牡丹PseIF5A基因克隆及其初步功能验证

从热激后耐热的牡丹品种‘凤丹白’中克隆到牡丹Pse IF5A,全长480bp,与葡萄的同源基因具有较高的同源性,为热激诱导表达基因。将该基因转入大肠杆菌后,重组的菌株能诱导表达该基因的融合蛋白,并提高了对高温、低温、重金属、高盐、高Ph、氧化等非生物胁迫的抗性,表明牡丹Pse IF5A能响应多种非生物胁迫。     

甜椒甘油- 3 - 磷酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析

 用RT-PCR技术从甜椒(Capsicum annuum ) 中克隆了甘油- 3 - 磷酸酰基转移酶基因的cDNA序列, 其全长为1 791 bp, 开放阅读框架为1 392 bp, 编码463个氨基酸, 命名为CaGPAT。序列分析表明该基因与番茄中的甘油- 3 - 磷酸酰基转移酶基因同源性最高; 在进化上与番茄最先聚类, 其次是菠菜。Northern杂交结果显示, CaGPAT在甜椒各器官中表达量差异较大, 叶片中的表达量明显高于根、茎、花及果实。低温诱导该基因快速表达, 8℃下处理3 h该基因表达量最高, 12 h以后基因表达量下降; 而高温对基因表达没有明显影响。当温度低于15℃时基因表达被诱导。结果表明甜椒叶绿体CaGPAT的表达量与低温关系密切。     

高温胁迫下糙皮侧耳胞内钙离子对热激蛋白基因表达的调控

以糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)菌株CCMSSC00389为材料,研究高温胁迫(40℃、120min)下钙离子的响应及其对热激蛋白的调控。在高温胁迫条件下,在培养基中添加胞内钙离子螯合剂、胞外钙离子螯合剂、钙调蛋白抑制剂、质膜钙通道抑制剂、三磷酸肌醇受体拮抗剂,利用钙离子特异性荧光探针检测菌丝体胞内钙离子含量,采用荧光定量PCR检测热激蛋白的基因表达量。结果表明,高温胁迫促进胞内钙离子浓度升高,增加Hsp60、Grp78、Hsp90、Hsp104等4种热激蛋白的基因表达量;培养基中添加钙离子螯合剂或抑制剂会降低胞内钙离子浓度,抑制这些热激蛋白的基因表达。研究结果表明高温胁迫会诱导糙皮侧耳胞内钙离子浓度升高,参与信号转导,从而调控热激蛋白的表达来缓解高温胁迫引起的伤害。     

甜椒叶绿体小分子量热激蛋白CaHSP26增强拟南芥响应高温胁迫

为了探讨小分子量热激蛋白(CaHSP26)与植物抗热逆境的相互关系,以转CaH-SP26的拟南芥植株为研究材料,热激后测定野生型植物和转基因植物中电导率(REC)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)以及脯氨酸和可溶性糖的含量。结果表明:热激后转基因拟南芥的REC、MDA只相当于野生型的73.78%6、1.14%;CAT、APX比野生型高115.10%、125.77%;脯氨酸和可溶性糖的含量比野生型高106.12%、53.31%。HSP26蛋白增强了拟南芥抗高温的能力。     

香蕉果皮2个HSP70基因片段的克隆及其在热激和冷藏过程中的表达

温度逆境胁迫可以诱导热激蛋白的表达,而热激处理能够减轻果实冷害。为了探讨温度逆境对香蕉热激蛋白基因表达的调控、辨析香蕉热激蛋白基因的表达与果实冷害的关系,采用同源序列法分离了香蕉果皮HSP70基因序列-根据已经报道的HSP70基因的氨基酸保守序列设计引物、以香蕉果皮总RNA为模板,用RT-PCR方法克隆香蕉的HSP70 cDNA,Northern杂交分析该基因在不同贮藏温度下的表达特征。结果得到2个序列不同的HSP70基因片段,分别命名为Ma-HSP70-1和Ma-HSP70-2,Ma-HSP70-1和Ma-HSP70-2之间的碱基同源性为86.9%,氨基酸同源性为97.1%。Northern杂交的结果表明,38℃短期热激处理诱导了Ma-HSP70-2基因的表达,低温冷藏能使2个基因的表达增强。并初步认为Ma-HSP70可能与香蕉果实耐冷性有关。     

