水分胁迫条件下苹果幼苗叶绿体抗氧化代谢研究

以苹果属八棱海棠和平邑甜茶组培幼苗为试材,研究了不同浓度ＰＥＧ６０００溶液处理条件下幼苗叶绿Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２代谢变化。结果表明,随着水分胁迫的加重,苹果属植物叶绿体光合放氧活性和ＰＳⅡ电子传递活性先上升而后下降;叶绿体Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２产生速率持续上升;ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＡｓＡ－ＰＯＤ、ＧＲ活性在轻度水分胁迫条件下显著上升,在重度水分胁迫条件下显著下降,脂质过氧化产物ＭＤＡ含量则呈相反的趋势;叶绿体ＡｓＡ和ＧＳＨ含量随水分胁迫而下降;叶绿体膜脂质组分随水分胁迫而出现饱和脂肪酸含量上升,不饱和脂肪酸含量下降,不饱和脂肪酸指数下降,类脂中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的这种变化主要发生在ＭＧＤＧ、ＤＧＤＧ、ＳＬ和ＰＧ中。综合分析阐明了水分胁迫条件下苹果属植物叶绿体Ｏ_２~－和Ｈ_２Ｏ_２产生与清除的生理机理。种间各指标比较表明,水分胁迫条件下八棱海棠幼苗叶绿体比平邑甜茶具有较强的抗氧化能力。     

苹果叶片叶绿体分离及其蛋白提取、双向电泳方法的优化

【目的】筛选苹果叶片叶绿体及其蛋白的提取方法,建立叶绿体蛋白双向电泳分离技术体系。【方法】以苹果叶片为试材,采用4种Percoll密度梯度离心法提取苹果叶片叶绿体,检测提取叶绿体的完整度、纯度及提取率。采用酚抽提法、改良酚抽提法提取叶绿体蛋白,检测蛋白样品的质量。优化胶条长度、上样量、等电聚焦程序、分离胶浓度等双向电泳条件。【结果】Percoll密度梯度离心法D提取的叶绿体纯度高、提取率高,优于其他3种方法;改良酚抽提法提取的叶绿体蛋白,经2-DE分离所得蛋白点数多、分离效果好,优于酚抽提法。蛋白样品经优化后的双向电泳体系分离,获得了较为理想的2-DE图谱。【结论】Percoll密度梯度离心法D、改良酚提法适于苹果叶片叶绿体及其蛋白的提取。苹果叶片叶绿体蛋白使用优化后的双向电泳体系进行分离,可以获得比较理想的2-DE图谱。     

川藏高海拔不同生态区苹果叶肉细胞叶绿体超微结构的比较

【目的】探讨川藏高海拔不同生态区‘金冠’苹果叶肉叶绿体超微结构对环境变化的响应与适应,以期为高原苹果叶片生理生态功能研究及栽培管理提供一定的理论依据。【方法】本研究采用透射电镜观察了3个不同生态区‘金冠’苹果叶片叶绿体超微结构的差异,并对叶绿体超微结构参数与主要气象因子的相关性进行了分析。【结果】‘金冠’叶肉细胞中叶绿体呈长椭圆形,具有完整的片层结构,淀粉粒和嗜锇颗粒分布于片层之间,叶绿体在细胞中呈片层纬线平行排列。茂县‘金冠’叶肉细胞叶绿体主要排列于细胞的边缘,类囊体膜遍布整个叶绿体,基粒多,平均达42.5个,基粒片层发达,平均为35.25层;盐源和西藏林芝地区‘金冠’的叶绿体则向细胞中央靠拢,且有少量叶绿体扭曲变形;基粒垛叠程度较低且基粒数及基粒片层均较少,分别为40.3个及16.48层;叶绿体密度以盐源地区最大,每μm2达38.2个,茂县次之,叶绿体密度为每μm233.2个,西藏林芝最小,每μm2仅为22.4个;而叶绿体淀粉粒密度则以西藏林芝地区最多,平均每个基粒为6.6个,茂县最少,平均每个基粒含4.3个,盐源地区居中,平均每个基粒含淀粉粒4.6个;相关性分析表明,年均气温、≥10℃年均积温、一月平均气温、年均极端低温、年日照时数及海拔等生态因子显著影响着叶绿体超微结构参数。【结论】高海拔地区植物叶绿体基粒片层及类囊体垛叠程度下降,淀粉粒含量升高,叶绿体有向细胞中央位移的现象,是高海拔植物对高原地区低温和强辐射的一种适应。     

