盐生植物海马齿中与K^＋离子胁迫有关的基因功能初步鉴定

盐生植物海马齿常年生长在海边沙地,能忍耐高盐干旱。本研究对从海马齿植物盐胁迫下的差减文库（SSH文库）中分离的3个全长基因SRTG152-I、SRTG152-Ⅱ和SRTG152-Ⅲ（GenBank：FJ457924,FJ457925和FJ457926）进行了微生物表达和耐盐分析。3个全长基因分别插入pET-22bf＋）表达载体,经过1mmol／L的IPTG在37℃下诱导3h,它们均获得了成功表达。耐盐性功能分析表明,3个基因对Ca^、Mg^2＋和Na^＋离子没有抗性,而在900mmol／L高浓度U离子的胁迫下与对照相比赋予菌株一定的U离子抗＋性。所以,我们初步推测这3个全长基因SRTG152-I、SRTG152-Ⅱ和SRTG152-Ⅲ是一类与U离子的抗性相关的基因。     

盐生植物海马齿盐胁迫全长cDNA文库的构建与分析

为了研究盐生植物耐盐基因表达调控,本实验以海水浇灌的海马齿植株为供试材料,构建了盐胁迫下的全长cDNA文库。构建方法如下：采用改良的CTAB法提取总RNA,SMART法反转录合成cDNA,LD-PCR方法合成双链cDNA。LD-PCR产物经蛋白酶K消化和SfiⅠ酶切后,经CHROMA SPIN＋TE-1000分离柱子除去小片段DNA后,回收0.5kb以上的片段,按照适当的比例连接λTripIEX2载体。连接产物利用MaxPlaxTMLambda Packaging Extracts进行体外包装,得到海马齿初级cDNA文库。初始文库的独立克隆数为2.4×106pfu,初级文库滴度大于4.80×106pfu/mL,重组率为93.75%,插入片段为0.5～5kb,扩增文库的滴度为1.21×109pfu/mL,所得文库质量较高。本研究表明该cDNA文库适合于盐生植物海马齿相关基因的克隆和分析。     

平邑山区农村居民点分形特征及影响因素

农村居民点分形特征是研究农村居民点自组织演化规律的重要内容。以山东省平邑县为例,应用分形几何学方法,探讨了农村居民点分布变化影响因子与农村居民点分维的关系,阐明了农村居民点的分形特征。结果表明：农村居民点的面积、周长、人口和分维具有内在联系性;该区域农村居民点分维值随高程变化和坡度的增加呈降低趋势;农村居民点分维值明显高于交通维数和水系维数;农村人口与农村居民点面积呈异速生长关系,农村人口相对变化率低于农村居民点面积变化率,未来该区域农村居民点分维值呈上升趋势;随着农民人均纯收入增加,农村居民点分维值呈上     

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。     

3个木薯品种的叶绿体基因组16S rRNA-23S rRNA基因间隔序列的特征分析

以华南6、8、10号木薯为材料,通过PCR克隆3个木薯品种的叶绿体16S-23S基因间隔序列,与其他17种植物的该序列进行亲缘关系分析。从进化树可以看出,该序列进化分析符合Webster分类系统,同科植物可以很好的聚为1类。此外,3个木薯品种的16S-23S基因间隔序列相似性高达99.94%;大戟科间的序列相似性为97.52%;其他植物科内的序列相似性不低于96%。该研究还分析了3个木薯品种16S-23S基因间隔序列的基因分布,该序列的基因分布情况一致,包含16S rRNA 5′端,trnI基因,ycf68基因,trnA基因,23SrRNA3′端,ISR-B,发现该序列的保守性较强,个别碱基差异并不影响基因分布,该研究可为后期木薯叶绿体遗传转化体系建立提供理论依据。     

海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因克隆、高效表达及酶学特性分析

在许多渗透调节剂中,甜菜碱是最理想的有机小分子渗透调节物质。甜菜碱在植物体内大量积累不会带来危害,同时能提高植物对环境胁迫的抗性。将海马齿中克隆到的甜菜碱醛脱氢酶基因构建到表达载体pET-28a(+)上,获得重组载体pET-SpBADH并将其成功地转化到BL21(DE3)中得到重组工程菌,经IPTG诱导能高效表达55 kD目的蛋白,表达量可以达到301 μg mL–1。酶学特征分析表明,该蛋白最适pH值为7.2,在偏碱条件下能维持较高的催化活性;SpBADH蛋白对高温敏感,且温度对催化活性影响较大,超过55℃时酶活性只有20%,最适酶催化活性温度为37℃;而有机小分子醇类对酶的催化活性有保护作用,可以通过自身特征维持酶催化活性的微环境。     

