菜阳河自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

为研究中国云南亚热带南部季风常绿阔叶林生态系统的服务功能,选择菜阳河自然保护区,应用市场价值、影子价格和机会成本法等方法,对保护区内的优势地带性植被(季风常绿阔叶林),以及另外2种植被类型(季节雨林和山地雨林)的生态系统服务功能的经济价值进行了估算。结果表明:涵养水源价值为4 919.56万元/a,固持土壤的价值为9 631.76万元/a,固定CO2的价值为1 365.05万元/a,净化空气的价值为2 504.92万元/a。4项合计的总价值平均每年为1.842 1亿元。     

马蓝基因组DNA提取及RAPD反应体系的优化

以马蓝为研究材料,对马蓝基因组DNA的提取以及RAPD-PCR反应体系进行了优化.结果表明,在提取液中加入PVP和β-巯基乙醇去除酚类物质,采用高盐沉淀DNA和多次洗涤去除糖类,可以得到高质量的马蓝基因组DNA.电泳检测结果表明,所获得的DNA完整,无降解,完全可以满足RAPD等分子标记分析的需要.同时对马蓝RAPD-PCR反应体系中各个影响因素进行了优化,建立了适合马蓝RAPD分子标记的最佳反应体系,即20 μl反应体系中含有1.25 U TaqDNA聚合酶,0.25 mmol/LdNTP,2.5mmol/L Mg2+,50 ng模板DNA,1.0 μmol/L引物;反应程序中最佳退火温度为38℃.     

云南红豆杉苗木分级研究

采用逐步聚类分析方法,探讨了云南红豆杉苗木分级的标准,得出1年生云南红豆杉实生苗的分级标准是Ⅰ级苗:苗高≥14.71 cm,地径≥0.27 cm;Ⅱ级苗:苗高≥11.59 cm,地径≥0.23 cm;Ⅲ级苗:苗高＜11.59 cm,地径＜0.23 cm.     

马蓝基因组DNA提取及RAPD反应体系的优化

摘 要：以马蓝为研究材料，对马蓝基因组DNA的提取以及RAPD-PCR反应体系进行了优化。结果表明，在提取液中加入PVP和β-巯基乙醇去除酚类物质，采用高盐沉淀DNA和多次洗涤去除糖类，可以得到高质量的马蓝基因组DNA。电泳检测结果表明，所获得的DNA完整，无降解，完全可以满足RAPD等分子标记分析的需要。同时对马蓝RAPD-PCR反应体系中各个影响因素进行了优化，建立了适合马蓝RAPD分子标记的最佳反应体系，即20μl反应体系中含有1.25UTaqDNA聚合酶，0.25mmol/LdNTP，2.5mmol/LMg2+，50ng模板DNA，1.0μmol/L引物；反应程序中最佳退火温度为38℃。     

小麦锌指转录因子TaDi19A对低温的响应及其互作蛋白的筛选

【目的】锌指类转录因子在植物逆境信号转导和非生物胁迫响应中发挥重要的作用。通过对小麦锌指转录因子基因Ta Di19A的耐冷性能进行鉴定,利用酵母双杂交技术筛选并获得与Ta Di19A互作的候选蛋白,以解析Ta Di19A介导的抗逆调控机制。【方法】通过对低温处理的小麦转录组测序结果进行分析,获得一个锌指类转录因子Ta Di19A。利用生物信息学的方法分析Ta Di19A的分子特性,用SMART在线工具进行蛋白结构分析;用GSDS和PHYRE2在线工具分别对Ta Di19A结构和蛋白三级结构进行分析;用Net Phos 2.0 Server数据库预测Ta Di19A蛋白磷酸化位点。以低温处理的小麦c DNA作为模板,通过SYBR Green染料法进行实时荧光定量PCR,检测Ta Di19A在低温处理不同时间段的表达模式。构建植物表达载体p BI121-Ta Di19A,通过花序侵染法转化拟南芥,用T3代拟南芥进行耐冷性鉴定,分析低温处理对转基因拟南芥的根长、鲜重和存活率的影响。检测转Ta Di19A拟南芥中抗逆相关基因表达变化,分析Ta Di19A调控植物耐冷性的作用机制。构建诱饵载体p GBKT7-Ta Di19A,验证自激活活性;利用酵母双杂交技术,将诱饵载体p GBKT7-Ta Di19A和小麦c DNA文库共转化酵母AH109感受态细胞,通过SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade和X-α-gal显蓝反应筛选得到阳性克隆,测序和BLAST分析获得候选蛋白。【结果】小麦Ta Di19A编码区全长747 bp,编码248个氨基酸,分子量为28.03 k D,等电点为4.74,基因含4个外显子,3个内含子。Ta Di19A蛋白靠近N-端包含锌指结合结构域,C端为Di19结构域,预测的Ta Di19A蛋白三级结构包含2个α螺旋结构。磷酸化位点分析结果显示Ta Di19A蛋白含有12个丝氨酸、9个苏氨酸和3个酪氨酸磷酸化位点。实时荧光定量PCR结果显示,Ta Di19A受低温胁迫诱导表达。正常生长条件下,转基因和野生型拟南芥没有明显差异,低温处理下,转基因拟南芥的根长明显大于野生型拟南芥,并且耐冷性强于野生型拟南芥。下游基因检测结果表明,低温处理后,CBL1、CBL2和KIN1等冷胁迫响应相关基因在野生型和转基因植株中表达量都升高,在转基因植株中的表达量显著高于野生型,表明Ta Di19A可能通过调节下游冷胁迫响应相关基因的表达提高转基因植物的耐冷性。通过对酵母双杂交系统筛选到的候选互作蛋白进行初步分析表明,这些候选互作蛋白主要参与植物体的信号转导和非生物胁迫响应过程,表明Ta Di19A在植物的逆境信号转导及非生物胁迫响应过程中发挥着重要作用。【结论】小麦Ta Di19A受低温诱导表达,过表达能够提高转基因拟南芥的耐冷性;而Ta Di19A功能的发挥可能需要其他蛋白的参与。     

