空心莲子草SOD基因家族鉴定和表达模式分析

超氧化物歧化酶（SOD）是一类保守的抗氧化酶，在植物生长发育和胁迫应答响应过程中发挥重要作用。目前，尚缺乏对空心莲子草SOD家族成员的系统认识。本研究通过生物信息学对空心莲子草SOD基因家族进行了系统的鉴定及分析，并对其理化性质、保守基序、基因结构、系统发育进化关系、miRNA靶向关系和表达模式等进行了分析。结果表明，在空心莲子草中共鉴定到43个ApSOD，其中22个属于Cu/ZnSOD亚家族，21个属于Fe/MnSOD亚家族；蛋白质特征分析表明，36个ApSOD蛋白为亲水蛋白，37个ApSOD蛋白为稳定蛋白；亚细胞定位预测发现，大部分Cu/ZnSOD定位在叶绿体或细胞质，大多数Fe/MnSOD定位在线粒体。保守结构域分析发现，同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构。miRNA靶向关系预测发现，17个空心莲子草miRNA通过切割或翻译抑制作用靶向14个ApSODs。表达模式分析发现，ApSODs在不同环境条件和组织中表达水平相对稳定。利用RT-qPCR分析了6个ApSODs在除草剂处理下的表达模式，结果表明，在噁草酮和氯氟吡氧乙酸胁迫下，6个ApSODs在药后7 d内显著上调表达...     

空心莲子草在动物保健方面的应用前景分析

分析了近年来空心莲子草的生物学特性、化学成分、药理作用研究现状及在动物保健方面的应用前景。     

空心莲子草入侵对豫南草本植物群落多样性及稳定性的影响

为探讨空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵对豫南草本植物群落的影响,在河南省信阳市境内设置20个入侵样地和20个对照样地,运用数理统计及数量生态学方法研究了入侵、对照群落物种结构特征的差异,以及空心莲子草形态特征、生物量与群落物种多样性和稳定性的耦合关系,以期为入侵防治及本土生物多样性保护提供依据。结果显示,1)对照群落的4个α-物种多样性指数及其物种DCA排序均匀程度均高于入侵群落。2)随着空心莲子草入侵盖度的增加,Shannon-Wiener指数(R2=0.569,P=0.001)和Simpson指数(R2=0.749,P 0.001)呈现"先上升后下降"的趋势。3)Simpson指数、Shannon-Wiener指数及Pielou指数与空心莲子草生物量之间呈显著的负向拟合关系。4)入侵群落稳定性随空心莲子草相对高度的增加而上升、随空心莲子草根冠比及Pielou指数的增加而下降。研究表明,空心莲子草入侵显著削弱豫南草本物种多样性并导致本土植物群落稳定性遭受破坏,应制定合理的防治措施以遏制其入侵蔓延。     

空心莲子草入侵对乡土植物群落组成及植物多样性的影响

系统研究了空心莲子草Alternanthera philoxeroides入侵对江西省上饶市郊区乡土植物群落物种种类组成及物种多样性的影响。选取20个有空心莲子草入侵的样方,并在与之相距5 m处选取等面积的没有或有很少空心莲子草植株的20个样方作为对照,应用Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Alatalo均匀度指数分析了空心莲子草入侵乡土植物群落的多样性变化格局。结果表明：1）所有样方中共计出现59种植物,隶属于29科,在试验样方中出现的物种数量和种类都低于在对照样方中出现的物种数量和种类。2）试验样方和对照样方的物种重要值分布存在较大的差异,表明在空心莲子草入侵的胁迫下,群落物种格局发生了变化。3）分析了空心莲子草重要值与多样性指数、均匀度指数的关系。当空心莲子草重要值小于29.7时,乡土植物多样性指数和均匀度指数都随空心莲子草重要值的增加而增加,而空心莲子草重要值大于29.7时,各项指数都随重要值的增加而减小,当空心莲子草重要值大于64.3时,各项指数急剧下降。表明空心莲子草的入侵可影响乡土植物群落物种多样性,并产生正向影响和负向影响,当空心莲子草入侵量达到一定的阈值,将导致乡土植物多样性下降。     