高温锻炼和水杨酸预处理对热激下葡萄叶肉细胞超微结构的影响

 以‘京秀’葡萄(Vitis vinifera L. ‘Jingxiu’) 幼苗为试材, 研究了高温锻炼或水杨酸预处理对热激后叶肉细胞超微结构的影响。结果表明, 热激后细胞结构明显被破坏, 高温锻炼预处理对叶肉细胞造成了轻微的伤害, 但延缓了之后的热激对叶肉细胞超微结构的进一步伤害, 主要表现在质膜、液泡膜、细胞核和叶绿体等部位。水杨酸预处理对叶肉细胞结构无明显影响, 并在之后的热激下细胞结构的受伤程度远低于蒸馏水处理。这说明, 高温锻炼或水杨酸预处理保持了叶肉细胞结构在高温下的稳定性, 从而提高了葡萄幼苗的抗热性。     

南瓜热激蛋白相关基因CmHSP70-5 的克隆和高温胁迫下的表达分析

基于南瓜基因组序列，采用PCR 的方法从南瓜cDNA 中克隆1 个热激蛋白相关基因，命名为CmHSP70-5，采 用生物信息学方法分析该基因编码的蛋白与其同源蛋白的系统发育关系，利用荧光定量PCR 研究南瓜幼苗在高温胁迫下 CmHSP70-5 基因的表达量。结果表明：CmHSP70-5 基因全长1 953 bp，其编码的CmHSP70-5 蛋白与拟南芥AtHSP70-5 的亲缘关系最近。未经高温处理时CmHSP70-5 基因在根中的表达量要显著高于茎和叶。在高温胁迫下，根、茎、叶中 CmHSP70-5 基因均呈现上调表达，均在处理后3 h 表达量达到最大，说明CmHSP70-5 基因的表达与南瓜高温胁迫有关。     

月季RcHSP17.8 基因表达提高大肠杆菌对非生物胁迫的耐性

 月季RcHSP1718为编码小分子热激蛋白基因, Southern检测其在月季基因组中为多拷贝存在。38 ℃/3 h热激处理后, 该基因在耐热月季品种‘曼海姆宫殿’ ( Schloss Mannieim) 、‘彩虹’ (Radio) 、‘赌城’ (Las Vegas) 、‘梅郎随想曲’ (Caprice de Meiland) 、‘小女孩’ ( Girl) 中强表达, 而在不耐热品种‘新十全’ (Kordes’Perfecta) 、‘绯扇’ (Hiogi) 、‘莱茵黄金’ ( Pfalzer Gold) 中弱表达或不表达, 表明该基因与月季耐热性关系密切。为确定月季RcHSP1718基因功能, 将其转化E.coli BL21, 结果表明重组菌株能正常诱导表达包含RcHSP17.8的融合蛋白, 并因此提高了重组菌株对高温、低温、高盐、高pH、重金属、氧化等非生物胁迫的耐性, 表明RcHSP17.8参与了上述非生物胁迫的响应。     

热激锻炼诱导猕猴桃耐热性研究

以美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)品种秦美组培苗为试材,研究了热激锻炼对猕猴桃耐热性的诱导。试验结果表明,热激锻炼抑制了高温胁迫下猕猴桃叶片叶绿素的分解、细胞膜透性的增大和MDA含量的增加,使H2O2含量维持在较低的水平,增强了高温胁迫下抗氧化酶(SOD、CAY、POD、APX)活性和抗氧化剂(ASA、Pro)含量。说明热激锻炼诱导猕猴桃获得了耐热性。     

铁皮石斛热激蛋白HSP70家族基因鉴定及温度胁迫下的表达分析

为研究铁皮石斛(Dendrobium catenatum Lindl.)应对温度胁迫的响应机制,利用生物信息学方法对其热激蛋白HSP70家族基因进行鉴定。荧光定量PCR技术分析它们的组织表达特性,以及在高温(42℃)和低温(4℃)胁迫下的表达模式。从其基因组中鉴定出10个家族成员,其编码的氨基酸数在628～702之间,分子量在69.65～75.15 k D,理论等电点在5.12～6.18之间。进化树分析可将这10个蛋白分为4个亚族,且每个亚族蛋白的保守基元相似。基因结构分析表明,HSP70的内含子数量为1～7不等。HSP70在铁皮石斛中的表达具有组织特异性,在合蕊柱中最高。低温处理铁皮石斛组培苗后,DcHSP70-1和DcHSP70-7呈上调表达,推测其响应低温胁迫;高温胁迫下,Dc HSP70-2、DcHSP70-3、DcHSP70-5和DcHSP70-7的表达量上调比较明显,推测它们在响应高温胁迫中起主要作用。     

