴定

利用乙酰甲基磺酸（EMS）诱变方法,以幼苗根在重力作用下的弯曲生长为指标,筛选得到了拟南芥抗镧突变体。通过进一步使用更高浓度镧对获得的突变体进行复筛,初步确定了KEMS-36植株为拟南芥抗镧突变体。     

活性氧不敏感型拟南芥突变体的遗传特性分析

[目的]研究活性氧不敏感型拟南芥突变体的遗传特性。[方法]拟南芥种子经消毒后,在MS固体培养基上进行培养。培养5~6d后,将幼苗移栽于蛭石上继续培养。开花时,以野生型为父本,突变体为母本,进行杂交,成熟时收获得到F1代种子。将F1种子种于MS培养基上,生长5~6 d后,用10-4mol/L的H2O2处理幼苗,用根弯曲法检测植株对H2O2抗性表现,进行遗传分析。[结果]F1代幼苗,全部不抗H2O2,即根的生长受到抑制。在243个F2代植株中,有184株不抗H2O2,59株抗H2O2,不抗与抗的植株数呈现3∶1的分离。[结论]活性氧不敏感型拟南芥突变体发生了隐性单基因突变。     

苯丙氨酸处理对拟南芥酪氨酸降解途径的影响

以拟南芥野生型Col–0(CK)和酪氨酸降解途径缺陷突变体sscd1为试验材料,观察统计了4种浓度(0.1、0.5、1.0、2.0 mmol/L)苯丙氨酸处理下种子萌发和幼苗生长情况,分析了苯丙氨酸对酪氨酸降解途径中关键基因HGO、MAAI和SSCD1表达的影响。结果发现:0.5、1.0、2.0 mmol/L苯丙氨酸处理能够抑制拟南芥种子的萌发和根的生长,对突变体sscd1的抑制程度高于野生型对照;0.1、0.5 mmol/L苯丙氨酸促进幼苗地上部分的生长,1.0、2.0 mmol/L苯丙氨酸抑制地上部生长,其中对突变体sscd1的抑制作用更为显著;q RT–PCR分析发现,苯丙氨酸处理能显著上调野生型中HGO基因的表达以及酪氨酸降解途径缺陷突变体sscd1中HGO和MAAI基因的表达,表明苯丙氨酸能上调拟南芥酪氨酸降解途径。     

拟南芥突变体npr1-2的鉴定及水杨酸感受性分析

【目的】拟南芥的NPR1 (nonexpresser pathogenesis-related gene 1)是植物系统获得抗性(systemic acquired resistance,SAR)的关键调节基因,SAR是一种有效的先天免疫反应,提供广谱抗病性。大量的研究表明:水杨酸为诱导SAR的细胞外信号,而NPR1蛋白作为水杨酸的受体串联并启动细胞内的反应。拟南芥突变体npr1-2是研究拟南芥水杨酸信号转导途径的材料之一。为了筛选出纯合的npr1-2突变体,测定纯合突变体中NPR1基因的表达水平,鉴定突变幼苗对水杨酸的敏感性。【方法】采用PCR扩增、DNA测序、定量RT-PCR以及水杨酸敏感性鉴定等方法。【结果】鉴定并筛选出了npr1-2纯合突变体,发现突变体NPR1基因表达量下调为野生型的30%左右,突变体幼苗对水杨酸的敏感性降低。【结论】npr1-2纯合突变体为进一步的研究奠定了材料基础。     