不同施肥处理对白菜生长及土壤微生物学特性的影响

拟研究不同施肥处理[CK(不施肥)、氮磷钾(NPK,100%化肥)、M(复合微生物菌肥)、MNPK(80%化肥+复合微生物菌肥)]对白菜(Brassica pekinensis)生长、产量指标、土壤理化性质及土壤微生物特性的影响。结果表明,NPK、M、MNPK处理组相较于CK组,均有利于提高白菜的株高、根长、鲜质量、产量等生物量指标和土壤微生物学指标,MNPK处理组的效果最明显,与NPK处理组相比,白菜的株高、根长、鲜质量、含水率、产量、土壤全氮含量、土壤全磷含量、土壤全钾含量、土壤碱解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量、土壤有机质含量、土壤pH值、土壤细菌数量、土壤放线菌数量、土壤微生物生物碳含量、土壤微生物生物氮含量分别增加了17.66%、7.86%、10.96%、1.60%、21.13%、11.39%、1.70%、6.63%、4.42%、3.39%、4.71%、4.19%、13.79%、42.72%、33.33%、36.11%、4.35%,霜霉病发病率、土壤真菌数量分别降低了60%、3.28%;在施肥处理下,白菜产量、土壤微生物数量、土壤微生物生物量之间呈一定的正相关关系。综合分析表明,80%化肥+复合微生物菌肥处理对白菜的生长、增产、改良土壤理化性质及提高土壤微生物数量、生物量等均有一定的作用。     

海水胁迫对冰菜细胞损伤和有机小分子渗透调节物质积累影响

【目的】探究海水胁迫对冰菜细胞损伤和脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱积累影响。【方法】以冰菜为材料, 采用盆栽试验研究不同浓度海水（20%、30%、40%、50%、60%）胁迫下冰菜细胞损伤（MDA、细胞膜透性） 和有机小分子渗透调节物质（可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸）的变化。【结果】随海水浓度增加,冰菜各级分枝 细胞膜透性增强、可溶性糖含量增加;各级分枝 MDA、甜菜碱含量变化为一级、二级分枝增加,三级分枝则先 增加后减少;各级分枝脯氨酸含量变化均为先增加后减少。海水胁迫与细胞膜透性、可溶性糖含量呈显著正相关。 各有机小分子渗透调节物质中仅可溶性糖与海水浓度和膜脂过氧化呈显著正相关。【结论】随着海水浓度升高, 细胞膜受损伤加重。可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸在不同浓度海水和不同生长时期起着重要渗透调节作用,且与 海水胁迫相关性表现为可溶性糖＞甜菜碱＞脯氨酸。     

木薯碱性/中性转化酶MeNINV4酵母功能互补

木薯(Manihot esculenta Crantz)为大戟科植物,其块根富含淀粉,主要用于食用、饲用,同时木薯淀粉还可广泛应用于工业生产中。木薯块根淀粉的合成需要蔗糖提供碳水化合物和能量,碱性/中性转化酶在木薯块根蔗糖分解利用时起关键作用。前期已从木薯基因组中克隆获得了11个碱性/中性转化酶基因,其中Me NINV4主要在茎中表达。本研究主要利用转化酶酵母突变菌株SEY2102进行酵母功能互补实验,鉴定Me NINV4是否具有催化蔗糖分解的功能。结果发现,转了p DR196-Me NINV4的SEY2102酵母可以在以蔗糖为唯一碳源的培养基中生长,表明Me NINV4能催化分解蔗糖。提取含有p DR196-Me NINV4质粒的SEY2102酵母粗酶液,进行碱性/中性转化酶活性检测,发现其能催化蔗糖分解成还原糖。这些结果为进一步研究Me NINV4的酶学特性及生理功能提供参考。     

海水对冰菜生长、营养品质影响及叶片多胺物质耐盐响应

为探究不同海水对冰菜生长、营养品质的影响及多胺对海水的响应,通过盆栽试验,研究了在海水浓度(20%,30%,40%,50%,60%)处理下,冰菜生长、营养品质及多胺含量的变化情况。结果表明:当海水浓度≤30%时,海水对冰菜株高、根长、叶片数、叶面积及生物量影响较轻,当海水浓度≥40%时,各生长指标开始受到不同程度的抑制;冰菜营养种类和含量丰富,当海水浓度≤40%时,冰菜各项营养指标影响较小,其中总黄铜含量0.05 mg/g,EAA含量8.22 mg/g;多胺在海水胁迫表现为随海水浓度的增加亚精胺、精胺含量明显增加,腐胺含量减少,能够对海水胁迫作出积极响应。冰菜中营养成分丰富,当海水浓度≤30%时,可以保障冰菜产量与营养品质;多胺是提高冰菜耐盐性的重要生理指标。