紫萁孢子繁殖快速成苗技术研究

为了筛选出最佳的紫萁孢子育苗基质,弄清紫萁孢子育苗所需的环境条件,利用在湖北民族学院和杭州城郊两地采集的紫萁孢子,以壤土、山林腐殖土、红砂壤为试验基质进行紫萁孢子遮荫条件下育苗研究。结果表明：在保湿、控制温度、覆盖遮光率为75%的遮阳网的条件下孢子发芽率高,能正常形成原叶体,继续培养均能进入有性世代形成孢子体幼苗,其中在山林腐殖土和壤土按1:1的比例混合的基质上最适于孢子萌发和幼苗生长,出苗量可达3500株/m2;在杭州采集的紫萁孢子萌发后形成的原叶体、孢子体均比在湖北民族学院采集的耐高温性好。     

家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因的克隆及序列分析

为揭示C4植物家稗[Echinochloa crusgalli var frumentacea(Roxb.)W.F.Wight] PPDK结构和功能特点,探索改善作物高光效途径,采用RT-PCR技术,克隆了家稗[Echinochloa crusgalli var frumentacea (Roxb.) W. F. Wight]丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）基因的cDNA全长。核苷酸序列分析表明, 该片段全长3 085 bp, 包含一个2 844 bp的ORF,编码948个氨基酸(GenBank登录号：AY 792619)。编码区核苷酸序列与高粱（Sorghum bicolor）、甘蔗（Saccharum officinarum）、玉米（Zea mays）等C₄型pdk基因同源率分别为85.1%、84.0%和82.0%;与水稻[Oryza sativa (japonica cultivar-group)] pdk基因同源性也高达82.6%。氨基酸序列进化树分析表明其与玉米、水稻等禾本科植物最为接近;半定量RT-PCR研究表明,pdk基因仅在绿色叶片中表达。     

桂皮紫萁离体快繁研究

以桂皮紫萁的穗状孢子为外植体进行离体快繁研究.结果表明,破碎孢子囊后的孢子接种在1/6MS+蛋白胨0.5g/L+蔗糖20g/L+琼脂8.6g/L中,在变温变光下培养更易萌发.1/2MS培养基中添加8g/L桂皮紫萁叶片提取液以及(KT 5.0mg/L和NAA 0.5mg/L、NAA 1.0mg/L)均能更好的促进原叶体的增殖.变温变光培养有利于瓶内孢子体的形成和生长,培养瓶外诱导更适合孢子体的转化.     

籽粒苋C_4关键酶丙酮酸磷酸双激酶基因的原核表达及酶活性测定

为了进一步探究籽粒苋丙酮酸磷酸双激酶(AhPPDK)蛋白的作用机制,构建了AhPPDK基因的原核表达载体,通过碱裂解提取质粒,经限制性内切酶酶切,采用1.0%琼脂糖凝胶电泳检测酶切产物,选择正确表达的阳性重组子,将测序正确的重组质粒p EASY-E1-AhPPDK转化菌株Transetta(DE3);利用IPTG诱导蛋白表达。SDS-PAGE凝胶电泳分析表明,重组AhPPDK能在大肠杆菌Transset(DE3)中高效表达,表达的重组蛋白质分子量约为108 k Da,与预期分子量相符,且为可溶性蛋白。利用紫外分光光度法测量结果表明,原核表达的AhPPDK具有酶活性,且上清粗酶液活性高于沉淀粗酶液。研究结果可为进一步探明AhPPDK蛋白的作用机制和转基因利用奠定基础。     

谷子丙酮酸磷酸双激酶基因(SiPPDK1)对非生物逆境的响应

通过序列比对在谷子基因组中鉴定出一个PPDK基因,命名为SiPPDK1.为揭示该基因对逆境胁迫的响应,本研究通过对SiPPDK1的基因结构、蛋白特征、功能、启动子区域顺势元件、亚细胞定位、进化特征等进行了系统的分析和预测.荧光实时定量PCR检测了该基因在苗期不同逆境、关键生育期干旱以及不同光照条件下的表达.结果表明该基...     

稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的克隆与分析

为揭示C₄野生植物稗草（Echinochloa crusgalli）PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,本研究首次克隆了稗草（E. crusgalli）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编码961个氨基酸（GenBank登录号：AY251482）;核苷酸序列与谷子(Setaria italica)C₃型、高粱(Sorghum bicolor) C_3-2型、玉米(Zea mays) C_3-2型、水稻(Oryza sativa)C₃型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同源率分别达94.8%、93.2%、93.0%和89.7%。推导的氨基酸序列中C末端第771位氨基酸是丙氨酸（A）,表明是一个C₃型基因。与其他植物几种不同形式PEPCase进行的多重序列比对与系统进化分析结果也证实,此基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与所有参与对比的C₃型序列的同源性均远远高于与C₄型的同源性。与玉米、高粱C_3-2型PEPCase的同源性分别高达到96.5%、96.4%,与高粱、玉米的C_3-1型PEPCase的同源性分别为84.3%、83.8%,而与谷子、玉米、甘蔗和高粱的C₄型PEPCase的一致性相对较低,分别为82.2%、79.1%、77.1%、76.6%。因此进一步推论新克隆的稗草ppc基因属于C_3-2型。对其编码的蛋白序列进行了结构域、活性位点和功能位点预测。     

植物磷酸蔗糖磷酸酶家族基因鉴定及序列和进化分析

磷酸蔗糖磷酸酶(sucrose phosphate phosphatase,SPP)是蔗糖合成途径中的关键酶;二磷酸尿苷葡萄糖和6-磷酸果糖为底物,蔗糖磷酸合成酶催化生成磷酸蔗糖,磷酸蔗糖在磷酸蔗糖磷酸酶作用下水解形成蔗糖。为了系统梳理SPP在植物基因组中的状况,我们对SPP基因进行了全面的挖掘、鉴定和进化分析,并重点分析该基因在番茄中的表达。首先,针对SPP的基因序列,挖掘得到2个蛋白结构域;其次,对该基因进行全面鉴定,构建其进化树,可发现SPP是从高等植物开始登陆的;最后,将番茄CDS序列比对到各探针,从数据库中提取组织中的表达数据,表明野生型番茄的表达量较高。本研究为磷酸蔗糖磷酸酶提供了基因信息,为植物中蔗糖合成途径的作用机理及其进化机制提供了基础研究。     

阴沟肠杆菌的Hy3AL和hycA部分基因克隆及序列分析

为了克隆氢化酶3大亚基（HyA3L）和甲酸氢酶抑制因子（hycA）,研究其在阴沟肠杆菌产氢代谢中的作用和机制,笔者利用CODEHOP设计阴沟肠杆菌NRRL B-414 HyA3L和hycA简并引物,选用引物HyA3J和HycAJ扩增基因组DNA,分别得到约1500、150 bp的PCR产物,该产物连接pMD18-T载体,并克隆转化至E.coli DH5α感受态细胞中,经筛选后测序。推导的HyA3J扩增产物氨基酸序列与Enterobacter sp. 638的HyA3L蛋白一致性最高达到99%,仅有3个氨基酸的差异,表明其为阴沟肠杆菌的HyA3L;推导的HycAJ扩增产物氨基酸序列与Enterobacter cloacae subsp. cloacae ATCC 13047的HycA蛋白一致性最高达到92%,仅有4个氨基酸的差异,表明其为阴沟肠杆菌的hycA。通过以上分析可得出,采用CODEHOP程序设计的简并引物可信性强,阳性率高。阴沟肠杆菌NRRL B-414的氢化酶3大亚基和甲酸氢酶抑制因子部分基因的成功克隆,为通过代谢工程手段敲除氢化酶3大亚基和甲酸氢酶抑制因子的基因全长克隆奠定基础,不但增加了这2个基因的资源,也可为其基因敲除等代谢工程研究提供科学依据和工作基础。     

基于SolidWorks的采棉机摘锭的三维虚拟建模及有限元分析

运用SolidWorks软件对采棉机摘锭进行三维虚拟建模,并利用软件中的COSMOSXpress分析程序对摘锭的径向受力和扭矩进行有限元分析,并对摘锭的材质、约束、载荷进行设定,通过分析结果对设计进行优化和改进,在确定材料的环境中优化尺寸参数,精确分析各零件的相对位置及运动状态,为加工工艺的分析提供良好的基础。     

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。     

家稗Pdk基因叶片特异性表达载体的构建及农杆菌的导入

【研究目的】构建含家稗Pdk基因的叶片特异性表达载体;【方法】通过PstI和SalI单酶切分别从质粒pRGN及pUCm-Pdk上获得Rubisco小亚基启动子和Pdk基因,将其连入表达载体pCAMBI1301, 并通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌EHA105;【结果】构建了由Rubisco小亚基启动子调控的Pdk基因植物表达载体p1301-Prbs-Pdk,选择标记基因为Hpt（潮霉素磷酸转移酶基因）,经酶切和PCR鉴定,表达载体已成功导入农杆菌EHA105中;【结论】丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）是C4光合途径中的关键光合酶,本实验中构建了含有rbcs启动子的适于单子叶植物转化的Pdk基因表达载体,为提高转基因植物光合效率奠定了基础。