紫云英非特异性转脂蛋白AsIB259的体外酶活性及在共生固氮中的功能

将紫云英AsIB259基因编码的一个预测的非特异性转脂蛋白AsIB259(nsLTP,non-specific lipid transfer protein)在大肠杆菌表达菌株Rosetta 2(DE3)中进行了诱导表达,体外测定AsIB259蛋白的脂质结合动力学特征,检测它对不同碳链长度脂肪酸及其衍生物的结合能力,进一步考查AsIB259超表达对紫云英毛根结瘤情况的影响。结果表明:AsIB259具有转脂蛋白的典型特征,与16~22碳链长度脂肪酸的结合活性较强,对茉莉酸也表现出一定的结合活性;AsIB259超表达导致根瘤数量增加1.5倍且固氮酶活性降低,说明该基因在根瘤形成和固氮过程中发挥重要作用。     

桃脂氧合酶基因（PpLOX-3[KG-*3]）在洋葱表皮细胞中的定位表达

PpLOX-3是从桃果肉中克隆得到的一个基因,通过生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白可能定位于细胞质膜中。为进一步研究该基因功能,构建以绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)为报告基因的融合植物表达载体163Gpp-PpLOX-3,通过农杆菌介导法转化洋葱表皮细胞。结果表明PpLOX-3定位在洋葱表皮细胞的细胞质膜中。     

紫云英根瘤和其中类菌体的发育与固氮活性的关系

紫云英——根瘤菌共生系统中,根瘤的固氮活性与根瘤中含菌组织和类菌体的发育呈正相关。当瘤龄3天,含菌组织约占根瘤细胞10%左右时,即出现微弱的固氮活性。随着根瘤和其中类菌体的发育,根瘤固氮活性逐渐上升。温度和光照影响根瘤类菌体的发育和固氮活性的变化。越冬期紫云英生长停滞,根瘤固氮活性维持在50—70 n mol N_2/克鲜瘤/分的低水平上。翌春气温回升,根瘤和其中类菌体继续发育。至4月下旬紫云英进入盛花期,瘤龄达180天以上的早期根瘤衰败,类菌体自溶,固氮活性消失。此时主根下部和侧根上的中期根瘤承接了主根基部早期根瘤的作用,根瘤固氮活性达184 n mo1 N_2/克鲜瘤/分的最高峰。5月初紫云英生长进入结英期,植物营养主要运向豆荚,根瘤固氮作用缺少能源,固氮活性下降。     

MxIrt1基因瞬时表达载体的构建及其定位的初步研究

以绿色荧光蛋白为标记,构建瞬时表达载体pMxIRT1-GFP。以基因枪轰击洋葱表皮细胞,通过激光共聚焦显微镜(Confocal)观察,MxIrt1基因主要定位在细胞膜上。     

真盐生植物盐穗木HcWD-40蛋白的亚细胞定位

[目的]WD-repeat蛋白是一类结构高度保守的蛋白质家族,常分布于细胞质或细胞核内,具信号转导、染色体组装,转录调控等多种功能.实验对极端耐盐的藜科真盐生植物盐穗木的WD-40蛋白进行亚细胞定位,初步探讨该基因参与盐穗木耐盐抗旱的机制.采用绿色荧光蛋白(GFP)基因为报告基因,对真盐生植物盐穗木HcWD-40基因的表达产物进行亚细胞水平定位.[方法]PCR扩增获得序列正确的HcWD-40,构建pCAMBIA 1301-1-HcWD-40-mGFP融合基因表达载体,采用伯乐(Bio-RAD)基因枪介导的方法转化到洋葱表皮细胞中,28℃暗培养16～24 h后,以仅表达GFP的洋葱细胞作为对照,利用激光共聚焦显微镜观察GFP在洋葱表皮细胞中的分布.[结果]重组载体pCAMBIA 1301-1-HcWD-40-mGFP可成功转入洋葱表皮细胞且HcWD-40蛋白正确表达.激光共聚焦显微镜检测结果表明该基因表达产物分布于细胞质与细胞核中.[结论]目的蛋白HcWD-40定位于细胞质和细胞核内,可能间接或直接参与多种细胞过程的调控.     

