转多基因草坪草的耐盐性鉴定

以转基因草坪草植株高羊茅“红宝石”和黑麦草“玲珑”为试材,通过对其超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、类胡萝卜.素(Car)含量等抗旱耐盐性生理生化指标的测定,进行了耐盐性鉴定研究.结果表明:在盐胁迫条件下,转基因植株和对照株相比在SOD、POD、MDA、Car等方面均表现出显著性差异,转基因植株的耐盐性得到了显著增强.     

甜瓜中甜菜碱醛脱氢酶基因CmBADH的克隆及非生物胁迫下的表达分析

 以甜瓜（Cucumis melo L.）‘TS-2’为材料,根据GenBank 登录的植物甜菜碱醛脱氢酶氨基 酸保守序列设计兼并引物,利用RT-PCR 和3′、5′RACE 技术从甜瓜叶片中克隆到1 个甜菜碱醛脱氢酶基 因,命名为CmBADH,在GenBank 中的注册号为：JN091961.1。生物信息学分析表明,该基因全长1 856 bp, 编码503 个氨基酸,BADH 蛋白大小约54 kD,理论pI 为5.182。甜瓜BADH 蛋白与麻疯树同源性最高, 为82.96%。该基因编码蛋白有4 个强的跨膜螺旋结构。PlantCare 分析结果显示该基因序列具有茉莉酸甲 酯、防御与胁迫、玉米醇蛋白代谢途径、低温、光响应、分生组织表达、生理周期调控等顺式作用元件 和干旱诱导的MYB 结合位点。实时荧光定量PCR 表明,CmBADH 受盐、干旱、低温、高温诱导,其表 达均呈现先上升后下降的趋势;CmBADH 还随外源ABA 诱导时间的延长呈现上升表达的趋势。     

NaCl胁迫对羽衣甘蓝种子萌发的影响

以名古屋系列、东京系列、大阪系列、鸽系列、鸥系列羽衣甘蓝为试材,研究了NaCl胁迫对羽衣甘蓝种子萌发的影响.结果表明:相同浓度NaCl(150 mmol/L)对不同品种羽衣甘蓝种子萌发的抑制程度不同,耐盐性最强的是名古屋系列,最弱的是鸽系列.随NaCl浓度的增加,2个品种种子的发芽势、发芽率、发芽指数均呈下降趋势,而相对盐害率则逐渐上升,其耐盐半致死浓度分别为213.65 mmol/L和87.32 mmol/L.NaCl浓度越高,对种子萌发的抑制作用越强.     

荷花NnNHX1基因耐盐性在转化烟草中的验证

 为研究荷花液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因NnNHX1的耐盐性,构建了植物表达载体pCAMBIA1301-220-NnNHX1,并通过农杆菌介导的叶盘转化法将NnNHX1基因转入烟草。利用荧光定量PCR分析NnNHX1在转基因烟草中的表达情况。对转基因烟草进行盐胁迫试验,并测定其在盐胁迫条件下叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量、相对电导率、SOD和POD活性等相关生理指标及后代种子的发芽率。结果显示,在获得的7个转NnNHX1基因烟草株系中,T-N1、T-N2和T-N10等3个株系NnNHX1表达量较高。盐胁迫下,转基因烟草组培苗和盆栽苗的生长状况都好于对照植株,在叶绿素含量、脯氨酸含量、细胞质膜的完整性（相对电导率和丙二醛含量）和抗氧化酶（SOD和POD）活性等方面都好于对照,并且后代种子的发芽率也明显高于对照。表明荷花NnNHX1基因能够在烟草中正常翻译和表达,NnNHX1的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性。     

转拟南芥AtNHX5基因烟草的耐盐性研究

采用农杆菌介导的叶盘法将来源于拟南芥的Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX5导入烟草,经潮霉素筛选、PCR和RT-PCR检测,证明AtNHX5已导入烟草基因组并在转基因植株中表达。将转基因植株和非转基因(野生型)植株培养在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基上,发现转基因植株的生长明显优于野生型。将在含有300 mM NaCl的1/2MS培养基中生长4周后的幼苗转移到不含NaCl的1/2MS培养基后,转基因植株快速恢复生长,而野生型植株则生长停滞。结果表明:超表达AtNHX5基因可以提高烟草的耐盐性。     

