低磷胁迫对大豆根系生长特性及分泌 H+和有机酸的影响

以不同基因型大豆nf37和冀黄13为材料,水培法研究大豆根系周围的酸化现象,并通过对大豆根干重、根冠比以及植株中磷含量的测定来探讨不同基因型大豆对枸溶性磷肥的利用效率。结果表明,低磷胁迫下,不同基因型大豆的根系均能主动向外界环境分泌H+;经HPLC分析得出,柠檬酸、草酸、酒石酸和苹果酸是主要分泌的有机酸;当向培养介质中添加枸溶性磷肥后,不同基因型大豆均可有效利用这一难溶性磷肥。无论是H+分泌量、有机酸分泌量还是对枸溶性磷肥的利用效率,耐低磷基因型大豆（nf37）都显著高于磷敏感基因型大豆（冀黄13）。表明,低磷胁迫均导致不同基因型大豆根系向介质中分泌H+和有机酸,同时还诱导大豆根系的加速生长,各项指标在耐低磷和磷敏感大豆基因型之间表现出显著差异,这可能是不同基因型大豆对枸溶性磷肥吸收、利用效率不同的原因。     

铝胁迫条件下小麦根系特异表达基因的研究

利用尼龙膜点阵杂交技术,由耐铝胁迫小麦品系OK91G106根系构建的cDNA差减杂交文库中,鉴定出29个铝胁迫特异诱导基因,包括20个已知生物学功能的基因和9个功能未知基因。这20个已知功能基因归属于植物体内细胞信号转导、活性氧清除、维持膜结构稳定、苹果酸分泌和细胞保护等等类别。表明在铝胁迫下,植株体内在短时间内发生了感受铝胁迫逆境信号并进行了信号转导,调控了植株对铝胁迫逆境响应的复杂分子生物学过程。Northern印迹对5个铝诱导基因转录本的检测结果与尼龙膜点阵技术获得的结果相一致。本研究鉴定出的铝诱导基因中含有1个苹果酸转运蛋白基因,表明苹果酸分泌量的增加可能是供试小麦响应和抵御铝胁迫逆境的重要机制之一。     

农杆菌介导瞬时沉默小麦HCP1的研究

【目的】建立农杆菌介导的瞬时沉默小麦HCP1的方法,为简便、快速、高效地研究小麦基因功能提供一种可靠的技术支持。研究HCP1在叶锈菌侵染过程中对H₂O₂的清除作用,为阐明小麦抗叶锈菌侵染中信号转导机制奠定理论基础。【方法】采用农杆菌注射法,将携带有peGFP载体的农杆菌注射到小麦叶片中,观察叶片中荧光强度及分布,分析外源质粒在小麦叶片中的表达情况。通过注射EHA105、LBA4404和C58C1 3种不同的农杆菌菌株,将HCP1的RNAi载体导入小麦叶片细胞中,利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR检测HCP1瞬时沉默效率,并结合Rohringer染色分析,明确不同农杆菌对寄主叶片侵染能力的强弱,从而筛选出最适的试验菌株。在瞬时沉默的小麦叶片上,接种不亲和叶锈菌小种260,利用DAB染色,观察接种叶锈菌后叶片中H2O2的变化,分析HCP1在小麦与叶锈菌互作过程中的功能。【结果】叶片GFP荧光观察结果说明,在注射农杆菌48 h后GFP开始出现较高表达。RT-PCR和qRT-PCR结果表明,注射C58C1菌株的叶片12 h后,HCP1的表达量开始降低,并持续保持较低的表达量。注射EHA105菌株的叶片,在注射后72-96 h,HCP1的表达量迅速降低。而注射LBA4404菌株的叶片中HCP1的表达量基本没有变化。所以在3种不同农杆菌菌株介导的HCP1 RNAi转化中,沉默效率依次为：C58C1≥EHA105＞LBA4404。注射不同农杆菌菌株叶片的Rohringer染色结果发现,EHA105侵染后引起的HR反应较其他两种菌株明显,说明EHA105对小麦叶片具有较高毒性,会引起叶片产生防卫反应,C58C1菌株在具有较高的沉默效率同时,对叶片的毒性较小,因此选取C58C1作为最适的试验菌株;沉默HCP1的小麦叶片接种叶锈菌小种260后,通过DAB染色发现,接种24 h和48 h后叶锈菌侵染诱发的小麦叶片H₂O₂的分布及积累量均多于对照组。【结论】建立了农杆菌介导的瞬时基因沉默体系,选用C58C1农杆菌菌株作为试验菌株,在处理后72 h可达到沉默目的基因的效果。确定HCP1参与了小麦与叶锈菌互作过程中H₂O₂的清除途径。     

