桑树1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶基因cDNA片段的克隆及原核表达与植物反义表达载体的构建

1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活化酶(RCA)对桑树的光合作用具有重要调节作用。以桑树幼叶为材料分离mRNA,反转录合成cDNA,以cDNA第1链为模板,根据RCA的保守区域设计1对兼并引物,经PCR扩增获得RCA的基因功能区中间片段。对得到的桑树RCA的cDNA片段编码氨基酸进行BLAST分析表明,其与GenBank中其它植物来源的RCA有较高同源性。将RCA的部分编码区插入原核表达载体pET30a(+),并转化到大肠杆菌菌株BL21中,经IPTG诱导,RCA的部分编码区在BL21菌株成功表达。将得到的RCA基因片段反向插入植物表达载体,构建了RCA基因反义表达载体pBI121-RCA,以利于进一步阐明RCA与1,5-二磷酸核酮糖羧化酶相互作用和调控关系以及用基因工程手段深入探讨桑树光合作用机制。     

Responses of leaf photosynthesis and plant growth to altered source–sink balance in a Japanese and a Dutch tomato cultivar

We investigated the effects of altered source/sink ratio by leaf or fruit pruning on leaf photosynthetic characteristics and whole-plant growth of ‘Momotaro York’, a Japanese cultivar, and ‘Dundee’, a Dutch cultivar and verified a hypothesis for sink-limitation of plant growth proposed by Tanaka and Fujita (1974). Plants were grown hydroponically with a high-wire system in a greenhouse for 11 weeks. Light-saturated photosynthesis of young, fully expanded leaves measured at atmospheric CO₂ partial pressure of 37 Pa and at an intercellular CO₂ partial pressure of 20 Pa was not influenced by alteration of source/sink ratio for either cultivar. Although soluble sugars were accumulated in leaves under high source/sink conditions, the amount of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, a rate-limiting factor for CO₂-limited photosynthesis, was not affected by the altered source–sink balance. Net assimilation rate of a whole plant increased with decreasing source/sink ratio, but this can be accounted for by the changes in light interception per unit leaf area, without taking the source–sink relationship into consideration. It was concluded that the altered source/sink ratio did not change leaf photosynthetic capacity and the sink-limitation hypothesis cannot be applied to either cultivar under the conditions of the present study.     

伴大豆球蛋白胃蛋白酶水解肽对小鼠免疫功能及肠道内环境的影响

90只清洁级昆明系小鼠，随机分为5组，预饲基础日粮一周后，各组分别灌胃：生理盐水（对照组，CK）、伴大豆球蛋白液（Ⅰ）、伴大豆球蛋白胃蛋白酶水解液（Ⅱ）、伴大豆球蛋白胃蛋白酶水解液提纯B组分（Ⅲ）、伴大豆球蛋白盐酸水解液（Ⅳ），除对照组外，各处理组灌胃液体总含氮量相等，实验期21d。结果显示：与对照组相比，第3周Ⅱ组和Ⅲ组每只小鼠日均采食量较对照组显著下降，分别降低8．75％（P〈0．05）和9．28％（P〈0．05）；Ⅲ组小鼠胸腺相对质量极显著下降，降低了10．40％（P〈0．01），肠黏膜sIgA水平提高45．49％（P〈0．01），大肠食糜中6-磷酸果糖酮糖酶（F6PPK）活性极显著提高（P〈0．01），pH值下降了1．80％（P〈0．05），肠球菌数显著下降（P〈0．05）。实验结果表明水解肽作为腔内信号分子可能与肠道内相关因素有着多层次调控关系，共同促进宿主的健康。     

Effects of tetrandrine and fructose-1, 6-diphosphate on the elevated intrasynaptosomal [Ca2+]i induced by excitatory amino acids

