盐胁迫下拟南芥SCAMP基因克隆和表达的生物信息学分析

为探究分泌载体膜蛋白（Secretory carrier membrane protein, SCAMP）的功能，采用PCR方法从模式植物拟南芥中克隆到5个SCAMP基因，进行生物信息学分析，并通过实时荧光定量PCR技术分析5个SCAMP基因在盐胁迫下的表达模式。结果显示，拟南芥SCAMP蛋白的相对分子量为30.1~33.2 kDa，等电点为6.60~9.18，属于不稳定性疏水蛋白，二级蛋白结构中主要包含4种构象:α–螺旋（Alpha helix， Hh）、无规则卷曲（Randon coil， Cc）、直链延伸（Extended strand，Ee）和β–折叠（Beta turn，Tt），其中以α–螺旋为主，包含4个跨膜结构域，N端和C端均在细胞膜内。实时荧光定量PCR结果表明，AtSCAMPs的表达量均受盐胁迫诱导上调表达，AtSCAMP1，AtSCAMP3，AtSCAMP4，AtSCAMP5基因在叶中的表达明显高于根，且AtSCAMP4和AtSCAMP5在叶中受盐胁迫变化最明显。     

木薯(Manihot esculenta)AKT1基因的克隆及生物信息学分析

植物细胞中的K^+通道蛋白AKT1(Arabidopsis K^+transpoter 1)主要负责吸收K^+。本研究基于木薯基因组数据库信息,利用PCR技术从木薯中克隆一个MeAKT1基因,该基因全长2634 bp,编码877个氨基酸,生物信息学分析表明MeAKT1含有10个外显子和9个内含子,编码的氨基酸分子量为99.02 kD,等电点为8.43,属于稳定蛋白。MeAKT1包含有5个跨膜区域,N端含有1个Ion_trans结构域,C端有1个KHA结构域,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,进化树分析发现MeAKT1与蓖麻RcAKT1的亲缘关系最近。通过对MeAKT1蛋白的生物信息学分析有助于下一步深入研究MeAKT1在木薯耐贫瘠过程中的功能。     

木薯MeNRT2.5基因的克隆及表达分析

木薯具有高产、耐旱、耐贫瘠等特点,为了解其耐贫瘠的作用机理,提高木薯在贫瘠土壤中对氮素的利用率,以30 d龄的"华南8号"组培苗为实验材料,采用同源克隆技术获得1个高亲和性硝酸根转运蛋白基因NRT2。生物信息学分析结果表明,该基因开放阅读框全长1 479 bp,编码492个氨基酸,命名为MeNRT2.5。MeNRT2.5蛋白有10个跨膜区域,与橡胶树、油桐树、可可树等物种的NRT2.5蛋白具有较高的同源性,其氨基酸序列相似性分别为94%,89.84%,87.40%。半质量RT-PCR结果表明,MeNRT2.5基因在根、茎、叶、花等各个器官均有表达,在成熟木薯植株的根中和组培苗的叶中表达量较高。实时荧光定量RT-PCR分析表明,MeNRT2.5在低浓度NO_3~-(0.3 mmol·L~(-1))处理后,其在根中的表达量在6 h时达到峰值;高浓度NO_3~-(3 mmol·L~(-1))处理后,其表达量在根茎叶中均没有明显变化,即该基因的表达被高浓度NO_3~-所抑制。该研究结果为进一步分析MeNRT2.5在木薯中的功能验证奠定理论基础。     

改良和开发利用盐渍化土壤的生物学措施

在盐碱地上种植碱蓬和苜蓿的试验结果表明，种植碱蓬有明显的脱盐作用，０～６０ｃｍ深度土壤中的Ｎａ含量每年减少８３～１２８ｋｇ／亩．种植柽柳等８种盐生　和耐盐植物，一年后耕层土壤有机质，Ｎ、Ｐ、Ｋ养分，细菌，真菌数量增加，容重变小，渗透系数增大，土壤肥力状况得以改善．本文还提出８种有种植价值经济盐生植物，并对８种盐　生的耐植物的经济效益进行了比较．     