草木樨PUTNHX基因的转化及转基因苗的耐盐性

以草木樨破坏生长点的茎尖作为外植体,在含有不同浓度激素的分化培养基上诱导新生芽.获得最佳分化培养基配方MS+4 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IAA.利用农杆菌侵染的方法进行PUTNHX基因的转化,获得大量转基因苗.在含盐量分别为0.4%、0.8%、1.2%的培养基中测定转化苗的耐盐性.结果表明:在0.8%浓度下,转化苗生长时间明显高于野生苗.野生苗第3周已全部死亡,而转化苗仅有个别叶片变黄,说明转基因苗可以耐0.8%的盐.PUTNHX基因的转化确实提高了草木樨的耐盐性.     

观叶新秀 羽衣甘蓝

羽衣甘蓝 ,又名羽叶甘蓝、叶牡丹 ,为十字花科芸苔属二年生草本植物。隆冬季节百花凋零之时 ,羽衣甘蓝却彩叶缤纷 ,为冬季的城市增色添彩 ,是重要的冬日花卉之一。羽衣甘蓝为甘蓝的变种 ,高 30～ 40cm ,叶大而较肥厚 ,叶面皱缩 ,带白粉 ,叶色各异。其原产欧洲 ,较耐寒 ,喜凉爽湿润、阳光充足的气候和疏松肥沃的沙质壤土或富含有机质的粘质壤土。冬季气温低时 ,叶片颜色更加鲜艳。羽衣甘蓝常用种子繁殖。一般在 7月中旬露地播种 ,苗床应选在地势高燥、通风良好、排灌便利的地方。从播种到整个幼苗期要防止阳光暴晒、雨水冲刷和病虫危害。播后…     

园林绿化植物耐盐性试验研究

近几年来,园林绿化作为城市建设的重要内容之一,更加注重植物种类的多样性。因此,为了城市建设工作的顺利开展,特别要注重研究盐碱地区城市园林绿化植物的耐盐性,以期丰富园林绿化的植物种类的同时,提高植物种类与土壤盐度的适配性。     

转YHem1 番茄植株耐盐性的研究

 YHem1是一个由拟南芥HemA1启动子（一种光响应型启动子）控制的酿酒酵母菌5–氨基乙酰丙酸（ALA）合酶基因（Hem1）。将该基因转化番茄植株,可以提高叶片内源ALA含量及其代谢能力,增加叶绿素含量和抗氧化酶活性,并降低产生速率和丙二醛（MDA）含量。200 mmol ·L^-1 NaCl处理,降低了野生型番茄叶片ALA合成与代谢能力和叶绿素含量,同时诱导叶片产生速率、H₂O₂和丙二醛（MDA）含量上升,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等抗氧化酶活性则逐渐降低。盐胁迫也导致转YHem1番茄ALA合成与代谢能力、叶绿素含量和抗氧化酶活性下降,但其降幅明显低于野生型。盐处理10 d后,转基因番茄植株保持着较高的生物学积累量和较低的盐胁迫抑制程度,说明转入YHem1基因可以提高番茄耐盐性。此外,转基因番茄叶片H₂O₂含量始终保持较高水平,暗示其可能作为一种信号分子参与细胞生理调节。     

植物甜菜碱醛脱氢酶的生物信息学分析

运用生物信息学的方法,对已在GenBank数据库中注册的甜菜、菠菜、山菠菜、玉米、辽宁碱蓬等植物甜菜碱醛脱氢酶(BADH)的氨基酸序列进行分析。结果表明:植物BADH属于稳定蛋白质,含有较丰富的丙氨酸和谷氨酸;不同植物BADH的氨基酸序列具有较高的同源性,含有与酶功能相关的十肽保守序列及半胱氨酸残基;不同植物的BADH具有不同的亚细胞定位;分子进化研究表明,BADH可作为植物遗传分化和分子进化研究的重要依据;氨基酸序列中不存在信号肽;分子中不存在跨膜结构域,可能受蛋白激酶的磷酸化;α?螺旋是多肽链中的主要结构元件;蛋白质保守区域包含典型的醛脱氢酶功能结构域。该研究结果为开展BADH的酶学特性及植物抗逆的分子机理研究提供理论参考。     

