青花菜β-1,3葡聚糖酶基因的克隆、表达分析及其植物表达载体的构建

根据其他植物的β-1,3-葡聚糖酶基因保守域序列设计简并引物,扩增出青花菜β-1,3-葡聚糖酶基因的中心区段,结合5′RACE和3′RACE技术获得该基因的5′端序列和3′端序列,经序列拼接获得1个1 277 bp 的cDNA,在GenBank 中登录号为EF484879,定名为BObg.序列分析结果表明,该cDNA 包含1个1 056 bp的开放阅读框,编码352个氨基酸,其理论上的等电点PI=7.314,相对分子质量为3.892×104,聚类分析显示该序列与已报道的其他植物的β-1,3-葡聚糖酶基因具有较高氨基酸序列同源性.利用未接种和接种霜霉病后不同时期的青花菜植株细胞进行半定量RT-PCR分析,结果表明,该基因在霜霉病接种后48 h优势转录表达,未接种和接种后其他时期都呈低水平转录表达.利用pBI121质粒构建含35S启动子的正义表达载体,酶切图谱和PCR分析结果证明该表达载体构建成功.     

利用RACE方法克隆小麦β-1,3-葡聚糖酶基因的全长cDNA

【目的】研究小麦抗条锈菌的分子机制,在受条锈菌侵染的非亲和组合小麦叶片中克隆一个新的β-1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA。【方法】采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增技术(RACE),在感染小麦条锈菌的小麦(水源11)叶片中进行-β1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA的扩增。【结果】得到了一个1338 bp-β1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA,Genbank上注册号为DQ090946,测序结果和序列生物信息学分析结果表明,其与-β1,3-葡聚糖酶基因gi3757681和gi6782375的同源性分别为94.3%和92.1%。该全长cDNA具有完整的编码框,编码334个氨基酸,Genbank上注册号为AAY96422,与-β1,3-葡聚糖酶CAA77085和AAA32958的同源性分别为95.8%和86.7%。【结论】初步推断此全长cDNA是小麦中编码-β1,3-葡聚糖酶的一个新基因。     

葡萄抗病相关基因VvIPK2的克隆、序列分析及表达

以金星无核葡萄叶片为试验材料,采用RT-PCR结合RACE技术克隆得到IPK2同源基因全长cDNA序列,命名为VvIPK2(GenBank登录号:KF752483),全长1 853 bp,含有1个918 bp的开放阅读框,编码305个氨基酸,预测VvIPK2蛋白质分子量为3.421×104,理论等电点为5.38。系统进化分析表明,VvIPK2编码的氨基酸序列与拟南芥、盐芥、大豆和菜豆的一致性分别为65.23%、63.56%、54.84%和52.18%。荧光定量RT-PCR分析结果表明,VvIPK2在葡萄叶片和茎中的表达水平高于根和花,葡萄霜霉病菌侵染后72 h内均可诱导VvIPK2基因的表达,且相对表达量均高于对照(处理0 h),说明VvIPK2基因在葡萄应答霜霉病菌侵染过程中可能发挥着重要作用。     

小麦根腐离蠕孢菌诱导小麦β-1,3-葡聚糖酶基因的克隆及其表达

为了明确小麦受小麦根腐离蠕孢侵染后β-1,3-葡聚糖酶基因的表达情况,采用RT-PCR方法在受小麦根腐离蠕孢菌侵染后的小麦叶片中扩增β-1,3-葡聚糖酶基因,然后对侵染后的小麦叶片总RNA进行Northern斑点杂交。结果表明,克隆到了β-1,3-葡聚糖酶基因,该基因在小麦被侵染12 h时开始表达,在48 h后未见表达。对照中未见表达。可推断出此β-1,3-葡聚糖酶基因是被小麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianum）侵染后诱导表达的。     

小麦β-1,3-葡聚糖酶性质及其对小麦根腐离蠕孢菌的抑菌作用

为了明确小麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianum）侵染小麦后被诱导表达的β-1,3-葡聚糖酶基因所编码的β-1,3-葡聚糖酶的性质及其与抗病性的关系,采用生物信息学的方法对β-1,3-葡聚糖酶的一级结构、信号肽和跨膜结构进行了预测分析。结果表明β-1,3-葡聚糖酶是一种分泌型碱性蛋白酶,主要存在于胞外。将克隆到的β-1,3-葡聚糖酶基因构建成重组质粒并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导后,分离纯化得到了原核表达的β-1,3-葡聚糖酶,对其在体外对小麦根腐离蠕孢菌生长的抑制作用的研究发现,β-1,3-葡聚糖酶对小麦根腐离蠕孢具较强抑菌活性。     

