青花菜锌指蛋白基因BoCCCH1的克隆和表达分析

CCCH锌指蛋白广泛存在于真核生物中,在植物的生长、发育和逆境胁迫响应中起着重要作用。为获知青花菜CCCH转录因子基因的序列特征和表达特性,从青花菜叶片中克隆到1个CCCH基因,命名为Bo CCCH1,同时,利用RT-PCR方法研究了其在不同器官及霜霉菌侵染叶片中的表达模式。序列分析结果表明,Bo CCCH1的基因组全长为1 568 bp,包含1个长度为599 bp的内含子,2个长度分别为627 bp、342 bp的外显子,编码322个氨基酸,蛋白质的分子量与等电点分别为35 296.42 Da和8.47;Bo CCCH1有2个锌指结构,类型均为C-X8-C-X5-C-X3-H。系统发育分析结果表明,Bo CCCH1与其它植物的21条同源序列在进化树上分为6组,来自十字花科的CCCH与Bo CCCH1处于同一分支。基因表达结果表明,Bo CCCH1在叶、花茎、嫩角果、花蕾和花中表达,其中花茎和嫩角果的表达量最高,但在根中未检测到表达;在霜霉菌侵染下,叶片Bo CCCH1的表达量升高,到24 h和36 h时达到最大,推测Bo CCCH1与霜霉病抗性相关。本研究为进一步探明Bo CCCH1在霜霉病抗性反应中的功能奠定了基础。     

二穗短柄草BURP家族基因的鉴定与分析

BURP是一类植物特有蛋白,在生长发育和逆境防御中起着重要作用。为给后续的基因克隆、表达和功能验证奠定基础,根据二穗短柄草的基因组和蛋白质序列,利用生物信息学手段对BURP基因家族成员进行鉴定、染色体定位、序列分析和系统发育研究。结果表明,二穗短柄草有12个BURP基因,位于1~4号染色体上,在5号染色体上未见分布;BURP基因的全长为621~3 350 bp,具0~3个内含子,编码区全长621~2 316 bp,编码206~771个氨基酸,推导蛋白的等电点为5.02~9.51;12个BURP基因编码的蛋白分为5组,分别定名为RD22、PG1β、BURP-V、BURP-VI和BURP-VII,没有USP和BNM2类型的BURP蛋白;此外,根据4个半胱氨酸-组氨酸重复所间隔的氨基酸数量,二穗短柄草的BURP蛋白结构域可用CH/R-X10-CH-X25-36-CH-X22-25-CH-X8-W/F表示。     

青花菜乙烯反应传感蛋白基因BoERS的克隆与表达分析

乙烯反应传感蛋白在乙烯信号转导中起着重要作用,可作为负调控因子使下游的CTR1失活,并激活之后的一系列反应。为明确青花菜ERS基因的序列特征和表达特点,本研究以青花菜为试验材料,在克隆乙烯反应传感蛋白基因BoERS的基础上进行表达分析,以明确其在核盘菌和根肿菌侵染下的表达模式。结果表明,BoERS的基因组DNA全长为1 928 bp,含有1个长度为68 bp的内含子;编码区全长为1 860 bp,编码619个氨基酸,编码蛋白有4个跨膜结构域、1个GAF结构域和1个HisKA结构域。序列比对结果表明,BoERS与芸薹属ERS序列的差异最小,在系统发育树上处于同一分支,但与萝卜属、盐芥属和拟南芥属植物ERS序列的差异较大,在系统发育树上处于不同的分支。实时荧光定量PCR结果表明,BoERS的表达受核盘菌的诱导,36 h时表达量最大,为对照的3.53倍,但BoERS的表达不受根肿菌的诱导。本研究结果为进一步开展BoERS基因功能鉴定和应用研究奠定了理论基础。     