苹果属15个种的叶绿体DNA变异与遗传分化

[目的]利用叶绿体基因(cpDNA)标记,对近十年间在我国苹果属植物的主要密集分布区收集的15种苹果属植物的叶绿体DNA进行序列变异分析,开展其遗传分化和遗传结构研究.[方法]利用4对叶绿体DNA引物扩增722份种质的4个非编码区trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5'trnL...     

海藻酸钠涂膜对苹果果实活性氧代谢的影响

海藻酸钠涂膜对红富士苹果有显著的保鲜效果,涂膜减少果实中活性氧生成,降低膜脂过化程度,保持细膜的完整性,并使果实保持较低的保护酶活性。初步认为海藻酸钠涂膜可通过降低活性氧化谢而起保鲜作用。     

新疆野苹果与‘元帅’‘金冠’的叶绿体基因组比对研究

新疆野苹果（Malussieversii）被认为是现代栽培苹果的祖先物种。为有效保护苹果遗传资源,揭示新疆野苹果和栽培苹果叶绿体基因组的差异,验证现代栽培苹果是否起源于新疆野苹果。对新疆野苹果和栽培苹果‘元帅’和‘金冠’的叶绿体全基因组进行了测序、组装和注释,获得了其叶绿体基因组物理图谱,并进行了比较基因组分析和系统发育分析。结果表明,新疆野苹果和两个栽培苹果品种的叶绿体基因组均为四段式结构,其基因组总长度在160 068～160 288 bp之间;共注释出131个基因,其中蛋白编码基因86个,t RNA基因37个,r RNA基因8个;新疆野苹果与栽培苹果的碱基组成也基本相似,AT/GC含量基本相同;新疆野苹果鉴定出43个重复序列和64个简单重复序列位点,栽培品种‘元帅’鉴定出49个重复序列和61个简单重复序列位点,‘金冠’鉴定出43个重复序列和57个简单重复序列位点。系统发育分析结果表明：基于全序列构建的贝叶斯进化树在各个节点具有很高的支持率,苹果属的所有物种形成一个单系群（支持率100%）,新疆野苹果和两个栽培苹果品种聚在一起,形成一个小分支（支持率100%）,且新疆野苹果位于该小...     

拟南芥叶绿体SSR引物在甘蓝上的应用

 根据拟南芥的叶绿体全基因组序列,搜索获得89个叶绿体基因组SSRs（cpSSRs）,平均每1.736 kb出现1个SSR。针对这些SSR设计cpSSR引物58对,其中32对能在甘蓝上应用。5对引物在甘蓝C300、C322和波里马油菜N478、N479间有多态性,这些片段均位于基因内含子区或基因间隔区。测序结果显示单核苷酸A/T重复数从8个到13个不等。同源性比较表明C300、N479之间的同源性大于两者与拟南芥之间的同源性。     