GFP标记拟南芥突变体sad2微管及F_2代幼苗的检测与分析

为观察拟南芥突变体sad2(sensitive to ABA and drought)的微管列阵,以拟南芥突变体sad2-1和sad2-2为母本,转GFP(green fluorescence protein)-α-tubulin野生型拟南芥为父本杂交,并对F2代幼苗进行叶表型分析、卡那霉素抗性筛选和荧光镜检。表型分析显示,拟南芥sad2-2突变体与转GFP-α-tubulin的杂交F2代幼苗叶片出现有毛和无毛2种性状,二者分离比为2.81∶1。卡那霉素抗性筛选显示,部分F2代幼苗在卡那霉素培养基上出现白化死亡,大部分可正常生长。荧光镜检显示,卡那霉素阳性苗的子叶出现GFP绿色荧光。此外,共聚焦显微镜观察显示,拟南芥突变体子叶细胞微管列阵清晰可见,且sad2-1和sad2-2两种突变体的微管比野生型更加致密,但sad2-1和sad2-2两突变体间无明显差异。说明:采用杂交法将GFP-α-tubulin引入突变体来分析微管是一种简便可靠的方法,且sad2基因影响细胞微管列阵,可用于sad2基因与微管功能的进一步研究。     

硝酸还原酶介导的一氧化氮对植物铝胁迫耐受性的增强作用

以拟南芥野生型、一氧化氮(NO)产生途径相关突变体Atnoa1(NO合成酶缺失突变体)和nialnia2(硝酸还原酶缺失突变体)为材料,研究铝毒害对拟南芥野生型、Atnoa1和nialnia2的影响。试验结果显示,不同浓度(0~200μmol/L)Al Cl3处理抑制了拟南芥中根的生长,野生型和Atnoa1突变体表现出一致的抑制趋势,而nialnia2突变体中根生长的抑制程度更严重。进一步的结果显示,Al Cl3处理增加了拟南芥中丙二醛和活性氧(H2O2和O-2·)含量,野生型和Atnoa1突变体表现出一致的增加趋势,而nialnia2突变体中丙二醛和活性氧含量增加幅度更大;此外,Al Cl3处理显著增加了拟南芥中还原型抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)的含量,野生型和Atnoa1突变体表现出一致的增加趋势,而nialnia2突变体中As A和GH含量增加幅度最小。这些结果表明,硝酸还原酶途径介导的NO在增强植物抗铝毒害过程中起着重要的作用。     

拟南芥SSCD1基因突变对苯丙氨酸诱导花青素积累的影响

为探索花青素生物合成的调控机制,以模式植物拟南芥野生型Col–0和酪氨酸降解途径缺陷突变体sscd1为试验材料,分析5种浓度(0、0.1、0.5、1.0、2.0mmol/L)外源苯丙氨酸处理后花青素的积累和花青素生物合成相关基因的表达,探讨酪氨酸降解途径受阻是否影响苯丙氨酸诱导花青素的积累。结果发现:外源添加不同浓度苯丙氨酸能提高拟南芥幼苗花青素的含量,而且花青素的含量随着苯丙氨酸浓度的增加而增多;苯丙氨酸处理后,sscd1突变体幼苗中花青素的积累增多,同时花青素生物合成基因,如PAL、CHI、CHS、DFR、LDOX、UF3GT的表达水平在sscd1突变体中都显著上调,表明SSCD1基因突变会阻断酸酪氨酸降解,增加苯丙氨酸诱导花青素的合成。     

Role of the Arabidopsis glucose sensor HXK1 in nutrient,light, and hormonal signaling

Glucose modulates many vital processes in photosynthetic plants. Analyses of Arabidopsis glucose insensitive2 (gin2) mutants define the physiological functions of a specific hexokinase (HXK1) in the plant glucose-signaling network. HXK1 coordinates intrinsic signals with extrinsic light intensity. HXK1 mutants lacking catalytic activity still support various signaling functions in gene expression, cell proliferation, root and inflorescence growth, and leaf expansion and senescence, thus demonstrating the uncoupling of glucose signaling from glucose metabolism. The gin2 mutants are also insensitive to auxin and hypersensitive to cytokinin. Plants use HXK as a glucose sensor to interrelate nutrient, light, and hormone signaling networks for controlling growth and development in response to the changing environment.     