青花菜钙依赖蛋白激酶基因BoCDPK1的克隆与表达

钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)为Ca²⁺传感蛋白,在植物生长发育和逆境响应中起着重要作用。在克隆青花菜BoCDPK1基因的基础上,开展序列分析、系统发育分析和表达分析,为后续的基因功能鉴定和抗逆育种奠定基础。该研究以青花菜为材料,利用PCR法克隆1个CDPK 基因,利用生物信息学对序列进行分析,并采用qRT-PCR研究该基因在霜霉菌和核盘菌侵染下的表达模式。测序结果表明,BoCDPK1的基因组DNA全长为2 414 bp,具6个内含子,编码区全长为1 647 bp,编码548个氨基酸;BoCDPK1有1个S_TKc和4个EF手性结构域。多序列比对结果表明,BoCDPK1与芸薹属植物同源序列的相似性最高,仅个别氨基酸残基存在差异,它们在系统发育树上聚于一组。qRT-PCR结果表明,BoCDPK1的表达受霜霉菌和核盘菌的诱导,表达量均呈现先上升后下降的规律。在霜霉菌的诱导下,BoCDPK1的表达量在72 h达最大值,为对照的3.4倍;而在核盘菌侵染下,BoCDPK1的表达量在36 h达最大值。该研究明确了青花菜BoCDPK1基因的序列特点、系统发育关系和表达特征。     

粗山羊草和二穗短柄草SOD基因成员的鉴定与比较分析

为给超氧化物歧化酶(SOD)基因克隆和功能研究奠定基础,以粗山羊草和二穗短柄草的基因组序列为材料,利用生物信息学手段对SOD基因家族成员进行鉴定和分析。结果表明,两种植物总共鉴定出12个SOD基因,其中二穗短柄草7个,粗山羊草5个;它们的编码区全长327~2 145bp,编码108~714个氨基酸,保守基序数量1~4个,等电点4.84~9.25;Cu/Zn-SOD、Fe-SOD与Mn-SOD的数量分别为8、3和1个,在粗山羊草基因组中没有鉴定到Mn-SOD基因;3种不同类型的SOD在进化树上处于不同分支。除Bradi2g30580.2和Bradi1g50550.1外,其他二穗短柄草的SOD基因在粗山羊草中均有同源基因。     

乌药不同溶剂提取物体外抑菌和杀菌活性研究

[目的]探讨乌药不同溶剂提取物的抑菌和杀菌活性,为其合理开发提供依据。[方法]采用浓度70%乙醇、浓度60%丙酮及沸水提取乌药的活性成分,以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和肺炎克氏菌为供试菌,通过纸片琼脂扩散法测定抑菌圈大小、平板2倍稀释法统计最低抑菌浓度(MIC)和试管2倍稀释法统计最低杀菌浓度(MBC)。[结果]乌药的3种溶剂提取物对4种供试菌均有一定的抑制作用,其中浓度60%丙酮和浓度70%乙醇提取物的抑制效果优于沸水提取物。浓度60%丙酮提取物对金黄色葡萄球菌的抑制效果最明显,抑菌圈大小为(12.08±1.01)mm,MIC和MBC分别为50和125 mg/ml;而浓度70%乙醇提取物对肺炎克氏菌的抑杀效果最好,抑菌圈大小为(11.41±0.65)mm,MIC和MBC分别为200和250 mg/ml。[结论]乌药不同溶剂提取物具有明显的抑菌杀菌作用,尤其是浓度60%丙酮提取物和浓度70%乙醇提取物。     

镉污染对紫茉莉根际土壤生物学特性的影响

采用室内盆栽模拟试验,研究不同浓度镉污染对紫茉莉根际土壤理化性质、土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响。结果表明,随着镉处理浓度的升高,紫茉莉根际土壤有机碳、全氮、全磷含量逐渐上升,其中全氮和全磷上升趋势显著;土壤微生物生物量碳、氮和磷则呈现出下降趋势,其中生物量氮下降趋势显著。酶活性研究结果表明,随着镉处理浓度的升高,除了多酚氧化酶活性上升外,其余5种酶活性均呈现出下降趋势,其中精氨酸脱氨酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、天冬酰胺酶下降趋势显著。由此可知,镉污染对紫茉莉根际土壤微生物生物量和酶活性均产生一定的抑制作用。     

