过表达胡杨PePKS5提高拟南芥耐盐性

【目的】盐胁迫是影响植物生长发育的不利环境因子。蛋白激酶PKS5作为植物盐超敏感信号转导途径的重要组分,在植物响应盐胁迫过程中具有重要调节功能。本文旨在生理水平和分子水平上,探究胡杨PePKS5基因在植物耐受盐胁迫过程中的调节作用。【方法】克隆胡杨PePKS5基因,并在拟南芥中过表达,获得T₃代转基因拟南芥纯合体。观察盐胁迫下转基因拟南芥株系的耐盐表型,测定其过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶活性及盐胁迫响应基因的表达量。利用非损伤微测技术测定转基因拟南芥株系根尖Na⁺、K⁺动态离子流,利用激光共聚焦显微镜观测转基因拟南芥株系根尖Na⁺和H₂O₂含量。测定盐处理后转基因拟南芥土培幼苗的叶绿素荧光参数、光合参数等生理指标,揭示PePKS5基因在盐胁迫下对拟南芥的生理调节作用。构建亚细胞定位载体,通过瞬时转化烟草,对PePKS5蛋白进行亚细胞定位观测。【结果】(1)PePKS5基因的CDS序列编码417个氨基酸,PePKS5氨基酸序列与...     

胡杨悬浮细胞原生质体游离及质膜单离子通道测定

该文以胡杨 (Populuseuphratica)悬浮细胞为材料 ,利用 1 0 %纤维素酶“onozuka”R 10、0 0 1%果胶酶Y 2 3、0 15 %离析酶R 10和 0 1%半纤维素酶的混合酶液消化细胞壁 ,得到原生质体 .并利用膜片钳细胞贴附技术分别测到质膜内向和外向单通道电流 .通道电流在不同水平上变化 ,表明并非只有一种类型的通道开放 .树木细胞原生质体的分离以及利用膜片钳测定细胞质膜离子通道的成功实践为深入研究木本植物抗盐的细胞学机制奠定了基础     

盐胁迫下外生菌根菌Paxillus抗氧化酶活性的变化

[目的]通过测定2种菌株的抗氧化酶活性来研究其抗盐机理。[方法]以外生菌根真菌Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU作为材料,研究在不同NaCl浓度(0、100、200、500 mmol/L)处理条件下抗氧化酶活性的变化。[结果]100 mmol/L NaCl可以促进菌株MAJ和NAU的增长及其生物量的增加;短期盐胁迫(1 d)诱导了菌株MAJ中SOD、CAT和POD活性的升高,但随着盐处理时间的延长,这些酶活性在100和200 mmol/L盐胁迫下均有所降低;而菌株NAU在长期盐胁迫(9 d)下能更好地维持各抗氧化酶活性,尤其是APX、GPX和POD。[结论]盐处理的菌株抗氧化酶活性明显高于对照菌株。     

盐胁迫下胡杨和毛白杨悬浮细胞的离子区隔化(英文)

以耐盐的胡杨 (Populuseuphratica)和盐敏感的毛白杨 (P .tomentosa)的悬浮细胞为材料 ,利用X 射线微区分析技术研究了盐胁迫条件下细胞中离子的分布 .胡杨细胞分别经 52 ,137,2 2 3,30 9,395和 4 80mmol·L- 1NaCl溶液处理 ,毛白杨细胞只经 137mmol·L- 1NaCl处理 .结果表明 ,盐胁迫显著提高了两种杨树细胞Na和Cl离子的浓度 ,但Na在细胞壁中的浓度与Cl接近 ,而在细胞质和液泡中则明显低于Cl,表明Na和Cl是通过不同的机制由无阻空间 (细胞壁 )进入细胞内的 .在137mmol·L- 1NaCl条件下 ,胡杨细胞质中Na和Cl离子的浓度远低于毛白杨 ,而且在溶液中盐分浓度低于 2 2 3mmol·L- 1的情况下 ,胡杨细胞质中盐离子浓度始终保持在细胞壁的水平以下 .这些结果都显示胡杨质膜具有较强的排盐性 .当溶液中NaCl浓度高于 2 2 3mmol·L- 1时 ,胡杨液泡中盐离子浓度显著提高 ,表明胡杨有明显的离子区隔化功能 .相反 ,毛白杨没有离子区隔化证据 .另外 ,胡杨细胞中营养元素K和Ca未受盐胁迫的影响 ,而 137mmol·L- 1NaCl处理降低了毛白杨细胞壁和细胞质中营养元素的水平 .总之 ,胡杨在盐胁迫条件下具有较高的排盐性和离子选择性 ,并能将盐离子区隔于液泡中 ,这是其耐盐性强的重要基础     

