甘蔗与抗旱性相关差异蛋白质组分析

采用桶栽方式,对抗旱性强的F172和抗旱性弱的YL6甘蔗品种在苗期进行重度干旱胁迫处理后,应用蛋白质双向电泳技术进行差异蛋白质分析,分别找出差异显著的28和20个差异蛋白点,其中部分呈现上调表达,部分呈现下调表达,还有部分新增的蛋白点,因品种抗性不同而表现各异,F172叶片中的差异蛋白主要表现为上调表达,而YL6中大多表现为下调表达。在重度干旱胁迫下,抗旱性不同的甘蔗品种蛋白质丰度变化有显著差异。采用MALDI-TOF-TOF/MS鉴定所获得的差异蛋白,从YL6、F172中分别鉴定出18、14个蛋白的氨基酸序列,对所鉴定的蛋白质根据功能分为8类。YL6中参与自由基清除的2个,参与光合作用的6个,参与细胞生长和分裂的1个,参与基础代谢的6个,参与防卫反应的2个,未知功能蛋白1个。F172中参与自由基清除的1个,参与光合作用的2个,参与细胞生长和分裂的2个,参与基础代谢的4个,参与信号转导的2个,参与蛋白加工的1个,未知功能蛋白2个,其中22 k D干旱诱导蛋白的丰度明显提高,而在YL6中则检测不到此蛋白。这说明在干旱胁迫下抗旱性不同的甘蔗品种在蛋白质组成上有很大差异,推测这是不同甘蔗品种间抗旱性差异的重要分子基础。     

钼对甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性的影响

以巴西固氮甘蔗品种B1和B8为材料,在温室桶栽砂培条件下,对甘蔗施以含不同钼水平的营养液,以了解钼对甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性的效应。结果表明,在含氮条件下,较低浓度的钼处理能提高甘蔗根内固氮菌的固氮酶活性,高浓度钼处理则能提高B1茎、叶片和B8茎中固氮菌的固氮酶活性;在无氮条件下,钼处理提高了B1叶片和茎中固氮菌的固氮酶活性,而B1根及B8根、茎、叶中固氮菌的固氮酶活性有所降低。此外,甘蔗根、茎、叶中固氮菌的固氮酶活性之间关系较为密切,根中固氮菌的固氮酶活性与叶片和茎中的都呈负相关。上述结果说明:巴西甘蔗在本地也具有一定的固氮能力;在不缺氮条件下,钼处理较利于调节甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性,促进其固氮;而在缺氮条件下,钼处理不利于调节甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性,抑制其固氮作用。     

甘蔗蔗糖合酶基因Susy半定量表达体系的建立及其应用

早期、无损伤、易于操作的阳性芽检测技术，对提高柑橘遗传转化效率是十分有利的。本文设计和构建了nptⅡ::mgfp5融合基因，通过锦橙上胚轴转化体系研究其在柑橘遗传转化中的作用。nptⅡ::mgfp5融合基因全长1 578 bp，编码525个氨基酸，作为表达载体p1301NG的选择标记和报告基因。通过农杆菌介导法转化锦橙上胚轴，再生培养1周后用体式荧光显微镜观察外植体的再生情况。在再生培养第9天时即观察到GFP荧光再生芽的形成，再生培养后10~15 d是GFP再生芽形成的高峰期。GUS染色和PCR分子检测结果证明，GFP荧光检测结果是真实可靠的。研究结果表明：nptⅡ::mgfp5融合基因能够在再生培养早期筛选到阳性转化芽，有助于提高阳性转化芽的存活率，提高柑橘遗传转化效率。     

低温胁迫对转SoTUA基因甘蔗生理生化特性的影响

[目的]研究低温胁迫对转α-微管蛋白(TUA)基因甘蔗生理生化特性的影响,对甘蔗TUA基因(SoTUA)进行功能鉴定,为甘蔗抗寒品种选育提供参考依据.[方法]通过对pCAMBIA3300载体上的标记基因GFP进行PCR扩增及测序,鉴定转SoTUA基因阳性甘蔗品系.从中选择4个转基因品系(L1、L2、L3和L4),以野生型ROC22植株为对照(CK),对各处理进行低温(4℃)胁迫处理,在胁迫第0、4、7和12 d时分别测定不同处理甘蔗的生理生化指标.[结果]运用PCR筛选得到转SoTUA基因T1代甘蔗植株,对其中4个品系及CK的低温胁迫试验结果表明,在低温下各品系可溶性糖含量以不同模式变化,转基因各品系普遍高于CK;各品系中的可溶性蛋白在冷驯化前期强烈诱导,总体变化趋势为先升高后降低,转基因各品系普遍高于CK;各品系中丙二醛(MDA)含量增加,其中CK的增幅最大;过氧化物酶(POD)活性下降,除L2外,POD活性变化总体上呈先升高后降低的变化趋势;脯氨酸含量在低温胁迫过程中的变化趋势无明显规律.利用改进的极点排序法对各品系抗寒性进行评价,可知各品系抗寒性强弱排序为:L3>L1>L2>L4>CK.[结论]低温胁迫下4个转SoTUA基因甘蔗品系在生理生化指标上的表现均优于CK,即SoTUA基因在甘蔗体内的过量表达有利于甘蔗抗寒性能的提高.     

