不同白菜品种对锌的响应及锌利用效率研究

采用盆栽试验研究了白菜[Brassica campestris L.ssp.Chinensis(L.)Makino]4个品种对不同浓度锌(Zn 0、1、10 mg/kg)的响应.结果表明,白菜的生物量及体内锌含量随锌水平的增加而增加;但白菜品种对锌营养反应的敏感性不同.地上部锌含量、锌积累量和锌吸收效率均以日本华冠(J...     

小桐子bZIP转录因子的全基因组鉴定及表达分析

为明确小桐子bZIP转录因子家族的结构特征以及其在植物响应生物与非生物胁迫中的作用,利用生物信息学方法,从全基因组水平鉴定小桐子bZIP转录因子家族,并对其基因结构、进化关系、染色体定位、共线性关系及组织与低温表达特性进行分析。结果表明,共鉴定到51个小桐子bZIP基因,系统进化树分析将其分为10个亚族(A-I及S)。基因定位显示,51个小桐子bZIP基因不均匀地分布于11条染色体,其中2号与4号染色体鉴定到基因的串联复制。基因结构分析表明,小桐子bZIP基因包含1～13个外显子,其中,S亚族基因包含1～2个外显子,而G亚族基因包含12～13个外显子。bZIP转录因子主要定位在细胞核,氨基酸数目为113～768个,等电点4.70～10.30。启动子顺式作用元件鉴定发现3～27个响应激素如赤霉素、脱落酸、乙烯及生长素与非生物胁迫如低温、高温及创伤等调控元件。转录组表达分析显示,小桐子bZIP基因具有器官表达特异性,26个bZIP基因在叶片、根及种子中均有表达,其他基因仅在特定器官中表达。同时,鉴定到14个小桐子bZIP基因在低温条件下上调表达。在叶片中,qRT-PCR试验显示JcbZIP3与JcbZIP14表达量在低温处理24 h时上调达到显著水平,与小桐子抗冷性的形成及低温信号转导过程直接相关。研究结果为小桐子bZIP基因的克隆与调控机制研究奠定了基础。     

早熟杏成熟胚组织培养影响因素的研究

以早熟杏成熟胚为外植体,研究了培养基种类、光照、温度及外植体预处理(去种皮与否)对胚萌发以及生长的影响。结果表明:早熟杏胚去掉种皮,接种于MS培养基,在正常光照,25℃培养条件下萌发生长效果最好。     

小桐子过氧化物酶73基因的克隆及表达分析

过氧化物酶73属于植物特异Ⅲ型过氧化物酶家族成员,通过消除活性氧、酚类及胺类等毒害作用参与植物多种抗逆性形成过程。为探索小桐子POD73基因对低温环境的响应机制,本研究基于小桐子低温锻炼转录组数据,以茎为材料,采用RT-PCR技术克隆到小桐子过氧化物酶73基因(Jc POD73)的全长c DNA序列。结果表明,该c DNA全长1 516 bp,含有完整的开放阅读框(987 bp),编码328个氨基酸,分子量为35.8 k Da,理论等电点为9.16。其推导的氨基酸序列及空间结构,包含该家族典型的2个Ca2+结合基序以及血红素活性中心。半定量RT-PCR表达分析显示,Jc POD73在小桐子各组织中都有表达,但表达水平具有组织特异性,其中在根与茎中表达量较高,且受低温诱导表达显著,而在叶中表达量相对较低。本研究为进一步阐明小桐子POD73基因的功能及其在小桐子遗传改良中的应用奠定了基础。     

南方紫花苜蓿及其原生质体再生植株染色体核型的对比分析

对选育的XN-1型紫花苜蓿及其原生质体再生植株的染色体核型进行对比分析.结果表明,原生质体再生植株与母株相比,染色体在长度、臂比、着丝粒指数等方面没有明显的差异,其核型均符合2n=4x=32=29m+3sm(SAT).     

紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶mPDI的生物信息学分析与同源建模研究

利用紫花苜蓿蛋白质二硫键异构酶（mPDI）的mRNA（来自NCBI,登录号为Z11499．1）及氨基酸序列（来自UniProt KB／Swiss—Prot数据库及NCBI数据库,其登录号分别为1729828、CAA77575．1）,应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、亲疏水性、信号肽、二级结构、卷曲螺旋结构、跨膜区域、糖基化位点、活性位点、亚细胞定位、功能结构域及高级结构。结果表明：紫花苜蓿mPDI蛋白质是一个整体疏水性蛋白,细胞定位为粗面内质网,含有512个氨基酸,理论等电点为4．98,分子量为57087．4Da,原子组成为C2597H3977N651O786S6摩尔消光系数在280nm处为37610,不稳定系数为40．12,脂肪系数为79．96,总平均亲水性为-0．357。该蛋白质由20种氨基酸组成,其中非极性R基团氨基酸占44．3％,极性R基团氨基酸占28．4％,酸性氨基酸占13．6％,碱性氨基酸占13．1％,Ip、Glu、Val、Ala含量最为丰富,Met和Cys含量最少。信号肽位于1～24号氨基酸。利用ProtScale软件的KyteandDoolittle算法对mPDI蛋白进行亲／疏水性预测,结果表明该蛋白质含有7个高疏水性区域,分别分布在4J0～50区域、95～105区域、120～130区域、190～200区域、285～295区域、340～350区域以及365～375区域。利用SignalP网络工具对mPDI蛋白进行信号肽的预测,神经网络法显示第24～25位点是最可能的剪切点,马可夫模型显示了同样的信号肽酶切位点。mPDI蛋白质二级结构中α-螺旋占26．37％（135AA）、无规则卷曲占53．32％（273AA）、延伸链占20．31％（104AA）;包含3个卷曲螺旋结构、3个糖基化位点（分别为143位的S、148位的T、461位的S）、2个硫氧还蛋白结构域（14～144位、357～485位）、2个硫氧还蛋白活性位点（54～72位、399～417位）、1个内质网靶向序列（509～512位）;Ramachandram结构检测表明此模型的三维结构符合立体化学能量规则。     

