柴达木盆地梭梭AQP基因克隆及结构预测

【目的】克隆得到柴达木盆地梭梭AQP基因并预测其结构.【方法】以柴达木盆地梭梭同化枝为材料,RT-PCR扩增其AQP基因并进行序列测定.【结果】所得柴达木盆地梭梭AQP基因的碱基数为481个,编码160个氨基酸.AQP亲水性、二级结构、跨膜螺旋区、三级结构预测显示柴达木盆地梭梭AQP二级结构主要为α螺旋和无规则卷曲.AQP有1个N-糖基化位点,2个蛋白激酶C磷酸化位点,4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,2个N-端豆蔻酰化位点,1个微体细胞C端靶信号和1个白细胞介素10家族信号.此外AQP蛋白的亲水性较弱,具有3个跨膜螺旋区.柴达木盆地梭梭AQP三维结构预测结果显示其主要由α螺旋和无规则卷曲互相盘绕而成,含有少量β折叠.【结论】研究结果为下一步柴达木盆地梭梭AQP基因的表达特性及功能研究提供了依据.     

烟草LEA3基因的克隆及序列分析

为从烟草中克隆到与植物抗逆相关的胚胎晚期丰富蛋白(LEA)基因,以番茄LEA3基因为探针,通过电子克隆的方法从烟草栽培品种K326中克隆到2个第3组LEA基因(NtLEA3-1和NtLEA3-2),并对其进行了序列分析.结果表明:2个LEA3基因的cDNA序列均包含完整的开放读码框,分别编码167和166个氨基酸,具有8个LEA3基元序列.亲水性分析表明NtLEA3-1和NtLEA3-2蛋白富含亲水氨基酸,是一种高度亲水性的蛋白,其蛋白二级结构中均以α-螺旋构象为主.NtLEA3-1和NtLEA3-2的氨基酸序列与番茄的一致性最高为79％,与其他已经发现的LEA3蛋白的一致性在42％～62％之间,表明NtLEA3-1和NtLEA3-2是2个新的烟草LEA3基因.     

柴达木盆地梭梭CMO基因的克隆及其蛋白结构预测

对柴达木盆地梭梭的CMO基因进行扩增,并利用生物软件对CMO基因序列进行分析、对蛋白结构进行预测。结果表明,柴达木盆地梭梭CMO基因长度为1 341 bp,编码447个氨基酸。CMO蛋白亲水性、二级结构、亚细胞定位、信号肽、跨膜螺旋区、三级结构预测结果显示柴达木盆地梭梭CMO蛋白亚细胞定位于叶绿体,无信号肽,蛋白二级结构主要为无规则卷曲。CMO蛋白具有多个多种类型的功能位点,为蛋白功能的实现提供了保障。此外CMO蛋白的亲水性较强,无跨膜螺旋区。柴达木盆地梭梭CMO蛋白三维结构预测结果显示CMO蛋白三维结构由α螺旋、β折叠和无规则卷曲互相盘绕而成。     

梭梭幼苗对光照的形态响应与适应

在控制试验条件下,以自然光为基础设置4种透光率(分别为全光照的100％、75％、35％和5％),进行为期1个生长季的观测及形态指标和存活率的测定,探讨梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge]在幼苗发育阶段对遮阴的响应.结果表明,不同遮阴条件下梭梭幼苗的分枝角度远高于全光照条件下,...     

艾比湖湿地梭梭与土壤因子关系的分析

对艾比湖湿地不同土壤梯度环境因子与梭梭(Haloxylon bunge)进行调查研究,并利用国际通用植被数量分析软件CANOCO4.5对其关系进行了冗余度分析(RDA)。结果表明,土壤深度、Ca~(2+)和SO_4~(2-)含量3个环境因子组合对梭梭生长特征变异的解释量达到52.3%,说明这3个变量是影响梭梭生长变异的重要因子,盐分是关键驱动因子。土壤深度与梭梭株高、生物量呈显著正相关,随着深度的增加,梭梭的株高、生物量逐渐增加,梭梭的长势越好,表明了盐分对植物生长的抑制作用。Ca~(2+)和SO_4~(2-)含量与梭梭生长特征呈显著负相关。因此,中度盐碱湿地生态恢复需要重点考虑盐分对植物生长的影响,防治土壤盐碱化和次生盐碱化是湿地生态恢复的重要方面。     