苹果叶片应答轮纹病菌胁迫的叶绿体蛋白质组学分析

【目的】开展苹果叶片应答轮纹病菌胁迫的叶绿体蛋白质组学研究,筛选苹果叶片应答轮纹病胁迫后差异表达的叶绿体蛋白。【方法】以未受轮纹病菌胁迫和受轮纹病胁迫的苹果叶片为试材,分别提取叶片叶绿体及其蛋白,利用双向电泳技术(2-DE)结合质谱技术(MALDI-TOF-TOF/MS)检测并分析差异表达蛋白点。【结果】叶绿体蛋白样品经双向电泳分离后,获得了背景清晰的双向电泳凝胶图谱。经质谱检测及数据库检索,成功鉴定得到21个差异表达蛋白点,按照功能划分为6类,分别为光合作用相关、能量代谢相关、蛋白代谢相关、氨基酸合成相关、抗氧化相关及未知功能蛋白。【结论】苹果叶片受轮纹病菌侵染后,叶绿体光合作用、能量代谢等多个代谢过程中的相关蛋白差异表达,应答轮纹病菌的胁迫。     

‘秦冠’苹果MdWRKY基因亚细胞定位及原核表达

 以‘秦冠’苹果为试材,采用RT-PCR方法获得了一个WRKY基因,全长1 224 bp,推断其编码331个氨基酸,命名为MdWRKY。亚细胞定位分析MdWRKY蛋白分布在细胞核内,属于核蛋白。实时定量分析结果显示,MdWRKY基因受苹果斑点落叶病菌的诱导,表明其可能参与植物与病原菌的互作。随后进行原核表达分析,SDS/PAGE电泳结果表明表达蛋白与其蛋白大小一致。     

弱光处理对黄瓜叶绿体超微结构的影响

弱光处理对黄瓜叶绿体超微结构的影响沈文云，马德华，侯锋，吕淑珍，霍振荣（天津市黄瓜研究所，天津３００１９２）关键词黄瓜幼苗；弱光胁迫；叶绿体超微结构ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＷｅａｋＬｉｇｈｔＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅＵｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＣｈｌ...     

拟南芥抗病基因FLS2和LysM的亚克隆及其在番茄中的表达

从拟南芥JAtYTAC基因组文库中完整地亚克隆了FLS2和LysM两个抗病基因,亚克隆的DNA片段中分别包含各自的启动子、内含子和终止子.利用农杆菌介导的方法分别将这两个基因转化番茄品种'Moneymaker',转基因植株经PCR初步筛选后再分别提取总RNA进行RT-PCR,以验证其是否在'Moneymaker'中表达.试验结果表明,FLS2和LysM均能成功地在'Moneymaker'中表达,说明番茄的转录系统不仅能识别这两个抗病基因的启动子并起始转录,还能正确识别并剪切这两个基因的外显子和内含子.据此推测,拟南芥和番茄这两个远缘物种的转录机制存在相对保守的成份,这为探索在这两个物种间R基因的功能及其下游信号通路的保守性提供了有价值的参考.     

平邑甜茶MhVPE基因ihpRNA干扰载体的构建及转拟南芥验证

 根据平邑甜茶液泡加工酶（vacuolar processing enzyme）基因MhVPE（GenBank登录号为FJ891065）cDNA序列,设计两对含有酶切位点的特异性引物F1/F2和R1/R2,以pMD-MhVPE质粒为模板,分别克隆了用于构建干扰载体的正反义片段pMD-F和pMD-R。将该正反义片段分别插入表达载体pART27的相应位置,构建成了含有内含子发夹结构的ihpRNA表达载体pART-RNAi-MhVPE。通过农杆菌介导,用花序浸泡法转化拟南芥进行验证,经过抗性筛选和PCR检测,得到17株转基因阳性植株;半定量RT-PCR结果显示所获得的转基因拟南芥植株中AtVPE同源基因的表达量明显降低,表明该干扰载体能够有效抑制VPE基因的表达,MhVPE基因的ihpRNA干扰载体构建成功,为进一步鉴定该基因的功能奠定了基础。     