百脉根半胱氨酸蛋白酶基因在根瘤衰老过程中的表达分析

为明确半胱氨酸蛋白酶与定型根瘤衰老的相关性,通过与已鉴定的紫云英半胱氨酸蛋白酶AsNODf32进行序列比对分析,从百脉根中鉴定出2个与根瘤衰老相关的蛋白酶基因LjCyp1和LjCyp5。蛋白序列及结构分析表明,LjCyp1和LjCyp5同源性高达96.2%,均含有2个典型的半胱氨酸蛋白酶结构域和液泡定位信号肽,属于木瓜蛋白酶家族。体外酶活检测显示,2个蛋白都具有半胱氨酸蛋白酶活性。通过Realtime PCR和组织化学定位分析表明,2个蛋白酶基因主要在成熟和衰老的根瘤中表达。结果表明LjCyp1和LjCyp5可能在百脉根根瘤衰老过程中发挥重要作用。     

紫云英2个转脂蛋白基因在共生及重金属镉胁迫条件下的表达特征

采用实时荧光定量PCR技术,研究了紫云英共生表达的非特异性转脂蛋白编码基冈AsE246和AsJB259在根瘤发育和固氮过程中的组织和时空表达特征,并初步考察了其在重金属镉胁迫条件下表达水平的变化.结果表明:2个目标基因仪在紫云英根瘤中特异表达,并且均在接种华癸中慢生根瘤菌7653R后22 d左右表达量达到最高.在低浓度...     

磷转运蛋白AsPT6对紫云英结瘤及固氮酶活性的影响

采用组织定位、超表达及RNAi等方法对紫云英中的Pht1家族磷转运蛋白AsPT6进行了研究。时空表达结果显示,AsPT6基因在根、茎、叶中均有表达,接种根瘤菌后在根和根瘤中高量表达;化学组织定位分析表明,AsPT6在根和根瘤的维管组织及根和根瘤连接处均有表达,起到向根瘤转运磷的作用;超表达及RNAi结果显示AsPT6能显著影响紫云英的结瘤及固氮酶活性。这些研究结果表明,AsPT6参与根瘤形成和发育过程中磷的转运。     

黄瓜单链DNA结合蛋白基因CsWHY1的克隆及表达分析

[目的]单链DNA结合蛋白Whirly(WHY)是植物体内广泛存在的一类转录因子,在植物叶片衰老等方面具有重要作用。本文旨在克隆黄瓜单链DNA结合蛋白基因CsWHY1,初步分析其表达特征,为黄瓜叶片衰老的功能研究提供参考。[方法]以华北型黄瓜‘9930’‘长春密刺’和‘新泰密刺’为试验材料,克隆CsWHY1的c DNA全长,应用生物信息学方法对该基因进行生物信息学分析,并利用洋葱表皮细胞瞬时表达系统对CsWHY1蛋白进行亚细胞定位,同时通过RT-qPCR技术分析CsWHY1基因在3个黄瓜品种不同组织中的表达模式。[结果]CsWHY1基因包含1个长度为831 bp的开放阅读框(ORF),共编码276个氨基酸,蛋白理论相对分子质量为30.729×10~3,理论等电点(p I)为9.00,属于亲水蛋白。氨基酸序列分析表明,CsWHY1蛋白具有保守的Whirly结构域,在双子叶植物和单子叶植物中高度同源,且与甜瓜亲缘关系最近。亚细胞定位发现CsWHY1蛋白在洋葱表皮的质体上表达。荧光定量PCR分析其表达模式,发现CsWHY1在不同黄瓜品种不同组织中均有表达,叶片中表达量最高,根和茎中表达量较低,其中衰老叶片中的表达量显著高于成熟叶片。[结论]CsWHY1基因的表达具有组织特异性,在衰老叶片高表达,参与了黄瓜叶片衰老进程。     

