黑果枸杞LrDREB1基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

DREB(Dehydrate responsive element binding factor)转录因子是植物非生物逆境适应中的关键调节因子,该类转录因子具有保守的AP2/EREBP结构域,在低温、高盐等非生物逆境胁迫下,可调控下游逆境应答基因的表达,对增强植物的抗逆能力有重要作用。黑果枸杞具有极强的耐干旱、盐碱能力,为研究黑果枸杞DREB类基因在低温、盐碱响应中的功能,本研究以强抗盐灌木黑果枸杞总RNA为模板,基于前期转录组测序拼接序列,利用RT-PCR方法克隆得到一条DREB基因。该基因含有一个1116 bp的开放阅读框,编码372个氨基酸。系统进化树分析显示,Lr DREB1基因属于DREB亚家族A2组成员,与拟南芥AtDREB2B、AtDREB2E具有较高的相似性。荧光定量PCR结果显示,Lr DREB1受盐胁迫、ABA胁迫和低温胁迫诱导表达,可能参与依赖ABA的信号转导途径,调节黑果枸杞抗盐响应。本研究通过对黑果枸杞LrDREB1基因的克隆、序列分析和表达分析,为研究Lr DREB1的功能及黑果枸杞抗盐机理提供了帮助。     

基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。     

沙棘果实中主要活性成分质量分布

沙棘作为一种抗逆性、适应性、萌蘖性较强的植物资源，被广泛应用于黄土丘陵地区荒山绿化、土壤改良、水土保持和砒砂岩治理。沙棘不仅具有良好的生态价值，其果实中富含多种生物活性物质。本文凝练了沙棘果实中活性化合物的构成、分布及活性特征，并对沙棘果实活性物质的研究进行展望。基于相关文献，针对黄酮、花青素、酚酸、有机酸、肌醇、维生素、类胡萝卜素、不饱和脂肪酸、甾醇等广泛存在于沙棘果实中的化学成分进行总结分析，提供沙棘果实中上述活性物质分布情况的综合信息。研究表明，针对沙棘果实中活性物质的构成、分布和活性特征的研究较为丰富，但在部分领域仍缺乏研究，如栽培技术条件对活性物质的影响，活性物质与沙棘果实加工中异味的关联性等。本文为沙棘果实在食品、药品及保健品行业中的综合利用提供了理论支撑，为促进沙棘资源在经济中的全面发展提供参考。      

杨树微管功能研究植物表达载体构建及验证

[目的]分别构建84K杨的微管蛋白TUA5和TUB16与红色荧光蛋白mCherry融合的植物过表达载体,瞬时表达验证载体在植物体内表达后的荧光信号,为研究杨树微管功能奠定基础。[方法]以毛果杨微管蛋白TUA5和TUB16的基因序列为模板,设计84K杨的皿5和7TZB76基因的引物,提取野生型84K杨的RNA并反转录成cDNA,同源克隆得到84KTUA5和84KTUB16基因,分别连接在pCAMBIA 1300载体mCh-ep荧光标签的N,端和C端,转化到大肠杆菌TOP10感受态细胞中,通过菌落PCR和测序鉴定获得阳性单克隆,并通过电击法将重组质粒转化到农杆菌GV3101中,瞬时转化烟草后进行荧光观察。[结果]克隆得到了84KTUA5和84KTUB16基因,成功与pCAMBIA 1300-mCherry载体连接,烟草瞬时表达荧光观察结果显示:仅目的基因与mCherry标签C,端相连的融合蛋白能够成功表达,且荧光明显。[结论]成功构建了84K杨皿5和TUB16基因与pCAMBIA 1300-mCherry的融合表达载体,为进一步研究杨树微管功能提供了背景材料。     

油松谷胱苷肽转移酶Tau1单体结构稳定性研究

[目的]探究油松PtGSTU1结构与功能的关系,探讨油松PtGSTU1蛋白的单体稳定性。[方法]利用同源建模模拟PtGSTU1的三维结构,推测其N末端18位精氨酸(Arg18)和C末端103位天冬氨酸(Asp103)能够形成氢键来稳定蛋白单体结构。利用定点突变,分别将Arg18和Asp103突变为具有不同极性和构象的氨基酸残基,检测其蛋白的催化活性及结构稳定性。[结果]6个Arg18突变体均无法获得高纯度的具有正确折叠的可溶蛋白,而Asp103突变体可以表达为可溶蛋白,Asp103突变体对不同底物的催化活性和亲和力明显低于野生型,对经典底物CDNB和GSH反应的催化速率(Vmax)降低了至少9倍,对底物的催化效率(kcat/Km)也明显降低。[结论]Arg18和Asp103之间形成的氢键对稳定PtGSTU1单体结构具有重要作用,由于植物GST蛋白N端的保守性和C端结构域的多变性,Arg18的突变对结构和活性的影响大于Asp103,同时预示着C端结构域中可能存在其他氨基酸位点能够与18位精氨酸形成氢键,从而稳定蛋白单体折叠结构。     

