硅对盐胁迫下黄瓜幼苗根系质膜、液泡膜酶活性的影响

研究硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及根细胞质膜H^＋-ATPase、液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase和Ca^2＋-ATPase活性的影响。结果表明：盐胁迫严重抑制黄瓜幼苗生长,根细胞质膜H^＋-ATPase、液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase和Ca^2＋-ATPase活性明显降低。硅处理明显提高盐胁迫黄瓜根液泡膜H^＋-ATPase、H^＋-PPase、Ca^2＋-ATPase活性,一定程度上维持了液泡膜质子泵活性,有效地防御了细胞质酸化,这可能是硅提高黄瓜耐盐性的一个重要因素。     

NaCl和Na2CO3 对玉米生长和生理胁迫效应的比较研究

分别用不同浓度的NaCl和Na2CO3溶液处理玉米,然后测定干重、渗透调节能力的变化,离子、丙二醛(MDA)、氨基酸（AA）、有机酸（OA）、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)的含量,液泡膜H+-ATPase（V-H+-ATPase）,液泡膜H+-PPase(V-H+-PPase)、超氧化物岐化酶（SOD）的活性。结果表明,玉米在Na2CO3作用下,其生长和生理变化和NaCl胁     

盐胁迫下不同K~+吸收抑制剂对小麦根系K~+/Na~+比和质膜相关蛋白活性的影响

为了研究不同K~+吸收途径在小麦耐盐机理中的作用,以小麦耐盐品种沧6005(C6005)和敏感品种矮抗58(AK58)为材料,通过K~+吸收相关抑制剂和NaCl对幼苗进行根系处理,测定并分析了根系K~+、Na~+含量、比值和质膜K~+转运相关蛋白活性的变化。结果表明:与正常条件生长小麦相比,250 mmol/L NaCl处理7 d后,2种耐盐性不同的小麦根系中的K~+/Na~+比明显降低,同时与敏感品种相比,耐盐品种能保持较高的K~+/Na~+比;NaCl胁迫下,通过3种抑制剂处理对K~+含量及K~+/Na~+比值的影响发现,与钾离子通道和非选择性阳离子通道途径相比,小麦根系K~+吸收主要通过钾载体途径;当该途径被抑制时,沧6005的K~+/Na~+比下降幅度明显高于矮抗58,表明耐盐品种更依赖该途径;NaCl胁迫下,钾载体途径被抑制时,小麦根系质膜质子泵H~+-ATPase和H~+-PPase活性明显降低,且沧6005降低幅度相对更大;NaCl胁迫下,钾载体抑制剂处理,对沧6005质膜K~+/H~+转运蛋白的抑制作用明显强于矮抗58,进一步证明上述结果。研究表明,盐胁迫下小麦主要通过钾载体途径吸收K~+,耐盐品种沧6005对钾转运载体的依赖程度更高;高NaCl环境中,细胞质膜质子泵活性和钾载体活性的提高对于维持K~+/Na~+比具有重要作用。为深入解析小麦耐盐机理提供了理论依据。     

百脉根液泡膜H+-PPase基因LcVP1植物表达载体构建与转基因毛白杨的获得

为通过基因工程手段进行杨树耐盐性状的遗传改良,本文分析已克隆的百脉根液泡膜H+-PPase基因LcVP1的cDNA序列,根据其与植物表达中间载体pGN上的酶切位点设计一对带酶切位点的特异性引物,以测序质粒为模板,PCR扩增百脉根液泡膜H+-PPase基因开放阅读框片段。双酶切PCR回收产物和pGN载体,将目的片段定向连接构建成植物表达载体pGVP,并转入根癌农杆菌;在此基础上,利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法,将百脉根液泡膜H+-PPase基因转入毛白杨基因组中。转基因杨树的获得,为获得耐盐性提高的杨树品系提供了基础。     

