柽柳冷适应蛋白基因

冷适应蛋白(CAP)是指生物体受到寒冷刺激后,诱导表达的一类特异蛋白质,由冷诱导有关的基因在冷诱导过程中启动转录和翻译的。低温条件下,冷适应蛋白表达量在持续不断增加,对低温条件下蛋白质合成的调节以及mRNA的折叠起重要作用。是一类重要的与细胞耐寒相关基因。我们从构建的紫杆柽柳(Tamarixandrossowii)cDNA文库中分离得到了冷适应蛋白基因片段,并应用RACE技术获得其全长cDNA序列,该基因cDNA序列长度为1176bp,其中开放读码框(ORF)从49到663碱基位置,长度为615bp,编码204个氨基酸组成的多肽,预测其蛋白质分子量为23kD,预测其理论等电点为9.23。该基因已经在GenBank上注册,其基因序列登录号AY587773,氨基酸序列登录号为AAT01418。该基因的克隆为植物分子育种提供了新的基因资源。     

粳稻不同粒位上粒重和食味与其他品质性状的关系

为探明粒重和食味与其他品质性状之间的关系,选用直立穗型和弯曲穗型水稻为材料,按照穗部位置分为27个粒位,分析了它们之间的相互关系。结果表明:不同粒位间粒重与食味值和整精米率有极显著正相关关系,碾米品质的好坏对食味有显著影响;粒重和食味值与垩白率和垩白度有极显著负相关性,与粒长、粒宽和长厚比有极显著正相关关系;粒重与直链淀粉含量和胶稠度呈极显著正相关,食味值只与胶稠度呈显著正相关,而与直链淀粉含量相关性不大;粒重和食味值与总蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和脂肪酸含量有极显著负相关关系,而与球蛋白含量有显著正相关关系,可以通过提高籽粒的球蛋白含量,来协调食味、产量和营养品质之间的矛盾;粒重和食味与淀粉RVA谱特征值有非常密切的关系,两者与峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度和回复值呈极显著正相关,而与消减值和起浆温度呈极显著负相关;食味值与峰值黏度、崩解值和脂肪酸含量的相关系数较大。粒重对整精米率和食味有重要影响,峰值黏度、崩解值和脂肪酸含量这3个指标可以作为选择水稻品种良好食味的首选指标。     

小黑杨抗虫基因的遗传转化

建立了小黑杨转基因受体系统,利用农杆茵介导法将蜘蛛神经毒肽与bt基因C末端肽组成的融合基因导入小黑杨中,获得了3个小黑杨转抗虫基因植株,转化子为A1、A2、A3,并对其进行了GUS活性及目的基因PCR检测。初步证明A1、A2、A3为转基因阳性植株。     

黑龙江省两种不同穗型水稻品种的子粒灌浆特性

应用Richards方程对两种不同穗型的地方主栽水稻(Oryza sativa L.)品种的不同粒位子粒灌浆过程进行拟合,研究两类主栽品种的灌浆特性,以期明确不同品种在年际间整精米率相差较大的原因,并通过栽培调控措施提高其加工品质。结果表明,弯曲穗型品种龙粳29的产量略高于半直立穗型品种龙粳31,而整精米率明显低于龙粳31。龙粳29的二次枝梗子粒较多,导致其充实度较低,结实率下降,出米率不高。半直立穗型品种龙粳31的6种粒位的灌浆速率峰值出现在同一时间段内,同步灌浆特征明显,一次枝梗子粒灌浆速率高,中期灌浆快,二次枝梗子粒灌浆速率虽低但较早进入灌浆盛期,中后期较长的灌浆持续时间使其二次枝梗子粒充实紧密;弯曲穗型品种龙粳29在一次枝梗子粒灌浆速率下降后,二次枝梗子粒灌浆速率才有较大上升,为异步灌浆特性,在灌浆前期,上部、中部、下部二次枝梗子粒均明显受到一次枝梗子粒的抑制,二次枝梗子粒灌浆起始生长势、最大灌浆速率较低,达到灌浆盛期晚,中后期实际灌浆时间较短,子粒充实不良。同步灌浆特性使穗内子粒间的品质整齐度差异变小,这是龙粳31年际间整精米率较稳定的主要原因;而异步灌浆特性使穗内子粒间的品质整齐度差异变大,加之二次枝梗子粒灌浆盛期低温是导致龙粳29年际间整精米率下降的主要原因。     