香橙苹果酸脱氢酶CjMDH基因表达特性及转基因烟草的耐铝分析

为研究柑橘砧木香橙对酸性土壤的适应机理,从‘资阳香橙’根cDNA文库中随机测序克隆了苹果酸脱氢酶基因CjMDH（Genbank Accession No. ABI75147）。该基因cDNA序列长1 368 bp,其开放阅读框为1 239 bp,推测其编码412个氨基酸残基,在编码氨基酸序列中存在苹果酸脱氢酶的NAD结合位点1个和苹果酸结合位点8个,iPSORT分析表明该基因编码氨基酸序列N端存在叶绿体转移肽。同源性分析显示CjMDH与拟南芥、烟草、大豆、豌豆、水稻、苜蓿等植物的MDH一致性约为80%,相似性在85%以上。在与苹果酸脱氢酶功能有关的NAD和苹果酸结合位点处氨基酸残基高度保守,表明这两个区域是MDH重要的功能区。Northern blot和Real Time RT-PCR分析结果表明该基因在香橙根和叶中优势表达,在根中表达量最高,茎中表达最低。将CjMDH基因构建到组成性启动子CaMV35S驱动的载体中,对烟草进行转化。从转基因烟草株系中筛选获得了CjMDH基因高表达的株系3个。将表达量高的转基因株系进行耐铝试验,初步结果表明在烟草中超量表达CjMDH,可以提高植株对铝毒的耐受能力。     

川芎甜菜碱醛脱氢酶cDNA的克隆及其植物表达载体的构建

以川芎为试材,从叶片中提取总RNA,经过RT-FCR获得甜菜碱醛脱氢酶(Betaine aldehyde dehydrogenase)基因的cDNA,纯化后与pMD18-T载体连接,转化大肠杆菌Top10,获得甜菜碱醛脱氢酶全长基因序列,以期构建植物表达载体.结果表明:甜菜碱醛脱氢酶全长核苷酸长度为1 527 bp,编码508个氨基酸.与GenBank中已发表序列HM35276进行比较,核苷酸同源性为100％.将该基因片段克隆到植物表达载体pBI121中,构建重组质粒pBI121/Betaine aldehyde dehydrogenase,并将所获重组质粒经过双酶切和PCR处理后进行序列测定,证实表达载体上含有目的片段,且连接、构建正确,为BADH的进一步表达奠定了基础.     

芥蓝耐热性鉴定及耐热转录因子MBF1c表达分析

芥蓝喜凉性气候,耐高温能力较弱,夏秋季栽培高温逆境往往使其生长发育不良,影响其产量、品质。本试验采用人工气候箱高温处理的方法,测定10份芥蓝材料在不同高温胁迫下的生长指标和生理生化指标,分析10份芥蓝材料在不同高温胁迫下各项指标的相对变化率。结果表明:高温胁迫下芥蓝的热害指数与生长指标(地上部鲜质量、地下部鲜质量、节间长)可以简单、较好地反映出芥蓝材料间耐热性差异;37℃/25℃、40℃/32℃处理的生理生化指标相对变化率能较好地反映出芥蓝材料间的耐热性差异;高温能诱导MBF1c转录因子的表达,使其表达量升高,且耐热性强的材料相对表达量较高,该转录因子的表达可能对芥蓝耐热性起到一个正调控作用。综合评价结果表明,矮脚香菇在这10份芥蓝材料中耐热性最强。     

苹果糖转运蛋白基因MdSWEET1在番茄中异源表达提高其耐盐性

克隆得到苹果糖转运蛋白SWEET(sugars will eventually be exported transporters)基因MdSWEET1(MDP0000237435),组织表达分析发现该基因主要在苹果的茎和花中表达,相对定量分析发现其对NaCl、PEG、H_2O_2和ABA等均有响应。在番茄中异位表达MdSWEET1可提高植株耐盐性,并且可溶性糖含量,特别是蔗糖和果糖含量提高。     