拟南芥抗病基因FLS2和LysM的亚克隆及其在番茄中的表达

 从拟南芥JAtYTAC基因组文库中完整地亚克隆了FLS2和LysM 两个抗病基因, 亚克隆的DNA片段中分别包含各自的启动子、内含子和终止子。利用农杆菌介导的方法分别将这两个基因转化番茄品种‘Moneymaker’, 转基因植株经PCR 初步筛选后再分别提取总RNA 进行RT-PCR, 以验证其是否在‘Moneymaker’中表达。试验结果表明, FLS2和LysM 均能成功地在‘Moneymaker’中表达, 说明番茄的转录系统不仅能识别这两个抗病基因的启动子并起始转录, 还能正确识别并剪切这两个基因的外显子和内含子。据此推测, 拟南芥和番茄这两个远缘物种的转录机制存在相对保守的成份, 这为探索在这两个物种间R基因的功能及其下游信号通路的保守性提供了有价值的参考。     

桃ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707As在拟南芥中过表达的功能分析

以8年生‘中油4号’油桃为试材,对休眠期的枝条进行ABA和GA处理发现,ABA延迟芽体萌动,GA促进萌芽和提前开花,在桃芽萌发中ABA和GA起拮抗作用。利用转基因技术在拟南芥中过表达桃ABA分解代谢关键酶ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707A1、PpeCYP707A2和PpeCYP707A3,获得纯合株系,RT-PCR结果表明,目的基因在过表达株系中的表达量分别达到对照的23.86倍、7.37倍、3.23倍;过表达株系生长缓慢,抽薹、开花延迟,其中过表达PPECYP707A1株系生长最慢,开花最晚;过表达株系种子萌发和幼苗生长对ABA不敏感,受伤害程度小;10℃低温处理试验证明,过表达株系相对生长速率高于野生型,推测低温条件下,过表达CYP707As正调控拟南芥的生长发育。     

农杆菌蘸花法侵染拟南芥的研究

为探索拟南芥转化法的广泛性,使其能转化其它植物,研究了转化试验中的一些参数.结果表明:农杆菌渗透转化拟南芥成功的3个关键因素是:适当的植株发育时期,即花蕾期;5%的蔗糖;0.05%的Silwet L-77.该种方法可适用于多种生态型的拟南芥植物转化,便于快速获得带有T-DNA标记的植株,并为植物的转基因技术提供一定的参考依据.     

矮壮素对银杏叶片光合代谢与萜内酯生物合成的影响

 为探讨矮壮素（CCC）调控银杏叶萜内酯生物合成的机理,以3年生银杏实生苗为试材,研究了0、0.5、1.0和2.0 g · L^-1 CCC处理对银杏叶光合作用、光合色素、可溶性糖和萜内酯含量的影响,并采用实时定量PCR技术（qRT-PCR）检测了对银杏萜内酯合成途径中5个关键基因表达水平的影响。结果表明,0.5、1.0和2.0 g · L^-1 CCC处理均可显著提高银杏叶光合作用速率,气孔导度,细胞间CO₂浓度,蒸腾速率,以及叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖的含量。在1.0和 2.0 g · L^-1 CCC处理下,银杏内酯A、银杏内酯B、白果内酯和总萜内酯含量显著高于对照。qRT-PCR分析结果显示CCC处理能显著上调银杏内酯合成途径中4个关键基因（DXS、DXR、GGPPS、LPS）的表达,表明CCC在分子水平上可能是通过诱导内酯合成关键基因表达来促进内酯的生物合成。     

中国水仙NTMADS1基因表达分析及转化拟南芥研究

 利用RT-PCR技术分析了中国水仙（Narcissus tazetta var.chinensis）花器官特征基因NTMADS1在花期不同器官及花不同部位的表达模式。结果表明,该基因只在花器官中表达,且在雄蕊和副冠中的表达量高于雌蕊,在花瓣中未检测到该基因的表达。将该基因置于CaMV 35S启动子控制下,构建到载体pBI121的多克隆位点,获得了包含35S启动子、NTMADS1基因的编码区和NOS终止区域的植物表达载体。在农杆菌介导下将该基因转入模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中,获得了卷叶、花期提早和花型改变的转基因植株。     