华北地区油松育苗技术

从苗圃育苗、容器育苗、苗木抚育管理、防治病虫害等方面介绍了华北地区油松育苗技术,以期为油松育苗提供参考。     

黑龙江省两种不同穗型水稻品种的子粒灌浆特性

应用Richards方程对两种不同穗型的地方主栽水稻(Oryza sativa L.)品种的不同粒位子粒灌浆过程进行拟合,研究两类主栽品种的灌浆特性,以期明确不同品种在年际间整精米率相差较大的原因,并通过栽培调控措施提高其加工品质.结果表明,弯曲穗型品种龙粳29的产量略高于半直立穗型品种龙粳31,而整精米率明显低于龙粳31.龙粳29的二次枝梗子粒较多,导致其充实度较低,结实率下降,出米率不高.半直立穗型品种龙粳31的6种粒位的灌浆速率峰值出现在同一时间段内,同步灌浆特征明显,一次枝梗子粒灌浆速率高,中期灌浆快,二次枝梗子粒灌浆速率虽低但较早进入灌浆盛期,中后期较长的灌浆持续时间使其二次枝梗子粒充实紧密;弯曲穗型品种龙粳29在一次枝梗子粒灌浆速率下降后,二次枝梗子粒灌浆速率才有较大上升,为异步灌浆特性,在灌浆前期,上部、中部、下部二次枝梗子粒均明显受到一次枝梗子粒的抑制,二次枝梗子粒灌浆起始生长势、最大灌浆速率较低,达到灌浆盛期晚,中后期实际灌浆时间较短,子粒充实不良.同步灌浆特性使穗内子粒间的品质整齐度差异变小,这是龙粳31年际间整精米率较稳定的主要原因;而异步灌浆特性使穗内子粒间的品质整齐度差异变大,加之二次枝梗子粒灌浆盛期低温是导致龙粳29年际间整精米率下降的主要原因.     

刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析

【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究该基因的耐盐、抗旱功能,以期为研究木本植物NAC转录因子的抗逆分子机制奠定理论基础。【方法】在刚毛柽柳NaHCO_3胁迫转录组数据库中筛选获得一个NAC转录因子基因,将其命名为ThNAC24(GenBank登陆号:KF031949)。利用生物信息学工具将其与其他9个物种的NAC蛋白进行多序列比对,与拟南芥105个NAC蛋白进行进化树分析。分别用300 mmol·L^-1 NaCl和400 mmol·L^-1甘露醇对刚毛柽柳进行胁迫,在胁迫6、12、24和48 h后分别取刚毛柽柳根及叶组织。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐、干旱胁迫下ThNAC24基因在不同胁迫时间点及不同组织的表达情况,初步鉴定其是否响应盐、干旱胁迫。为进一步研究ThNAC24基因的抗逆功能,分别构建植物过表达(pROKⅡ-ThNAC24)及抑制表达(pFGC5941-ThNAC24)载体。利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系获得ThNAC24基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(Control)刚毛柽柳植株。在盐、干旱胁迫下分析比较了ThNAC24基因瞬时过表达、抑制表达及对照刚毛柽柳植株的二氨基联苯胺(DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色情况,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,及电解质渗透率、失水率及丙二醛(MDA)含量,鉴定ThNAC24基因的耐盐、抗旱功能。【结果】ThNAC24基因的开放阅读框为1 023 bp,编码340个氨基酸。多序列比对结果显示ThNAC24在N端的氨基酸序列相似度比较高,具有NAC家族的序列特征;系统进化树分析结果显示ThNAC24与ANAC103和ANAC082的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:盐胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫12 h表达量最高,而叶组织中胁迫24 h的表达量最高;干旱胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫6 h表达量最高,在叶组织中胁迫12 h的表达量最高。ThNAC24基因在刚毛柽柳根和叶组织中均有表达且响应盐和干旱胁迫。过表达ThNAC24基因显著降低了刚毛柽柳H_2O_2和超氧阴离子含量,增强了POD和SOD酶的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累。过表达ThNAC24基因能够降低刚毛柽柳在逆境胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,从而保护细胞膜结构的完整性。【结论】刚毛柽柳ThNAC24基因能够响应盐、干旱胁迫,过表达ThNAC24基因植株通过增强POD和SOD活性,进而提高ROS清除能力,减少细胞受损或死亡,从而提高刚毛柽柳的耐盐及抗旱能力。     

紫杆柽柳谷胱甘肽硫转移酶基因的克隆及功能鉴定

根据GenBank已公布的植物谷胱甘肽硫转移酶基因EST序列，设计引物利用3’和5’RACE方法，获得紫杆柽柳GST基因(TaGST)全长cDNA序列，全长为1175 bp，开放读码区672 bp, 编码224个氨基酸。其所编码的蛋白与大豆的GST10同源性最高为48%。利用pET-28a（+）构建了紫杆柽柳GST基因的原核表达载体，转入BL21大肠杆菌进行了原核表达。诱导表达蛋白的SDS-PAGE检测表明, 所表达的蛋白分子量约为26 kD，与预测的分子量大小一致。初步的酶学活性的检测表明所克隆的基因编码的肽段具有催化GST蛋白通用底物CDNB和GSH反应的活性。     

二色补血草中2个金属硫蛋白基因的克隆及分析

从二色补血草中分离出2个金属硫蛋白基因的cDNA全序列,分别命名为LbMT1和LbMT2。LbMT1全长为569bp,其中5′非编码区23bp,3′非编码区300bp,开放读码框(ORF)长246bp,编码含81个氨基酸的蛋白,相对分子质量为8070,等电点为4.7;LbMT2全长为523bp,其中5′非编码区61bp,3′非编码区216bp,开放读码框长246bp,编码81个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为8000,等电点为5.0。这2个基因编码的氨基酸都含有14个半胱氨酸Cys,分布在蛋白质的N端和C端,呈CC、CXC和CXXC形式排列。疏水性分析表明:这2个蛋白都存在35~48个氨基酸之间较强的疏水区。通过对多种植物的MT蛋白序列比对分析表明,金属硫蛋白家族在氨基酸数目上保守性差,但半胱氨酸残基(Cys)的位置和数目保守性达到100%,揭示了Cys对金属硫蛋白的功能十分重要。这2个基因已经在Genbank上注册,LbMT1基因的登录号为EF103574,LbMT2基因的Genbank登录号为EF103575。