草莓转录因子基因FaGAMYB的克隆与表达分析

为研究FaGAMYB基因在草莓成花诱导和花发育中的作用,以‘卡姆罗莎’草莓(Fragaria×ananassa Duch.‘Camarosa’)为试材,采用同源克隆和RT-PCR技术分离了一个赤霉素信号途径中的MYB转录因子基因FaGAMYB。该基因开放阅读框为1 689bp,编码562个氨基酸。序列分析发现FaGAMYB蛋白含有高度保守的R2R3DNA结合域,以及GAMYB基因家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域。亚细胞定位研究发现FaGAMYB蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞核。FaGAMYB基因具有组成型表达特性,但在雄蕊、花芽、茎尖生长点和果实等生殖生长组织与器官的表达丰度较高。在草莓成花诱导期,茎尖中FaGAMYB基因表达上调,当进入雄蕊原基分化期后,该基因表达量迅速升高。上述结果表明FaGAMYB可能在草莓成花诱导和雄蕊发育中发挥重要作用。     

参与紫云英共生固氮的1个上调表达结瘤素基因AsB6的分离与鉴定

基于接种华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobiumhuakuii)7653R的紫云英(Astragalus sinicusL.)感染根与未接种对照根在转录水平上的差异,利用抑制差减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH),建立了紫云英结瘤固氮过程中的差异表达cDNA文库,共获得527个有效克隆,其中增强或特异性表达的上调文库中包含341个克隆,抑制表达的下调文库包含186个克隆。对其中的1个上调表达cDNA克隆AsB6利用RACE(rapid amplification of cDNAends)方法获得了其基因全长序列,利用BLAST在线软件和GenBank,Gen-Bank EST和Tigr Porcine EST等数据库进行同源序列比较,表明AsB6与苜蓿的β-酮酯酰合成酶及依赖于SAM(S-adenosgl methiomine,S-腺苷蛋氨酸)的羧甲基转移酶具有66%的同源性,同时利用实时荧光定量PCR研究了该基因的时空表达特征。结果显示,接种根瘤菌7653R后,在紫云英感染根和根瘤中该基因的表达量显著增强,且在接种后根瘤形成早期和固氮中晚期表达...     

牛myf6基因克隆及在成纤维细胞中的表达

克隆了牛的myf6基因并构建真核表达载体pIRES2-EGFP-myf6,用脂质体技术转染鲁西黄牛成纤维细胞,通过G418筛选出稳定转染的细胞株,利用Western印记、Real-time PCR技术检测myf6对成纤维细胞的影响。结果表明,与对照组相比,稳定转染后的成纤维细胞myf6蛋白和mRNA的表达量提高(P0.01),肌肉肌酸激酶基因mRNA表达量升高(P0.05),肌球蛋白轻链基因的mRNA表达量也提高(P0.01)。细胞形态观察显示转染后的成纤维细胞未融合为肌管。由此可知,牛myf6基因可以在成纤维细胞中表达并且有促进成纤维细胞向肌肉细胞分化的功能。     

紫云英和油菜不同时期翻压对土壤培肥效果的影响

【目的】探寻紫云英和油菜的最佳翻压时期,为提高紫云英、油菜的综合利用效率提供理论依据。【方法】2009～2010年,按作物进行翻压的不同时期设5个处理（紫云英盛花期、紫云英结荚成熟期、油菜盛花期、油菜成熟期和空白对照）, 测定作物的鲜、干物质量,并探讨紫云英、油菜不同还田方式对土壤的培肥效果及经济效益。【结果】紫云英和油菜在盛花期后鲜产量逐渐降低,相应的干物质量呈上升趋势。不同翻压处理对土壤培肥效果影响不同,紫云英盛花期翻压土壤对土壤有机质含量影响最显著,相比基础土壤提高6.6%。紫云英和油菜翻压对后作水稻均有极显著的增产效果,其中紫云英盛花期翻压处理水稻产量最高,达9244.5 kg/ha。油菜成熟期翻压处理的利润（6696元/ha）最高,产投比为2.49∶1.00,其经济效益最优。【结论】土壤培肥效果和经济效益分别以紫云英盛花期翻压处理和油菜成熟翻压处理最优。     

