土壤钝化剂对磷石膏污染土壤中Cd的钝化修复效应

为了解钝化剂对磷石膏污染土壤的钝化修复效应,采用盆栽试验,研究施加不同组合钝化剂[废铁屑(I,I1、I5分别表示含量为1%、5%)、粉煤灰(F,F1、F5分别表示含量为1%、5%)和过磷酸钙(S,S1、S5分别表示含量为1%、5%)]对磷石膏污染土壤中Cd的钝化效果以及对玉米幼苗生长和Cd含量的影响。结果表明,除了I5+F1+S1和I5+F5两种处理对玉米幼苗生长有抑制作用外,其他处理对玉米幼苗的生长影响不显著。各处理均能提高磷石膏污染土壤电导率,此外,I1+F5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理可显著提高磷石膏污染土壤pH。各处理均可降低磷石膏污染土壤有效态Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理的降幅最大,分别为39.13%、45.65%和41.30%。各处理均可降低玉米幼苗地上部分Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理与对照相比具有显著性差异,降幅分别为29.47%、21.95%和31.71%。各处理均能有效降低磷石膏污染土壤中Cd的活性,其中I5+S5处理在不影响玉米幼苗生长的同时,还能减少其对Cd的吸收。     

番茄DDB2蛋白的生物信息学分析、亚细胞定位及在E3复合体中的相互作用关系

紫外(UV)辐射诱导的DNA损伤可导致农作物减产。DDB2蛋白参与由紫外辐射造成的DNA损伤的修复过程已经在人类、水稻和拟南芥中得到证实。DDB2与DDB1、CUL4相互作用形成E3泛素连接酶复合体,该复合体对植物根茎生长、花期调控和光形态建成等多种植物发育过程起调控作用。成功克隆了番茄DDB2基因,构建了DDB2-黄色荧光蛋白融合表达载体。通过对野生型番茄UV辐射后DDB2基因表达水平的半定量分析,证明番茄DDB2基因受UV诱导表达;运用生物信息学分析对DDB2蛋白序列与模式生物进行同源比对,发现2个WD-40重复和一个DWD盒保守结构域;通过对DDB2融合黄色荧光蛋白转基因番茄根尖的荧光显微观察,证实番茄DDB2定位于细胞核。利用酵母双杂交实验证明了番茄DDB2与DDB1和CUL4之间的相互作用关系,推测DDB1蛋白作为DDB2与CUL4蛋白的桥梁形成CUL4-DDB1-DDB2复合体。     

不同磷石膏添加量对玉米幼苗生长和镉积累的影响

[目的]探讨磷石膏资源化利用对玉米苗期生长发育的影响及可能引起的镉污染风险。[方法]采用盆栽试验,研究不同磷石膏添加量(0、5%、10%、20%、40%和80%)对玉米幼苗生长、叶片色素含量,以及对玉米幼苗镉积累的影响。[结果]与对照相比,不同磷石膏添加量处理可显著降低土壤pH,显著提高土壤电导率(P<0.05)。随着磷石膏添加量的增加,玉米幼苗的株高、叶面积、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。磷石膏处理可显著抑制玉米幼苗根的生长,但对玉米幼苗茎的生长影响不显著。不同磷石膏添加量处理的玉米幼苗对镉的吸收均表现为地下部分大于地上部分;高磷石膏添加量处理(地上部分80%,地下部分20%～80%)可显著提高玉米幼苗地上和地下部分的镉含量。[结论]不超过10%的磷石膏添加量处理有利于玉米幼苗地上部分的生长和光合能力,且对幼苗镉积累影响不显著。     

烟草NtNRAMP3.1基因克隆、表达及Cd转运特性分析

[目的]探究烟草(Nicotiana tabacum L.)自然抗性相关巨噬细胞蛋白(Natural resistance associated macrophage proteins,NRAMPs)在金属跨膜转运所起的作用.[方法]克隆NtNRAMP3.1基因,并对其序列和表达模式进行分析,同时通过酵母异源表达对其编...     