根系分泌物及其在植物营养中的作用

根系分泌物是根系在它们的生长过程中,分泌到介质中的全部有机物质.本文着重的论述了根系分泌物的种类和影响因素,根系分泌物在植物营养中的调节作用,异种克生作用,根系分泌物与根际微生物的相互作用.     

麻疯树AP2/ERF基因家族孤儿基因Soloist的克隆与原核表达分析

【目的】含有AP2结构域的AP2/ERF蛋白是与植物抗逆性密切相关的转录因子家族,Soloist是AP2/ERF家族中的孤儿基因,大部分植物只有1个。克隆麻疯树该基因编码框的全长c DNA序列,并对其理化性质、基因结构、启动子区域调控元件、表达特性及蛋白原核表达进行分析,为深入开展麻疯树Soloist基因的功能鉴定及其在麻疯树遗传改良中的应用提供依据。【方法】利用AP2结构域的隐马尔可夫模型结合拟南芥与水稻的Soloist蛋白序列对麻疯树蛋白质数据库进行相似性检索,经过Pfam与CDD在线工具的验证获得麻疯树AP2/ERF基因家族成员。利用不同的工具对Soloist基因进行生物信息学对比分析。通过实时荧光定量PCR检测该基因在麻疯树不同器官及低温处理下的相对表达量。通过双酶切构建该基因的原核表达载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行IPTG诱导表达,分别收集不同诱导时间段的菌液,SDS-PAGE检测融合蛋白的表达情况。【结果】共鉴定到119个麻疯树AP2/ERF家族基因,其中包含1个Soloist基因,命名为Jc Soloist。序列分析显示,麻疯树Jc Soloist基因编码框长度为699 bp,编码232个氨基酸,预测分子量为26.3 k Da,理论等电点为9.65,包含6个外显子与5个内含子。在其基因启动子序列中鉴定到TATA框、CAAT框,以及赤霉素、水杨酸及干旱等应答元件。表达分析显示,麻疯树Jc Soloist基因在麻疯树各器官中都有表达,但表达水平具有器官特异性,在根中表达量较高,而在叶片中表达量相对较低,同时,在叶片与根中都属于低温诱导表达基因,分别在低温胁迫3 h与24 h达到最大表达量,较对照提高34.38倍与3.83倍。构建了p ET-32a-Jc Soloist重组载体,且在原核细胞中稳定表达,SDS-PAGE结果显示融合蛋白分子量为46.0 k Da,与预期大小一致。【结论】麻疯树AP2/ERF基因家族鉴定到1个Soloist基因,包含由3条反平行β-折叠与1条α-螺旋组成的AP2结构域,与其他物种的报道一致。基因启动子区域鉴定到赤霉素、水杨酸等顺式作用元件,暗示该基因在麻疯树激素信号转导中发挥重要作用。Jc Soloist基因在麻疯树叶片与根中受低温诱导表达显著,说明该基因参与麻疯树低温响应过程以及低温信号转导途径,也成为麻疯树抗冷新品种选育的候选基因。     

保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白的生物信息学分析(英文)

[目的]对保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白(Zinc transporter,ZnT)进行生物信息学分析。[方法]利用保定苜蓿锌离子跨膜转运蛋白氨基酸序列,应用生物信息学软件预测了该蛋白质的理化性质、分子表面亲/疏水性及二级结构,并利用不同的在线工具对其跨膜区域结构进行了对比预测。[结果]ZnT蛋白是一个整体疏水性蛋白,含有408个氨基酸,理论等电点为5.94;3种不同的跨膜预测工具预测得到相同的结果,即其存在7个可能的跨膜疏水区域,二级结构中α-helix(Hh)占48.04%、Extended strand(Ee)占9.56%、Random coi(lCc)占42.40%。这与其跨膜蛋白的性质相一致。[结论]mZnT属于锌离子跨膜转运蛋白的CDF家族,负责将细胞膜内的Zn2+转运出细胞,从而降低Zn2+的浓度与毒害。     

南方紫花苜蓿及其原生质体再生植株同工酶活性的对比研究

[目的]为南方紫花苜蓿的生物技术研究提供依据。[方法]以适宜我国南方环境的XN-1型(西农1号)紫花苜蓿为材料,测定其母系植株及原生质体再生植株茎、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)3种同工酶活性,并进行对比分析。[结果]在同样的胁迫条件下,南方紫花苜蓿母系植株的3种同工酶活性均高于原生质体再生植株;母系植株与原生质体再生植株过氧化物酶活性存在极显著差异(P<0.01),超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性存在显著差异(P<0.05)。[结论]南方紫花苜蓿原生质体再生植株的3种同工酶活性较母系植株均有所下降,相应的抗性、适应性也较母系植株下降。