CO2浓度升高对作物生理影响研究进展

农业是对气候变化反应最为敏感部门,CO2浓度升高又是气候变化的主要特征之一,同时CO2作为作物的光合底物,对作物的生长发育以及生理生化过程具有重要影响。气候变化对农业影响关系到国家粮食安全,明确CO2浓度升高对作物的生理影响是客观评价气候变化对作物生产影响的重要组成部分,对正确认识粮食供给能力具有重要意义。本文综述了CO2浓度升高对作物生理过程的影响,阐明了高浓度CO2对作物光合过程、蒸腾作用、水分利用效率影响的生理过程。分析认为,短期CO2浓度升高提高了作物光合作用,但持续性的高CO2浓度对光合的促进作用由于光合适应而有所减弱,CO2浓度升高使气孔开张度减小或关闭,气孔导度下降,作物蒸腾作用降低,水分利用效率提高,最后提出了目前研究中的一些不足和今后需要深入研究方向。     

环介导恒温扩增技术（LAMP）及其在植物病毒检测中的应用

摘要：环介导恒温扩增技术是一种特异、灵敏、简单的新型核酸扩增技术,目前,该技术已经被广泛应用于疾病诊断、食品安全检测及基因芯片等领域。本文综述了环介导恒温扩增法在植物病毒、类病毒检测中的应用,并讨论了其在应用中出现的问题及解决办法。     

贵州省2个猪种APOA5基因比较分析

摘 要：根据GenBank中报道的猪载脂蛋白A5 (apoA5)基因序列设计3对引物,通过PCR方法分别对可乐猪和贵州白香猪的apoA5基因进行扩增、测序,将两个猪种apoA5基因序列进行比对,并找出基因变异位点。结果表明：可乐猪apoA5基因DNA长为2474bp,白香猪apoA5基因DNA长为2473bp,分别包含三个外显子,两个内含子。两猪种apoA5基因编码区长皆为1092bp,编码363个氨基酸。白香猪apoA5基因序列与可乐猪相比,存在12个突变位点,其中6个位点为颠换,5个为转换,1个为缺失,两者核苷酸同源性为99.6%。这为进一步研究猪apoA5基因的多态性、生物学活性以及与猪生产性状相关性研究奠定了一定基础     

家蚕BmNaPi基因的克隆表达与酵母穿梭表达质粒的构建

磷酸盐是蚕必需的无机物,钠离子依赖性的磷酸盐转运蛋白(Na(+)-dependent phosphate cotransporter,NaPi)调节磷酸盐在生物体内的代谢和转运.本研究通过生物信息学分析和分子生物学试验获得了家蚕NaPi的同源基因BmNaPi,该基因位于家蚕8号染色体,编码区长1 437 bp,有10个...     

番茄WRKY转录因子基因片段的克隆及序列分析

【研究目的】本研究以番茄苗为实验材料,克隆出番茄WRKY转录因子的一个基因片段并对其核酸序列进行分析。【方法】根据本课题组已经克隆出的番茄特异的WRKY基因片段和番茄EST序列设计特异引物,利用RT-PCR技术获得番茄WRKY转录因子的一个基因片段并连接到pMD19-T载体中,转化DH5α,,筛选阳性克隆,用双酶切分析法对其进行鉴定并进一步对核酸序列进行测序分析。【结果】结果表明,克隆获得的WRKY转录因子基因片段约为680bp,用GenBank中的Blastn程序分析表明,其与CaWRKY（AY789641.1）、WIZZ（wizz mRNA）（AB028022.1）的相似性分别为86％和84％。【结论】WRKY转录因子在番茄中受JA诱导,这为克隆番茄WRKY基因全长,进而为番茄抗病育种奠定基础。     

小麦转录因子TaMyb2s的克隆及表达

利用小麦TaMyb2基因特异引物, 克隆了3种类型TaMyb2的cDNA序列, 分别命名为TaMyb2-I、TaMyb2-II和TaMyb2-III。氨基酸序列比对结果表明, TaMyb2s的序列高度相似。系统进化树分析显示, TaMyb2s与来自大麦、水稻等的直系同源基因编码蛋白的亲缘关系较近; TaMyb2s的3种类型与小麦基因组没有明显的对应关系。实时定量PCR检测结果表明, 小麦幼苗中的TaMyb2s均参与对渗透胁迫的应答反应, 但表达模式不尽相同, TaMyb2-III对渗透胁迫的应答最迅速, TaMyb2-I次之, TaMyb2-II最迟缓。从小麦不同发育时期幼嫩组织中TaMyb2s的表达情况推测, TaMyb2-I和TaMyb2-III可能主要在生长发育的前期调控下游基因, 而TaMyb2-II主要在发育后期发挥作用。     

