木薯MeP5CS和MeP5CR基因克隆及其干旱胁迫下的表达分析

在不同浓度(0、20%、30%、40%、50%)PEG处理下考察木薯(Manihot esculenta Crantz)叶片中脯氨酸含量的动态变化。从木薯中分别克隆了Me P5CS和Me P5CR基因,对其序列进行生物信息学分析,并分析了Me P5CS和Me P5CR基因在20%PEG胁迫处理下各组织中的表达。结果表明,脯氨酸含量受渗透胁迫快速诱导,在一定范围内随PEG浓度升高而明显升高,表现出较好的相关性。序列分析表明,Me P5CS基因c DNA全长2 217 bp,编码738个氨基酸,含有P5CS保守结构域;Me P5CR基因c DNA全长828 bp,编码275个氨基酸,含有P5CR保守结构域,它们分别与麻风树和蓖麻中的P5CS、P5CR亲缘关系较近。Me P5CS和Me P5CR基因在转录水平受到渗透胁迫的调控。     

甘蔗Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(ScP5CS)基因分离及其分析(英文)

以甘蔗品种ROC22为材料,待甘蔗生长至4～5叶期直接以25%PEG6000淋灌根部模拟水分胁迫。采用同源克隆与RT-PCR法从甘蔗叶片中得到甘蔗Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Saccharum officinarum L.Δ1-pyrroline-5-carboxy-late synthetase,ScP5CS)基因的编码区cDNA序列,其长度为2151 bp,为一个完整的ORF,编码716个氨基酸,GenBank注册号为EU005373。核苷酸序列与前人已注册的甘蔗P5CS(EF155655)相比,同源率达到98%,但推断编码的氨基酸同源率仅为92%。该基因具有P5CS共有的结构域与结合位点:Putative ATP-binding site;Putative leucine domains;Glu-5-kinase domain;Putative NADPH-binding domain;Conserved GSA-DH domain保守区,脯氨酸反馈抑制作用位点。与前人已注册的甘蔗P5CS基因氨基酸序列(ABM30223)比较,在γ-GK保守域(Glu-5-kinase domain)内氨基酸变化较大...     

西瓜ClP5CS基因克隆及其功能研究

【目的】克隆西瓜自交系M08的ClP5CS基因(Cla006553和Cla017928)cDNA序列全长,探究其在抵御干旱和盐胁迫中的作用。【方法】利用西瓜基因组信息,以M80幼叶为材料,克隆Cla006553和Cla017928的编码序列,对其氨基酸序列进行生物信息学分析和同源分析;构建这2个基因的过表达载体转化农杆菌,采用浸花法浸染拟南芥,选取相应转基因T2拟南芥株系,检测其在脱落酸(ABA)、甘露醇、NaCl及干旱胁迫下的发芽率、根长、成活率及脯氨酸含量,研究Cla006553和Cla017928对拟南芥抗逆性的影响。【结果】Cla006553编码序列长2 166bp,编码721个氨基酸;Cla017928编码序列长2 145bp,编码714个氨基酸。Cla006553与Cla017928的核苷酸和氨基酸序列之间的相似性为分别为74.19%和77.12%,其氨基酸序列中含有ATP结合位点、脯氨酸反馈抑制位点、亮氨酸拉链、谷氨酰激酶结构域、NAD(P)H结合位点、亮氨酸结构域、谷氨酸半醛脱氢酶结构域。转Cla006553和Cla017928基因的拟南芥植株在ABA、甘露醇、NaCl和干旱胁迫下的发芽率、根长、脯氨酸含量、成活率等均高于对照,具有较好的耐旱和耐盐能力。【结论】克隆了西瓜P5CS的2个编码基因Cla006553和Cla017928,这2个基因均可增强转基因拟南芥植株的抗逆能力。     