渗透胁迫下外源试剂对玉米幼苗微粒体膜Ca^2＋-ATPase活性的影响

以钙离子鳌合剂EGTA、钙通道阻断剂vp、钙调素拮抗剂TFP和ABA分别处理玉米幼苗,对渗透胁迫下根系和叶片质膜、液泡膜、线粒体膜以及总微膜Ca2 -A11)ase活性进行了测定.结果表明,正常条件下,叶片和根系微膜系统总Ca2 -ATPase活性随光照时间延长出现一个峰值.总体比较,渗透胁迫下三种膜上Ca2 -ATPase活性相当,而且均随渗透胁迫发生不同程度的变化.就微膜系统总酶活变化而言,叶片高于根系,渗透胁迫降低叶片酶活;而渗透胁迫对根系酶活性影响不大.分解列三种膜上,渗透胁迫对叶片酶活的提高均表现为正效应,根系上.对线粒体膜和液泡膜酶活提高表现为正效应,而对质膜酶活表现为显著抑制.外源试剂处理发现,ABA和EGTA在叶片上均可逆转PEG降低总酶活的效应,且在处理6 h时使得酶活性显著超过正常水平;而根系上表现不一:其中,vp对质膜上PEG提高酶活效应抑制作用较大.且显著提高线粒体膜酶活;ABA显著提高液泡膜上酶活性;TFP处理在胁迫前期基本表现为促进作用,而6 h之后大都表现为抑制效应.说明:渗透胁迫下,玉米叶片质膜、液泡膜以及线粒体膜均参与了胞质钙离子稳态的调控过程,外源试剂处理对Ca2 -ATPase具不同程度的调节作用,叶片和根系Ca2 -ATPase对外源试剂响应存在差异性.     

H~+焦磷酸酶促进植物磷利用的研究进展

植物的生长发育离不开磷这种大量营养元素,但其利用过程中仍旧存在几大主要问题:磷短缺、磷污染以及土壤有效磷含量低,而通过基因工程策略提高植物磷利用效率无疑是最有效的应对解决途径。其中,由植物质子焦磷酸酶(H+-PPase)介导的成效尤为突出,各种H+-PPase过表达转基因植株具有多方面且几乎一致的优异表型(包括耐低磷,耐盐,抗旱等),这可能与H+-PPase不同的细胞定位及其多功能性有关,并且涉及到质膜H+-ATPase的中间作用以及磷/糖的信号调控、代谢和转运。本文着重对H+-PPase与植物磷胁迫的内在关系、促进植物磷利用的研究成效及其可能的作用机理等方面进行综述,以期为H+-PPase在植物抗逆基因工程中发挥更大作用提供理论依据。     

棉花液泡膜H~+-ATPase A亚基的克隆及表达载体的构建

液泡膜H+-ATPase在植物应对非生物胁迫中起着十分重要的作用,对其关键亚基基因的克隆及分析,有助于阐释V-ATPase在逆境下的调节及响应机制。本研究利用RT-PCR技术从棉花中克隆了一个液泡膜H+-ATPase亚基A基因,命名为Gh VHA-A。该基因ORF为1 872 bp,编码623个氨基酸,预测的蛋白质理论分子量为68.41 k D,等电点为5.17。通过氨基酸序列比对和系统进化树分析发现,Gh VHA-A与可可V-ATPase A亚基的同源性最高,达到97.9%,在进化上亲缘关系较近;且在编码蛋白的氨基酸序列上有两个与ATP或GTP的磷酸基团相互作用的保守结构域"GAFGCGKT"和"PSVNWLISYS",说明A亚基是相对保守的。本研究构建了植物表达载体p CAMBIA 1304-VHA-A,并转入到根癌农杆菌(GV3101)中,为后续研究棉花V-ATPase A亚基基因在干旱胁迫应答中的功能奠定试验基础。     