AM真菌对不同栽培基质甜椒生长及产量品质的影响

以甜椒为材料,研究了菌根真菌对普通土壤和富有机质土壤不同栽培方式下甜椒生长发育、产量及品质的影响。结果表明,AM真菌显著提高了甜椒的根系活力,促进了根系中须根的萌发和生长;接菌处理还显著提高了甜椒叶片的叶绿素含量和光合速率,富有机质土壤的促生作用更明显;接菌处理使甜椒的产量有了明显的提高,与对照相比达到了显著差异;接菌处理对甜椒的品质也有很好的改善作用,表现为硝酸盐含量下降和总糖、VC、粗蛋白含量增加,因此菌根苗在富有机质土壤栽培下应用效果更好。     

辣椒幼苗叶片解剖特征及光合特性对弱光的响应

 以弱光适应性不同的4个辣椒(Capsicum annuum L. )基因型（甜味型和辣味型）为试材,在人工气候室内研究了弱光（75~100 μmol·m^-2·s^-1）条件下辣椒幼苗叶片显微结构、叶绿体超微结构、气孔特征特性,以及光合特性的适应性变化。结果表明,弱光下辣椒幼苗叶片变薄,栅栏组织/海绵组织比值增加,'伏地尖'（辣味型）和'上海园椒'（甜味型）具有较高的栅栏组织/海绵组织比值;叶绿体数目减少,但叶绿体变大,基粒数、基粒厚度和基粒片层增加,淀粉粒增大、增多,2个辣味型材料比2个甜味型材料具有较高的叶绿体数和基粒数。辣椒（甜味型）展叶过程中下表皮气孔密度下降,而展叶14 d以后的气孔指数和单片叶气孔数变化不大。弱光下叶片气孔密度、气孔指数和单片叶气孔数减小,但气孔变大,其中'上海园椒'气孔纵轴、横轴较正常光照下增加,'20078'则横轴显著增加;弱光环境中叶片表皮细胞变大并发生扭曲皱褶,气孔与表皮平齐或略显外突,保卫细胞角质层上可观察到明显的环状褶皱。弱光下辣椒幼苗的光饱和CO₂同化速率(Asat)、暗呼吸速率(Rd)、夜间呼吸速率(R_n)、光呼吸速率(R_p)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、CO₂补偿点(Г)、CO₂饱和点(CSP)、羧化效率(CE)以及RuBP最大再生速率下降,表观量子效率(Фi)上升;辣味型较甜味型材料Asat下降幅度较小,并且具有较低的LCP 、LSP 及其Rd 、Rn和Rp。弱光下各基因型辣椒的光合启动时间均有所延长,弱光敏感性材料表现更为明显。     

茶树小分子热激蛋白基因CsHSP22.4、CsHSP27.4、CsHSP17.5和CsHSP25.2的克隆与表达分析

以‘龙井长叶’茶树为材料,通过RT-PCR技术克隆获得了4个小分子热激蛋白基因,其开放阅读框长度分别为600、732、462和657 bp,编码199、243、153和218个氨基酸,根据其编码蛋白分子量分别命名为：CsHSP22.4、CsHSP27.4、CsHSP17.5和CsHSP25.2。蛋白结构分析显示,CsHSP22.4、CsHSP27.4、CsHSP17.5和CsHSP25.2蛋白均包含1个由CRⅠ、CRⅡ和β6-loop组成的ACD结构域,属于典型的小分子热激蛋白家族成员。亚细胞定位预测和进化树分析表明,CsHSP22.4主要定位于线粒体中,属于MⅠ亚族;CsHSP17.5主要定位于细胞质内,属于CⅠ亚族;而CsHSP27.4和CsHSP25.2则主要定位于叶绿体中,属于CP亚族。实时荧光定量PCR结果表明,CsHSP22.4和CsHSP27.4在叶中表达量最高,CsHSP17.5和CsHSP25.2在茎中表达量最高,具有一定的组织特异性。另外,CsHSP22.4、CsHSP27.4、CsHSP17.5和CsHSP25.2均受高温和干旱胁迫的诱导,其中在高温胁迫下表达量呈爆发性增加,表明其均参与了茶树对高温和干旱胁迫响应的过程,且对高温胁迫具有更高的敏感性。     