甘蔗△^1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（ScP5CS）基因分离及其分析

以甘蔗品种ROC22为材料,待甘蔗生长至4～5叶期直接以25％PEG6000淋灌根部模拟水分胁迫。采用同源克隆与RT-PCR法从甘蔗叶片中得到甘蔗△^1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（Saccharum officinarum L．△^1-pyrroline-5-carboxy late synthetase,ScP5CS）基因的编码区cDNA序列,其长度为2151bp,为一个完整的ORF,编码716个氨基酸,GenBank注册号为EU005373。核苷酸序列与前人已注册的甘蔗P5CS（EF155655）相比,同源率达到98％,但推断编码的氨基酸同源率仅为92％。该基因具有P5CS共有的结构域与结合位点：Putative ATP-binding site;Putative leucine domains;Glu-5-kinase domain;Putative NADPH—binding domain;Conserved GSA—DH domain保守区,脯氨酸反馈抑制作用位点。与前人已注册的甘蔗P5CS基因氨基酸序列（ABM30223）比较,在γ-GK保守域（Glu-5-kinase domain）内氨基酸变化较大,而与水稻、小麦的相比,其变化较小。因此,推断为甘蔗P5CS基因家族中的一个新成员。     

木薯MeP5CS1基因的克隆、表达分析及载体构建

对从木薯Ku50叶片中克隆的1个P5CS基因Me P5CS1进行聚乙二醇(PEG)、脱落酸(ABA)、盐胁迫下的表达分析,结果表明,基因Me P5CS1具有1个2 220 bp的开放阅读框,编码739个氨基酸,且含有P5CS保守结构域;Me P5CS1与杨树、杞柳的P5CS基因亲缘关系相对较近,序列相似性分别达到88.61%、88.95%;Me P5CS1基因在第1张完全展开叶、老叶中的表达量受到PEG处理诱导,且与叶片中脯氨酸的含量变化趋势一致;Me P5CS1基因的表达还受到脱落酸(ABA)、盐胁迫处理的诱导。在此基础上,成功构建Me P5CS1基因的植物表达载体p CAMBIA 2300-Me P5CS1,为进一步解析Me P5CS1在木薯抗旱中的作用机制提供参考。     

盐角草PsaH基因的克隆及生物信息学分析

【目的】从盐生植物盐角草(Salicornia europaea)中克隆得到一个参与光合反应光系统I(PSI)复合蛋白H亚基的Psa H基因,分析该基因进行生物信息学,为研究该基因的作用奠定基础并为改良作物耐盐性分子育种提供候选基因。【方法】以盐生植物盐角草为实验材料,采用RT-PCR方法克隆Psa H基因,利用NCBI、MEGA、Expasy等生物信息学工具对其核酸序列、编码的氨基酸序列及蛋白质的结构和功能进行分析。【结果】克隆得到一个与耐盐有关的基因,命名为Se Psa H,属于光系统I(PSI)家族H亚基成员,其开放阅读框(ORF)为438 bp,基因编码145个氨基酸,预测蛋白分子量为15.3 k D,等电点9.84,是亲水性蛋白;系统进化树分析表明其与菠菜亲缘关系较近,通过对该蛋白保守性分析发现其含有4个保守性结构域。【结论】获得盐角草Se Psa H基因,为进一步研究该基因耐盐功能及其在盐生植物耐盐机制中的作用提供了基础。     

Δ’吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因在水稻上的荧光原位杂交

脯氨酸的积累与植物对干旱和盐胁迫的抗性有关。P5CS基因编码一个双功能酶 ,具有谷氨酸激酶和谷氨酸 -γ -半醛脱氨酶活性 ,催化脯氨酸合成过程中的前 2步反应。它是脯氨酸合成的限制因子。用生物素标记的荧光原位杂交技术 ,以蛾豆 (Vignaaconitifolia)中克隆到的P5CS基因作探针对水稻进行物理作图。该探针定位于水稻第 9染色体的短臂近端点处 ,信号点距着丝粒的相对距离为 ( 5 1 .79± 1 .2 4 ) %。P5CS基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中     

△''-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因在水稻上的荧光原位杂交

脯氨酸的积累与植物对干旱和盐胁迫的抗性有关.P5CS基因编码一个双功能酶,具有谷氨酸激酶和谷氨酸-γ-半醛脱氨酶活性,催化脯氨酸合成过程中的前2步反应.它是脯氨酸合成的限制因子.用生物素标记的荧光原位杂交技术,以蛾豆(Vigna aconitifolia)中克隆到的P5CS基因作探针对水稻进行物理作图.该探针定位于水稻第9染色体的短臂近端点处,信号点距着丝粒的相对距离为(51.79±1.24)%.P5CS基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中.     

