马尾松种子萌发与幼苗生长异养转自养生理过程研究

以马尾松成熟种子为研究对象,选取了马尾松种子萌发过程中的5 个时期作为观测点,测定了各时期种子生 长量的变化,并通过GC-MS 技术检测了脂肪酸的差异;用HLPC-MS 技术测定种子萌发过程中的蛋白质;利用Li- 6400 光合测量仪测定了光合作用的起始点。结果显示:在前2 个检测时期,马尾松种子的脂肪酸、淀粉含量最高, 随着萌发活动的进行转变为小分子物质供给根和芽的生长,在幼苗期含量降至0。由单向电泳可知,在出芽前3 个 时期的蛋白质条带位置基本不变,仅丰度降低;而在出芽时出现了大分子量的条带,于幼苗期汇聚于52.0 ku 的位 置。选取成熟期与幼苗期的明显差异蛋白质点进行分析,结果分别表示为贮藏性蛋白松球蛋白和光合作用关 键酶Rubisco。说明随着贮藏性蛋白质的降解供能,形成了新的功能性蛋白质以调控生长。马尾松因其脂肪含 量高,在生长初期主要依靠动员贮藏性脂肪和蛋白质提供能量和原料,尤其是在胚根突破种皮时,物质代谢旺盛。 种子萌发过程中进行了由异养到自养的转变,根据G2 期出现的Rubisco 和CO2 补偿点判定此期为转折点。      

日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）酶学特性与抗逆性研究

【目的】植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是酶促活性氧清除机制中的关键酶之一，对日本落叶松GPX开展酶学特性与抗逆性研究，可以补充和完善林木改良基因资源，也为探究谷胱甘肽过氧化物酶抗逆的分子机制提供理论依据。【方法】本研究以日本落叶松茎部组织为材料克隆谷胱甘肽过氧化物酶基因，进行生物信息学分析和亚细胞定位研究。诱导、纯化目的蛋白进行体外酶学活性测定，通过点斑试验、生长曲线试验验证GPX抗逆性。【结果】从日本落叶松茎中克隆得到了2个GPX基因，分别命名为LkGPX2、LkGPX3，二者都含有完整的特征保守基序。构建系统进化树发现，LkGPXs和具有抗逆功能的PmGPX与PeGPX聚为一支。亚细胞定位显示，LkGPX2和LkGPX3蛋白在细胞核和细胞质中均有表达。以硫氧还蛋白(Trx)为电子供体进行体外酶学活性测定，LkGPX2与LkGPX3对过氧化氢(H₂O₂)、过氧化氢叔丁醇(t-BHP)和有机氢过氧化物(Cum-OOH)都具有催化活性，LkGPX2对于3种底物的催化活性分别为(0.402±0.037)、(0.424±0.018)、(0.425...