水稻(Oryza sativa)新型液泡Na+/H+逆向转运蛋白基因的特征分析和表达

以拟南芥AtNHX1 cDNA 片段作为探针,筛查水稻盐胁迫植株叶片cDNA 文库,获得与AtNHX1同源的水稻新型液泡Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因（OsANT1）。序列分析表明,OsANT1 全长cDNA为2 178 bp,包括一个长度为1 608 bp的完整开放阅读框,编码535个氨基酸残基。在DNA水平上,OsANT1基因含有15个外显子和14个内含子,长度为4 835 bp。OsANT1含有12个跨膜域,系统进化树分析结果表明,与来自拟南芥、水稻、小麦、玉米、大麦、马蔺和芦苇等的Na⁺/H⁺逆向转运蛋白高度同源。盐胁迫条件下,OsANT1的表达具有盐分诱导特征,且随着胁迫的增大而增加。表明该基因可能在水稻抵御盐分胁迫的过程中具有一定作用。     

异源表达白羽扇豆酸性磷酸酶基因对白三叶草磷吸收的影响

利用子叶下胚轴为外植体,通过农杆菌Ti质粒介导遗传转化途径,建立了表达白羽扇豆酸性磷酸酶基因(APase)的白三叶草转基因系。PCR检测发现,APase基因已整合到转基因植株的基因组中。Northern印迹分析表明,APase基因在部分转基因系中高水平表达。此外,在异源表达APase的白三叶草中,位于APase上游的Patatin信号肽具有将翻译产物引导至细胞间隙和根际的能力。在以植酸盐为唯一磷素供源的条件下,与转化空载体的对照植株相比,高水平表达APase的白三叶草转基因系植株的磷素累积量、鲜重和干重显著增加。结果表明,异源表达白羽扇豆APase基因能明显增强白三叶草吸收有机态磷的能力。     

新形势下《基础生物化学》教学改革的实践探索

目前,生物化学学科的发展十分迅速,生化教学内容得到了极大地积累和丰富。由于高等教育改革提倡宽口径、厚基础,生物化学的教学时数一减再减,课程内容增多和课时压缩的矛盾日益凸显。根据近几年对生化教学的一些体会,从调整教学内容、提高生物化学的课堂教学效率和扩展学生学习途径等几个方面探讨了针对这一问题的有效解决途径及措施。     

不同大豆基因型耐低磷能力的评价

采用水培方法,在低磷(LP)和高磷(HP)水平下,对河北省广泛种植的17个大豆品种进行了比较研究,旨在筛选大豆耐低磷基因型,为合理布局大豆种植品种,提高土壤磷素利用率提供试验依据。结果表明:‘中黄15’、‘中黄19’、‘Nf37’与‘中黄10’、‘冀黄13’相比,在根干重、冠干重、根系活性吸收表面积、植株磷含量、分泌性酸性磷酸酶活性等方面差异显著,确定了‘中黄15’、‘中黄19’、‘Nf37’为耐低磷基因型,‘中黄10’和‘冀黄13’为不耐低磷基因型。     

感染叶锈菌后小麦叶片细胞间隙液中激发子的分离纯化

 我们实验室近几年的工作证明:小麦-叶锈菌互作,无论亲和组合还是非亲和组合的细胞间隙液(IWF)中均有激发子的存在。激发子作为寄主-病原菌互作系统中诱发防卫反应的一种确定的生化信号,在启动寄主抗性表达起着重要作用。     

感染叶锈菌后小麦叶片细胞间隙液中激发子的分离纯化

我们实验室近几年的工作证明:小麦-叶锈菌互作,无论亲和组合还是非亲和组合的细胞间隙液(IWF)中均有激发子的存在。激发子作为寄主-病原菌互作系统中诱发防卫反应的一种确定的生化信号,在启动寄主抗性表达起着重要作用。分离纯化激发子,对于进一步确定其蛋白和糖基结构、作用机制等具有重要作用。1　材料与方法试验选用小麦品种洛夫林10(L10)和2个叶锈菌小种组成亲和性不同的2个组合:L10×165(亲和)与L10×366(非亲和)。用真空渗入重蒸溜水法提取IWF,分别记作IWF165和IWF366。2种来源的IWF分别经硫酸铵分级沉淀去除杂蛋白后用Sephad…     