绿竹P5CS基因的扩增及序列分析

采用同源克隆方法从绿竹基因组中获得2个P5CS基因组片段:Do P5CS1长度为2 178 bp,包含7个内含子和8个外显子,外显子编码序列为976 bp,编码325个氨基酸残基,编码蛋白分子量34.787 4 k D,等电点(PI)5.27,N端有一个氨基酸激酶超家族(Amino Acid Kinases(AAK)superfamily)功能区,C端有一个醛脱氢酶超家族(Aldehyde Dehydrogenase(ALDH)Superfamily)功能区;Do P5CS2大小与Do P5CS1外显子序列相同为976 bp,相似性达99.6%,但缺失内含子,推测Do P5CS2为返座假基因。该研究为基因全长序列的获取和功能分析以及通过分子生物学手段提高绿竹乃至其他竹类植物的抗逆性奠定基础。     

日本囊对虾apo-14基因的全克隆及序列分析

以日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)肝胰腺组织为实验材料,提取总RNA,通过3′以及5 '-RACE基因克隆技术,首次在日本囊对虾中克隆到载脂蛋白apolipoprotein-14(apo-14)基因的全长序列,包含完整的ORF以及3′-UTR和5′-UTR.日本囊对虾apo-14 cDNA序列全长为784 bp,其中ORF长度为420 bp,编码139个氨基酸.对虾apo-14氨基酸序列与其他鱼类apo-14氨基酸序列有较高的相似性.     

伴生盐生植物对胡杨幼苗的脱盐效应及其生理生态效应

为了筛选适于胡杨(Populus euphratica)幼苗最佳脱盐效果的盐生植物,以1年生胡杨幼苗为试验材料,采用盆栽控盐胁迫的方法,选取新疆常见盐生植物碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge)、盐角草(Salicornia europaea)和盐节木(Halocnermum str)作为伴生植物进行脱盐试验,通过测定胡杨幼苗生理生态指标探讨脱盐作用对其影响规律。结果表明:与对照(CK)相比,胡杨幼苗在伴生盐生植物脱盐作用下株高和地径均增加,且能够保持一定水平的根冠比、根质量比和根宽深比,其中,株高最大增幅由大到小为盐角草(11 g/L)、碱蓬(5 g/L)、盐角草(5 g/L)、CK;地径增量由大到小为盐角草(11 g/L)、盐节木(11 g/L)、碱蓬(5 g/L)、CK;根冠比增幅由大到小为盐角草(11 g/L)、盐节木(11 g/L)、碱蓬(5 g/L)、CK;根质量比较CK(0.48)差异均不大;根宽深比较CK均有所减少。幼苗表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(LSP)较之于CK均升高,光补偿点(LCP)呈相反的趋势;各处理下CO2响应参数相较于CK总体升高,但CO2补偿点则减小。综合各项生理生态指标,3种伴生盐生植物在60 d的时间产生了较为显著的脱盐效果,低盐质量浓度(5 g/L)条件下,伴生碱蓬对胡杨幼苗脱盐效果最佳;中(11 g/L)、高(15 g/L)盐质量浓度条件下伴生盐角草脱盐效果最佳。     

