杨树Na+/H+反向运输蛋白基因(PtNHX1、PtNHX6)的克隆和检测

Na /H 反向运输蛋白基因(NHX)是在细菌、植物和动物体内普遍存在的一类膜蛋白基因家族.迄今已在模式植物拟南芥中分离出AtNHX1、AtNHX2、AtNHX3、 AtNHX4、 AtNHX5和 AtNHX6共6个成员,并发现部分成员对盐胁迫有不同程度的响应.以AtNHX1和AtNHX6的cDNA核苷酸序列为信息探针, 基于可利用的杨树EST数据库和毛果杨全基因组测序结果,通过电子杂交辅助的克隆技术,从毛白杨形成层cDNA中分离得到长度分别为1 635 bp和1 709 bp的2个cDNA,其分别含有编码544个和526个氨基酸残基的完整开放阅读框. 由它们所推导的蛋白质序列与拟南芥、水稻、小麦和玉米的NHX1和NHX6基因的蛋白质序列高度同源, 同源性分别为79%、76%、69%和74%以及82%、82%、27%和26%, 故将其命名为PtNHX1和PtNHX6(GenBank 注册号分别为AY660749和AY832912).Southern 杂交分析表明, PtNHX1和PtNHX6均为低拷贝基因(或有一些高度同源的基因),在杨树基因组中以1 ～ 4个拷贝形式存在.组织特异性RT-PCR结果显示, PtNHX1和PtNHX6基因在杨树根、茎和叶片中均有表达,但其表达模式稍有不同:PtNHX1在根部、形成层、未成熟木质部、成熟叶和嫩叶中均高度表达,在韧皮部和成熟木质部中有少量表达,而PtNHX6在根部、成熟叶和嫩叶中表达丰度较高,在韧皮部、形成层、未成熟木质部表达丰度较低,在成熟木质部中表达丰度极低.NaCl诱导的杨树叶片差异表达RT-PCR检测结果初步表明,PtNHX1和PtNHX6基因均受盐诱导表达,当溶液中NaCl浓度在100～400 mmol·L-1内,随着盐浓度的提高,PtNHX1和PtNHX6基因的表达丰度逐渐增强,但超过400 mmol·L-1后,其表达丰度均有所降低,这与所测定的叶片ABA含量匹配.     

柳树种质资源遗传多样性和亲缘关系的CE-AFLP分析

利用毛细管电泳-AFLP技术,采用EcoR Ⅰ+3/Mse Ⅰ+3和Pst Ⅰ+2/Mse Ⅰ+3引物组合,对从国内外搜集的37份柳树种质资源进行遗传多样性和亲缘关系分析.11对引物共扩增出1 580条条带,多态性条带数为1 399条,多态率在80.65％ ～ 94.67％之间,表明柳树种质间的遗传多样性较高.采用NTSYS-pc 2.10e软件对37份种质进行聚类分析和主成分分析,在相似系数0.63时,37份种质分为2大类,一类是乔木柳,一类除小乔木康定柳外,其余都为灌木柳.聚类分析和主成分分析结果与传统形态分类基本一致,但筐柳组中簸箕柳P295和沙柳基因组水平上差异较大,P295与银芽柳亲缘关系较近.研究结果为柳树分子生物学分类、种质资源保存与利用及品种改良等研究提供理论依据.     

杨树中I类Clp基因家族的表达分析

Clp蛋白属于AAA+类ATP酶超级家族,广泛参与各种生物学过程。本研究在基因组水平上对杨树I类Clp基因家族的成员,从系统进化、基因结构及表达特性方面进行分析。杨树中共有9个I类Clp基因,各成员在不同组织、发育阶段及各种胁迫条件下的表达特性不同,说明它们参与不同的生物学过程。研究结果为进一步研究杨树I类Clp基因功能奠定了基础。     

杨树良种‘欧美杨2012杨’

杨树良种‘欧美杨2012杨’是由国外引种经过长期区域化试验后选育成功,雌株,为欧美杨无性系,速生性突出,与107杨和108杨生长量相似甚至于超过了107杨和108杨;树干通直圆满,树冠窄;无性繁殖容易,扦插育苗和造林成活率高;木材纤维长度为0.578 mm,基本密度为0.327 5 g·cm-3,适于纸浆材、板材等工业用原材料。     