追施不同氮肥对日光温室甜椒产量和品质的影响

以甜椒为材料,研究追施不同氮肥对甜椒产量和品质的影响。结果表明:在追施含氮量相同的不同氮肥条件下,各处理甜椒叶片的叶绿素含量和光合速率与普通土不追肥相比都有显著的提高,而不同氮肥处理间却没有显著差异;各追肥处理下的甜椒果实中VC、粗蛋白和总糖含量比不追肥都有明显的提高,各处理间互有高低差异不明显,追施硝酸钙处理下甜椒果实中硝酸盐含量明显的高于不追肥处理,而追施尿素和碳酸氢铵处理与不追肥相比还稍有下降;各追肥处理下甜椒产量较不追肥有显著的提高,处理间也无明显差别;尿素和碳酸氢铵的利用效益较好。     

失水胁迫下辣椒幼苗离体叶片光合作用对弱光的响应

 以弱光耐受性不同的4个辣椒（Capsicum annuum L.）自交系为试材,在人工气候室的受控环境中研究叶片短期离体失水胁迫条件下光合作用对弱光（75～100 μmol·m-2·s-1）的响应。结果表明,对于正常光照或弱光环境下的辣椒幼苗,在轻度和中度水分胁迫下,气孔限制因素是引起叶片光合速率下降的主要因素,而严重的水分胁迫使光合速率大幅度下降则是受非气孔因素的限制。在轻度和中度水分胁迫时,辣椒叶片光合作用对弱光的响应较迟缓,即弱光下光合速率随叶片相对含水量（RLWC）减小而下降的趋势相对缓慢,光合速率对水分的变化不敏感。失水胁迫下辣椒（果实味辣）对弱光的适应性强于甜椒（果实味甜）。弱光环境下生长的辣椒叶片水势较高,水合补偿点有减小的趋势。     

Effect of heat stress on the growth,root sugars,acid invertase and protein profile of pepper seedlings following transplanting

The development of pepper transplants is sensitive to the prevailing temperature in the field. High temperatures immediately after transplanting pepper seedlings delay their development in the field. During nine days of post-transplanting heat stress (30/25°C or 35/25°C, day/night temperature regimes), root and shoot growth were inhibited compared to the control transplants (25/18°C) with a significant decline in total protein and soluble acid invertase activity in the roots of the heat stressed plants. Acid invertase activity was less sensitive to the heat stress in the leaves than in the roots. A significant reduction in the root invertase activity occurred as early as two days after the beginning of the stress. Transplanting caused a 72% inhibition in the carbon allocation to the roots, compared with the non-transplanted seedlings. Exposure to heat after transplanting did not further reduce carbon allocation to the roots. The protein profile on SDS-PAGE from leaves shows that during the heat stress, some heat related proteins were synthesized concomitant with the reduction in the synthesis of constitutive proteins. In the roots, the synthesis of heat related proteins was barely detectable with no visible changes in the protein profile. The results suggest that roots are more sensitive to heat stress than leaves, possibly because they are less able to synthesize heat related proteins. The causal relationship between protein synthesis during heat stress and the performance of the transplants is not well understood.     

芦苇醋液在番茄和彩椒栽培上的应用效果研究

以‘普里旺斯’番茄、‘下红飞’彩椒为试材,以芦苇为材料制得醋液,并与含N、P、K、Mg、Fe元素的无机肥复配,研究不同配方的芦苇醋液稀释800倍后在番茄和彩椒栽培上的喷施使用效果。结果表明:醋液及不同配方的复配醋液均有明显促进2种蔬菜生长发育(株高、地径、叶片和果实)和提高产量的作用,且以醋液中含有N、P、K和Mg元素的作用效果最明显,可以分别提高番茄和彩椒产量20.60%和34.50%。