低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响

为了探明低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响,本研究以不同冷敏感型甘蔗桂糖28号(抗冷型)和园林6号(冷敏感型)为供试材料,研究低温胁迫后根部的根系活力、Ca2+-ATP酶活性、电导率以及丙二醛、脯氨酸含量等生理指标.结果表明:随低温胁迫时间的延长,2个品种根系活力都呈现下降趋势,桂糖28号的根系活力均显著大于园林6号;低温胁迫后2个品种相对电导率都呈现上升趋势,但桂糖28号上升较平缓,而园林6号电导率上升速度较快,园林6号电导率均大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种丙二醛含量都呈现上升趋势,园林6号丙二醛含量显著大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种的脯氨酸含量都呈现上升趋势,桂糖28号脯氨酸含量均显著高于园林6号;低温胁迫后,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性呈先上升再下降趋势,而园林6号Ca2+-ATP酶活性一直呈下降趋势,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性均显著高于园林6号.可见,在低温胁迫下,具较高的根系活力、Ca2+-ATP酶活性及脯氨酸含量可能是耐冷型甘蔗品种桂糖28号具有更强抵御低温胁迫能力的生理基础.     

龙眼水通道蛋白基因(DLPIP1)的克隆与表达分析

应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时,发现PIP1蛋白在龙眼低温胁迫中上调表达。应用RACE技术克隆龙眼水通道蛋白基因全长cDNA,命名为DLPIP1,基因登陆号为JN572691,长度为1 132 bp,包括1个900 bp的开放阅读框,编码299个氨基酸序列,同源性分析表明,DLPIP1在21个不同植物中的一致性为90%~93%。应用生物信息学软件对DLPIP1氨基酸序列分析表明,含有7个跨膜区,有2个NPA单元,其氨基酸残基与MIP家族蛋白保守区序列完全一致。氨基酸序列比对发现,该序列与其他物种PIP质膜水通道蛋白氨基酸序列有很高的同源性。利用实时荧光定量技术对DLPIP1在低温胁迫下不同组织表达谱分析表明,DLPIP1在龙眼根、茎、叶中都有表达,在根中的表达量最高,其次是茎和叶。DLPIP1在低温胁迫时,随着低温胁迫时间的延长而发生变化。这说明DLPIP1蛋白在龙眼低温逆境过程中起作用。     

重组甘蔗ACC氧化酶cDNA原核表达的纯化复性研究

重组甘蔗ACC氧化酶基因在大肠杆菌中表达,其产物以不溶性包涵体存在。用N i2 -NTA亲和层析柱对其进行纯化,结果显示,在层析柱上直接复性及纯化的方法比在变性条件下N i2 -NTA纯化然后稀释透析进行复性的方法简捷,效果好,获得的目的蛋白质纯度大于98%,活性为132.58 nm o l C2H4/(m g.h)。     

钼对甘蔗氮代谢的影响

本试验选用巴西固氮甘蔗品种B 1和B 8为供试材料,在温室条件下桶栽砂培甘蔗施以含不同钼水平的营养液(0m g/L、0.01m g/L、0.02m g/L、0.04m g/L),在不同时期测定甘蔗叶片中硝酸还原酶、G S酶活性及硝态氮、氨态氮含量。试验结果表明,在大棚含氮条件下,三个钼处理都提高了两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低了硝态氮含量。0.01m g/L钼处理在拔节期后提高了B 1叶片的G S酶活性,而在幼苗期提高了B 8叶片的G S酶活性,降低了氨态氮含量,促进了氮代谢。在大棚无氮条件下,三个钼处理在拔节期后都提高了两个甘蔗品种的NR酶活性,降低硝态氮含量;提高了B 1的G S酶活性,降低氨态氮含量;在分蘖期也提高了B 8叶片的G S酶活性而降低了其氨态氮含量。因而在大棚里,无论是含氮或无氮条件下,在不同时期不同钼处理对甘蔗氮代谢和氨同化过程的作用也不同,但是相对以较低水平钼处理较能提高两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低硝态氮含量;提高了B 1与B 8的G S酶活性,降低氨态氮含量,促进了甘蔗的氮代谢和氨同化。     

甘蔗“健康种子”发芽率及生长影响因素分析

[目的]分析不同品种、种衣剂及保存天数对甘蔗“健康种子”发芽率及生长发育的影响,为甘蔗“健康种子”技术的研究和应用提供理论支持.[方法]采用温室沙培试验,测定不同甘蔗品种、种衣剂及保存天数处理下甘蔗“健康种子”的发芽率、株高及假茎粗.[结果]甘蔗“健康种子”的发芽率、株高及假茎粗存在明显的基因型差异,4个品种中,GT28的发芽率、株高和假茎粗均最高,分别为69.5％、13.7 cm和4.92 mm.不同种衣剂包衣处理可显著提高甘蔗“健康种子”的发芽率,但对株高和假茎粗的影响不明显,其中扑力猛包衣处理的甘蔗“健康种子”发芽率最高,株高较高,假茎较粗;高巧包衣处理的甘蔗“健康种子”发芽率最低,株高较矮,假茎较细.甘蔗“健康种子”发芽率随保存时间的延长而下降,保存2d的种子发芽率最高,达83.6％;保存10d时,发芽率降至50.0％以下.[结论]不同甘蔗品种单芽的发芽率具有明显的基因型差异,适当的种衣剂包衣处理可提高甘蔗“健康种子”的发芽率并促进其生长,且甘蔗“健康种子”的发芽率随保存时间的延长而降低.     

植物△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）基因的研究进展

△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）是植物脯氨酸生物合成的关键酶.近年来,许多学者对P5CS酶基因克隆、其在植物中的表达特性与在抗逆基因工程上的应用进行了大量研究,证实P5C5基因已成功在许多植物中进行过量表达并能有效提高植物的抗旱、耐盐性.随着分子生物学和现代生物技术的快速发展,今后可进一步挖掘利用植物P5CS基因,有效验证其功能和了解其作用机制,探讨P5C5基因与其他基因的互作及调控植物抗逆的生理生化机理,研究其在植物生长发育及器官发生等过程中的作用;培育出高效、实用、抗逆性强的转基因植物品种,均有待今后进行深入研究.