烟草和毛白杨次生维管发育相关MYB转录因子分析

[目的]为探讨额河杨和银灰杨天然杂种的起源机制,[方法]应用18对SSR标记,从分子水平上对新疆额尔齐斯河流域杨属植物的种间关系进行分析研究。[结果]表明:(1)SSR系统发育树将整个流域天然杨属植物分为两大类群,即黑杨派和青杨派为一类,白杨派为一类;(2)白杨派派内系统聚类图显示,银白杨、欧洲山杨、银灰杨三个树种均有较大的遗传分化,特别是杂种银灰杨似乎更大;(3)黑杨派和青杨派的UPGMA分类图显示,青杨派和黑杨派分属于2个分支,其中,青杨派内部分化相对简单,分为2支,均为典型的苦杨;黑杨派内部的分化较为复杂,可分为4类,包括典型的欧洲黑杨、额河杨和回交子代。[结论]杂种额河杨具有更多的欧洲黑杨的遗传成分,因此,将额河杨放到黑杨派是正确的。     

木质素单体生物合成途径及其修订

对上世纪90年代以来木质素单体生物合成途径的发展进行了综述，对木质素的组成、木质素生物合成途径中的步骤及其涉及到的酶类、近年来对合成途径的修订以及我国在木质素方面的研究现状进行了介绍。提出今后我国木质素研究将主要集中在改良木材的材性和改善草类的消化性方面，通过调节木质素合成中关键酶基因的表达，以改变木质素的含量或单体组成，以满足工业不同用材的需要及畜牧用草的需要。     

抗天牛基因cry Ⅲ A的改造及人工合成

采用中国林科院林业研究所生物技术室开发的核酸序列分析软件tRNASYSTEM分析了4000个杨树形成层基因氨基酸的三联体遗传密码,得出了一套适合于在杨树形成层高效表达的密码子,并通过该密码子,对从苏云金芽孢杆菌菌株Bt.886中克隆的、具有抗天牛作用的cry A基因进行了改造.在两端加上合适的酶切位点后,人工合成了最长为90bp的小片段,再经PCR延伸及T4连接酶拼接成全长为1812bp的基因.利用两端设计的酶切位点,将全长基因克隆到克隆载体PUC119上,为进一步用于在杨树形成层特异表达的研究打下了基础.     

陆地棉巯基蛋白酶抑制剂基因克隆及其氨基酸序列分析

通过对植物中已知巯基蛋白酶抑制剂(cystatin)的保守性分析,设计1对简并引物,从陆地棉栽培种中棉所29(GossypiumhirsutumL.cv.Zhongmiansuo29)cDNA中克隆出1条巯基蛋白酶抑制剂基因片断,经测序和对测序结果在有关数据库中检索分析,发现该片段与1条中棉(G.arboreumL.)EST及1条雷蒙德氏棉(G.raimondiiL.)cDNA同源性高达96%。三者编码蛋白的氨基酸同源性达100%,且完全符合CPI的特征;所克隆基因片段的氨基酸序列与NBCI蛋白质数据库中登录的豇豆、向日葵、玉米、水稻中CPI均有高度同源性,表明该片段包含编码陆地棉CPI的完整序列。     

毛白杨PtCDD基因5′片段的原核表达及功能分析（英文）

根据GenBank中毛白杨钙离子依赖型脱氧核糖核酸酶（PtCDD）基因序列,以毛白杨形成层区域的cDNA为模板,经PCR扩增出该基因上游637 bp的cDNA片段。将该片段与PET-30b（＋）载体连接,构建杨树PtCDD基因片段原核表达载体并进行表达研究,获得大量的PtCDD-（HIS）6融合蛋白。并进一步对该蛋白进行纯化和功能检测。结果表明：PtCDD基因片段能够在大肠杆菌体内表达出具有DNase功能的蛋白,克服了因表达全酶可能强烈降解DNA所带来的不能最终获得表达产物的问题,为今后PtCDD蛋白的抗体制备以及进一步研究奠定了基础。