AIM: To study the effects of tetrandrine(Tet) and fructose-1, 6-diphosphate(FDP) on the elevated intrasynaptosomal [Ca²⁺]_i induced by excitatory amino acids(EAA). METHODS: A rapid method for preparing synaptosomes was used, and intrasynaptosomal free calcium([Ca²⁺]_i) was measured by using the fluorescent indicator quin-2. RESULTS: L-glutamate(Glu, 100 μmol/L), aspartate(Asp, 100 μmol·L^-1), N-methy1-D-aspartate(100 μmol/L) and Glu(50 μmol/L) plus Asp(50 μmol/L) all elevated intrasynaptosomal [Ca²⁺]_i in a dose-dependent manner. Pretreatment with Tet(10, 30, 60 μmol/L), FDP(15, 30, 75, 150 μmol/L), MK-801(10, 20 μmol/L) and Tet(15, 30 μmol/L) plus FDP(15, 30 μmol/L) all attenuated the increase in intrasynaptosomal [Ca²⁺]_i induced by EAAs mentioned as above in a dose-dependent manner, and the effect of Tet plus FDP was most significant. CONCLUSION: Both Tet and FDP inhibited a rise in intrasynaptosomal [Ca²⁺]_i induced by EAAs, which may be one of mechanisms that Tet and FDP pretect cerebral tissues against ischemia injury.     

茶树叶片内核酮糖二磷酸羧化酶酶蛋白水平的研究

茶树叶片内核酮糖二磷酸羧化酶蛋白水平,随着新梢叶片的逐渐成熟而增加,当叶龄在33～48天,叶片完全成熟时,蛋白水平达最高值并持续稳定,以后随叶龄的进一步增大而呈下降趋势;叶位试验也表现出相同的变化规律,以芽下第4～6叶位叶中的蛋白水平为稳定最高;在年生育过程中,不同品种春梢叶在春、夏、秋三季中的蛋白水平均以夏季最低,但福鼎大白茶表现为春>秋,而龙井43与龙井长叶表现为秋>春;不同品种春、夏、秋三季新梢叶中的核酮糖二磷酸羧化酶蛋白水平差异,福鼎大白茶与政和大白茶表现为春>秋>夏的规律,龙井43、龙井长叶、迎霜、水古四品种则以秋季最高,春、夏差异不大.     

内源水杨酸参与黄瓜叶片光合系统对低温胁迫的响应

 为了探讨内源水杨酸（salicylic acid,SA）在黄瓜幼苗光合系统响应低温胁迫中的作用机制, 采用高效液相色谱法测定低温下黄瓜叶片中内源SA 含量的变化;通过SA 合成抑制剂Paclobutrazol（Pac, 100 μmol · L^-1）喷施和外源SA（50 μmol · L^-1）饲喂的方法调节内源SA 含量,并测定不同处理幼苗的叶 绿素荧光参数和光合碳同化关键酶基因的转录水平。结果显示：低温引起黄瓜幼苗内源SA 含量升高,Pac 预处理抑制SA 的积累。低温导致PSⅡ的最大光化学效率（F v/F m）、实际光化学效率（Φ PSII）、潜在光化 学活性（F v/F o）和光合电子传递效率（ETR）等降低,叶片光化学猝灭参数[（Y（NO）]升高;内源SA 含量降低使PSⅡ活性下降幅度增大,加重了叶片的光损伤程度。低温下PSⅡ吸收的光能分配于光反应的 部分减少,而以非光化学反应的过剩能量耗散Ex 为主要的光能分配途径,内源SA 含量降低会加剧光能 向Ex 的分配。低温时喷施Pac 的幼苗中Rubisco 小亚基基因（RbcS）和碳酸酐酶基因（CA）的表达水平 显著低于对照植株。对喷施Pac 的幼苗外源饲喂SA 后,内源SA 含量升高,低温下叶片光合活性得到有 效恢复,光损伤降低,光能分配趋于合理,RbcS 和CA 的表达水平升高。上述结果表明,低温下内源SA 的积累有助于维持黄瓜叶片中较高的光系统活性和碳同化能力,从而保护光合系统,降低低温胁迫对植 物的损伤。     

