超声辅助萃取HPLC法测定烟草中蔗糖、果糖、葡萄糖含量

[目的]建立超声辅助萃取HPLC法测定烟草中蔗糖、果糖、葡萄糖含量的方法。[方法]样品采用水提取,超声萃取,C18固相萃取柱净化,以乙腈∶水=70∶30（V/V）为流动相,经Agilent Zorbaxcarbohydrate柱（4.6 mm×250.0 mm,5μm）检测,流速为1.0 ml/min,柱温为30℃,示差折光检测器温度为35℃。[结果]该法RSD为0.89%-0.98%（n=5）,加标回收率为98.02%-99.16%,糖类质量浓度在0.625-20.000 mg/ml内与峰面积呈现良好的线性关系,相关系数在0.998 5（n=6）以上。[结论]该方法快速准确,是检测烟草蔗糖、果糖、葡萄糖含量的可靠方法。     

利用基因芯片筛选甘蔗成熟期叶片差异表达候选基因

利用Agilent甘蔗4×44k（perarray）芯片分析甘蔗叶片在甘蔗成熟期的差异表达基因,并通过生物信息学手段对基因芯片杂交结果进行分析。芯片杂交结果符合质控标准,并且杂交数据重复性良好,结果可靠。在甘蔗生长过程中8个时间点上,共筛选出相关差异在2倍以上的基因20个,其中上调表达基因17个,下调表达基因3个。这些候选基因分别涉及不同水平分子进程和多种代谢途径。     

转录因子NAC的研究进展

NAC转录因子是植物所特有的一类转录因子,并广泛存在于不同的植物中。从NAC发现至今经过十几年的时间,NAC转录因子的结构和功能得到了较深入的研究。本文介绍了NAC家族的分类,NAC结构域蛋白的特点,NAC的生物学功能及其与植物的生长发育、抗性之间的关系。     

甘蔗蔗糖磷酸合成酶磷酸化位点的突变及相应表达载体的构建

用Clontech公司的定点突变试剂盒TransformerTMSite-Directed Mutagenesis Kit对克隆载体pMD18T-SPS3L上的SPS基因SPS3L进行定点突变,使其459位的丝氨酸密码子分别突变为编码苏氨酸、丙氨酸和谷氨酸的密码子。然后将突变后的和未突变的SPS3L基因分别克隆至表达载体质粒pCAMBIA1301中,构建重组质粒pCAMBIA1301-SPS3L。经测序鉴定,对SPS3L基因的定点突变成功,构建表达载体pCAMBIA1301-SPS3L成功。     

甘蔗果糖-1，6-二磷酸酯酶的cDNA片段克隆及序列分析

植物生长发育所需要的光合产物大部分以蔗糖的形式供应和运输,其中果糖-1,6-二磷酸酯酶(fructose-1,6-bisphosphatase,FBPase)水解果糖-1,6-二磷酸(FBP)形成F6P和无机磷.根据GenBank登录的甘蔗细胞质型FBPase基因(GenBank登录号x89006)的序列设计引物,从甘蔗叶片cDNA文库和茎中扩增出FBPase基因的cDNA片段sfbp1和sfbp2,并构建到pMD18-T载体进行序列测定和分析.结果表明,sfbp1和sfbp2长均是1180bp,包含完整的开放读码框,编码332个氨基酸.sfbp1核苷酸序列及其推演的氨基酸序列与甘蔗FBPase基因进行序列比对,相似性均是99%.采用DNAMAN比对分析sfbp1和sfbp2的cDNA序列及其推演的氨基酸序列,结果表明,相似性分别是99.93%和99.7%.采用ExPASy软件预测推演的sfbp1的分子量大小为36.074kD,理论等电点为5.83.     

典型温带季风地区浮萍科植物遗传多样性

吉林省为典型温带季风地区,其浮萍科植物资源具有与中国热带、亚热带地区不同的特点。在吉林省各地共收集到41份浮萍种质资源,通过形态学分类和基于叶绿体atpF-atpH间隔序列和rpS16内含子序列的分子生物学鉴定,这些种质分别属于紫萍属(Spirodela)和青萍属(Lemna),共有Spirodela polyrhiza、Lemna perpusilla、Lemna turionifera、Lemna aequinoctialis等4个物种。除L.aequinoctialis仅发现一份种质外,其余三种分布较为均等,其中S.polyrhiza、L.perpusilla、L.turionifera分别有12、13、15份种质。遗传多样分析结果表明,叶绿体基因组中atpF-atpH和rpS16的核苷酸多样性指数分别为0.034 04和0.065 31,平均每Kb核苷酸差异数分别为21.446和60.544,单倍型多样性指数分别为0.696和0.750。通过与南方地区浮萍科植物对比发现,吉林省浮萍科植物缺少芜萍属(Wolffia)和少根紫萍属(Landoltia),且L.aequinoctialis的分布远远低于南方,总体上遗传多样性较小。本研究为浮萍科物种鉴别和种间亲缘关系分析提供分子依据,有利于今后对东北地区乃至其它温带季风地区浮萍科植物的研究。     

