转玉米PEPC和PPDK基因杨树苗期的光合生理特性

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)和磷酸丙酮酸二激酶(PPDK)是保证C4植物高效光合作用的关键酶。杨树作为光合效率较低的C3植物,其光能利用率低,本研究以玉米PEPC基因和PPDK基因分别作为目的基因进行杨树遗传转化,分别获得转基因的高效表达植株,并进行分子检测及相关功能分析,为培育杨树高光效新品种提供依据。【方法】通过生物信息学筛选玉米PEPC和PPDK基因。利用Gateway系统,将PEPC和PPDK基因分别构建到植物表达载体pGWB406,通过农杆菌介导法转化南林895杨。比较分析转基因植株与对照(南林895杨)的光合生理特性。【结果】筛选克隆的PEPC及PPDK基因均编码典型的C4光合作用关键酶。南林895杨转PEPC基因获得5个株系,不同株系间基因表达量具有差异,最大达1.79倍,但编码蛋白在不同株系叶片中的表达量无显著差异;转PPDK基因获得3个株系,各株系间基因及蛋白表达量无显著差异。PEPC和PPDK在叶片中的表达量均高于茎中,且随着植株生长发育而提高; PEPC和PPDK基因的表达均受光照条件的影响,在高光照下表达量上升2～3倍。转基因株系净光合速率在11:00—14:00出现双峰状态,且显著高于对照组,最高达16.2%(PEPC-5株系);气孔导度在12:00—16:00高于对照组;除PPDK-2株系外,转基因株系都检测到比对照组更高的胞间CO2浓度,除PEPC-1和PEPC-4株系外,转基因株系CO2饱和点均低于对照组;全部转基因株系CO2补偿点均低于对照组,且光饱和点以及在光饱和点的光合速率均高于对照组。生长参数方面,PEPC-3和PEPC-4株系多个指标显著优于对照组(P0.05),平均株高分别高于对照组5.6%和2.9%,叶面积分别高于对照组13.8%和8.9%,叶片质量分别高于对照组23.6%和19.8%,地径分别高于对照组13.5%和5.4%;转基因株系的茎生物量均高于对照组,叶生物量优势最为明显的依次是PEPC-3、PEPC-5和PEPC-4株系,分别高于对照组34.8%、15.4%和6.3%。【结论】玉米PEPC和PPDK基因导入南林895杨获得的转基因植株在强光利用方面具有明显的优势,植株的光合能力显著提高,生长指标优于对照组。利用C4植物的光合作用关键酶编码基因对杨树进行遗传转化,对于提高杨树甚至木本植物的光合效率具有重要意义。     

2株副溶血弧菌不同盐度下致病性和毒力基因差异分析

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是常见的食源性致病菌和海水养殖动物致病菌,目前已知的毒力基因有tlh、tdh、trh、T3SS、pirA、pirB、toxR/S、orf8等。盐度是影响细菌基因表达的关键生态因子之一,为进一步探求副溶血弧菌的致病机理,对2株分别分离自海水和淡水养殖发病凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中的副溶血弧菌在不同盐度下的生长速率、致病性进行检测,并用q-PCR方法对菌株毒力基因携带和表达情况进行定量研究。实验结果表明:海水菌株383生长速率快于淡水菌株V9,但菌株383在生长稳定期的细菌浓度明显低于菌株V9;菌株383对凡纳滨对虾的致病性明显高于菌株V9,前者的48 h半致死浓度(LD_(50))低于后者2个数量级;2株副溶血弧菌皆携带毒力基因tlh、T3SS1和pirA/B,但未检测到tdh、trh、T3SS2、toxR/S和orf8。部分毒力基因表达量检测结果显示,菌株383和菌株V9均为vcrD1表达量最高,其次是pirA,vopD1表达量最低;4个毒力基因不仅在2菌株间的表达量差别较大,而且盐度对同一菌株不同毒力基因表达的影响也是不同的。2株副溶血弧菌的毒力与pirA和vcrD1的表达量呈正相关性。研究结果为探究环境因素与副溶血弧菌致病力的关系提供了科学依据,同时也提示,淡水养殖凡纳滨对虾要防范副溶血弧菌输入的风险。     