感染叶锈菌的小麦细胞间隙液对小麦悬浮细胞程序性死亡的诱导

以小麦悬浮细胞为材料,分别用感染叶锈菌小种165的小麦细胞间隙液(IWF165)和未接菌的小麦细胞间隙液(IWFck)对其进行处理,处理后不同时间点取样进行形态学观察和DNA电泳。结果表明,用IWF165处理后的悬浮细胞可观察到明显的染色质凝聚化、边缘化和细胞核解体等现象;同时DNA电泳结果显示IWF165处理后的细胞基因组DNA发生降解并形成明显的DNA梯状条带。而用IWFck处理的悬浮细胞,其细胞核结构完整,染色质分布均匀;DNA电泳没有出现DNA梯状条带。在感染叶锈菌的小麦细胞间隙液中存在着激发子,它能够诱导小麦悬浮细胞发生程序性死亡。     

高效表达黑曲霉PhyA基因改善白三叶草对有机态磷的利用

利用子叶下胚轴为外植体，通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) Ti质粒介导遗传转化途径，建立了高效表达黑曲霉PhyA基因的白三叶草转基因系。PCR和Southern印迹结果表明，PhyA基因已整合到转基因植株的基因组中。Northern印迹结果表明，部分转基因系中的PhyA基因具有高表达水平。此外，PhyA基因表达的植酸酶在Patatin信号肽的引导下具有分泌至细胞间隙和根际的能力。与未转基因对照相比，在以植酸盐为唯一磷素供源的条件下，高表达PhyA的转基因系植株的磷素累积量、鲜重和干重显著增加。证明外源转化黑曲霉PhyA基因能显著增强白三叶草利用有机态磷的能力。     

小麦Wrab18基因在小麦与叶锈菌互作中的功能研究

小麦Wrab基因家族分离于一种抗寒性小麦品种,该家族基因受冷胁迫或脱落酸诱导,在冷胁迫或脱落酸诱导后有高表达。通过构建转录组数据库,发现Wrab18基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的过程中有明显上调。本试验以小麦品种‘洛夫林10’(简称‘L10’)与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合,采用RT-PCR技术克隆Wrab18全长序列;应用生物信息学方法分析该基因的序列特征;通过与GFP蛋白融合进行亚细胞定位;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测Wrab18基因的表达;利用VIGS技术沉默Wrab18基因后,探究Wrab18基因在小麦与叶锈菌互作过程中的作用。结果克隆得到510bp的Wrab18基因开放阅读框全长,生物信息学分析表明,Wrab18可能不含有跨膜结构,为亲水性蛋白;亚细胞定位显示Wrab18定位于细胞质及细胞核中;Wrab18基因在接菌后8h表达量有明显增高;通过VIGS技术沉默‘L10’中的Wrab18基因,在接种叶锈菌后96h,发现叶锈菌的吸器母细胞数量增多,引起的小麦HR细胞面积增大,表明Wrab18基因参与了小麦抵抗叶锈菌侵染的过程,并在该过程中发挥正调控作用。     

不同小麦品种苗期的耐盐性鉴定及其相关生理参数研究

以15个河北平原区推广的小麦品种(Triticum aestivum L.)为材料,采用水培方法研究了供试品种苗期的耐盐能力差异及其相关生理参数。结果表明:不同供试小麦品种的耐盐能力具有较大差异,依据NaCl处理(200 mmol/L)9 d时的单株干物重较对照下降幅度,可将供试品种划分为耐盐能力强、较强和敏感3种类型。对盐分处理3、6和9 d后的幼苗形态学性状(株高)和生理参数(可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性和丙二醛)含量的研究发现,盐分处理后株高与幼苗的耐盐能力具有较高程度一致性,表现为随着小麦耐盐能力的增强,盐分胁迫下株高呈不断增加趋势。盐分胁迫下,供试小麦品种的耐盐能力强弱与可溶性蛋白含量和SOD活性不呈明显的相关,但MDA含量在盐分处理后期表现为随着小麦耐盐能力增强而降低。因此,可分别用株高和MDA含量作为评价小麦苗期耐盐能力强弱的形态学和生理指标。