甘蓝型油菜烷羟化酶基因MAH1的克隆与表达分析

在植物蜡质合成途径中,中链烷烃羟化酶(mid-chain alkane hydroxylase,MAH)催化烷烃羟基化形成二级醇,进一步氧化为酮。本研究以拟南芥P450依赖性酶CYP96A15/MAH1基因为探针,采用电子克隆与RT-PCR技术,获得2个甘蓝型油菜MAH1的全长编码区序列,分别命名为BnMAH1-1和BnMAH1-2(Gen Bank登录号分别为KT795344和KT795345)。二者ORF长度均为1491 bp,无内含子,核苷酸与氨基酸序列分别有92.4%与90.9%的一致性。根据编码区预测的BnMAH1-1和BnMAH1-2前体蛋白均为包含496个氨基酸残基的多肽链,具有典型的P450蛋白家族保守结构P415x R417x、K螺旋(E359xx R362)、C末端的血红素结合域(F436xx Gx Rx Cx G445)以及氧结合带保守区域(A/G)G309x(D/E)T312(T/S)。NCBI Blast N、氨基酸序列多重比对与系统学分析表明,两者与拟南芥MAH1/CYP96A15同源性最高。实时荧光定量PCR表明,BnMAH1-1与BnMAH1-2主要在甘蓝型油菜茎、叶、花、及角果中表达,其中在叶片中的表达量最高,在根系中的表达量很低,这与角质层蜡质主要沉积在植株地上部分相一致。BnMAH1-1和BnMAH1-2在无蜡粉材料茎、叶片中几乎不表达,表明蜡质的减少与MAH1的转录下调有关。BnMAH1-1与BnMAH1-2受SA、Me JA、ACC、ABA、Na Cl及干旱胁迫诱导表达,其中BnMAH1-1可能在水分胁迫响应中起主要作用。     

对生物化学和分子生物学教学的体会

生物化学和分子生物学课程教学应以启发式教学为主，并结合传统教学法开展辅助教学，注重学习生物化学和分子生物学的发展史，根据实际情况逐步采用双语教学。     

农牧交错带不同土地利用方式对土壤质量的影响

在我国北方农牧交错带,研究了不同土地利用方式对土壤质量的影响.结果表明,天然草地和过牧草地土壤全氮、总有机碳和全磷含量整体高于耕地和林间草地,退耕地种草后土壤全氮、总有机碳含量增加,全磷含量无显著变化.耕地和过牧草地土壤速效磷含量高于其他土地利用方式.天然草地、过牧草地和耕地土壤pH值显著高于林间草地和人工草地,而土壤电导率均为过牧草地显著高于天然草地,天然草地显著高于林间草地、人工草地和耕地.林间草地和过牧草地土壤容重显著高于天然草地和耕地,而天然草地土壤含水量显著高于其它土地利用方式,林间草地土壤含水量最低.     

高山灌木和牧草缩合单宁含量季节变化动态研究

采用香兰素盐酸法分析了高寒草甸几种优势牧草和灌木中的可浸提缩合单宁含量季节变化动态.试验结果表明,线叶嵩草、阴山扁蓿豆、垂穗披碱草和鹅绒委陵菜等牧草和短叶锦鸡儿不含缩合单宁;珠芽蓼缩合单宁含量高,5个月的平均值为77.56 g/kg DM,7月高达120.2 g/kg DM;苔草显著低于珠芽蓼(p＜0.01),最高时也只有6.7 g/kg DM(7月);5种灌木缩合单宁含量各不相同,金露梅、红药柳、高山绣线菊、藏沙棘和鬼见锦鸡儿4个月的平均值分别为(g/kg DM)54.3、58.53、29.18、67.08和42.15,且随着季节推移,各灌木缩合单宁含量逐渐下降;而珠芽蓼和苔草从5月到7月逐渐上升,之后又开始下降.同时,分析了缩合单宁含量与植物的进化及家畜利用富含缩合单宁植物时应注意的事项.     