土壤盐胁迫下宁夏枸杞的生理反应

以宁夏枸杞(LyciumbarbarumL.)主要栽培品种宁杞一号为试验材料,研究了不同浓度土壤盐胁迫下宁夏枸杞渗透调节、光合作用、抗氧化保护系统和糖代谢等生理性状的变化,结果显示:Na鄄Cl胁迫下,宁夏枸杞渗透调节物质以无机离子为主,主要为Na 和Cl-,并随外界盐浓度的增加而增加,K 则呈现下降的趋势,叶部积累的无机离子总量高于根部,枸杞根系质膜和液泡膜H -ATPase活性逐渐增强,且液泡膜H -ATPase活性高于质膜H -ATPase活性;在等渗的PEG6000处理下,有机溶质(甜菜碱,氨基酸,可溶性糖,有机酸)含量明显增加。盐胁迫下枸杞叶片光合作用总体呈现下降的趋势,在土壤盐浓度小于6g/kgNaCl胁迫范围时,光合作用PSⅡ的光化学活性保持较强的稳定性,Pn的下降主要受气孔限制,在盐分浓度大于6g/kgNaCl时,Pn的下降的原因是非气孔限制因素引起的。外源甜菜碱对盐胁迫下枸杞叶片膜质过氧化具有较好的缓解作用。通过钌红标记定位电镜观察发现盐胁迫下枸杞叶片细胞壁表面糖蛋白层明显增厚,并且随NaCl浓度增加而增厚、致密,当浓度超过9g/kgNaCl时,其细胞璧糖蛋白层开始疏松并大量的脱落。     

钙对植物耐盐性的影响

概述了盐胁迫下外源钙对植物耐盐性的影响,钙可抑制活性氧物质的生成、保护细胞质膜的结构、维持正常的光合作用,从而提高植物的耐盐性。而且细胞内的钙离子作为第二信使传递胁迫信号,调节植物体内的生理生化反应。     

过表达谷子液泡H~+-ATPase E亚基基因在拟南芥中的耐盐性

V-H+-ATPase在植物生长、发育和胁迫响应等生物学过程中发挥重要作用。本研究通过序列比对,从谷子中克隆到V-H+-ATPase E亚基基因Si VHA-E。进化树分析显示,Si VHA-E基因在进化上属于E1/E3亚族,与玉米V-H+-ATPase E亚基基因Zm VHA-EL亲缘关系较近。表达谱分析结果显示,Si VHA-E在高盐、茉莉酸甲酯(Me JA)、水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)处理下表达上调,在低温和低氮处理下表达下调。亚细胞定位分析表明Si VHA-E定位于液泡膜上。遗传转化拟南芥的耐盐性鉴定表明,在盐处理条件下,转基因株系的种子萌发率、幼苗主根长、植株鲜重及存活率显著高于野生型的。与野生型拟南芥植株相比,Si VHA-E过表达植株体内Na+含量减少,体内相对含水量提高。此外,ABA萌发试验结果显示,在种子萌发后期,Si VHA-E过表达植株对ABA更加敏感。研究表明,谷子Si VHA-E可以显著提高拟南芥耐盐性,这可能与其正向调控ABA信号途径以及减少植株体内Na+积累和水分散失有关。     

刺槐Na+/H+逆向转运蛋白RpNHX1基因的分离和生物信息学分析

盐分胁迫严重影响植物生长和产量.为了研究木本植物对盐分的适应性,利用5'RACE技术,从刺槐中克隆得到液泡Na /H 逆向转运蛋白基因RpNHX1.该基因长度为2 281 bp,含有一个开放阅读框,编码535氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白序列与大豆GmNHX1和拟南芥AtNHX1相似,氨基酸的同源性分别达85%和69%,RpNHX1属于NHX亚族的NHX-I分枝.用生物信息学的方法预测RpNHX1具有所有Na /H 逆向转运蛋白共同的结构特点,即含有疏水的N末端,10个跨膜螺旋区域和一个具有调节功能的C端亲水区域,其中氨氯吡嗪咪敏感基序和CaM结合域也是保守的.在4和5的螺旋区域之间,存在有一串带负电荷氨基酸,显示出有规律的排列模式,这些模式在生物界中的Na /H 转运蛋白中是保守的.结合亲疏水资料,我们认为Na /H 转运通道结构可能存在于这一区域.另外,也分析了RpNHX1可能的糖基化、酰基化和磷酸化位点.从这些数据中可以看出,RpNHX1可能在细胞中起到Na 区隔化作用.     

