红花檵木LcCHI基因的克隆、表达分析及转化研究

从红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)叶片中克隆获得查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)同源基因,命名为LcCHI。LcCHI基因的开放阅读框长度为657 bp,编码218个氨基酸。氨基酸序列同源性比对结果表明,红花檵木LcCHI与包括玫瑰(Rosa rugosa)、月季(Rosa chinensis)在内的多种植物CHI的氨基酸序列同源性很高,氨基酸一致性均在75%以上。CHI负责酶催化活性的5个氨基酸残基位点也在不同植物的CHI氨基酸序列中高度保守。LcCHI蛋白的三级结构主要由8个α-螺旋和11个β-折叠片层形成的球状蛋白,其催化核心区域具有两个硝酸根配基结合位点。实时荧光定量PCR结果表明,LcCHI在不同组织中均有表达,其中在根中表达量最高,而成熟叶中表达量最低。成功构建了pLcCHI-SUPER1300过表达载体,在拟南芥中异源表达并获得了LcCHI基因过表达的转基因株系,为进一步分析LcCHI基因功能创造条件。     

红花檵木LcDRF1和LcDRF2基因克隆及亚细胞定位分析

[目的]克隆红花檵木二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因(LcDFR1和LcDFR2),并对其进行亚细胞定位,为揭示红花檵木花青苷的分子合成机理提供理论依据.[方法]基于红花檵木转录组数据,以红花檵木叶片cDNA为模板,RT-PCR克隆LcDFR1和LcDFR2基因开放阅读框(ORF)序列,利用生物信息学软件对其进行分析,并通过烟草叶片瞬时表达方法观察蛋白的亚细胞定位情况.[结果]克隆获得的红花檵木LcDFR1和LcDFR2基因ORF序列分别为1014和993 bp,分别编码337和330个氨基酸残基.LcDFR1与LcDFR2的氨基酸序列相似性为77%,二者与其他物种DFRs氨基酸序列的相似性均较高,其中与葡萄、山核桃、拟南芥等双子叶植物的DFRs氨基酸序列相似性为64%~84%,而与单子叶植物玉米和水稻的DFRs氨基酸序列相似性为58%~61%,表明不同物种DFRs氨基酸序列具有较高的保守性.在基于DFRs氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树上,LcDFR1与牡丹和芍药的DFRs聚为一类,而LcDFR2与烟草和番茄的DFRs聚为一类.结合前人研究结果推测LcDFR1和LcDFR2的氨基酸序列中均包含保守的NADP结合域和底物结合域.但三级结构预测结果均未预测到二者的底物结合位点,也未预测到LcDFR2的NADP结合位点.LcDFR1和LcDFR2亚细胞定位于细胞质,在细胞质中行使催化功能.[结论]LcDFR1和LcDFR2在红花檵木细胞质中催化花青苷物质的生物合成,但二者在进化过程中产生底物偏好性、催化能力等功能差异.     

灌区通信存在的问题及建议

灌区通信在灌溉调度、防汛抗旱等方面起着重要的作用。目前的灌区通信由于通信设备技术落后，缺乏懂业务、善管理的专门人员，影响了灌区管理工作的正常进行，应通过加强通信系统基础设施的建设和管理，改善通信质量。