Mutation caused by human phagocytes

Histidine-requiring mutants of Salmonella typhimurium TA100 were incubated with human peripheral blood leukocytes. More of these bacteria reverted to histidine independence than controls not incubated with cells. Phagocyte-rich suspensions were mutagenic, while heat-killed cells, lymphocytes, or mixed blood leukocytes of a patient with chronic granulomatous disease were not. Production of reactive oxygen metabolites could explain the capacity of phagocytes to induce mutation.     

植物抵御盐害的生理机制

综述了植物抵御盐害的生理机制,包括泌盐、稀盐、聚盐和拒盐等避盐机理,以及地上部K+/Na+、生物膜的结构功能、离子区域化、渗透调节、激素调节、活性氧在细胞内的清除机制、盐胁迫蛋白等方面的耐盐机理的研究进展。     

高等植物脱落酸生物合成及其信号转导研究进展

介绍了近年来高等植物体脱落酸（ABA）生物合成缺陷型及反应敏感性突变体、逆境胁迫下ABA的合成、ABA生物合成途径以及ABA信号的细胞识别与转导等几方面的研究进展。     

番茄抗坏血酸过氧化物酶研究进展

逆境会使植物细胞中积累过量的活性氧,引发氧化胁迫,抑制植物的生长发育。抗坏血酸过氧化物酶(APX)可以清除植物体内尤其是叶绿体中的H2O2,从而提高植物对氧化胁迫的耐受性。综述了番茄APX的基因克隆、基因表达调控及基因工程的研究进展。     

β-氨基丁酸诱导水稻稻瘟病抗性对活性氧代谢的影响

[目的]研究β-氨基丁酸（简称BABA）诱导水稻穗瘟病抗性对活性氧代谢的影响。[方法]以超产2号高感病品种为材料，测定喷施BABA后各处理过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）变化情况。[结果]喷施BABA后，水稻植株的CAT、SOD活性增强，水稻植株的MDA含量相对增加，对水稻稻瘟病的抗性增强。[结论]BABA是通过影响水稻植株的活性氧代谢水平从而达到抗病的目的。该药剂对环境安全，具有高效诱抗作用，可在生产上加以推广。     

Responses of the antioxidant system to fluroxypyr in foxtail millet (Setaria italica L.) at the seedling stage

Foxtail millet(Setaria italica L.) is an important food and fodder crop in semi-arid areas. However, there are few herbicides suitable for use on weed control in field-grown foxtail millet during the post-emergence herbicides stage. The present study was conducted using four concentrations(0.5, 1, 2, and 4 L ai ha–1) of foliar-applied fluroxypyr, and the effect of fluroxypyr on selected metabolic and stress-related parameters in foxtail millet were assessed after 15 days. In this study, increasing concentrations decreased plant height and accumulation of chlorophylls. Our results also showed that malondialdehyde(MDA) accumulated in response to fluroxypyr application, demonstrating increased lipid peroxidation due to excessive reactive oxygen species production. In response to this oxidative stress, the activities of antioxidant enzymes were generally enhanced. Non-enzymatic antioxidant defense systems, which function in concert with antioxidant enzymes, can also protect plant cells from oxidative damage by scavenging reactive oxygen species(ROS). In conclusion, the hybrid variety(Zhangzagu) exhibited a greater tolerance to fluroxypyr than did the conventional variety Jingu 21, which might be associated with the antioxidant mechanisms of Zhangzagu hybrid millet.     

植物体内活性氧代谢及其信号传导

活性氧是植物体内一类化学性质很活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称。它们能对机体细胞造成氧化损伤，但同时在各种防卫反应中起着积极的作用，概述了近年来植物体内活性氧代谢及其信号传导取得的研究成果。     

植物超氧化物歧化酶的研究及其在基因工程中的应用

超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是活性氧清除系统中最重要的抗氧化酶,在保护细胞免受氧化损伤过程中具有十分重要的作用。综述了植物超氧化物歧化酶与植物抗逆性的关系及其在基因工程中的应用。