小麦质膜质子ATP酶基因和启动子序列(登录号:AY829002)

Plant plasma membrane H^＋ -ATPase fuels ATP and pumps protons from the cytoplasm to the cell exterior resulting in acidification of plant cell wall and alkalinization of cytoplasm. This electrochemical gradient across the PM plays an extremely important role in plant growth and development. We isolated promoter and complete gene of plasma membrane H^＋ -ATPase from common wheat （Triticum aestivum L.cv. yumai 18）. The genomic sequence of the enzyme includes fourteen introns and fifteen exons. Existence of GGGCGGG sequence in promoter, located upstream-135, indicates that the enzyme is typical of “housekeeping” genes expressed in most tissues.     

玉米光合特性和冠层微环境对密度和行株距配置的响应

适宜密度及行株距配置可构建合理的玉米群体和冠层结构,提高光合效率,系统分析玉米光合特性及冠层微环境对密度和行株距配置的响应机制,为华北平原玉米光温高效生产提供科学依据。试验采用裂区设计,主区设密度6.75万株/hm ²（D1）和8.25万株/hm ²（D2）,副区为3种行株距配置:60cm等行距（H1）、宽窄行80cm+40cm（H2）、匀播（H3）38cm（行株距相同,D1）和34.5cm（行株距相同,D2）。结果表明:常规生产密度等行距（D1H1）种植和高密度宽窄行（D2H2）种植能形成合理的群体冠层结构,具有适宜的冠层温度、CO₂浓度和相对湿度,能促进植株对光能的吸收和利用,提高净光合速率,从而获得较高的产量。因此,在常规密度等行距种植基础上,进一步增加密度至8.25万株/hm ²时,宽窄行种植方式具有较高的产量潜力。     

实时荧光定量RT-PCR法对志贺菌外排泵基因emrE的表达分析

测定临床耐多药志贺菌株H24的外排泵emrE基因的表达情况,尝试建立一个快速检测外排泵基因表达的方法。提取多耐药志贺菌株H24的RNA,用实时荧光定量RT-PCR方法验证H24的外排泵emrE基因mRNA表达水平和耐药的相关性。实时荧光定量RT-PCR获得H24的外排泵基因emrE的mRNA相对表达量,emrE基因的相对表达量为内参基因gapA的2万多倍;同一标本重复扩增,emrE和gapA基因相对拷贝数的平均变异系数分别为1.4%和1.3%,提示本方法可准确检测二者的相对拷贝数。由emrE基因的高表达可以推断它与志贺菌的多耐药有正相关性,这个推断结果与以前通过克隆emrE基因的方法得到的结果一致。所建立的emrE基因荧光定量RT-PCR诊断方法特异性好、敏感性高,SYBR GreenⅠ荧光定量RT-PCR可进一步应用于志贺菌多耐药株其他外排泵的临床诊断和科学研究。     

樱桃不同杂种优系的组织培养与快速繁殖

以樱桃的优良杂种优系F8、F10（Prunus.avium L.×Prunus . pseudocerasus L.）以及H8、H10（Prunus. cerasus L ×Prunus.pseudocerasus L.）为材料,MS和F14为基本培养基,通过添加不同浓度的6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、 3-吲哚丁酸(IBA) 、赤霉素（GA3）进行杂种樱桃组织培养和快速繁殖技术的研究。结果表明：F14+6-BA （0.3～0.5）mg/L+GA30.1(单位下同)适合各个杂种优系初代培养诱导出植株,F14+6-BA （0.5～1.0）+IBA （0.1～0.3）+GA30.1能够很好的促进各个杂种优系分化不定芽,1/2MS+IBA0.5（或NAA 0.8）是各个杂种优系的最佳生根培养基。     

不同棉花群体冠层数字图像颜色变化特征研究

 为了探索利用数字图像监测棉花长势的方法,研究了不同群体的冠层数字图像颜色变化特征。结果表明,RGB模型中,R分量在全生育期呈现开口向上的二次曲线变化趋势;G分量变化为开口向下的二次曲线;不同密度B分量差异较大,变化曲线形状介于R和G之间。RGB组合性状中,R/(G+B)、R/G、R、R/B类似,B、B/(G+R)、B/G类似,G、G/(R+B)类似,其中R/G、G/(R+B)、R/(G+B)的二次曲线特征更明显。HIS模型中,H分量变化趋势为开口向上的二次曲线;I分量变化基本符合二次曲线;S分量变化无二次曲线特征。R,G,R/G、G/(R+B)、R/(G+B)以及H分量在整个生育期变化具有一定的规律可循,可能是反映作物长势的潜在指标,这将对数字图像监测作物长势具有重要意义。     