陆地棉质体转录活性因子基因GhPTAC的克隆及其耐盐性分析

为了挖掘新的耐盐基因及调控途径,利用基因芯片技术及抑制性差减文库技术筛选到质体转录活性因子,通过RACE及RT-PCR技术克隆到该基因的cDNA全长,命名为GhPTAC。该cDNA全长1 564 bp,其中ORF 1 038 bp,推测编码345个氨基酸残基的多肽。生物信息学分析表明GhPTAC为拟南芥PTAC13同源基因,同源性60.6%。编码蛋白为转录活跃的染色体(TAC)的一个组分,参与叶绿体基因组转录终止/抗终止调节。Real-time PCR分析结果表明,GhPTAC受盐胁迫诱导上调表达,在耐盐材料中9806中表达水平明显高于盐敏感材料中S9612,这与芯片结果一致。     

鸡IL-2基因的克隆、序列分析及蛋白结构预测

根据GenBank中已发表的鸡白细胞介素2 (IL-2)mRNA基因序列,利用Premier 5.0软件设计一对特异性引物,采用RT-PCR技术,以ConA刺激的鸡外周血淋巴细胞为材料,从总RNA中扩增出鸡IL-2基因。经琼脂糖凝胶电泳显示扩增片段约为432 bp,分离纯化片段,克隆入pMD-18T载体,转化DH5α感受态细胞,获得阳性重组质粒,经酶切鉴定,测序结果显示,我们得到了长432bp的基因,含有一个 432bp的开放阅读框,编码143个氨基酸。生物软件分析结果表明该序列与GenBank中发表的鸡的IL-2的核苷酸序列同源性为98.8%,与黄牛、马、鸡、绵羊、牛、犬、人、山羊、鼠、水牛的核苷酸同源性分别为31.2%、28.2%、27.3%、30.6%、26.2%、31.7%、30.1%、30.8%、26.6%、30.6%。与GenBank中发表的鸡IL-2编码的氨基酸序列同源性为95.8%,与上述动物的氨基酸序列同源性分别为7.6%、7.6%、9.7%、7.6%、6.9%、10.4%、11.8%、7.6%、9.0%、7.6%、10.4% 。这表明鸡的IL-2基因被成功克隆,它存在着种属特异性。这为进一步研究该基因的生物学作用特别是利用IL-2增强DNA疫苗的免疫效果奠定了基础。     

小麦耐盐突变体近等基因系K+含量与SOD活性相关分析

比较小麦耐盐突变体近等基因系的钾离子含量及其与SOD活性的相关性分析，结果表明：耐盐性不同的近等基因系之间钾离子含量存在着显著差异，耐盐性强的RH8706-49含钾量最高；分别为耐盐性差的H8706-34、H8706-58的3．572倍和3．167倍。小麦功能叶片的SOD活性与钾含量呈极显著线性正相关。进而表明，小麦耐盐性强弱与旗叶叶片含钾量的多少在一定范围内呈正相关，钾可能参与了SOD的活性调节。     

水稻OsZ314基因克隆及转录激活验证

穗是水稻(Oryza sativa L.)重要的生殖器官,其生长发育直接影响水稻的产量和品质。前期研究中,我们对水稻生殖生长时期穗发育各阶段的转录组、蛋白组数据进行联合分析,筛选到一个MYB基因家族的转录因子OsZ314基因。生物学信息分析表明,该基因位于1号染色体上,拥有典型的R2R3-MYB型转录因子结构域,且在水稻幼穗时期表达量最高;亚细胞定位结果显示,OsZ314基因定位于细胞核中;转录激活试验表明,OsZ314基因具有转录激活功能。本研究为深入探索OsZ314基因在水稻穗发育时期的分子生物学功能奠定了良好的基础。     

番茄中WRKY2基因的克隆

WRKY转录因子在植物应对生物或非生物胁迫的反应及生长和发育中起重要作用,为研究WRKY转录因子在番茄中的功能,本研究根据课题组已经克隆的番茄WRKY转录因子片段设计引物,采用RT-PCR方法,从JA诱导的番茄幼苗中,获得了608 bp的cDNA片段。序列分析表明,该序列含有WRKYGQK保守结构域,与Capsicum annuum WRKY-c序列相似性是79%,与Nicotiana tabacum NtWRKY-7序列相似性是74%,表明已经成功克隆了番茄WRKY2基因片段。     

猪的GAD2基因的克隆及其系统发育的分析

通过RT-PCR克隆和测定了猪的谷氨酸脱羧酶-2(Glutamic acid decarboxylase 2, GAD2)基因的核苷酸序列并构建了该基因编码蛋白的三维结构分子模型。结果显示猪的谷氨酸脱羧酶-2基因的核苷酸长度由1758bp个碱基组成,编码产物为由585个氨基酸残基组成的多肽,编码产物中含有5-磷酸吡哆醛互作的结构域。构建包括共19物种的系统进化树,所得数据有利于我们了解谷氨酸脱羧酶趋同和趋异的进化途径。     