水势和盐胁迫对拟南芥种子萌发和根部生长的影响

以拟南芥为试验材料,向培养基中添加不同浓度的NaCl模拟盐胁迫、不同比例的PEG-6000模拟水势胁迫,观察并记录种子萌发率、幼苗根长、幼苗存活率等生理指标,检测幼苗中丙二醛(MDA)含量,研究了盐胁迫和水势胁迫对拟南芥种子萌发及幼苗生长的影响,以期明确盐胁迫程度和水势影响拟南芥植株生理状态的规律,为水势和盐胁迫处理提供依据。结果表明:当NaCl浓度等于及高于150 mmol·L-1时,幼苗平均根长为5.2 mm,显著低于对照组(24.8 mm);幼苗平均存活率为52.1%,显著低于对照组(98.1%)。当水势等于及低于-0.7 MPa时,幼苗无侧根生长,平均存活率为89.2%,显著低于对照组(98.7%),由此可知,NaCl浓度150 mmol·L-1和水势-0.7 MPa是拟南芥胁迫处理的阈值,当NaCl浓度高于150 mmol·L-1,或水势低于-0.7 MPa时,拟南芥种子萌发及幼苗生长被明显抑制。     

苹果果实套袋对光合同化物积累与转化的影响

 通过建立一定的源库单位,分析富士苹果套双层纸袋后果实库中光合同化物的积累与转化代谢的动态变化。结果表明：套袋45 d（盛花后90 d）后,果实中光合同化物山梨醇的积累量明显高于未套袋的对照,但淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖含量低于对照;与糖转化代谢相关的蔗糖合酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、山梨醇脱氢酶（SDH）和淀粉酶的活性均低于对照。套袋降低了果实的库活力,减弱了调运养分的能力。     

MdMYB10对苹果果皮苯丙氨酸代谢的影响

MdMYB10对苹果果皮花青苷合成起重要作用,但对苯丙氨酸代谢途径中其他酚类物质合成是否起作用尚不清楚。从‘粉红女士’苹果（Malus ? domestica‘Pink Lady’）果皮中克隆了MdMYB10,分别构建其过表达载体pCAMBIA2301-MdMYB10和沉默载体pTRV2-MdMYB10,在套袋苹果果皮下注射农杆菌诱导MdMYB10过表达和沉默,分析MdMYB10对解袋后苹果果皮苯丙氨酸代谢的影响。结果表明,在过表达MdMYB10的果皮组织中,MdMYB10表达量上调了19.62倍,MdPAL、MdCHS、MdF3H、MdDFR、MdANS、MdUFGT、MdFLS、MdANR均有不同程度的上调,只有MdLAR无显著变化;沉默MdMYB10的果皮组织中,MdMYB10表达量降低了87%;MdCHS、MdF3H、MdDFR、MdANS和MdUFGT均有不同程度的下调,其中MdANS和MdUFGT下调最多,分别下调83%和82%。在过表达MdMYB10的果皮中,花青苷含量升高了3.05倍,槲皮素–3–O–半乳糖苷、表儿茶素、原花青素B2、绿原酸、对香豆酸含量均有不同程度升高,根皮苷含量无明显变化;在沉默MdMYB10的果皮中,花青苷含量降低了83%,槲皮素–3–O–半乳糖苷和表儿茶素含量分别降低58%和52%,原花青素B2、根皮苷含量无明显变化,而绿原酸含量升高了24%,对香豆酸含量升高了21%。可见,MdMYB10不仅调控苹果果皮中花青苷合成,同时还调控苯丙氨酸代谢中绿原酸、对香豆酸、槲皮素–3–O–半乳糖苷、表儿茶素和原花青素B2等物质的合成,但对根皮苷的形成作用不明显。