干旱区四种典型植物根构型及其功能特征研究

[目的]探讨干旱区植物根系构型及其功能特征。[方法]以艾比湖流域四种典型一年生草本植物盐爪爪、盐角草、猪毛菜、碱蓬为对象,分析四种植物地下根系的数量特征、生理生化特征。[结果]碱蓬和盐爪爪主根较长,细根分布范围较广,根系相对发达,猪毛菜和盐角草主根较短,细根分布范围相对较窄,株高较小,但根径和茎径较粗,四种植物的比根长和比表面积顺序均为碱蓬>盐角草>盐爪爪>猪毛菜。氮磷比值(N/P)碱蓬为最大,盐爪爪最小,N/P与植株的茎径和根径存在显著负相关关系,而与植株株高、根长、根径、冠幅等呈显著正相关。[结论]对植株根系活力贡献最大的因子是全磷、全氮和过氧化氢酶(CATU)含量,四种植物根系活力综合得分的排序为盐角草>猪毛菜>盐爪爪>碱蓬。     

杭州湾4种植物盐胁迫下种子萌发能力与分布的关系

为了探明杭州湾湿地植物碱蓬Suaedaeglauc0,南方碱蓬Suaed austrdis,芦苇Phragmites australis和野艾蒿Artemisia lavandulacfolia等各自生境土壤盐分高低是否和种子在盐分胁迫下的萌发能力相一致。试验比较了它们所在生境的土壤含盐量、pH值及含水率,测定了4种植物种子在不同质量浓度氯化钠（NaCl）（0～50g·L-1）溶液处理下的萌发率,并分析了土壤含盐量、pH值和含水率和20g·L-1氯化钠溶液处理的种子萌发率之间的相关性。结果表明,各物种生境土壤含盐量顺序是南方碱蓬〉碱蓬〉芦苇〉野艾蒿;土壤pH值为芦苇〉野艾蒿〉南方碱蓬和碱蓬：土壤含水率为碱蓬〉芦苇〉南方碱蓬〉野艾蒿。氯化钠溶液处理对4种种子萌发率都有显著影响,萌发率随盐分质量浓度增加而下降：同一盐分质量浓度下．萌发率高低顺序依次是碱蓬〉南方碱蓬〉芦苇〉野艾蒿。复水后氯化钠溶液处理的种子萌发率都显著提高．但不同物种萌发率高低顺序和复水前相同。相关分析表明．土壤含盐量和不同种子在20g·L-1氯化钠胁迫下的萌发率是显著相关的。这些结果表明,土壤含盐量是限制上述4种种子萌发的重要因素：4种植物的分布是和它们各自生境的盐分高低条件和种子在盐分胁迫条件下的萌发能力相关的。图2表2参17     

石油污染盐碱土壤生物修复模式研究

[目的]寻找适宜的石油污染盐碱土壤的野外生物修复模式。[方法]以实验室前期保存和新筛选的石油降解细菌菌群为基础,制备固体菌肥,首先在室内条件下研究C∶N∶P、菌肥施入量对降解率的影响,并将菌肥施入量、植物种类、土壤翻耕对野外土壤污染修复效果的影响进行试验研究。[结果]菌肥的降解特性决定了石油污染物的降解效率,无效的菌肥在室内外试验中都会削减石油污染物的修复效果;在适宜的土壤C∶N∶P条件下,新鲜菌肥的施入量增加,可有效提高石油污染物的降解率。足够的菌肥施入量能够在短期内(10~20 d)发挥高效降解作用。在野外修复模式研究中,翻耕对扰动盐碱土壤的石油污染修复作用有限,土著优势植物碱蓬比苜蓿更适于植物-微生物的联合修复。[结论]在野外条件下,适宜的盐碱土壤石油污染修复模式为碱蓬+10%新鲜菌肥+不翻耕+营养(C∶N∶P=100∶5∶3)。     