霜霉病菌诱导大白菜几丁质酶和葡聚糖酶基因的表达

以大白菜抗霜霉病菌品种为材料,采用实时定量PCR技术检测接种霜霉病菌(Peronospora parasitica)后几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因的表达。结果表明,霜霉病菌接种处理显著诱导了几丁质酶基因在大白菜抗病品种中的表达,但β-1,3-葡聚糖基因的表达却呈现双峰曲线特点,表明这两种基因可能在大白菜对霜霉病抗性中起到了重要作用。     

苍白杆菌SY286菌株纤维素酶基因的克隆与表达

由卵菌引起的植物病害大多难以控制,常因再侵染次数多,暴发流行而导致严重损失。卵菌细胞壁的主要成分为纤维素,因此具有产生纤维素酶能力的生防菌能够更好的用于防治卵菌门真菌引起的植物病害。SY286菌株对葡萄霜霉病菌具有较强抑制活性。纤维素酶活性检测试验结果显示,SY286菌株代谢产物中含纤维素酶,菌落周围透明带宽度达5.9mm。根据已报道的纤维素酶基因序列设计引物,经聚合酶链式反应(PCR)扩增得到了561bp纤维素酶基因相关片段,经Blast比对,该与内切β~(-1),4-葡聚糖酶基因序列相似性达99%,即为SY286基因的核心序列。根据此片段的序列设计特异性引物,通过交错式热不对称PCR(TailPCR)得到其上下游序列,经拼接获得完整的纤维素酶基因的开放阅读框(ORF)序列(命名为SY286基因)。该基因序列ORF长度为1494 bp,编码1个含497个氨基酸的蛋白质,预测其蛋白分子量为55.04k Da,理论等电点PI为8.12。经Blast比对,该序列与内切β~(-1),4-葡聚糖酶编码序列相似性达99%,确定SY286基因为内切β~(-1),4-葡聚糖酶基因。并利用SDS-PAGE电泳对该蛋白在E.coli BL21(DE3)中的表达结果进行了检测。经0.5mmol·L~(-1)的IPTG诱导下,重组菌在15℃、22℃、30℃和37℃条件下的表达产物均可在PAGE凝胶上出现特异性条带。经检测重组菌具有纤维素酶活性。试验结果为研究纤维素酶在植物病害生物防治中的应用,以及SY286菌株抑菌分子机理研究和菌株的遗传改良奠定了基础。     

多粘芽孢杆菌β-葡聚糖酶特性及其基因克隆

对多粘芽孢杆菌所产的β-葡聚糖酶特性进行了分析.结果表明:该酶的最适温度为50 ℃,在60℃以下酶相对稳定.通过PCR方法扩增和克隆了该酶基因的全长DNA序列,长度为734 bp,其中开放阅读框架长714 bp,编码238个氨基酸.经Blast分析,该序列与已登陆的多粘芽孢杆菌和浸麻芽孢杆菌的同源性较高,分别为99%和82%.     

木霉T88 β-l,6-葡聚糖酶(BGN16.2)的基因克隆、表达及同源建模

利用RT-PCR方法克隆得到β-l,6-葡聚糖酶BGN16.2的cDNA序列,并采用半定量RT-PCR法,研究以茯苓粉及病原菌细胞壁为诱导物对该基因诱导表达的影响。构建该酶基因到酿酒酵母诱导型表达载体pYES2上,转化酿酒酵母,用CMC糖化力法对目的基因表达产物的酶活性进行检测。克隆得到BGN16.2的cDNA基因开放阅读框长度为1290bp,编码429个氨基酸,推测蛋白分子量为48kDa,预测的等电点pI为5.25。该基因能在酿酒酵母中表达有生物活性的β-l,6-葡聚糖酶并分泌到胞外。发酵液中的酶活在培养60h时达到最高(2.1U·mL-1),最适酶解温度为50℃,最适pH值为5.5。对该酶的一二级结构进行生物信息学分析的基础上,利用同源建模的方法完成了该酶的活性区域三级结构的建模。     

β-1, 3-葡聚糖酶与植物的抗病性

综述了β-1,3-葡聚糖酶在植物抗病性方面的研究进展。β-1,3-葡聚糖酶在体外抑制病原物的生长;病 原物的侵染诱导植物β-1,3-葡聚糖酶活性升高和产生新的β-1,3-葡聚糖酶同工酶,这些高活性的β-1,3-葡聚糖 酶或特异性的同工酶提高了植物的抗病性;组成型表达β-1,3-葡聚糖酶基因的转基因植物,可有效地抵抗病 原物的侵袭。由于β-1,3-葡聚糖酶和病原菌的多样性及其它们在植物体内分布的不同,使得各种β-1,3-葡聚糖 酶在植物抗病性中的作用也不尽一样。     

