分子生物学技术在植物营养学研究中的应用（综述）

随着植物营养学研究的发展，越来越多的分子生物学技术用来解决植物营养学问题并取得初步的成果。本文重点对分子标记技术和基因克隆技术在此方面的应用作以综述。     

转基因技术在污染土壤植物修复中的研究进展

利用植物及其相关的微生物修复污染土壤、沉积物、地下水,已经成为一种经济环保的技术,越来越受到关注。植物修复主要是利用积聚、络合、挥发、降解、去除、转化或者固定等机制来处理污染物。识别超富集植物中的特定基因,通过基因操纵技术以及植物转化技术,获得高效去除环境中污染物的转基因植物,对于污染场地的植物修复应用具有非常大的潜力。根据相关文献分别从植物提取、植物挥发以及植物降解三个方面,对国外转基因技术在土壤污染植物修复中的研究进展进行了综述。     

ICP-MS及其联用技术在植物重金属分析中的应用研究进展

电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)是20世纪80年代发展起来的无机元素分析技术,它具有高分辨率和灵敏度、低检出限、样品耗用少、可同时检测多元素等特点,被广泛地用于无机元素特别是金属元素的分析。ICP与质谱(mass spectrometry,MS)联用极大地促进了无机多元素分析技术的发展。本文综述了ICP-MS及其几种联用技术的原理与性能特点、排除光谱干扰的方法以及在植物重金属分析中的应用实例32篇,以期为植物重金属分析技术的研究提供有益参考。     

植物精油在动物性食品保藏中的应用研究进展

植物精油是植物体内重要的次生代谢产物,具有广泛抗菌抑菌的性能,在食品保藏领域可作为化学防腐剂的替代品,它已成为当下研究的热点。本文介绍了植物精油的特点,综述了精油对动物性食品中病原微生物的抑菌效果、抑菌机理及影响抑菌效果的因素,并进一步探讨了其在动物食品保藏领域中的应用方式及保鲜效果,以期为植物精油在动物性食品中的商业化应用提供理论基础和技术参考。     

细胞培养技术在植物营养研究领域中的应用

本文综述了植物细胞培养技术中的矿质营养效应以及有关利用细胞培养技术研究植物营养领域等问题 ,以期为细胞水平植物营养研究工作提供依据。     

植物修复技术及其在环境保护中的应用

阐述了植物修复技术的含义,即利用植物去修复和消除有机毒物和无机毒物引起的土壤环境污染,介绍了对有机污染物修复的方法：（１）根收获,（２）叶表挥发,（３）植物降解;对无机污染物修复的方法;（１）收获生物量或将污染物进行生物挥发从而将污染物将出土体,（２）将污染物转变成为无生物活性的形态收获生物量对于回收某些贵重金属是很有价值的。基因工程技术以及农业技术的综合运用可以更好地促进植物修复的效果。     

TAIL-PCR技术及其在植物基因中的克隆

热不对称性PCR（thermal asymmetric interlaced PCR，TAIL—PCR）是一种用来分离与已知序列邻近的未知DNA序列的分子生物学技术。该技术利用3个根据已知序列设计的嵌套特异性引物分别和简并引物组合进行PCR反应，选择恰当退火温度对目标片段进行PCR扩增。TAIL-PCR技术作为一种使用技术简单易行，反应高效灵敏，产物特异性高，重复性好，能够在较短的时间内获得目标片段，已经在分子生物学研究领域广泛应用。本文从TAIL-PCR技术原理出发，对该技术特异性引物设计、随机引物组合选择、PCR反应条件等关键性问题进行综述，并介绍TAIL—PCR技术在植物基因克隆上的应用现状及发展前景。     

螯合剂在重金属污染土壤植物修复中的应用研究进展

重金属污染土壤的植物提取修复强化途径主要有2种,一是提高植物生物量,二是提高植物体内重金属含量。从螯合剂的作用机理,常用螯合剂种类,不同种类螯合剂对土壤中目标重金属的活化效果,以及螯合剂诱导下植物对目标重金属的吸收和积累效应,螯合剂使用对生态环境造成的负面影响等方面综述了重金属污染土壤螯合诱导强化植物提取修复技术的研究进展,同时对植物修复后的评价以及螯合诱导植物修复技术今后的发展方向进行了探讨。     

浅谈植物组织培养技术在苗木繁殖中的应用

优良苗木的数量，一直是困扰林业快速发展的一个重要问题。目前，植物组织培养技术已被人们所掌握并应用于生产实践。植物组织培养具有繁殖快、遗传性一致、去除病毒等优点，为苗木繁殖开辟了新的道路，发展前景广阔。     