胡杨果糖-1,6-二磷酸醛羧酶基因PeALD的克隆及耐盐性分析

胡杨（Populus euphratica Oliv）是优良的抗逆树种,有很强的耐盐碱性。前期胡杨转录组研究结果显示盐胁迫可诱导果糖-1,6-二磷酸醛羧酶基因（PeALD）转录上调,提示该基因可能对胡杨耐盐性方面有某种贡献。为分析PeALD基因在胡杨耐盐性中的作用,本研究以胡杨为材料,利用RT-PCR方法克隆了胡杨果糖-1,6-二磷酸醛羧酶基因的全长cDNA,通过基因转化法尝试在烟草中过量表达该基因,并对转基因株系的耐盐性进行初步分析。研究结果显示,克隆的cDNA编码果糖-1,6-二磷酸醛羧酶,ORF为1177bp,是由247个氨基酸编码的疏水性蛋白,理论等电点为6.84,分子量为26.79kD。PCR与RT-PCR检测结果表明,外源的PeALD基因通过转化已经整合到烟草的染色体中,并在4个株系中得到较强的表达。转化株系表型筛选实验表明,在200mmol/L NaCl的MS培养基中培养15d后,野生型烟草植株无明显高生长,叶片全部黄化并萎缩;而转基因烟草高生长基本没有受到抑制,植株生长良好。说明在烟草中过表达PeALD使转化植株的耐盐性显著提高。光合数据结果显示,ALD基因能够降低盐胁迫对烟草叶片净光合速率的影响,可能是PeALD过表达加速了卡尔文循环的运转,提高了CO2的固定速率,进而促进了光合活性,通过光合作用促进碳的积累,利于呼吸作用和氧化磷酸化产生ATP,为维持跨膜质子浓度梯度提供能量,从而有可能促进质膜上的Na＋/H＋逆向转运,利于细胞质膜保持拒盐性。这些结果初步验证了PeALD基因的耐盐性功能,为进一步深入研究该基因在耐盐机制中的作用奠定了良好基础。     

黄瓜幼苗Rubisco与Rubisco活化酶对光强的响应

以津优3号幼苗为试材,研究弱光(LL:100 μmol· m-2·s-1)、亚弱光(SL:300 μmol·m-2·s-1)下黄瓜幼苗光合速率(Pn)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、Rubisco活化酶(RCA)活性及其基因表达量的变化.结果表明,11d弱光处理后,黄瓜幼苗叶片的Pn、Rubis...     

小麦叶绿体果糖 1, 6 二磷酸醛缩酶活性的测定方法及应用

高等植物中的果糖1,6二磷酸醛缩酶（FBA）在叶肉细胞的叶绿体中高效表达,可逆催化卡尔文循环中果糖1, 6 二磷酸（FBP）和景天庚酮糖1, 7二磷酸（SuBP）的合成反应,在各种非生物胁迫的逆境条件下,FBA会表现出不同的响应。为了测定小麦叶绿体FBA (CpFBA)的活性,进一步研究小麦中CpFBA的功能,本研究比较了两种酶活性测定方法：一种方法是根据FBA催化FBP分解的过程中NADH转化为NAD⁺的量来确定FBA的活性;另一种是利用谢利万诺夫试剂（Sediwanoff reagent）与酮糖FBP作用生成鲜红色复合物,根据OD₅₂₀的变化测定FBA的活性。在此基础上,测定了两个小麦材料在4℃低温处理过程中CpFBA活性的变化。结果表明,谢利万诺夫试剂法对于测定小麦叶绿体FBA活性较为可行。CpFBA酶活性受到温度的影响,随着处理时间的延长,在35 d内两个材料的FBA酶活都呈现升高降低升高的交替变化,相比较而言,对低温不敏感的小麦矮变1号相对稳定,对低温敏感的返白系小麦出现先升高后又逐渐降低的趋势。