福建省典型双季稻区适宜紫云英品种比较试验

在福建闽北山丘盆地（浦城县）、闽西低山丘陵（连城县）、闽东滨海平原（福鼎市）3个典型双季稻区开展适宜紫云英品种比较试验。结果表明,不同稻作区闽紫5号和余江大叶生育期均表现较皖江大叶青和弋江种长。同一试验点紫云英品种鲜草产量存在差异,在浦城以闽紫5号最高,达41.68t/hm2;连城以余江大叶最高,达28.82t/hm2;福鼎以皖江大叶青最高,达29.85t/hm2;同试验点紫云英品种植株养分含量存在差异。综合考虑紫云英生长性状、鲜草产量及植株养分含量等因素,闽北山丘盆地、闽西低山丘陵双季稻区适宜的紫云英品种为闽紫5号和余江大叶,闽东滨海平原双季稻区适宜的紫云英品种为闽紫5号和皖江大叶青。     

带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田土壤性质的影响

【目的】研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。【方法】开展3年田间定位试验,第一年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/ha）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年试验结果,每年水稻移栽前将各小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。【结果】紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机碳随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥施用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。【结论】带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/ha（干重）为宜。     

不同除草剂对紫云英田阔叶杂草的防除效果及安全性评价

通过田间药效试验,比较了5种除草剂在紫云英田的适用性及其对阔叶杂草的防效。结果表明,紫云英田块春后化除使用56%2-甲-4-氯钠可湿性粉剂900 mL/hm~2和48%灭草松水剂2 700 m L/hm~2均未对紫云英产生药害,并可有效防除阔叶杂草,对阔叶杂草株防效及鲜重防效可达70%以上;与清水对照相比,紫云英鲜重分别提高47.92%、60.42%,紫云英结实量分别增加22.72%、31.82%。     

带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田

【目的】研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。【方法】开展3年田间定位试验,第一年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/ha）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年试验结果,每年水稻移栽前将各小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。【结果】紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机碳随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥施用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。【结论】带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/ha（干重）为宜。     

NaCl盐胁迫对四种野生牧草发芽特性的影响

研究了NaCl盐胁迫对紫云英、益母草、鸭茅和羊蹄4种野生牧草种子发芽特性的影响,结果表明,4种野生牧草种子发芽率因NaCl盐浓度的高低而有一定的差异,在0.3%低浓度盐胁迫下,紫云英、益母草和羊蹄种子的发芽率相对都较高,均在70%以上,而鸭茅在4种牧草中耐盐性最差.紫云英和羊蹄的发芽速度随盐浓度的增加减缓最慢,鸭茅最快.4种牧草胚根和胚芽的长度在不同盐浓度下与对照相比都有所减少,NaCl对紫云英和益母草胚根的伤害低于对胚芽的伤害,对鸭茅胚根和胚芽的影响均为严重,低浓度的钠盐对羊蹄的胚根长度有促进作用.4种野生牧草的发芽指数、相对发芽指数、活力指数和相对活力指数随着盐浓度的增加都呈下降趋势.     

紫云英不同时期翻耕氮素含量的变化及对后作水稻产量的影响

于2009～2010年利用田间小区试验研究了紫云英盛花后不同时期翻耕的干物质量和植株含氮量关系,及比较不同时期翻耕对稻田土壤肥力和水稻产量的影响。结果表明:从盛花期至结荚成熟期紫云英氮素含量逐渐降低,盛花期后鲜产量也逐渐降低,而对应单位面积干物重在盛花期后则呈现上升趋势。采用盛花期翻耕是理想选择,对土壤培肥效果最好,可实现后作水稻优质高产;采用结荚成熟期翻耕,氮素虽比盛花期还田有一定损失,但与单季稻茬口衔接,可减少翻耕成本、节省播种种子及用工成本,同时也能提高稻田有机质含量,实现增产增效。