甘蓝型油菜烯脂酰-CoA还原酶基因BnECR的克隆及功能分析

反式烯脂酰-CoA还原酶(trans-2, 3-enoyl-CoA reductase, ECR)是催化超长链脂肪酸(VLCFAs)合成的脂肪酰-CoA延长酶之一。根据已报道拟南芥等的ECR基因设计引物,采用RACE (rapid amplification of cDNA ends)方法从甘蓝型油菜中克隆ECR的全长cDNA序列和对应的基因组序列,命名为BnECR (GenBank登录号分别为FJ899705和FJ899706)。序列分析结果显示,BnECR的全长cDNA序列为1 328 bp,对应的基因组序列为2 093 bp,由4个外显子组成,在ORF的上、下游分别有一个163 bp的5′UTR和一个232 bp的3′UTR。根据编码区预测BnECR前体蛋白为一个310个氨基酸残基的多肽链,包含ECR蛋白的重要功能位点K₁₄₄、R₁₄₅及一个NAD(P)H结合基序G₂₂₅SGGYQIPR/HG₂₃₄。NCBI Blastn、氨基酸序列多重比对及保守域分析表明, 该基因与拟南芥AtECR基因的同源性最高,是对应拟南芥AtECR的垂直同源基因。RT-PCR分析表明,BnECR基因在甘蓝型油菜根、茎、叶、花及角果中均有表达,其中在茎中的表达量最高。BnECR在高芥酸材料种子发育中后期的表达量显著高于低芥酸种子,表明BnECR可能参与甘蓝型油菜芥酸的合成。将BnECR克隆到酿酒酵母的穿梭表达载体中,分别转化野生型酵母By4743和突变体菌株YDL015c,添加半乳糖诱导表达。气相色谱分析表明,BnECR在酿酒酵母中有效表达,转化菌株中的芥酸(C22:1)占总脂肪酸含量的1.34%,比对照增加了52%;对突变体的转化结果表明芥酸含量恢复到野生型水平。     

腐霉利与菌核病菌胁迫下紫花苜蓿理化指标的变化

紫花苜蓿Medicago sativa L.属多年生豆科牧草,是饲养奶牛的优质粗饲料.近年来随着我国畜牧业的发展,苜蓿种植面积不断扩大.在南方,受凉湿气候和土壤条件影响,苜蓿菌核病已蔓延成灾.     

基因工程在油菜遗传改良中的应用

报道了基因工程在油菜品质改良、抗除草剂、抗病虫及油采杂种优势利用中的应用进展。     

水分胁迫下豆科牧草的生理生化变化

试验在温室条件下,分别于5月、8月采用盆栽控水研究了3种豆科牧草(5个品种)在水分胁迫下的一些生理生化变化,包括叶片相对含水量、细胞膜透性、游离脯氨酸、可溶性糖和SOD酶活性的变化。结果表明:紫花苜蓿Eureka和Defi两个品种在供试牧草中是最抗旱的,且前者更强;百脉根和白三叶两个品种(Huia和Revendel)因鉴定时期不同而有所差异,5月份白三叶两个品种强于百脉根,而8月份随着百脉根生长速度的加快,其抗旱性强于白三叶品种。其中Huia的抗旱性要强于Revendel。     

不同收获指数甘蓝型油菜β-淀粉酶活性及其基因家族成员的表达分析

油菜"源"器官中光合产物向籽粒转移的效率是提高油菜收获指数的关键环节,而"源"器官中淀粉酶活性影响同化物向籽粒的运输强度。β-淀粉酶(β-amylase, BAM)及其基因家族成员与油菜高收获指数形成之间的关系还不清楚。本研究选择高产高收获指数型、高产低收获指数型、低产低收获指数型3类油菜品种,在终花期后5、10、15、20、25d分别取茎杆、叶片、角果皮与种子,分析β-淀粉酶活性及其基因家族成员的表达水平。结果表明,β-淀粉酶活性在所检测"源"器官中酶活性总体随发育时期增加。高收获指数型油菜叶片、角果皮中的β-淀粉酶活性显著高于低收获指数型油菜。β-淀粉酶基因家族中,BAM1、BAM4与BAM5在油菜茎、叶及角果皮中的表达量总体随发育时期增加。花后25d时,BAM1与BAM3在高收获指数油菜叶片、角果皮中的表达量显著高于低收获指数油菜。BAM4与BAM5在高收获指数油菜角果皮中的表达量分别于花后15d与20d开始显著高于低收获指数油菜。综合分析认为,BAM1和BAM3可能通过促进叶片与角果皮淀粉分解而加强光合产物向籽粒的运输强度; BAM4与BAM5可能主要通过作用于角果皮淀粉分解而调控光合产物向籽粒的运输。BAM4与BAM5也可能参与了油菜种子中淀粉的调控。     

农牧交错带人工种草对土壤磷素有效性的影响

在北方农牧交错带,选择种植4年的多年生人工草地,即扁穗冰草、草地雀麦、无芒雀麦、羊草和紫花苜蓿草地,研究了人工种草对土壤磷素有效性的影响。结果表明,人工种草后土壤总有机碳含量接近天然草地水平,而人工草地土壤全磷含量、Ca-P含量显著低于天然草地,且速效磷含量均在3mg/kg以下。人工草地土壤无机磷占全磷的比例显著低于天然草地,且人工草地土壤O-P无法检测出含量(除扁穗冰草草地)。相关分析表明土壤速效磷含量与土壤各形态无机磷均呈显著正相关关系,说明在磷素较低的石灰性土壤中,各形态无机磷都是植物所需磷素的重要来源。