二棱大麦LEA cDNA的克隆与测序

从二棱大麦（Hordeum distichon Linn.)幼苗中提取总RNA,通过RT－PCR获得目的片段HDCS1,并采用T－载体进行克隆。测序结果表明,HDCS1全长664bp,含有1个完整的阅读框架。其编码蛋白质全长202个氨基酸,含有8个由11个氨基酸残基组成的基元序列,属第3组LEA蛋白。HDCS1与大麦（Hordeum vulgare L.)LEA蛋白、HVA1具有高度同源性,其差异在于HDCS1比HVA1缺少一个完整的由11个氨基酸残基组成的基元序列。     

梭梭HaACT基因片段的克隆和3’UTR序列分析

【目的】以克隆HaACT基因为出发点,为进一步分析其表达特点奠定基础。【方法】根据NCBI上已发表的藜科其他植物肌动蛋白(Actin)序列的保守区设计一对简并性引物,以梭梭(Haloxylon ammodendron)同化枝为材料提取总RNA,采用RT-PCR法和3’RACE技术克隆了HaACT基因部分片段及3’UTR序列。【结果】得到HaACT基因片段1 107 bp,该序列编码257个氨基酸,3’UTR序列长度为416 bp。使用NCBI和DNAMAN软件对3’UTR序列进行了同源性分析。HaACT基因3’UTR序列与CaACT基因3’UTR序列的相似性高达93%,与BvACT基因3’UTR序列相似性为92%,与GhACT基因3’UTR序列相似性最低,为86%。【结论】HaACT基因与其他植物Actin基因可能具有相似的调控机制。     

梭梭糖基转移酶基因克隆及序列分析

以梭梭叶片为材料,根据其他植物糖基转移酶基因的保守序列设计引物,采用同源基因克隆及RACE-PCR方法克隆到2个同源的序列,分别命名为HaUGT1和HaUGT2。基因测序结果显示,HaUGT1基因编码区长1 485bp,编码495个氨基酸;HaUGT2基因编码区长1 185bp,编码394个氨基酸。HaUGT1和HaUGT2蛋白具有保守的PSPG基序、UDP-葡萄糖基转移酶结构域,与其他植物中的糖基转移酶蛋白同源性较高。     

梭梭ARF1基因的克隆及序列分析

二磷酸腺苷-核糖基化作用因子(ADP-ribosylation factors,ARFs)属小G蛋白超级家族中的Arf亚族,是真核细胞囊泡运输通道的关键组成成分,参与细胞运输和信号传导。本试验采用RT-PCR、RACE等方法从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中扩增出ADP-ribosylation factor(ARF1)基因的cD-NA序列(命名为HaARF1),其开放阅读框为546bp,推测氨基酸序列全长为181个氨基酸残基,具有典型的小GTP结合蛋白结构域。其氨基酸序列与GenBank中已发表同源对比相似度达99%以上,表明ARF1基因在不同物种间高度保守。     

猪生长激素(PGH)基因全序列扩增及序列分析

筛选了一对扩增PGH基因全序列的引物,用PCR法成功地扩增了PGH基因全序列,并对扩增产物进行了序列多态性分析。结果表明,与Vize等1987年公布的序列存在57bp的差异,同源性为97．19％;5个外显子间有3bp的不同,同源性达99.54%。     

柴达木盆地梭梭P5CS基因的扩增及序列分析

以柴达木盆地梭梭同化枝为材料,扩增其P5CS基因并进行序列测定。结果表明:所得柴达木盆地梭梭P5CS基因的碱基数量为442个,编码146个氨基酸。另外,同源性比对分析结果显示梭梭与甜菜、可可等植物的P5CS基因具有较高的同源性。研究结果将为下一步梭梭P5CS基因的结构与功能研究奠定基础。     