GPC-HPLC-LC/MS测定植物组织中的赤霉素

以胡杨叶片、烟草组培苗及萌发绿豆为材料,研发了利用凝胶渗透色谱(GPC)纯化、液相质谱(LC-MS)定性、 高效液相色谱(HPLC)定量测定植物组织中赤霉素(GAS )的方法。植物样品用80% 甲醇研磨后4℃浸提过夜,抽 滤离心(5 000 r/ min, 20 min)、滤液加2 滴浓氨水浓缩至水相,冻融离心,上清液,调pH 2.5 ~3.0 乙酸乙酯萃取,过 Sep-pak C18 小柱,用含5% 甲醇的CH2 Cl2 溶解样品,经0.22 m 滤膜过滤后,通过GPC 纯化、LC-MS 定性,利用 HPLC 外标曲线法定量。经检测:胡杨叶片中GA3 含量为1 162.789 8 ng/ g 鲜质量; 烟草中GA3 含量为920.906 7 ng/ g 鲜质量; 萌发绿豆中GA3 含量为700.923 6 ng/ g 鲜质量。      

过表达胡杨PeAnn1负调控拟南芥的抗旱性

目的Annexins是原核生物和真核生物中普遍存在的一大类膜联蛋白家族，能够参与氧化胁迫、热胁迫、干旱胁迫和盐胁迫等许多胁迫响应过程。但在胡杨中，对膜联蛋白家族在抗逆性中的作用情况还缺乏了解。本文研究胡杨Anneixn1在植物耐受渗透胁迫和干旱中的作用。方法本研究对渗透胁迫诱导的PeAnn1基因表达进行检测，对PeAnn1进行相关生物信息学分析，与毛白杨、拟南芥、大豆和水稻膜联蛋白基因家族成员进行序列比对和系统进化树分析，以过表达PeAnn1拟南芥（PeAnn1-OE1和PeAnn1-OE2）、Annexin1突变体（atann1）和野生型拟南芥（WT）为实验材料，利用不同浓度甘露醇处理（0、150、200、250、300 mmol/L）模拟渗透胁迫，并对各株系进行土壤干旱和复水处理，测定了不同处理株系的萌发率、根长、叶绿素含量及荧光参数、过氧化氢含量、抗氧化酶活性和基因表达等指标，分析了不同基因型拟南芥的抗旱性。结果短期渗透胁迫处理诱导了胡杨叶片中PeAnn1基因的上调表达。PeAnn1基因序列与毛白杨PtAnn1相似度最高，与PtAnn1亲缘关系较近。在甘露醇培养基上，过表达PeAnn1拟南芥的生存率和根长生长受到明显的抑制，且随着甘露醇浓度的升高，差异显著（P < 0.05）。土壤干旱8 d后测得的转基因拟南芥的叶绿素SPAD值、PSⅡ最大光量子效率（F_v/F_m）、实际光合量子产量（ΦPSⅡ）和相对电子传递速率（ETR）均显著低于野生型和突变体（P < 0.05）。复水后，PeAnn1转基因拟南芥光合参数的恢复程度也较低。在渗透胁迫下，转基因植株抗氧化物酶SOD、POD、CAT的活性以及编码基因的表达量显著低于野生型和突变体，不能清除过多活性氧，导致氧化伤害。结论以上结果表明，过表达PeAnn1降低了拟南芥对水分逆境的抗性。      

过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜H+-ATPase活性和耐盐性

本文克隆了RIN4(RPM1-interacting protein 4)在胡杨中的同源基因PeRIN4,并在拟南芥中进行过表达,通过研究转基因株系的耐盐表型、质膜H+-ATPsae活性及H+ 、Na+、K+等的动态离子流,揭示了PeRIN4基因在植物响应和适应盐胁迫环境中的作用。利用定位载体pGreen0029-PeRIN4-GFP瞬时转化拟南芥叶肉细胞原生质体的方法,对胡杨PeRIN4蛋白进行亚细胞定位,发现该蛋白定位在细胞的胞质中。耐盐表型实验结果显示,在100 mmol/L NaCl处理下,拟南芥PeRIN4过表达株系(OE1和OE8)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体拟南芥(VC),说明PeRIN4基因能够提高拟南芥的耐盐性。与WT和VC相比,拟南芥PeRIN4过表达株系质膜H+-ATPsae的活性较高。动态离子流数据显示,在盐胁迫下,PeRIN4过表达株系外排H+和Na+ 离子的能力强于野生型和转空载体拟南芥,然而K+的外流却弱于WT和VC。因此,PeRIN4蛋白具有调节质膜H+-ATPsae活性的功能。拟南芥质膜H+-ATPsae活性的提高主要有两方面的作用:一是可以增强H+泵的质子动力势,驱动Na+/H+逆向转运蛋白,提高Na+外排的能力;二是抑制质膜的去极化,减少K+离子通过去极化激活的外向型K+通道(DA-KORCs)和非选择性阳离子通道(DA-NSCCs)外流,维持了K+/Na+平衡,从而提高PeRIN4转基因拟南芥的耐盐性。