缺硼对四季萝卜矿质元素吸收及叶片pH值的影响

为揭示缺硼影响矿质元素吸收的机理,以四季萝卜为试验材料,通过设置营养液缺硼（不含硼元素）、正常供硼（含硼46.3 μmol ? L-1）两个处理,测定缺硼处理21 d时肉质根、新叶和老叶等部位硼含量及Fe、Cu等矿质元素的含量;并利用甲苯胺蓝–O（TBO）染色叶片切片,观察叶片酸度的变化。结果表明,缺硼使四季萝卜肉质根和叶片细胞壁的结合硼含量显著下降,而Fe、Mn、Zn、Cu含量显著增加。缺硼还造成叶片pH值下降,嗜碱性颗粒减少。因此,缺硼可能通过影响细胞壁稳定性,导致叶片的结构和成分发生改变,使叶片pH值下降,从而促进了对其它矿质元素的吸收。     

免疫化学法探讨缺硼导致樱桃萝卜细胞壁松弛的机理

[目的]探讨缺硼导致樱桃萝卜细胞壁松弛的机理,为进一步丰富细胞壁的研究内容提供参考.[方法]以樱桃萝卜为试验材料,利用硼含量46.3 μmol/L的营养液培养方法,以不含硼的蒸馏水作对照,通过HPLC法测定樱桃萝卜肉质根中的细胞壁结合硼含量,TBA法测定KDO含量,并用免疫化学方法定位细胞壁中的RG-Ⅱ.[结果]缺硼处理导致樱桃萝卜肉质根中细胞壁结合硼的含量由14.21 mg/kg极显著下降到7.24 mg/kg(P＜0.01),下降49.0％.细胞壁果胶多糖中的KDO含量变化不显著(P＞0.05),缺硼处理与对照相比,免疫RG-Ⅱ的荧光强弱和胶体金颗粒的密度无明显差别.[结论]樱桃萝卜缺硼抑制了其B-RG-Ⅱ的形成,使细胞壁的稳定性降低而松弛.     

水稻OsNHX5基因的亚细胞定位及表达分析

采用PCR方法从水稻中克隆出1个Na~+/H~+逆转运蛋白基因OsNHX5,构建了该基因的亚细胞定位表达载体,利用注射烟草法对OsNHX5进行亚细胞定位,利用荧光定量PCR技术研究OsNHX5基因在盐胁迫下的表达模式。结果表明,OsNHX5与拟南芥AtNHX5和AtNHX6的亲缘关系较近,该蛋白定位于细胞内膜系统上;荧光定量PCR结果表明,叶中OsNHX5基因的表达受KCl胁迫诱导上调表达,而根中OsNHX5基因的表达变化不明显。OsNHX5是一个细胞内膜系统上的K~+/H~+逆转运蛋白,可为耐盐水稻的分子育种提供理论依据。     

海马齿Na~+/H~+逆转运蛋白基因SpNHX1的克隆及表达模式

从盐生植物海马齿中克隆了Na+/H+逆转运蛋白基因SpNHX1,生物信息学分析结果表明,Sp NHX1蛋白与拟南芥At NHX1和At NHX2的相似度分别达到了76.35%和77.12%,从而推测,SpNHX1可能具有与At NHX1和At NHX2相似的功能,能将Na+区隔到液泡中,提高植物耐盐性。采用荧光定量PCR的方法,对SpNHX1基因在4种胁迫(600 mmol·L-1Na Cl胁迫、100μmol·L-1ABA胁迫、4℃低温胁迫、20%PEG6000干旱胁迫)下的表达量进行了研究。结果表明:SpNHX1基因在根和茎中受盐胁迫诱导上调表达,叶中表达量变化较小;而在ABA胁迫、4℃低温胁迫、20%PEG6000干旱胁迫下,SpNHX1基因的表达受胁迫影响较小,且没有规律性。说明SpNHX1基因的表达与其耐盐性相关,且表达具有组织特性。     

耐盐番茄的生理生化特征

用盐水、淡水处理耐盐番茄和对照番茄(未导入外源DNA),对其生长情况和各种生理生化指标进行分析,结果表明:盐协迫下耐盐番茄植株生长良好,而对照番茄生长受到抑制,植株矮小;盐协迫下耐盐番茄叶片维生素C、脯氨酸、叶绿素、可溶性糖含量明显高于对照的,蛋白含量下降的幅度比对照的大,MDA浓度比对照的低,SOD活性比对照番茄稍有下降。因此,耐盐番茄具有较强的耐盐性。