等高固氮植物篱技术在坡耕地可持续耕作中的应用

等高固氮植物篱技术是利用固氮植物能够固氮、生长快和具多用途的特点，在坡耕地上建立高密度植物篱。通过枝叶还田及腐根和枯枝落叶，有改善土壤肥力、团粒结构及水分渗透率，加上植物篱的机械阻档，联系人针表径流50％－70％，减少土壤侵蚀97％－99％，土壤全氮含量增加65％－103％，有机质含量增加达25％－35％，农作物增产达 30％－60％。该技术具有投入低、操作简便、实用性强、效果显著、效益多样的特点。该技术综合地解决了山区坡耕地水土保持和土壤培肥的问题和用地、养地的矛盾，可实现坡耕地的可持续耕作利用，值得在我国山区大力推广。     

可供利用的植物基因克隆技术

植物基因工程研究的首要目标是把特定的靶基因从植物基因组或其它生物基因组中分离出来，只要把基因分离并克隆，才有可能了解其遗传信息，然后进行分子操作。本文主树常用图谱克隆基因技术及克隆基因；转座子标鉴克隆基因技术及克隆基因；文库克隆基因技术；基于PCR技术克隆基因；人工合成基因技术进行了综述。     

茶树黄酮醇合成酶基因的克隆与原核表达

本研究采用EST测序技术和RT—PCR技术,获得了一个茶树茶多酚代谢中的重要基因——黄酮醇合成酶（FLS）基因,在GenBank登录（GenBank accession No．EF205150）,其序列全长1317bp,其中开放阅读框长996bp,编码331个氨基酸,3]端有一个明显的多聚腺苷酸加尾信号,推测的蛋白分子量约为37．5kD,理论等电点为5．80。序列分析表明它与葡萄FLS基因序列的亲缘关系比较近。将该基因重组到表达载体pET-32a（＋）中进行原核表达,经IPTG诱导、SDS-PAGE检测,结果表明茶树黄酮醇合成酶基因能在大肠杆菌BL21中表达,电泳检测到一条大约61kD的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量相符。用Ni-NTA亲和层析柱对融合蛋白进行纯化,得到了纯度在90%以上的纯化蛋白,为进一步研究PET-FLS融合蛋白的活性及功能奠定了基础。     

鸡端粒酶RNA基因的克隆

本研究采用扩增条件优化的PCR扩增技术,以MDCC-MSB1细胞基因组DNA为模板扩增出鸡端粒酶RNA（chicken telomerase RNA,chTR）全长基因,克隆到pMD18-T载体中,经酶切鉴定和PCR鉴定后测定序列。序列分析表明所克隆的鸡端粒酶RNA基因全长465bp,其中模板区的11个核苷（5＇-CUAACC-CUAAU-3＇）合成端粒亚单位（TTAGGG）n。chTR基因的克隆为进一步研究chTR在马立克氏病发病过程中的作用以及马立克氏病的发病机制提供可能的序列基础。     

植物法呢基焦磷酸合酶基因(FPPS)研究进展

植物法呢基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPPS)是甲羟戊酸代谢途径分支点的关键酶,参与叶绿素、类胡萝卜素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、长萜醇、类萜、辅酶Q、甾醇和植物毒素等类异戊二烯物质的合成,而类异戊二烯是维持植物生长发育等所必需的重要有机物质.本文综述了植物法呢基焦磷酸合酶基因克隆、基因表达、酶动力学研究等方面的重要进展,旨在为其在植物进化分类、遗传改良中的应用提供参考.     

菌寄生真菌黄蓝状菌(Talaromyces flavus)几丁质酶基因的克隆与生物信息学分析

菌寄生真菌的几丁质酶有很强的降解几丁质能力,在控制植物病害方面起着重要的作用.为克隆和研究菌寄生真菌黄蓝状菌(Talaromyces flavus)几丁质酶基因(tfchi1),本研究根据真菌几丁质酶基因的保守序列设计扩增基因中间片段的简并引物,采用RT-PCR、3'-RACE及5+-TAIL的方法获得了该基因的DNA和mRNA序列(GenBank:GU361769,GU361770).tfchi1长为2 561 bp,具有6个内含子,长度分别为129、78、68、65、53和59 bp,包含1 194bp的ORF,编码一个由397个氨基酸组成的蛋白.推导的tfchi1氨基酸序列以及蛋白质结构生物信息学分析表明,该蛋白具有典型的几丁质酶催化区保守序列SXGGW和DGXDXDWE,属于糖苷水解酶18家族几丁质酶,与柄篮状菌(Talaromyces stipitatus ATCC 10500)几丁质酶(XP_002480365)氨基酸序列同源性为96％,分子量为43.47kD,等电点为4.97.该蛋白无信号肽序列,有15个潜在的N-糖基化位点,Tfchi1的二级结构以无规卷曲和α-螺旋为蛋白的主要结构元件,三级结构中有(α/β)8的圆桶形结构.tfchi1转化毕赤酵母(Pichia pastoris )GS 115,酵母工程菌可分泌具几丁质酶活性的表达产物,重组蛋白的分子量与理论值相符.结果说明,本研究已从T.flavus中正确克隆了1个糖苷水解酶18家族几丁质酶基因.     