胡杨多形叶气孔特征及光合特性的比较

为揭示多形叶发育的生态适应机制,选择锯齿卵圆形、卵圆形和披针形3种典型成年胡杨叶片进行气孔及光合特性方面的研究.观察到,胡杨叶片近轴面与远轴面的气孔密度相近,气孔为非均匀开闭;3种形态叶的气孔密度不同,锯齿卵圆形的最大,披针形的最小.气孔下陷程度存在显著差异,锯齿卵圆形叶气孔下陷较深,披针形的最浅.它们的光合速率日变化规律基本一致,呈单峰曲线.光合速率日平均值存在较大差异,卵圆形叶和锯齿卵圆形叶的光合速率日平均值明显高于披针形叶.3种形态叶的光补偿点相近,但饱和点存在差异;叶片的PSⅡ原初光能转换效率以及PSⅡ潜在活性也存在明显差异,其中锯齿卵圆形叶的最高.结果表明,胡杨叶片在发育过程中从形态、解剖和光合特性上均发生了变异.     

杨树基因工程研究进展

运用现代分子生物学技术进行林木遗传改良研究具有重要的现实意义。介绍了杨树基因工程方面的研究进展，综述了杨树遗传图谱构建、基因克隆及转基因应用研究方面的状况，并对杨树基因工程研究存在的问题和前景进行了讨论。总结了杨树基因工程研究的规律，以促进林木基因工程研究的发展。     

针叶树组织培养繁殖技术研究进展

针叶树组织培养繁殖技术的建立 ,对快速繁殖针叶树种苗木起到了重要的作用。该文论述了针叶树组织培养的现状 ;重点介绍了影响外植体分化的因子———外植体、培养基、激素等 ,以及外植体芽的诱导和增殖及其植株再生方面的内容。     

梭梭被肉苁蓉寄生后的生理代谢反应

在新疆吉木萨尔县林木良种试验站肉苁蓉良种繁育基地内,选择立地条件、梭梭树龄、林分密度、林木株行距、接种肉苁蓉方式以及管理措施等基本一致的梭梭人工林为试验地,以被肉苁蓉寄生、未被肉苁蓉寄生和曾被肉苁蓉寄生但已解除寄生关系的梭梭为研究对象,通过对梭梭同化枝的相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量等水分代谢和生化指标的测定,研究梭梭被肉苁蓉寄生以后的生理代谢反应.结果表明:与未被肉苁蓉寄生的以及曾被肉苁蓉寄生但采收了肉苁蓉种子的梭梭比较,被肉苁蓉寄生的梭梭同化枝的相对含水量有所降低,而束缚水/自由水的比值有所提高;与此同时,被肉苁蓉寄生的梭梭同化枝的叶绿素含量降低,而脯氨酸和丙二醛含量有所提高.三者之间的各项测定指标的差异达到显著程度.梭梭被肉苁蓉寄生以后引发的一系列生理代谢反应,既是梭梭被肉苁蓉寄生以后的一种生理代谢适应,也是引起被肉苁蓉寄生的梭梭生长衰退的主要原因之一.     

红脂大小蠹形态学特征及生物学特性研究

红脂大小蠹又名强大小蠹 (DendroctonusvalensLeConte) ,为国内新纪录种 ,是油松 (PinustabulaeformisCarr.)的毁灭性害虫 ,可导致几十年生的油松在较短期内死亡。越冬虫态以成虫和老熟幼虫为主 ,占 77 5 % ,2～ 3龄幼虫为辅 ,占 2 1 7% ,少数以蛹越冬 ,占 0 8%。其生活史以成虫越冬的 1a 1代 ,以老熟幼虫越冬的需跨年度才能完成 1个世代发育 ,以小幼虫越冬的需 3a完成 2代或 2a完成 1代。在种群密度较低时 ,危害生长衰弱的过火木、新伐倒木及新的伐桩 ,种群密度大时 ,能迅速入侵胸径≥ 10cm、树龄在 2 0a生以上的健康木。在郁闭度较低的油松林分中 ,红脂大小蠹的危害明显高于郁闭度高的林分