短柄草磷转运蛋白家族基因的克隆及表达分析

植物高亲和力磷转运蛋白Pht1家族是一类H2PO4-/H+共转运子,主要在根系中负责磷的吸收和转运,其表达受低磷调控,对该家族成员的研究有助于揭示磷的吸收和转运机制。根据水稻、拟南芥、大麦中磷转运蛋白基因的序列,预测出短柄草Pht1家族共有12个成员,分别命名为BRAdi;Pht1;1~BRAdi;Pht1;12,设计基因特异引物,对基因组和cDNA全长基因进行克隆、测序,通过对基因编码的氨基酸序列同源比对分析,构建了系统发生树,并利用实时荧光定量PCR技术对各基因成员的表达模式进行了分析。结果表明,预测到的成员具有Pht1家族的典型结构,成员间的同源性高,进化树分析将这12个同源基因分为不同的亚组,这些同源基因与大麦的同源性较高,其次是水稻,而与拟南芥的同源性最低。这些基因在不同的组织中表达量不同,在种子中的表达量最高,有5个基因在苗期根中的表达显著高于叶片。     

基于主成分分析的吸鱼泵对鱼类损伤评价方法

采用主成分分析法建立吸鱼泵的损伤综合评价方法,为吸鱼泵的研究与改进提供装备技术参数。使用真空吸鱼泵对鲫鱼进行吸捕试验,获取鱼体损伤数据。通过测定体表损伤面积比率、24 h存活率、红细胞数量、白细胞数量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷丙转氨酶(ALT)活力、肌酐(Cr)含量等多个关键指标值,采用主成分分析法进行相关性分析,建立损伤综合评价模型。结果显示：采用主成分分析法提取出3个主成分的累积贡献率达到78.232%,可反映出鱼体损伤的大部分情况;损伤评价综合评价模型：F=0.285X₁+0.111X₂+0.316X₃+0.366X₄-0.118X₅+0.234X₆,真空吸鱼泵对鱼的体表和内脏无显著损伤情况,综合得分-0.102,与对照组接近,表明真空吸鱼泵对鱼的损伤影响很小。研究表明,SOD活力、白细胞数和体表损伤面积比率是对损伤评价影响较大的数据指标,采用主成分分析法建立的综合损伤评价模型可以作为评价鱼损伤情况的一种可行方法,为吸鱼泵的改进研究提供了有力参考。     

二氧化氯消毒外植体提高玉露愈伤分化再生效率

本研究拟评价环境友好型消毒剂二氧化氯消毒外植体对玉露组织培养的影响。以常规次氯酸钠消毒方法为对照,采用83 mg/L和111 mg/L液体二氧化氯对姬玉露叶片进行消毒,后用于愈伤组织诱导和分化再生研究。结果发现,二氧化氯具有与次氯酸钠相似的消毒效果,外植体污染率均低于3%;二者的愈伤组织诱导率均超过95%,但二氧化氯消毒组出愈时间比对照组提前4 d。二氧化氯消毒与对照组最适愈伤分化培养基均为1/2MS+3%蔗糖+3%甘露醇+5 mg/L硫酸铜+0.5 mg/L BAP+0.2 mg/L IAA+0.25%植物凝胶,愈伤分化率分别为92.8%和93.4%(p>0.05),但二氧化氯消毒组平均绿芽数比对照组高出46%(p<0.05)。不添加任何植物激素的1/2MS培养基最适合生根培养,在二氧化氯消毒组和对照组中生根率分别为87.9%和83.3%。农家肥和蛭石按1∶1比例混合的基质有利于玉露的移栽,存活率达到90%。本研究表明二氧化氯能用于玉露组织培养,且提高其繁殖效率。