甜叶菊葡糖基转移酶基因UGT76G2的克隆及生物信息学分析

本研究利用RT—PCR方法从甜叶菊（Stevia rebaudian）叶片中分离了与甜叶菊UGT76G1高度同源的UGT76G2基因，该基因编码一条分子量为52．029kD的由458个氨基酸残基组成的多肽，含有C-端所特有的高度保守的信号序列PSPG基序和N-端膜结合序列，属于植物中特有PSPG基序的UGT家族成员。半定量RT—PCR分析表明：UGT76G2在甜叶菊根、茎、叶、花不同组织中具有组织表达特异性，在叶组织中的表达丰度略高，在根中不表达而在茎中表达较低。推断的UGT76G2编码产物与其它参与植物次级代谢产物的糖基转移相关酶同源比对和系统发生分析表明该蛋白与康乃馨（Dianthus caryophyllus）DicGT4、棉花（Gossypium hirsutum）GhUGT1、甜叶菊（Stevia rebaudian）UGT76H1及玉米（Zea mays）BX8的一致性较高，分别为41％、35％、35％和32％。对UGT76G2和UGT76G1的次级结构和立体结构分析发现，苜蓿（Medicagosativ曲UGT71G1与二者的一致性皆为23％，它们有类似的次级结构。在C-端的PSPG信号区内具有10个相同的基质结合位点。但在UGT76G2和UGT76G1之间也有个别位置氨基酸存在差异。它们的N-端含有保守的组氨酸H25和天冬氨酸D124残基，可能与受体的结合有关。     

拟南芥AtHEMA1基因的克隆及其表达载体的构建

为探究AtHEMA1基因转化植物后对叶绿素合成机制的影响,本实验设计特异引物,以拟南芥基因组DNA为模板,采用PrimStar HS DNA聚合酶扩增AtHEMA1基因。将AtHEMA1基因克隆至载体pVCT2101,获得植物表达载体pVCT2298。     

植物对铝毒害的抗逆性研究进展

铝毒是酸性土壤中限制作物产量的一个重要障碍因子。从铝的存在形态、铝毒机制、植物耐铝毒机理及影响铝毒效应的因素等方面综述了近几年国内外对铝毒的研究进展,提出了该领域研究中存在的问题,为进一步开展植物对铝毒的抗逆性研究提供参考。     

盐角草Cu/Zn-SOD基因的克隆及耐盐性分析

盐角草(Salicornia europaea)是一种典型的耐盐植物,为了研究盐角草Cu/Zn-SOD基因在的盐胁迫耐受中的机制,本研究利用已知植物Cu/Zn-SOD基因的保守序列设计简并引物,采用RACE技术的方法从盐角草中扩增获得Cu/Zn-SOD基因。使用生物学软件分析其氨基酸序列,并进行同源性比对。构建原核表达载体,转化大肠杆菌(Escherichiacoli),使目的蛋白在重组菌中表达,并分析了不同盐浓度并含有抗生素的液体LB培养基中菌的生长情况,IPTG诱导表达,通过测定OD600值来分析Cu/Zn-SOD基因的耐盐功能。结果通过简并引物PCR扩增和RACE技术,克隆出盐角草Cu/Zn-SOD基因。盐角草Cu/Zn-SOD基因(GenBank登录号:JQ074238.2)全长为660bp,开放阅读框长为459bp,推测编码152个氨基酸,蛋白分子量约为15.1kD,其氨基酸序列与碱蓬(Suaedasalsa)的序列相似性为96%,与黄灯笼辣椒(Capsicum chinense)的序列相似性为88%。生物学软件分析表明Cu/Zn-SOD蛋白可能存在于细胞质。构建原核表达载体pET-Cu/Zn-SOD和对照pETDuet-1,转化大肠杆菌BL21中。蛋白经IPTG诱导表达。经SDS-PAGE蛋白电泳检测发现表达蛋白条带大小与预期一致,说明目的蛋白成功表达。耐盐性分析表明重组菌BL21(pET-Cu/Zn-SOD)在高盐度培养基中的生长明显优于对照菌BL21(pETDuet-1),说明盐角草Cu/Zn-SOD基因可能在盐胁迫逆境中起到耐受性作用。