入侵植物空心莲子草对生菜和萝卜的化感效应

以萝卜和生菜为受体材料,采用培养皿生物测定法,探讨空心莲子草植株水浸提液的化感效应,同时测定相关保护酶活性变化,研究其作用机理。结果显示,空心莲子草植株水浸提液对萝卜和生菜种子发芽率表现出明显的化感抑制作用,随处理浓度增加抑制作用逐步增强。水浸提液对萝卜和生菜幼苗生长总体上表现为抑制,对胚根生长的抑制作用要明显大于胚轴。低浓度(0.01 g/mL)浸提液对胚轴的生长表现出促进作用,随浓度升高这种促进作用逐步减弱,当浓度达到0.04 g/mL时,胚轴生长均被明显抑制。浸提液对胚根长度和植株鲜重的抑制程度随着处理浓度升高而增强,高浓度下胚根生长几乎停滞。浸提液对保护酶活性的影响较为复杂,在低浓度条件下SOD、POD和CAT活性均不同程度的上升,随处理浓度的进一步增加SOD活性逐步下降,POD和CAT活性均表现为下降后再上升。萝卜和生菜幼苗的MDA含量随植株水浸提液处理浓度增加而持续增加,萝卜的增幅略大于生菜。     

异质生境空心莲子草的结构基础与生态适应性

以营养器官的部分性状,对旱生和水生空心莲子草不同器官的结构和物质进行了研究,并据此对2种生境空心莲子草形态结构变化进行了比较。对比研究结果表明,二者营养器官因环境适应而发生了较大变化,其中叶宽、叶片角质层厚度、孔下室面积、气孔数量与分布表现显著差异,旱生者具有长的表皮毛,而水生的则完全没有。茎中节间长度、髓腔直径、髓射线宽度和输导组织的类型、数量及比例在不同生境的茎和不同生长型的茎中均表现出显著的变化。旱生匍匐茎和根状茎节上具宿根,含大量贮藏物质,并生有多量的不定芽,具备成为独立散布体的物质和结构基础,而水生茎则因适应吸收需要,产生大量不定根。空心莲子草花粉败育率高(约80%),可能是其较低结实率的原因之一。空心莲子草在较低的有性生殖率下如何完成远距离扩布值得进一步探讨,此点在杂草防治中可能具有一定的意义。     

盐生草HgNHX1基因启动子的克隆及功能验证

为了进一步探明盐生草HgNHX1基因启动子的功能,从盐生草基因组中克隆了HgNHX1基因上游 5'侧翼调控区1523 bp的序列,即HgNHX1基因启动子(pHgNHX1)序列,并利用PlantCARE、PLACE等在线软件对HgNHX1基因5' 端上游序列进行预测和分析,发现该启动子中除具有TATA-box、CAAT-box等核心启动子元件外,还含有多个与盐、干旱、缺水、冷、伤害等逆境胁迫诱导有关的作用元件;同时具有生长素、脱落酸、赤霉素及乙烯等植物激素诱导响应的功能元件,表明分离得到的DNA片段具有典型启动子的一般特征。构建pBI-HgNHX1启动子植物表达载体并转化拟南芥和烟草,利用组织染色法鉴定转基因烟草和拟南芥的 β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)表达模式,发现在转基因拟南芥的各个器官均有GUS 酶的活性,说明pHgNHX1具有一定的组成型启动子活性。     

气候变暖和物种多样性交互效应对空心莲子草入侵的影响

全球变暖加剧了生物入侵进程,而物种多样性对于入侵物种通常具有阻抗作用,探讨二者交互效应对生物入侵的影响有助于预测入侵态势及制定有效的防治措施。通过在我国N 21°-37°设置59个调查样地,探讨外来入侵植物空心莲子草群落物种多样性与其入侵态势之间的关系;并采用人工构建群落的方式,设置不同温度、物种多样性组合两种因子,研究增温及本土植物多样性对空心莲子草入侵的影响。结果表明:1)样地群落的Shannon-Wiener多样性指数介于0~2.434,空心莲子草入侵盖度(P<0.001)、分枝数(P=0.022)随多样性上升而显著降低,纬度以及纬度×物种多样性交互效应对其入侵态势没有产生显著影响;2)增温导致构建群落中空心莲子草的高度(P=0.004)、最大茎长(P=0.002)以及马唐、苦苣菜和牛筋草3种本土植物的高度(P=0.038)均显著下降,物种多样性上升导致空心莲子草高度、无性分株数、分枝数和最大茎长均显著下降(P<0.001),增温×物种多样性交互效应导致空心莲子草分枝数在“入侵单种”处理中显著升高(P=0.035),而增温×物种属性交互效应显著降低了构建群落中苦苣菜的最大茎长(P<0.001);3)增温并未显著影响空心莲子草及本土植物生物量,物种多样性增加显著削弱了空心莲子草的生物量(P<0.001),但显著提高了其根冠比(P=0.014),即空心莲子草以相对储存更多地下资源的方式应对种间竞争。综上可知,较高水平的物种多样性有助于抵制空心莲子草的入侵,但增温可能会削弱本土物种的抗性;气候变暖背景下应更加重视保护本土植物多样性,以遏制空心莲子草入侵蔓延。     