长期继代培养的转基因苹果外源基因遗传及表达稳定性分析

为研究长期继代培养的转基因苹果组培苗中外源基因的遗传及表达稳定性，以继代培养9年的7个转GFP(绿色荧光蛋白)基因苹果株系组培苗为试材，分析转基因株系对Kan(卡那霉素)的抗性、DNA水平、转录水平和转录后水平GFP基因的遗传及表达稳定性。结果表明，在7个苹果转基因株系组培苗中均可检测出GFP特异基因片段，并且均可在含有50 mg/L卡那霉素的培养基上正常生长；绝对定量qRT-PCR检测发现，各转化株系GFP基因拷贝数并不相同；利用相对定量qRT-PCR法检测发现7个株系中GFP基因 mRNA表达量有明显差异，同时荧光显微镜下观察各转化株系叶片，绿色荧光强度有明显差异，利用SPSS软件对7个转基因株系中GFP基因拷贝数与GFP mRNA表达量相关性分析结果呈无显著相关性。以上结果表明，外源基因可以在长期继代培养的转基因苹果组培苗中保持其遗传稳定性，但不同转化株系中外源基因的表达量有显著差异，其表达量与拷贝数无显著相关，可能与外源基因在植物基因组中的插入位点有关。     

‘烟73’葡萄果皮花色苷合成、修饰与转运相关基因的表达

花色苷在内质网中合成，而在液泡中发挥生理学功能，因此花色苷液泡转运过程非常关键。研究葡萄果皮中花色苷合成，修饰与转运基因的表达模式，有助于解析花色苷从合成到转运的完整通路。以宁夏青铜峡地区红色酿酒葡萄品种‘烟73’为材料，在果实成熟过程中测定可溶性固形物、可滴定酸含量pH及果皮总酚、单宁、花色苷含量，利用实时荧光定量PCR检测葡萄果皮中花色苷合成，修饰与转运相关基因表达水平。结果表明，成熟期‘烟73’可溶性固形物、可滴定酸和pH分别为（23.50±0.30）%、（3.22±0.03） g·L^-1和3.59±0.10；果皮单宁、总酚及花色苷含量分别为（22.32±1.15） mg·g^-1（果皮干质量）、 （62.50±1.23） mg·g^-1和（52.49±1.10） mg·g^-1。定量PCR结果显示，在果实成熟过程中，‘烟73’葡萄果皮 VviUFGT、VviGST1、VviGST2、VviGST3及VviGST4基因表达趋势基本相同，呈先上升后下降趋势，且在花后10周表达量达最高值； VviOMT基因表达总体呈下降趋势，花后8周和10周同其他时期相比存在显著性差异； AM1与 AM3基因表达呈“M”型变化趋势，花后10周与14周表达较高。相关性分析显示，‘烟73’中VviGST1、VviGST2、VviGST3以及VviGST4基因的表达趋势与花色苷积累量显著正相关，VviGST1与 VviOMT显著正相关。综上所述，‘烟73’葡萄果实理化及多酚成熟度较好，4个GST家族基因均参与了花色苷的液泡转运，其中VviGST1可能参与了‘烟73’果皮中甲基化花色苷的转运。     

一氧化氮影响植物不定根发生的研究进展

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定根发生的影响,总结了植物不定根发生过程中NO调控的相关基因表达;最后,展望了NO参与植物不定根发生的研究趋势,以期为NO在植物不定根发生的应用研究提供理论参考。     

鸡粪及其配施尿素对甜瓜香味物质、酶活性及基因表达的影响

为了探讨鸡粪以及鸡粪与尿素配施对薄皮甜瓜果实香气物质合成及关键酶的影响,以薄皮甜瓜"DX108"为试材,以尿素为氮源的处理作为对照(CK),研究等量氮素条件下,鸡粪及其与尿素配施处理对甜瓜果实香气物质以及相关酶活性变化的影响,并分析了乙醇脱氢酶(ADH)和醇酰基转移酶(AAT)基因的表达水平。结果表明:不同处理对薄皮甜瓜香气物质合成、相关酶活性以及关键酶基因表达的影响存在明显差异;尿素处理促进了甜瓜果实中C6和C9醇醛类化合物的合成,而鸡粪以及鸡粪与尿素配施提高了成熟果实中酯类物质含量和种类,尤其是乙酸酯类含量;鸡粪配施尿素处理提高了花后35 d甜瓜果实中非乙酸酯类物质含量,且是尿素处理花后35 d甜瓜果实中非乙酸酯类物质含量的3.1倍,还检测到了尿素处理果实中没有检测到的特征性酯类物质;鸡粪和鸡粪配施尿素处理提高了花后25～30 d果实中LOX酶、氨基转移酶、ADH酶以及AAT酶活性,降低了花后35 d果实中ADH酶活性,抑制了30 d后果实中CmADH1和ADH2的基因表达,而促进了CmAAT1和CmAAT3基因表达。由此可知,鸡粪以及鸡粪与尿素配施有可能是通过调节果实不同发育期香味物质合成途径中关键酶活性的协调变化以及关键酶基因表达,影响了果实香气物质的合成,尤其是酯类物质的合成。     