新疆不同地区梭梭种子活力与土壤因子分析

【目的】研究新疆梭梭种子活力与土壤因子的相关性,筛选影响其活力的主导因子。【方法】以新疆梭梭种子为材料,通过理化分析检测土壤因子(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾),应用相关性分析、聚类分析、主成分分析和灰色关联度方法进行综合分析。【结果】梭梭种子鲜重、干重、幼苗高、发芽势和发芽率与种子活力指数均呈显著正相关性,不同地区种子幼苗性状及种子活力的比较发现托克逊县种源发芽势与发芽率优于其他种子来源地;不同地区梭梭土壤养分含量和ph均存在一定差异。【结论】不同种源种子幼苗性状及种子活力的比较发现托克逊县种源发芽势与发芽率优于其他种子来源地。2)土壤因子中的pH对种子鲜重、干重、发芽率、活力指数Ⅰ、活力指数Ⅱ和活力指数Ⅲ的关联度系数相对较高,同时也是影响活力指数Ⅲ重要因素。     

季节变化对梭梭生理特性的影响

[目的]研究季节变化对梭梭生理特性的影响,为植被恢复提供理论依据.[方法]在梭梭生长季(3 ～ 10月份),对阿拉善荒漠东缘梭梭进行采集,测定梭梭体内脱落酸、海藻糖、脯氨酸、甜菜碱含量,并进行相关性分析.[结果]结果表明:梭梭体内脱落酸含量在9月份达到最高,在7月份达到最低;梭梭叶片海藻糖含量在5月份、9月份较大;7月份,甜菜碱在植物体内大量积累;梭梭叶片脯氨酸含量在3月份达到最大.梭梭脱落酸含量与甜菜碱含量呈显著负相关(相关系数-0.596);梭梭脯氨酸含量随着体内脱落酸含量的变化不明显;植物体内海藻糖含量对植物体内脯氨酸含量无显著性影响;梭梭随植物体内海藻糖含量的变化甜菜碱含量变化不明显.[结论]梭梭在受到环境胁迫时,体内积累了大量海藻糖、脯氨酸和甜菜碱以应对外界不良环境,但其生理功能不同.     

梭梭不同生长阶段的枝系构型特征

通过对民勤荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)不同生长发育阶段(3～11 a龄)枝系构型进行了统计分析.结果表明:1)梭梭不同生长阶段的分枝格局参数,总体分枝率和分枝角度差异不显著,且总体分枝率均较低.2)梭梭生长初期逐步分枝率(SBR)1∶2大于生长后期,而梭梭生长初期(SBR)2∶3小于生长后期.3)梭梭的分枝角度随级数的增加而呈现减小的趋势,梭梭在越靠近植株顶端,年幼的枝和干之间的分枝角度越接近于30°,而在越靠近植株基部的老枝和干之间的分枝角度多接近于60°.4)梭梭的各级分枝长度存在显著差异(p＜0.05),梭梭枝条的伸展能力从低级到高级呈现相对减弱的趋势.5)随着梭梭个体生长发育,其植株的枝径比差异显著(p＜0.05),随分枝级数的增加,其枝径比呈现出逐渐增大的趋势,说明其枝条间的承载力越大.梭梭在不同生长发育阶段,枝系构型表现出一定的可塑性,反映了对荒漠环境的适应.     

准噶尔盆地梭梭个体种子产量预测

对准噶尔盆地6个不同生境梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey)Bunge]种群植株生长状况与种子产量之间的关系进行了比较。结果表明,植株形态参数冠幅(C)、基径(D)、高度(H)与种子产量(M)之间存在紧密的相关关系。通径分析结果显示,冠幅对植株种子产量的影响最大,其后依次为高度、基径。试验建立的梭梭种子产量预测方程为:M=178.572+3.47×10-5 CH-1.106 H-0.007 C(R=0.830,P0.01)。     

梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-9的克隆及特性分析

【目的】分析梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-9在不同胁迫下的表达模式,解析HaFT-9蛋白结合特性,为研究梭梭抗逆分子机制提供理论基础。【方法】以梭梭cDNA为模板克隆14-3-3蛋白基因HaFT-9,利用qRT-PCR技术对该基因在不同胁迫下的表达模式进行分析,并通过酵母双杂交实验验证HaFT-9蛋白结合特性。【结果】克隆得到ORF长度为789 bp的梭梭14-3-3蛋白基因,命名为HaFT-9。梭梭幼苗在20% PEG6000、200 mmol/L NaCl和100 μmol/L ABA处理下,HaFT-9的表达量均在胁迫6 h时达到峰值,在20 μmol/L IAA处理下,HaFT-9的表达量在胁迫1 h时达到峰值。梭梭幼苗经40、55℃和55、65℃模拟地表高温胁迫,高温胁迫适应性试验中的常温复原阶段HaFT-9均上调表达。酵母双杂交实验表明HaFT-9可与自身形成同源二聚体。【结论】克隆得到HaFT-9基因(登录号为API85525.1),该基因可响应干旱胁迫、盐胁迫、ABA和IAA处理,并与高温胁迫适应性相关,HaFT-9蛋白能与自身互作形成同源二聚体。     