空心莲子草水浸液对黑麦草和高羊茅种子发芽和幼苗生长的影响

用浓度为0,0.05,0.10,0.20,0.40 g/mL的空心莲子草肉质根和根状茎的浸提液及浓度为0,0.01,0.05,0.10,0.20 g/mL肉质根和根状茎的粉碎液分别处理黑麦草和高羊茅种子。结果显示,随着浸提液和粉碎液浓度增加,它们的发芽势、苗长和根长均小于对照;与对照相比,发芽率和鲜重发生明显变化;叶绿素含量和根系脱氢酶活性均低于对照;随着浸提液处理浓度增加,丙二醛含量先升高后下降,而粉碎液处理其含量均高于对照。表明空心莲子草地下部浸提液和粉碎液对黑麦草和高羊茅种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,且浓度越高抑制作用越强;就同一浓度而言,粉碎液处理对它们的抑制作用大于浸提液处理。     

扁穗牛鞭草人工草地中空心莲子草杂草防除效果研究

利用水花生净除莠剂可有效地防除扁穗牛鞭草人工草地中的杂草空心莲子草,平均株防效达26.7%～99.8%,并且在较高防效下药剂对扁穗牛鞭草较为安全。在空心莲子草杂草生长盛期,14%的水花生净乳油以浓度为675ml/hm2～900ml/hm2、各处理对水600ml的防除效果最佳,可达到100%。综合考虑,以525ml/hm2～675ml/hm2的浓度为宜。     

增温对喜旱莲子草入侵和竞争力的影响

随着全球气候的变暖,外来入侵植物对温度的升高可能会做出积极的响应,其危害程度也随之增加,因此需要采取积极有效的措施对其进行控制。本研究以入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,黑麦草(Lolium perenne)和白三叶(Trifolium repens)为其竞争对象(替代植物)进行单种、纯种和混种试验并配合增温处理,探讨喜旱莲子草对增温和竞争的响应以及黑麦草和白三叶作为喜旱莲子草替代物种的可能性,以期为气候变暖条件下喜旱莲子草的入侵趋势和生物替代提供理论依据。结果表明:1)增温条件下,喜旱莲子草通过提高叶片和茎对光能的获取,将更多的生物量分配在地上部分。同时,增温还加剧了喜旱莲子草与黑麦草和白三叶的种间竞争强度。这些响应表明温度的增加会增强喜旱莲子草的入侵。2)种间竞争抑制了喜旱莲子草的生长,但随着竞争密度的增大,抑制作用没有显著变化(P> 0.05)。黑麦草和白三叶都对喜旱莲子草的生长有明显的抑制作用,通过对不同竞争条件下喜旱莲子草相对产量的分析,发现黑麦草的抑制作用相较于白三叶更加显著(P <0.05)。3)增温促进了...     

不同入侵程度喜旱莲子草化学计量特征及其与共存种银花苋的比较

外来种入侵使入侵地物种多样性水平下降、生态系统稳定遭到破坏.通过测定不同入侵程度的喜旱莲子草根茎叶以及土壤C、N、P含量及其化学计量比,探查喜旱莲子草各器官化学元素含量及比率的变化;同时,对喜旱莲子草与共存种银花苋化学计量特征进行比较,以揭示喜旱莲子草的营养策略及其成功入侵机制.结果表明:1)随喜旱莲子草的入侵,其生境...     