甘蔗ADP/ATP转运蛋白酶基因克隆及其序列的生物信息学分析

摘要：【研究目的】甘蔗(Saccharum officinarum Linn) 是C4光合途径作物,有着特殊的能量代谢系统,研究其能量代谢过程的ADP/ATP转运蛋白酶基因具有重要的意义。【方法】本研究采用同源克隆原理和PCR技术克隆甘蔗AAC转运蛋白酶基因,并应用生物信息学方法,对其进行多序列比对分析、物理性质分析、三级结构预测、亚细胞定位、跨膜区域预测和疏水性分析。【结果】克隆获得甘蔗AAC cDNA序列全长为1170bp,包括一个可编码387氨基酸的完整ORF。生物信息学分析显示,AAC家族基因的N端序列相对不保守,C端序列高度保守;其的分子量是42.265 kD,理论等电点是9.79,预测其为稳定的蛋白;GRAVY值为-0.099;含有6个跨膜区域;其6个跨膜螺旋(TM1-TM6)跨越磷脂双分子层结构,盐桥可能是通过中间的3个连接螺旋α1-α3共同构成的;定位在细胞质的概率为60.9%。【结论】本研究获得甘蔗AAC 完整ORF序列,并通过生物信息学预测该基因所编码的蛋白为一个稳定跨膜蛋白,其可能定位在细胞质。这些研究为甘蔗AAC基因的深入研究和应用奠定初步基础。     

甘蔗F2KP基因的分子改造及其表达载体的构建

果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase,F2KP)是影响生物碳积累和分配的调控关键酶,同时也是一个具有激酶和酯酶两种催化活性的双功能酶。为筛选出高酯酶酶活性的改造酶分子,本研究通过定点突变与片段缺失方法改造蔗叶F2KP基因,将蔗叶F2KP基因的Asp442、His508和Arg446分别突变为Gly、Ala和Pro,并且将分别缺失F2KP基因的酯酶的大部分和激酶的大部分构建F2KP激酶重组片段和酯酶重组片段,将突变后的基因与表达载体pPIC9K双酶切后进行连接,构建重组质粒。经过菌落PCR和双酶切重组质粒均证明已将目的片段转到酵母表达载体pPIC9K内。     

2个不同抗旱性小麦品种耗水特征及根系生理特性对开花期干旱的响应

为探明不同抗旱性小麦品种的耗水特征、根系生理特性及产量对开花期干旱的响应，以抗旱性强品种"新春6号"（XC 6）和抗旱性弱品种"新春22号"（XC 22）为试材，在土柱栽培和大田条件下设置常规灌溉（CK）、开花期轻度干旱（T1）和中度干旱（T2）处理，研究干旱胁迫对滴灌麦田耗水特征、不同土层根系生理特性和产量的影响。结果表明：开花期干旱后2个小麦品种全生育期耗水量和耗水强度均表现为CK>T1>T2，拔节—孕穗期耗水模系数最大。T1处理复水后伤流液、根系活力、根系水力学导度（Lpr）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及可溶性蛋白（SP）含量显著提高，进而促进地上部质量和千粒重增加，提高产量和水分利用效率。与XC 22相比，XC 6伤流液、Lpr、根系活力、SOD、POD、SP含量、地上部质量以及产量均显著增加，T1处理下XC 6的伤流液、Lpr较XC 22高5.4%~25.1%，2.2%~15.7%；0—20，20—40，40—60 cm土层SOD （6.9%~20.0%，2.6%~24.7%和3.6%~31.1%）、POD （4.1%~19.1%，3.9%~25.2%和3.7%~21.6%）、CAT （7.8%~15.2%，8.3%~13.3%和10.8%~13.3%）活性及SP （4.5%~20.4%，0.8%~29.4%和1.3%~7.9%）含量显著高于XC 22。根质量、地上部质量和产量与耗水量呈二次抛物线关系，与伤流液、Lpr、MDA和CAT活性呈显著正相关。水分处理与品种互作对Lpr、POD、CAT活性及SP含量影响显著。因此，抗旱性强品种开花期轻度干旱可降低耗水量，提高根系SP含量及抗氧化酶活性，增强根系活力，促进地上部质量提高，有利于提高产量和水分利用效率。