叶锈菌侵染的小麦细胞间隙液中激发子的分离纯化

【目的】在已经证明小麦与叶锈菌互作的小麦细胞间隙液（IWF）中存在具有蛋白质性质的激发子活性物质的基础上,以期通过试验得到激发子的纯品制剂,为进一步研究激发子的组成和结构、激发子受体以及寄主产生过敏性反应的信号转导机制提供基础条件。【方法】提取叶锈菌小种165侵染的小麦品种洛夫林10细胞间隙液,通过盐析、凝胶过滤柱层析和离子交换柱层析等分离纯化技术,对IWF中具有激发子活性的蛋白质组分进行分离纯化。【结果】分离出能诱导洛夫林10健康叶片PAL、PO活性增高并诱发洛夫林10悬浮细胞程序性死亡的激发子活性组分。该组分经SDS-PAGE电泳呈现单一条带,分子量约为32 kD。【结论】经硫酸铵分段盐析、凝胶过滤柱层析和离子交换柱层析等方法,从感染叶锈菌小种165的洛夫林小麦叶片细胞间隙液中分离出具有激发子活性的蛋白质组分。     

植物中谷氧还蛋白研究进展

谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子热稳定的蛋白质,广泛存在于动物、植物和微生物中.其中在动物和人体内研究较多,在植物中研究相对较少,在不同植物中谷氧还蛋白基因的数量和种类也不尽相同.谷氧还蛋白通常含有一个保守的CXXC/S活性位点,根据其活性位点的氨基酸序列可将其分为3类:CPYC型、CGFS型和CC型.其中,前2种为真核生物所共有,而CC类型为陆生植物所特有,且数量最多.谷氧还蛋白发挥作用时有单巯基和双巯基机制,可以在谷胱甘肽分子的帮助下还原二硫键或蛋白质谷胱甘肽加合物.谷氧还蛋白、谷胱甘肽、NADPH和谷胱甘肽还原酶共同组成了谷氧还蛋白系统.谷氧还蛋白在植物中与硫氧还蛋白系统、抗坏血酸谷胱甘肽循环系统等共同参与细胞的氧化还原状态的维持以及各类细胞进程的调节,并且在植物细胞抵抗生物以及非生物的氧化胁迫中起着十分重要的作用.另外,谷氧还蛋白还在植物生长发育、氮代谢、铁硫簇形成等方面具有重要作用.本研究就植物中谷氧还蛋白的命名、分类、作用机制以及在植物体内发挥的功能进行汇总,以期对其有更深入的了解.     

研究生规模化形势下生物化学实验教学思考

《生物化学实验》在培养学生的综合素质能力方面起着非常重要的作用。为适应硕士研究生大规模招生的形势,《生物化学实验》应重视实验理论课教学,单独设课,单独记分,采取渐进式课程设置,重视培养学生的创新性思维,鼓励学生提早进入实验室,并加强多媒体等辅助教学手段的应用,以提高教学效果,增强大学本科生在硕士研究生入学考试中的竞争力。     

采收后喷施KH2PO4对四倍体"玫瑰香"葡萄枝条成熟的影响

以四倍体"玫瑰香"葡萄(Vitis vinifera L.cv.Muscat Hamburg)为试材,研究采收后对四倍体"玫瑰香"葡萄叶面喷施不同浓度的KH2PO4对其枝条成熟的影响.结果表明:采收后每半月在叶面喷施1次03% KH2PO4,可有效促进枝条成熟,提高糖分积累,增加抗寒性,有利于植株安全越冬,并为第2年的...     

叶锈菌侵染诱导产生的小麦Wrab17蛋白的原核表达、纯化及其抗体制备

叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是影响世界小麦生产的重要病害之一。研究小麦抗叶锈相关防卫蛋白的表达,对于深入研究小麦对叶锈菌的抗病机制,更好地为农业生产服务,具有重要意义。Wrab17(Wheat response to ABA)是一个冷胁迫诱导蛋白,前期工作通过构建叶锈菌侵染早期的小麦SSH文库及ESTs序列分析,筛选到Wrab17基因在不亲和组合接种后早期显著上调表达,初步表明Wrab17基因可能参与了小麦抗叶锈菌侵染过程,这是首次发现Wrab17参与抗病反应。本研究进一步利用RT-PCR技术从接种叶锈菌的小麦叶片中克隆获得了Wrab17基因的CDS区,构建了Wrab17蛋白原核表达载体,并在大肠杆菌中高效表达Wrab17蛋白。利用镍柱亲和层析方法获得了纯度较高的重组蛋白,将融合蛋白纯化后制备其兔抗血清,得到特异性较好的多克隆抗体。为进一步通过Western Blotting技术检测Wrab17在小麦被叶锈菌侵染后不同时间点表达量的变化,明确Wrab17参与小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应奠定基础。