喜旱莲子草入侵对三峡库区重庆主城河岸带植物多样性的影响

为评估入侵物种喜旱莲子草对城市河岸带物种组成和多样性的影响,采用样方法在三峡库区重庆主城河岸带对47个样点进行群落调查。结果显示:1)干流河岸带Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数显著低于支流河岸带,但干流河岸带Pielou均匀度指数显著高于支流河岸带,Simpson多样性指数在干流和支流河岸带之间差异不显著。2)随着喜旱莲子草入侵强度逐渐增大,干、支流河岸带Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数均先升高后降低,且支流河岸带喜旱莲子草入侵阈值低于干流,而支流Patrick丰富度指数显著下降,但干流无显著变化。3)影响干流河岸带物种多样性的主要土壤因子为有机质、硝态氮和全氮;影响支流河岸带物种多样性的主要土壤因子为含水量、全氮和速效磷。4)喜旱莲子草的入侵在干流河岸带受速效钾、有机质和全氮影响较大,在支流河岸带受速效磷、速效钾和全氮影响较大。研究表明,喜旱莲子草更容易入侵土壤养分含量高的生境;其轻度入侵可促进城市河岸带物种多样性,中、重度入侵会降低河岸带物种多样性,尤其是支流河岸带,因此,建议加强对该入侵物种...     

柱花草磷转运蛋白SgPT1的克隆和表达分析

磷是植物生长所必需的大量元素。高亲和磷转运子是控制植物对磷吸收和转运的主要蛋白。本研究以磷高效的柱花草基因型TPRC2001-1为对象,首先建立低磷胁迫下TPRC2001-1根系全长cDNA文库。通过同源克隆的方法,首次克隆到编码柱花草高亲和磷转运蛋白的基因,SgPT1。该基因全长cDNA为1 994 bp,编码538个氨基酸残基,蛋白分子量为59 kD。SgPT1蛋白具有高亲和磷转运子的结构特点,即含有“6+6”跨膜结构。而且,定量PCR分析结果表明低磷胁迫显著促进SgPT1在根部的表达,表明该基因可能参与低磷胁迫下磷的吸收和转运的过程。总之,以上结果表明SgPT1的加强表达可能是TPRC2001-1适应低磷胁迫的分子机制之一,为进一步研究柱花草适应低磷的分子机制提供候选基因。     

商品长白杂交猪IgA H链CH1-CH3区基因的克隆与表达

在猪IgA重链CH1-CH3区设计一对引物,用RT-PCR方法从地方杂交品种长白猪肠系膜淋巴结组织中扩增出预期大小的片断,插入pGEM-Teasy载体,测序并与约克夏猪、人及其他动物的IgA进行序列比较。随后,将该序列酶切后引入到pQE-30表达载体相应位点,转化JM109大肠杆菌,经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE分析。结果显示,本研究克隆了猪IgA重链恒定区部分CH1亚区及完整的CH2-CH3亚区基因序列,全长822bp,编码274个氨基酸,该序列与GenBank上登录的约克夏猪参考序列核苷酸序列同源率为99.8%,有2处核苷酸变异,氨基酸序列的同源率为100%。但与人及其他动物显示从84%～51%不等的同源性;在大肠杆菌表达出约31ku的蛋白条带,表达量约占菌体总蛋白的32.3%。本试验为今后的IgA免疫功能研究及基因工程化检测试剂开发打下了基础。     

鸡柔嫩艾美耳球虫HN株3-1E基因的原核表达与鉴定

根据已报道的柔嫩艾美耳球虫3-1E基因序列设计引物,以孢子化卵囊总RNA为模板,用RT-PCR方法扩增得到1条特异片段,将扩增产物克隆至p MD-18T载体,转化感受态菌JM109,经酶切鉴定获得阳性重组质粒并对其进行测序。测序结果与已发表的国内外相关虫株的3-1E基因序列比较,核苷酸的同源性均在99.2%~99.8%,氨基酸的同源性均在98.2%~100%。然后将重组质粒和表达载体p GEX-4T-1分别用Xho I和EcoR I酶切后构建重组表达载体p GEX-3-1E,并将其转化入大肠杆菌BL21中,提取质粒经酶切和PCR鉴定正确后,用IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Western blot检测显示,3-1E基因在大肠杆菌中成功表达,融合蛋白的分子量为44.7 ku,诱导表达5 h的蛋白表达量可达到30%以上。