穴盘规格和苗龄对塑料大棚菜豆性状及产量的影响

本试验以菜豆品种先行者为试材,采用32孔、50孔两种规格穴盘,设置10、15、20、25 d等4个苗龄段,通过研究不同穴盘规格和苗龄对菜豆性状及产量的影响,筛选出适合菜豆育苗的穴盘规格和适宜的苗龄。结果表明：穴盘育苗的营养面积增大,菜豆产量随之增加,25 d苗龄条件下,32孔穴盘的前期产量和总产量均显著高于50孔穴盘;随着苗龄的增长,菜豆的前期产量和总产量呈增加趋势,其中25 d苗龄的产量显著高于其他苗龄。综合上述各项指标,菜豆育苗阶段,10 d苗龄可选用32孔、50孔穴盘,15 d以上秧苗选用32孔穴盘为宜。     

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径。以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L^-1)和正常氮(5 mmol·L^-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析法综合评价小麦品种的耐低氮性。结果表明,在低氮胁迫下小麦幼苗的根干重、根冠比和初生根数目显著提高,茎叶干重、植株干重和最大根长不同程度的降低,7个苗期性状指标在两个氮水平下均存在显著性差异。主成分分析提取3个主成分,贡献率分别为 43.575%、22.904%和17.873%,累积贡献率达 84.351%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将118份小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出3份耐低氮型小麦（齐大195、金丰7183和天民198）和2份强耐低氮型小麦（山农0917和鲁麦8号）。不同小麦品种的耐低氮机制不同,研究结果为小麦耐低氮品种的选育提供理论依据和材料基础。     

ICP-OES法同时测定果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡含量

果蔬样品经混酸消化后,控制一定的酸度,定容后应用等离子体发射光谱法(ICP-OES)对果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡六种有害重金属进行测定,研究了分析测定条件,方法简单快速。测定结果表明,五种元素的加标平均回收率在91.0%~107%之间。其RSD均小于3.5%。按该方法进行处理及测定铅、砷、镉、铬、铜、锡,在选择的测定条件下最低检出限分别为0.0006 mg/kg、0.0003 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.00005 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.0006 mg/kg。     

Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception

Anatomical and physiological observations in monkeys indicate that the primate visual system consists of several separate and independent subdivisions that analyze different aspects of the same retinal image: cells in cortical visual areas 1 and 2 and higher visual areas are segregated into three interdigitating subdivisions that differ in their selectivity for color, stereopsis, movement, and orientation. The pathways selective for form and color seem to be derived mainly from the parvocellular geniculate subdivisions, the depth- and movement-selective components from the magnocellular. At lower levels, in the retina and in the geniculate, cells in these two subdivisions differ in their color selectivity, contrast sensitivity, temporal properties, and spatial resolution. These major differences in the properties of cells at lower levels in each of the subdivisions led to the prediction that different visual functions, such as color, depth, movement, and form perception, should exhibit corresponding differences. Human perceptual experiments are remarkably consistent with these predictions. Moreover, perceptual experiments can be designed to ask which subdivisions of the system are responsible for particular visual abilities, such as figure/ground discrimination or perception of depth from perspective or relative movement--functions that might be difficult to deduce from single-cell response properties.     

一串红N、P、K、Ca、Mg、Fe缺素症状研究

以‘展望红’为材料,研究N、P、K、Ca、Mg、Fe缺乏对其生长发育的影响,并总结缺素症状,研究结果表明:N缺乏时植株矮小,叶发黄;P缺乏时叶色暗绿,且影响开花;K缺乏时基部叶枯黄,并易落叶;缺Fe症状较为明显,但能正常开花;Ca、Mg未表现出缺素症状,且各项指标要优于全素处理;N、P显著影响一串红的生长发育,K对开花品质的影响较大。     

Strong, transparent, multifunctional, carbon nanotube sheets

Individual carbon nanotubes are like minute bits of string, and many trillions of these invisible strings must be assembled to make useful macroscopic articles. We demonstrated such assembly at rates above 7 meters per minute by cooperatively rotating carbon nanotubes in vertically oriented nanotube arrays (forests) and made 5-centimeter-wide, meter-long transparent sheets. These self-supporting nanotube sheets are initially formed as a highly anisotropic electronically conducting aerogel that can be densified into strong sheets that are as thin as 50 nanometers. The measured gravimetric strength of orthogonally oriented sheet arrays exceeds that of sheets of high-strength steel. These nanotube sheets have been used in laboratory demonstrations for the microwave bonding of plastics and for making transparent, highly elastomeric electrodes; planar sources of polarized broad-band radiation; conducting appliqués; and flexible organic light-emitting diodes.