PRK基因原核表达质粒的构建

以拟南芥cDNA为模板,扩增出PRK基因,构建重组质粒pET-28a（＋）-PRK转化大肠杆菌DH5α。经PCR鉴定和酶切鉴定筛选出阳性克隆,将阳性克隆的质粒转化到大肠杆菌表达载体BL21中,构建PRK基因原核表达载体。测序结果表明pET-28a（＋）-PRK载体构建成功。     

芥蓝二氢黄酮醇4–还原酶基因BoaDFR的克隆与功能鉴定

以白花芥蓝‘四季粗条’为材料克隆了Boa DFR基因,Gen Bank登录号为MT472647,CDS序列长为1158 bp,编码385个氨基酸,与甘蓝型油菜、甘蓝和白菜等具有高度同源性。Boa DFR表达水平在芥蓝不同发育时期、不同器官中存在显著差异,随植株发育总体呈现先下降后上升的趋势,在幼嫩种子中表达量最高。芥蓝原生质体的亚细胞定位结果显示Boa DFR定位在细胞核上。构建了农杆菌介导的芥蓝瞬时过表达体系,将Boa DFR转入白花芥蓝‘四季粗条’和黄花芥蓝‘福州黄花’中,发现Boa DFR在两种芥蓝中均高水平表达,转基因植株叶片颜色明显变紫,花青素苷显著积累,总含量最高达461.43μg·g-1 FW,而野生型和转空载体芥蓝叶片中几乎检测不到花青素苷。通过HPLC在转基因植株叶片中共检测到8种花青素苷,均为矢车菊花青素苷,其中矢车菊–3–阿魏酰–丙二酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷占比最高。     

芹菜甘露醇脱氢酶基因的分离与表达分析

 以芹菜（Apium graveolens L.）本芹品种‘六合黄心芹’和西芹品种‘文图拉’为研究对象, 通过克隆测序,分别获得2 种芹菜的甘露醇脱氢酶基因序列。2 种芹菜来源的该基因全长均为1 098 bp, 编码365 个氨基酸,预测2 种芹菜该酶蛋白质分子量分别为39.66 kD 和39.69 kD,pI 值分别为6.79 和6.78。 2 种芹菜中甘露醇脱氢酶基因之间有17 个核苷酸位点不同,3 个氨基酸位点发生改变。通过与其他植物 甘露醇脱氢酶基因与氨基酸序列比对,表明该基因具有高度的保守性。进化分析显示,与同属于伞形科 的植物香芹进化关系最近。实时定量PCR 表明,芹菜中甘露醇脱氢酶基因在根、茎、叶、花中表达有差 异,其中根中含量最高。对2 种芹菜分别进行4 ℃、38 ℃、0.2 mol · L-1 NaCl 和20% PEG 处理7 个不同 时间段,实时定量表达分析显示,‘六合黄心芹’中甘露醇脱氢酶基因变化大于西芹‘文图拉’,且不同 处理后甘露醇脱氢酶基因表达响应呈现出较大的差异。     

外源甜菜碱和氯化钙对提高假连翘耐寒性的生理机制

以园林绿化树种假连翘为试材,通过不同浓度的甜菜碱和氯化钙处理,测定在-3~6℃4个温度梯度下的叶片相对电导率、可溶性糖和脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、氧自由基产生速率及过氧化氢(H2O2)含量,综合评价各个药剂处理对假连翘耐寒性的影响。结果表明:8个处理的相对电导率、脯氨酸含量、POD活性随温度的降低而呈现不同程度的上升趋势,可溶性糖含量也基本随温度的下降而上升;各处理的SOD活性变化呈先升高后下降的趋势;除-3℃外,各处理的氧自由基产生速率和过氧化氢含量也呈先上升后下降的变化趋势;与8个处理耐寒性关系密切的生理指标为电导率、脯氨酸含量和氧自由基产生速率,通过隶属函数法综合评判得出,20mmol/L氯化钙和20mmol/L甜菜碱+10mmol/L氯化钙处理对提高假连翘耐寒性的效果较好,研究为园林绿化管养提供了一定的理论指导。