猪HK2基因的克隆及序列分析

为克隆猪己糖激酶2基因,分析其生物功能,采用已报道的人及小鼠HK2的cDNA序列为依据,利用电脑克隆策略获得的ESTs设计引物,扩增新的猪HK2基因cDNA序列。将PCR产物克隆测序,分析获得的核苷酸序列及其编码蛋白的特性,分离的开放阅读框全长2754bp,编码917个氨基酸,与人和小鼠的核苷酸序列同源率分别为90%和87%,与人和小鼠的氨基酸序列同源率分别为96%和94%,利用生物信息学软件分析出此蛋白的理化特性并预测了其蛋白结构,为进一步开展猪HK2基因的结构功能、表达调控的相关研究奠定了基础。     

花生AhSOS2基因的克隆及功能初探

SOS2 (Salt Overly Sensitive 2)作为植物中一类重要的耐盐相关基因, 在调控细胞内离子平衡及参与植物对盐害的响应及适应过程中具有重要作用。本研究通过RACE的方法, 从花生叶片中分离到一长1462 bp、包含1341 bp开放阅读框(ORF)的cDNA片段, 生物信息学分析显示, 该基因属SOS2类基因, 被命名为AhSOS2(GenBank登录号为HG797656), 编码446个氨基酸, 为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。对基因表达特性的荧光定量PCR分析显示, AhSOS2在花生中为组成型表达; 且受盐胁迫及干旱诱导。经250 mmol L^-1 NaCl处理后, 该基因在花生幼苗茎中被诱导表达, 表达量约是对照茎中的30倍; 而在30% PEG-6000模拟干旱处理下, 该基因在花生幼苗叶中表达量也明显升高。综合以上结果, 显示AhSOS2可能参与并调控花生对逆境的抗性及耐受性。目前, 已成功构建了AhSOS2的植物双元表达载体pCAMBIA1301P-AhSOS2并获得转基因植株, 初步功能分析显示, 过表达AhSOS2基因的转基因水稻对盐胁迫的耐受性提高。预期这方面的工作对于解析花生对盐害、干旱等逆境的适应及防御机制, 进而指导花生抗性育种及品质改良具有重要意义。     

扁桃CBF2基因的克隆及原核表达

为进一步研究扁桃CBF2 目的蛋白功能,探明CBF2 转录因子在扁桃中的抗寒分子机制,以新疆栽培扁桃(Amygdalus communis L.)‘双软’叶片为材料,通过PCR 技术从基因组DNA 中克隆CBF2 基因,命名为AcCBF2,将该基因片段连接到原核表达载体pET-32a(+)上,构建重组质粒pET-AcCBF2 并转化E. coli Rosetta(DE3)感受态细胞中进行诱导表达;生物信息学推测显示该基因的开放阅读框(ORF)为717 bp,编码238 个氨基酸,其分子量为26.59 kD,等电点为5.29。系统发育树分析结果显示,AcCBF2 基因与扁桃CBF1、光核桃和桃的亲缘关系最近。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,该蛋白分子量约47 kD,与预期蛋白大小基本一致。AcCBF2 基因在E. coli Rosetta 中的最佳诱导条件为IPTG浓度0.2 mmol/L、诱导4 h。     

花生Rab2基因的克隆及表达分析

Rab2是小GTP结合蛋白家族成员之一,控制着蛋白从内质网到高尔基体的运输,研究发现有些Rab2基因受多种逆境胁迫的诱导表达。为了获得花生Rab2基因,本试验根据拼接的cDNA序列设计1对特异性引物,通过RT-PCR克隆了1个花生Rab2基因。测序结果显示其cDNA含有长636 bp的完整开放阅读框,编码的蛋白含211个氨基酸,推测分子量为23.4 kDa。比对分析发现花生Rab2蛋白与多种生物的Rab2的氨基酸序列具有较高的同源性,荧光定量PCR研究表明AhRab2基因受低温、干旱、盐和植物激素ABA的诱导表达。这为利用基因工程手段调控花生的抗逆性奠定了基础。     

OsI2基因的克隆及其植物表达载体的构建

在旱稻IRAT109干旱胁迫下cDNA芯片分析结果的基础上,通过RT-PCR,5'-RACE及3'-RACE方法,从IRAT109总RNA中扩增得到了干旱胁迫下芯片表达谱中上升表达强度第二的基因全长序列,命名为OsI2,全长有523 bp,并对基因序列结构进行了分析.该基因与全长cDNA文库中的CT836140.1有99%同源.OsI2基因编码产物对应1个包含57个氨基酸的开放阅读框(ORF),为一功能未知蛋白.其编码产物也可能对应两个中间相隔19 bp的较小ORFs(43个氨基酸和42个氨基酸),都是功能未知的蛋白.在pBI121载体的基础上,将OsI2基因与CaMV35S连接成功构建了pBl121-OsI2植物表达载体,为进一步研究其功能创造了条件.