香茶菜和大萼香茶菜光合和叶绿素荧光特征的比较

香茶菜属（Isodon）植物多数含有二萜类化合物,具有重要的药用价值。香茶菜（Isodon amethystoides）和大萼香茶菜（I.macrocalyx）又是该属中常见的二种植物,本文比较了这两种香茶菜的光合和叶绿素荧光特性。结果表明：大萼香茶菜的最大净光合速率为11.50±0.09μmol CO2m-2s-1,光补偿点为17.25μmol.m-2.s-1,光饱和点约为1728μmol.m-2.s-1;香茶菜的最大净光合速率为9.59±0.19μmol CO2m-2s-1,光补偿点为7.65μmol.m-2.s-1,光饱和点约为1700μmol.m-2.s-1;香茶菜和大萼香茶菜均有比较明显的“光午休”现象,但是香茶菜的更为明显。两种香茶菜均属于耐阴植物,但是香茶菜,比大萼香茶菜更耐阴。经充分暗适应后的叶片叶绿素最大荧光产量（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）,大萼香茶菜的要大于香茶菜;叶绿素荧光参数与光强变化的关系分析表明,大萼香茶菜的PSⅡ实际的光化学反应量子效率（фpsII）、非循环电子传递速率（ETR）、非光化学猝灭系数和光化学猝灭系数要大于香茶菜,因此,香茶菜有相对较高的光能利用效率。     

不同植物种类、碳氮源供给和pH对人工湿地真菌反硝化的影响

【目的】认识碳、氮和pH及其与植物的交互作用对垂直流人工湿地真菌反硝化作用的影响,为真菌反硝化作用的调控提供依据。【方法】采用4种常见的水生植物（黄菖蒲、美人蕉、水葱和伞草）,在20个垂直流人工湿地中设置了4种单独栽培处理。运行5个月后,分别从20个湿地中收集0-30 cm的细砂样品,利用微宇宙培养的方法,检验不同碳源、氮源补充和pH梯度对细砂样品中真菌反硝化潜力的影响。【结果】双因素方差分析表明,垂直流人工湿地中碳源、氮源与植物种类之间的相互作用对真菌反硝化潜力作用不明显（P 0.05）,而pH与植物种类之间的相互作用对真菌反硝化潜力作用显著（P 0.05）。7种碳源中的葡萄糖和琥珀酸钠的应用最能促进湿地填料中真菌反硝化潜力的提高（P 0.05）,而在4种氮源中亚硝酸钠是最能提高真菌反硝化潜力的氮源（P 0.05）。与未进行酸碱处理（pH 6.89）相比,调节pH到2.8显著降低了真菌反硝化潜力（P 0.05）,而调节pH到5.6或8.4均不同程度地提高了真菌反硝化潜力。【结论】本研究突出了葡萄糖、琥珀酸钠和亚硝酸盐在调节真菌反硝化潜力中的重要性,并发现在pH 5.6~8.4范围内,湿地填料中的真菌反硝化潜力较大。     

大白菜WRKY转录因子的全基因组鉴定与分析

WRKY转录因子是一类重要的调控分子,在高等植物中以基因家族的形式存在。试验以大白菜基因组数据为材料,利用生物信息学手段对WRKY转录因子进行了全基因组鉴定与分析。结果表明,大白菜至少有134个WRKY转录因子,蛋白序列长度为143～1 082;基因组DNA全长880～9 099 bp,具1～15个内含子。染色体定位结果表明,10条染色体上均有WRKY转录因子基因的分布,A3染色体上最多（26）,A10染色体分布最少（4）。大白菜WRKY转录因子可分为3大类,Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类的数量分别为27,83和24,它们处于进化树的不同分支。除保守的WRKYGQK和常见变异序列WRKYGKK外,新发现WRKDGQK,WRKNGQK和WMKYGQK等3种WRKY结构域类型。