甘草总黄酮对高脂条件下罗非鱼肝损伤的保护作用

为了研究甘草总黄酮对高脂饲料造成的罗非鱼(Oreochromis niloticus)脂肪肝损伤是否具有保护作用,随机将180尾健康无伤罗非鱼分成6组,即对照组、高脂饲料模型组和4个不同浓度甘草总黄酮组(0.05、0.10、0.50、1.00 g·kg^-1甘草总黄酮),每组30尾。饲喂90 d后,采集罗非鱼各实验组肝,测定肝匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)活性、丙二醛(MDA)含量、甘油三酯(TG)含量、总胆固醇(TC)含量、总抗氧化能力(T-AOC)水平,Western blotting法检测肝中核转录因子-κB P65(NF-κB P65)和核转录因子-κB C-Rel (NF-κB C-Rel)蛋白表达水平,RT-PCR法测定肝中微粒体甘油三酸酯转移蛋白(MTTP)和载脂蛋白B100(ApoB100)基因表达情况。结果表明:与对照组相比,高脂饲料模型组罗非鱼肝匀浆中TG、TC、MDA含量极显著(P<0.01)升高,GSH活性、SOD活性、T-AOC水平均极显著(P<0.01)降低;MTTP和ApoB100 mRNA表达水平降低(P<0.01或P<0.05);Western blotting结果显示,NF-κB P 65和C-Rel蛋白表达水平升高。饲料中加入甘草总黄酮后,与高脂饲料模型组相比,罗非鱼肝中GSH活性、SOD活性、T-AOC水平不同程度提高,TC、TG、MDA含量和NF-κB P65、C-Rel蛋白表达水平不同程度降低,MTTP和ApoB100的mRNA表达水平升高,以0.50 g·kg^-1甘草总黄酮组效果较好。说明甘草总黄酮对于罗非鱼脂肪肝损伤具有一定的保护作用,可以缓解高脂饲料造成的脂肪肝损伤。     

黄花蒿乙醇提取物对脂多糖诱导损伤奶牛乳腺细胞中乳蛋白合成的影响

本试验旨在通过奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)体外培养技术,研究黄花蒿乙醇提取物(AAE)对脂多糖(LPS)诱导损伤BMECs活力以及乳蛋白合成相关基因表达的影响。试验分为5组,对照组:BMECs用基础培养基常规培养15 h;模型组:BMECs用基础培养基常规培养3 h+10μg/mL LPS处理12 h;AAE+LPS组:BMECs分别用含3、6、12μg/mL AAE的基础培养基培养3 h+10μg/mL LPS处理12 h。结果表明:1)与对照组相比,模型组的BMECs活力显著降低(P0.05)。与模型组相比,6和12μg/mL AAE组的BMECs活力显著增加(P0.05)。2)与模型组相比,12μg/mL AAE组总蛋白含量显著增加(P0.05),6、12μg/mL AAE组β-酪蛋白含量显著增加(P0.05),3、6、12μg/mL AAE组αs1-酪蛋白含量显著增加(P0.05)。3)与模型组相比,12μg/mL AAE组α-酪蛋白(CSN1S1)基因表达量显著增加(P0.05),3、6、12μg/mL AAE组β-酪蛋白(CSN2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、信号转导和转录激活因子5(STAT5)、真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(EIF4EBP1)、核糖体S6蛋白激酶1(S6K1)、Janus激酶2(JAK2)基因表达量显著增加(P 0.05),6、12μg/mL AAE组真核起始因子4E(EIF4E)基因表达量显著增加(P0.05)。由此可见,12μg/mL AAE对LPS诱导损伤BMECs活性和乳蛋白合成有较好的预保护效果。     

獭兔毛皮性状相关基因的研究进展

正獭兔,学名力克斯兔,因其皮毛酷似珍贵毛皮兽—水獭,故被称之为獭兔。獭兔除有良好的产肉性能外,皮板轻柔,被毛品质具有"短、绒、密、平、美、牢"等特点,是在国际裘皮市场上具有较大发展潜力的一种优质、经济的裘皮原料,广泛应用于服装业,发展前景十分广阔。1我国獭兔养殖业概况目前,我国獭兔年饲养量约5000万只左右,年产獭兔皮3000万张左右。獭兔养殖几乎遍及全国各地,重点养殖区域主要分布在华北、华东和东北地