烟草NtMTPC4启动子的克隆与缺失分析

组织特异性启动子是基因工程研究及实际应用中的重要工具。为了研究烟草NtMTPC4启动子的表达特性,采用实时荧光定量PCR方法分析烟草金属耐受蛋白C4(MTPC4)基因NtMTPC4在烟草不同组织中的表达模式,并利用PCR技术克隆得到NtMTPC4的上游启动子NtMTPC4-P。根据调控元件的分布对NtMTPC4-P进行不同程度的缺失,获得了NtMTPC4-P1、NtMTPC4-P2和NtMTPC4-P3缺失体;构建全长NtMTPC4-P和不同缺失体的植物表达载体,并通过花序浸染法转化拟南芥,对获得的转基因拟南芥进行GUS组织化学染色分析。结果表明,NtMTPC4基因的表达具有组织特异性,其在花中的表达量最高。NtMTPC4-P全长2 287 bp,含有CAAT-box、TATA-box、GTGANTG10和POLLEN1LELAT52等顺式作用元件和调控元件。GUS组织化学染色结果表明,全长启动子NtMTPC4-P和不同缺失体都能特异性地驱动GUS基因在转基因拟南芥花粉中的表达。本研究结果为通过基因工程技术在花粉中特异表达目的基因提供了新的调控元件。     

过表达SlANT1基因对番茄生长和果实品质的影响

SlANT1是番茄花色素苷合成积累途径的一个重要调控因子,为探究SlANT1基因对番茄生长和果实品质的影响,本研究以野生型和SlANT1基因过表达番茄为实验材料,分别对其幼苗生长、抗病能力、果实品质和耐储能力等进行了分析。结果表明：SlANT1基因过量表达显著增强了番茄花色素苷的积累,但同时抑制了番茄幼苗的生长,表现为叶片变小,植株变矮,但对根的生长没有影响。另外,过量表达SlANT1基因显著提高了番茄的维生素C、有机酸和可溶性固形物含量,并且提高了番茄果实对灰霉菌的抗性,降低了果实在存储过程中的失重率。研究结果可为通过基因工程的方法培育高营养品质和抗逆耐储番茄提供基础数据和参考依据。     

水稻穗发芽调控基因OsVP1的RNA干涉载体构建及遗传转化研究

【目的】穗发芽是种子在收获前遇到阴雨潮湿环境时,在田间母体植株上发芽的现象,是水稻生产中的一个重要限制因素。水稻穗发芽的表现性状和玉米种子特异的viviparous1(vp1)突变体表型非常相似。VP1是种子成熟和休眠所必须的脱落酸信号转导途径中的重要转录因子,因此利用转基因技术研究水稻同源基因OsVP1的生物学功能对有效控制杂交水稻穗发芽的发生和危害具有重要意义。【方法】将水稻OsVP1片段导入到植物表达载体pHB,构建OsVP1的RNA干涉植物表达载体pHB-OsVP1RNAi;通过根癌农杆菌介导转入水稻品种日本晴,并获得阳性植株。【结果】半定量RT-PCR分析显示,转基因植株胚中的OsVP1表达量明显低于野生型日本晴植株;萌发试验表明,转基因植株T1种子的萌发速率与野生型日本晴相比有明显的提高。并且在外加不同浓度的脱落酸(ABA)处理的溶液中,与野生型日本晴相比转基因种子萌发速率所受到的抑制较小;同时,在转基因植株T2新收获的稻穗的萌发试验表明,转基因的稻穗出现了明显的穗发芽现象。【结论】水稻OsVP1的RNA干涉能够提高种子的萌发速率以及诱发稻穗的穗发芽。     

烟草自然抗性相关巨噬细胞蛋白基因家族的鉴定与分析

自然抗性相关巨噬细胞蛋白(natural resistance associated macrophage proteins,NRAMPs)是一类高度保守的二价金属跨膜转运蛋白,在调控生物体内重金属稳态中发挥着重要作用.为了探究烟草NRAMP基因的多样性,该研究根据烟草基因组数据信息,利用生物信息学方法对烟草NRAMP基因家族成员进行了鉴定,对其基本信息、结构特点、蛋白理化性质及保守序列、启动子元件和组织表达模式等进行了分析.结果表明:烟草基因组含有9个NtNRAMP基因,分别命名为NtNRAMP1.1～6.2,其编码氨基酸长度为500～542 aa,蛋白分子量为54.31～59.11 kD,等电点为5.09～8.73,总平均亲水性为0.475～0.604;除了NRAMP6.1和6.2不含有motif4外,其余NRAMP蛋白都含有motif1～motif10.顺式作用元件分析表明所有NtNRAMP基因启动子中均含有参与基因转录、非生物胁迫、植物激素响应和光应答途径的元件,部分基因含有生物胁迫、次生代谢、组织表达和结合位点的元件.染色体定位发现,6个NtNRAMP基因分别分布在5条烟草染色体上.表达分析表明:NtNRAMP基因组织表达模式差异较大,其中NtNRAMP6.1和NtNRAMP6.2基因表达具有组织特异性.该研究结果为进一步研究烟草NtNRAMP基因的功能奠定了基础.