乌兰布和沙漠天然梭梭种群径级结构及种群动态分析

以乌兰布和沙漠天然梭梭种群调查数据和材料为基础,编制特定时间静态生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、期望寿命曲线和亏损度曲线,并用4个生存函数值(生存率、积累死亡率、死亡密度和危险率)进一步分析说明梭梭种群数量动态变化.结果表明:梭梭径级结构属于正金字塔增长型;存活曲线为Deevey-Ⅲ型凹曲线,结合生存函数曲线,能充分说明乌兰布和沙漠梭梭种群数量结构和动态变化,表现为前期增长、中期稳定、后期衰退的特点;幼龄期Ⅰ、Ⅱ径级和衰亡期Ⅺ径级的梭梭种群死亡概率和死亡速率都较高,第Ⅴ～Ⅶ径级梭梭种群生存质量较好,生命活动达到旺盛期,属于成年旺盛梭梭种群.     

盐胁迫对梭梭幼苗渗透调节物质含量的影响

采用浓度为0,50,100,200,350,500 mmol/L的 NaCl和 Na2 SO4两种单盐溶液对梭梭幼苗进行处理,取样周期为10 d,取样3次,测定梭梭幼苗中渗透调节物质的含量,研究盐胁迫对梭梭幼苗体内渗透调节物质含量的影响.结果表明：两种盐胁迫下,梭梭幼苗同化枝中可溶性糖含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而增大,但增幅较小,说明梭梭幼苗可溶性糖的积累对盐分的响应并不敏感.两种盐胁迫下梭梭幼苗同化枝中淀粉含量变化趋势相似,淀粉含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而显著下降（P ＜0．05）,说明梭梭幼苗接收到盐胁迫信号后通过降解淀粉生成可溶性糖来减轻盐伤害.两种盐胁迫下梭梭幼苗同化枝中可溶性蛋白的变化趋势相似,可溶性蛋白含量随盐浓度的增加和胁迫时间的延长而下降,说明盐胁迫下梭梭幼苗体内可溶性蛋白转变成氨基酸（包括脯氨酸）,以此来降低渗透势维持平衡.350 mmol/L和500 mmol/L NaCl处理下梭梭幼苗脯氨酸含量呈极显著增加（P ＜0．01）,以此来降低其渗透势,减小盐害程度.两种盐胁迫下,梭梭幼苗同化枝中脯氨酸含量随盐浓度的增加而增加,与 Na2 SO4处理相比,NaCl处理下梭梭幼苗中脯氨酸含量较高.     

不同退化程度的人工梭梭林地土壤理化特征

采用聚类分析法将民勤荒漠绿洲过渡带12个人工梭梭林样点划分为4个退化程度,以空间代替时间,研究了人工梭梭林退化对土壤理化性质的影响。结果表明:1)随着人工梭梭林的退化,梭梭枯枝率显著增大,梭梭活株比例、新稍长与长势显著降低。2)各土层中阳离子以Na^+与Ca^2+为主,阴离子以SO4^2-为主,各养分含量总体上随土层深度增加而逐渐降低。除容重外,土壤各物理指标间均存在显著相关性,土壤各化学指标间以及各化学指标与物理指标间的相关性普遍不显著。3)随着人工梭梭林的退化,土壤机械组成、含水率、全盐含量、Na^+、Ca^2+、Mg^2+、Cl^-、SO2^-4、速效N、速效P、全P和阳离子代换量在3个土层间均无显著差异,pH值、有机质和全N含量在各土层间的差异由显著变为不显著,K^+与NO^-3含量在各土层间的差异由不显著变为显著。随着人工梭梭林退化程度的加剧,土壤有机质和速效P含量显著减小,表明有机质和速效P含量的降低是人工梭梭林退化的原因之一。