大豆GmbZIP16的抗旱功能验证及分析

【目的】通过分析干旱条件下大豆的转录组数据,筛选获得大豆锌指蛋白Gmb ZIP16,对其进行功能验证,确定Gmb ZIP16参与大豆抵抗干旱的分子机理。【方法】大豆干旱转录组数据分析得到上调倍数较高的锌指蛋白Gmb ZIP16,以大豆c DNA为模板克隆获得Gmb ZIP16。并通过In-Fusion连接酶技术,构建p CAMBIA1302-Gmb ZIP16和p CAMBIA3301-Gmb ZIP16表达载体。通过液氮冷冻法将重组载体p CAMBIA1302-Gmb ZIP16和p CAMBIA3301-Gmb ZIP16分别转入农杆菌GV3101和大豆发根农杆菌K599的感受态细胞中,通过农杆菌侵染拟南芥花序以及大豆子叶节技术,产生过表达拟南芥植株以及过表达大豆毛状根复合体植株。通过半定量RT-PCR和q RT-PCR分析,确定Gmb ZIP16在转基因拟南芥和大豆毛状根中能够超表达。分别将正常条件下生长2周龄的转基因和野生型拟南芥植株转移至含有不同PEG浓度(6%PEG和8%PEG)的MS0培养基上继续培养7 d,观察转基因拟南芥和对照野生型拟南芥之间的生物量差异;利用q RT-PCR分析转基因拟南芥和野生型拟南芥植物体中胁迫相关的基因表达情况。将生长良好的转Gmb ZIP16大豆毛状根复合体施加25%PEG处理1周后,分别采取转Gmb ZIP16大豆毛状根复合体和转空载体大豆毛状根复合体的叶片,用酶标仪测定植株的脯氨酸、丙二醛和叶绿素的含量。【结果】通过PCR技术扩增得到正确的Gmb ZIP16序列,通过农杆菌转化技术得到2个稳定过表达的转Gmb ZIP16拟南芥株系。通过对转基因拟南芥的表型鉴定发现转基因拟南芥在干旱处理下的生物量(鲜重和根长)及存活率比野生型显著提高。在过表达Gmb ZIP16拟南芥植株中,一些与胁迫相关的基因的表达要高于在野生型,如RD29B、DREB2A和P5CS。转Gmb ZIP16大豆毛状根复合体植株在25%PEG处理1周后,大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量要显著高于转空载体大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量,而转Gmb ZIP16大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量显著低于转空载体大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量。【结论】在拟南芥中过表达大豆Gmb ZIP16提高了转基因拟南芥的抗旱性。过表达Gmb ZIP16可以提高转基因大豆毛状根复合体对干旱的抗性。Gmb ZIP16提高植物的抗旱性主要是通过影响与抗逆相关基因的表达来实现的。     