翅碱蓬脱水素基因克隆及表达载体构建

【目的】克隆翅碱蓬脱水素蛋白基因并构建其植物表达载体,为其耐盐性研究奠定基础。【方法】提取翅碱蓬总RNA,通过同源克隆和RACE方法分离获得翅碱蓬脱水素蛋白基因,并构建该基因的植物表达载体pBI121-DHN。【结果】克隆获得翅碱蓬脱水素蛋白基因的全长cDNA为847bp（GenBank序列编号：KC013239）,命名为SsDHN。序列分析结果表明,SsDHN全长cDNA中5＇-UTR为61bp,ORF为678bp,3＇-UTR为108bp且包含29bp的poly（A）尾巴,其起始密码子ATG位于62bp处,终止密码子TAA位于737bp处,编码225个氨基酸。氨基酸比对结果表明,该基因推导的氨基酸与已知其他植物DHN基因序列有35%～48%的相似性。聚类分析结果显示,翅碱蓬（SsDHN）与拟南芥和荠菜DHN亲缘关系较近,与咖啡、杜鹃花的亲缘关系较远。【结论】成功克隆了翅碱蓬脱水素基因,并构建了其表达载体,可用于翅碱蓬抗盐的遗传改良。     

翅碱蓬脱水素基因克隆及表达载体构建

【目的】克隆翅碱蓬脱水素蛋白基因并构建其植物表达载体,为其耐盐性研究奠定基础。【方法】提取翅碱蓬总RNA,通过同源克隆和RACE方法分离获得翅碱蓬脱水素蛋白基因,并构建该基因的植物表达载体pBI121-DHN。【结果】克隆获得翅碱蓬脱水素蛋白基因的全长cDNA为847 bp（GenBank序列编号：KC013239）,命名为SsDHN。序列分析结果表明,SsDHN全长cDNA中5'-UTR 为61 bp, ORF为678 bp,3'-UTR为108 bp且包含29 bp的poly（A）尾巴,其起始密码子ATG位于62 bp处,终止密码子TAA位于737 bp处,编码225个氨基酸。氨基酸比对结果表明,该基因推导的氨基酸与已知其他植物DHN基因序列有35%~48%的相似性。聚类分析结果显示,翅碱蓬（SsDHN）与拟南芥和荠菜DHN亲缘关系较近,与咖啡、杜鹃花的亲缘关系较远。【结论】成功克隆了翅碱蓬脱水素基因,并构建了其表达载体,可用于翅碱蓬抗盐的遗传改良。     

盐地碱蓬红色素提取条件的研究

[目的]为碱蓬红色素的进一步开发利用提供理论依据。[方法]以滨海盐地碱蓬为原料,采用浸提法提取红色素,通过单因素试验研究盐地碱蓬红色素的提取条件。[结果]碱蓬红色素为甜菜红素,易溶于水和含水有机溶剂,属于水溶性色素,碱性条件下不稳定,酸性条件下稳定,在538nm波长附近有特征吸收峰。碱蓬红色素的提取效率随提取时间的增加先提高后降低,提取20min时效果最好。碱蓬红色素的提取效率随提取温度的升高而增加,温度为50℃时,提取效果最好。随着提取溶剂pH值的升高,碱蓬红色素的提取效率先提高后降低,当pH值为5时,提取效果最好。[结论]盐地碱蓬红色素的最佳提取条件为:以pH值为5的水作提取溶剂,50℃下浸提20min。     

Polypeptide composition of fraction 1 protein from parasexual hybrid plants in the genus Nicotiana

Analysis of the subunit polypeptide composition of Fraction 1 proteins gives information on the expression of both nuclear and chloroplast genomes; the large subunits of the protein are coded by chloroplast DNA, whereas the small subunits are coded by nuclear DNA. Fraction 1 protein isolated from the leaves of parasexual hybrid plants derived from the fusion of protoplasts of Nicotiana glauca and N. langsdorffii contains the small subunit polypeptides of both parent species and the large subunit polypeptides of only N. glauca. Fraction 1 protein isolated from the leaves of a hybrid plant obtained after the uptake of chloroplasts of N. suaveolens by protoplasts of white tissue of a variegating mutant of N. tabacum contains the large subunit polypeptides of both N. suaveolens and N. tabacum, as well as the small subunit polypeptides of both these species.