甜椒内质网小分子热激蛋白基因(CaHSP22.5)克隆及其在转基因烟草中的表达分析

[目的]克隆甜椒内质网小分子热激蛋白基因(CaHSP22.5),并检测其表达特性,为探究其在植物抗逆中的调控机制提供理论依据.[方法]克隆CaHSP22.5基因并构建其表达载体pBI121-CaHSP22.5,转化农杆菌LBA4404后通过叶盘法转化野生型烟草,即获得CaHSP22.5转基因株系;以转pBI121空载体的野生型烟草为对照组.对转基因株系和野生型烟草进行4℃6 h低温处理,根据幼苗成活率测定CaHSP22.5基因表达对植株耐寒性的影响.采用脉冲振幅调制叶室荧光仪Li-6400测量4℃处理10 h后野生型植株与CaHSP22.5转基因株系叶绿素荧光,根据非光化学淬灭系数(NPQ)值测定CaHSP22.5基因表达对在低温下植株光合作用的影响;使用过氧化氢(H2O2)钛络合物法对烟草叶片中H2O2进行定量分析,通过测定活性氧(ROS)积累程度分析CaHSP22.5对植物光合系统的影响;采用检测柠檬酸合成酶(CS)活性的方法,在体外通过对变性CS复性的影响测定CaHSP22.5的分子伴侣活性.[结果]经低温处理后发现CaHSP22.5转基因株系13号、24号和32号幼苗的平均存活率分别为84%、75%和52%,而野生型烟草的平均存活率为30%,CaHSP22.5转基因株系烟草幼苗成活率菌高于野生型幼苗.低温处理10 h后发现CaHSP22.5转基因植株NPQ较野生型植株显著升高(P<0.05),说明转基因烟草中CaHSP22.5的积累有利于保护光合系统,在低温胁迫下清除ROS.同时发现低温胁迫导致植株ROS产量增加,CaHSP22.5转基因植系与野生型相比ROS积累水平较低.不同浓度的CaHSP22.5均可使变性的CS复性,且其CS活性均高于未添加CaHSP22.5的CS活性.[结论]CaHSP22.5蛋白可增强植株的耐寒性及光合作用,在植物体内可降低ROS积累,减轻脂质过氧化,同时具有分子伴侣活性.     

甜椒耐寒种质耐低温IL系的筛选及低温胁迫下生理应答差异

本实验以野生甜椒(CA157)、栽培甜椒(CA52)和二者渐渗系(CL122)群体为材料,进行了耐低温IL系的筛选和低温胁迫对甜椒幼苗生理生化指标的测定。结果表明,渐渗系CL122在整个低温处理及恢复过程中与CA157表型相近,耐寒性显著高于CA52。低温胁迫下,对三种材料幼苗的相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、PSⅡ光化学效率、抗氧化酶活性等指标的分析发现有些指标与抗性密切相关。说明野生甜椒染色体上可能含有控制其耐寒性的关键QTL,幼苗低温应答指标可以鉴定植株的抗性,但应选择差异化较明显的时期。     

农杆菌介导的甜椒遗传转化体系的建立

以低温渗透系甜椒CL122为材料,采用其子叶节为外植体材料,研究了农杆菌介导的甜椒遗传转化体系的主要影响因子,如卡那霉素选择压、农杆菌菌液浓度、乙酰丁香酮浓度、侵染时间、共培养时间、激素浓度等,初步建立了一个高效的甜椒遗传转化体系。结果表明:最适的卡那霉素选择压为50 mg/L,乙酰丁香酮浓度在100μmol/L时可以明显提高外植体的抗性芽数,最适合的预培养时间和共培养时间为2 d,最佳侵染时间5 min,外植体在MS+0.2 mg/L IAA(吲哚乙酸)+400 mg/L特美汀培养基上生根率最高。     

拟南芥高迁移率族蛋白B(HMGB)族基因的克隆及表达分析(摘要)(英文)

[目的]为研究高等植物高迁移率族蛋白B家族的功能及作用模式。[方法]运用RT-PCR方法克隆出拟南芥HMGB蛋白家族中的3个基因:At2G34450、At5G23405、At5G23420,并运用SDS-PAGE、Northern检测及亚细胞定位等手段检测这3种蛋白在大肠杆菌及拟南芥中的表达。[结果]经鉴定,以上3种蛋白的分子量分别为17.5、17.0和27.5KD,在拟南芥中表达量At5G23420At5G23405At2G34450,且这3种蛋白均定位于细胞核内。[结论]该研究结果为深入研究高等植物中HMGB家族蛋白的生物学功能奠定了基础。     

γ-氨基丁酸对小麦耐盐性的影响

[目的]探究盐胁迫条件下γ-氨基丁酸(GABA)对小麦中光合活性和抗氧化活性的影响,进而揭示GABA提高小麦耐盐性的作用机理.[方法]测定不同浓度梯度GABA处理盐胁迫下小麦萌发幼苗的各生理参数,包括气体交换、光合作用量子产量、光合色素、抗氧化酶活性、丙二醛含量和相对电解质渗漏等,并分析比较不同处理对小麦苗光合活性和抗氧化活性的影响.[结果]外源GABA处理能提高小麦幼苗的光合活性和抗氧化活性,经0.75 mmol/L GABA处理后,小麦幼苗的光合活性和抗氧化活性显著提高(P<0.05),同时小麦生物膜的损伤得到修复.[结论]GABA是通过增强小麦的光合活性和抗氧化活性来提高小麦对盐胁迫的耐受性.     

拟南芥高迁移率族蛋白B族基因At2G34450在毕赤酵母中的表达及纯化(英文)

[目的]观察拟南芥高迁移率族蛋白B族基因At2G34450在毕赤酵母体系中的表达,获得重组蛋白。[方法]将At2G34450基因插入含AOX1启动子和α分泌信号肽序列的酵母表达载体pPIC9K中,用SalⅠ将重组质粒线性化,电击转化毕赤酵母GS115感受态细胞,筛选阳性整合子进行甲醇诱导表达。[结果]拟南芥At2G34450在酵母培养基中实现了表达,表达产物经SDS-AGE鉴定为重组蛋白。[结论]在毕赤酵母真核系统中实现了拟南芥At2G34450蛋白的表达,为进一步研究拟南芥HMGB家族蛋白打下了基础。