莱阳河自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

为研究中国云南亚热带南部季风常绿阔叶林生态系统的服务功能,选择莱阳河自然保护区,应用市场价值、影子价格和机会成本法等方法,对保护区内的优势地带性植被（季风常绿阔叶林）,以及另外2种植被类型（季节雨林和山地雨林）的生态系统服务功能的经济价值进行了估算。结果表明：涵养水源价值为4 919.56万元/a,固持土壤的价值为9 631.76万元/a,固定CO2的价值为1 365.05万元/a,净化空气的价值为2 504.92万元/a。4项合计的总价值平均每年为1.842 1亿元。     

拟南芥膜定位蛋白At CP2调控抗冻性的功能分析

COR家族成员在调控植物响应低温胁迫过程中发挥重要作用。从拟南芥中克隆一个新的低温胁迫响应基因At CP2,其属于COR基因家族中的COR413亚家族,编码区612 bp,编码203个氨基酸,分子量22.75k Da,等电点9.44。亚细胞定位和基因表达模式分析结果表明:At CP2定位在叶绿体膜上,对ABA、PEG、Na Cl和低温四种非生物胁迫均有响应。基因功能分析结果显示:功能缺失性突变体cp2冷处理后存活率明显高于野生型拟南芥(WT),相对电导率和MAD均低于WT,证明At CP2基因负向调控植物抗冻性。蛋白质组及qRT-PCR分析结果证明At CP2通过负向调控4个ABA及低温胁迫相关基因(包括ABA2、KIN1、COR47和COR15B)的表达影响植物抗冻性。总之,At CP2基因的功能分析结果对了解COR413基因家族的功能提供了参考。     

大豆锌指转录因子GmDi19-5对高温的响应及互作蛋白的筛选

【目的】高温胁迫已经成为威胁作物生长发育的主要非生物胁迫因素之一,转录因子在植物非生物胁迫响应中起着重要作用。通过对大豆锌指转录因子基因Gm Di19-5在高温胁迫下的响应和功能鉴定,以及利用酵母双杂交技术从大豆c DNA文库筛选与其互作的候选蛋白,研究Gm Di19-5对高温胁迫的响应机制。【方法】以大豆c DNA为模板,利用实时荧光定量PCR检测Gm Di19-5在高温处理不同时间段的表达模式;通过Plant CARE和PLACE数据库预测Gm Di19-5启动子元件,并对Gm Di19-5启动子转基因拟南芥在高温处理下进行的组织化学染色,分析Gm Di19-5启动子在高温胁迫下的活性;构建p GBKT7-Gm Di19-5诱饵载体,验证自激活活性;利用酵母双杂交技术,以p GBKT7-Gm Di19-5为诱饵筛选大豆c DNA文库,筛选与其互作的候选蛋白;进一步用酵母双杂交系统验证Gm Di19-5与候选蛋白的互作;利用实时荧光定量PCR检测候选蛋白基因在对高温处理的响应情况;构建融合表达载体,用GFP-Gm Di19-5融合表达载体转化拟南芥原生质体,检测Gm Di19-5蛋白的亚细胞定位情况。【结果】实时荧光定量PCR结果显示,Gm Di19-5在高温胁迫下上调表达;启动子元件分析表明,Gm Di19-5包含多种与胁迫应答相关的顺式作用元件,包括热响应元件HSE;组织化学染色分析发现,经高温处理后,过表达拟南芥幼苗的地上部分和地下部分均有报告基因的表达;亚细胞定位结果表明,Gm Di19-5蛋白定位于拟南芥原生质体的细胞核中;通过酵母双杂交技术筛选到了与Gm Di19-5互作的候选蛋白,试验进一步验证了Gm Di19-5与Gm Dna J在酵母细胞中互作;另外,实时荧光定量PCR结果显示,互作蛋白基因Gm Dna J受高温胁迫诱导表达。【结论】Gm Di19-5受高温诱导表达,Gm Di19-5可能与Gm Dna J互作,表明Gm Di19-5功能的发挥可能需要Gm Dna J的参与。     

糯扎渡自然保护区季风常绿阔叶林生态系统服务功能价值评估

为研究中国云南亚热带南部季风常绿阔叶林生态系统的服务功能，选择糯扎渡自然保护区为研究地点，应用市场价值、影子价格和机会成本法等方法，对面积为11037hm2、占保护区总面积50．9％的优势地带性植被季风常绿阔叶林生态系统服务功能的经济价值进行了估算。结果表明：涵养水源价值为2753．51万元／a，保持土壤的价值为6588．90万元／a，固定CO2的价值为1074．92万元／a，净化空气的价值为1972．53万元／a。4项合计的总价值平均每年为1．2390亿元。