拟南芥蔗糖转运蛋白(SUTs)的功能研究进展

蔗糖是光合产物在植物体内贮藏、运输的主要形式.植物蔗糖转运蛋白对蔗糖的装载、运输、卸出与分配过程起着不可替代的作用.本文详细介绍了拟南芥9个蔗糖转运蛋白家族成员的功能、分类、表达定位以及动力学特性等方面的研究进展.     

玻璃化超低温保存中拟南芥幼苗细胞膜ATPase的变化

运用氯化铈(CeCl3)沉淀的电镜细胞化学方法, 研究了玻璃化超低温保存中拟南芥(Arabidopsis thaliana)不同苗龄幼苗细胞ATPase活性变化及玻璃化保护处理对酶活性的影响. 种子萌发48 h形成的幼苗(2 d龄幼苗)细胞膜ATPase活性反应强于种子萌发72 h形成的幼苗(3 d龄幼苗),但直接投入液氮(LN2)冻融后,2 d及3 d龄幼苗的ATPase全部失活. 玻璃化技术保护处理后, 2 d及3 d龄幼苗ATPase活性有不同程度提高. 2 d龄幼苗经玻璃化处理后ATPase活性明显提高,细胞膜ATPase在随之的LN2冻融后仍保持了较高活性;3 d龄幼苗经玻璃化处理后ATPase活性稍有提高,但LN2冻融后酶活性丧失. 幼苗玻璃化超低温保存结果显示,2 d及3 d龄幼苗直接投入LN2幼苗全部死亡. 玻璃化处理后再投入LN2,2 d龄幼苗有76%的成活率,而3 d龄幼苗仍然全部死亡. 结果表明,幼苗细胞膜ATPase活性与幼苗耐受LN2冻融后的成活率相关联. 玻璃化处理可以提高幼苗细胞膜ATPase活性,对2 d龄幼苗抗LN2冻融伤害有保护作用.     

拟南芥Ran2基因的原核表达及产物的纯化

采用RT-PCR方法扩增Ran2cDNA完整的编码区序列,构建pTYB2-Ran2重组质粒,转化大肠杆菌ER2566,经IPTG诱导蛋白表达后SDS-PAGE分析表达产物及存在形式。结果表明,表达的蛋白26ku与预期的理论值一致,并以包涵体形式存在;包涵体经纯化、破碎变性、复性及PBS透析,得到纯度较高的表达蛋白(Ran2)。     

土壤农杆菌介导的转GST基因拟南芥的选育

将耐盐相关基因盐地碱蓬谷胱甘肽转移酶基因(Glutathione s—transferase，GST)克隆到表达栽体pROKⅡ中以构建植物表达栽体pGST，直接转化法转化土壤农杆菌，PCR验证后的阳性土壤农杆菌利用花序浸泡法转化拟南芥．转化子通过含有卡那霉素的培养基初步筛选，用PCR方法进一步验证外源基因插入到拟南芥基因组中．通过几代选育得到了稳定遗传的转基因拟南芥纯合品系．     

一种简单快速的拟南芥基因组DNA的微量提取方法

报道了一种专供PCR分析的快速微量提取拟南芥基因组DNA的方法。该法大大简化了传统提取方法的步骤,而且用氯仿-异戊醇代替传统的酚,克服了由于酚的残留带来的后续PCR等操作上的困难。用该法提取的DNA样品质量较高,特别适合一些突变体及转基因植株的PCR初步鉴定。     

拟南芥在植物抗病性分子机制研究中的作用

植物对病原物的抗性是一个很复杂的生命现象。目前人们认识到植物的抗病过程有很多基因和一些相互关联的信号传导途径参与。人们对植物抗病的分子机制的了解,很多是来自以拟南芥作为材料所进行的大量研究。对植物抗病性的了解是一步步深入的,其进展与研究方法和技术的不断改革密不可分,其中实验材料的模式化使得研究更加集中、更具有通用性,所使用的资源更丰富,强有力地推进了研究的深入进行。在此,对拟南芥这个模式植物在植物抗病性的遗传和分子机制研究中的作用做了阐述。     

拟南芥抗病基因克隆的策略及利用

生物技术的快速发展为植物抗病基因的克隆奠定了坚实的基础。克隆抗病基因不但有利于深入研究植物与病原物的分子互作机理,而且为植物重要病害的防治提供了有效措施。迄今为止,在拟南芥中已经克隆了十几个抗病基因。对拟南芥抗病基因的种类和特性、克隆策略以及克隆抗病基因的应用前景进行了综述。详细介绍了定位克隆技术和转座子标签技术的原理及其在拟南芥抗病基因克隆中的应用。     

Deg2蛋白酶在拟南芥光损伤D1降解及光保护中的作用

己有研究表明叶绿体内有200种蛋白酶,然而,多数蛋白酶的作用机制尚不清楚,尤其哪些蛋白酶参与了D1蛋白周转。其中Deg2蛋白酶体外实验证明,其参与了光损伤D1蛋白的的初步剪切。为了进一步研究Deg2蛋白酶在植物体内的作用机制,我们筛选了拟南芥De醇蛋白酶功能缺陷型突变体。在120μmol·m-2：·S^-1光照生长条件下,出萨突变体与野生型的生长曲线基本一致;在进一步的高光胁迫（1800μmol·m-2·S^-1）处理及相同的光胁迫处理条件下,无论林可霉素存在与否,突变体PSⅡ的最大光化学效率（Fv／Fm）都和野生型没有区别;利用蛋白免疫印迹实验同样证明了光损伤D1蛋白的降解速度在cfe霞突变体和野生型之间也没有明显区别。我们认为Deg2蛋白酶在光抑制情况下对于光损伤D1蛋白的降解以及PsⅡ的修复不是必需的。     

拟南芥AtHOS10基因的克隆及其表达载体的构建

AtHOS10基因对植物冷调节起到重要作用,可以通过控制ABA合成来改变植物的脱水胁迫耐性。本文利用PCR方法从Columbia生态型的拟南芥基因组中扩增出冷调节基因AtHOS10,并插入克隆载体。序列分析表明,克隆片段长3453bp,与目前发表的序列完全一致。将pUC-AtHOS10和pBI-HEM进行酶切重组构建表达载体pBI-AtHOS10,然后将表达载体转化导入农杆菌中,为侵染烟草作准备。     

Ca2+ Effects on K+ Fluxes in Arabidopsis Seedlings Exposed to Al3+

Potassium transport was investigated in the root elongation zone of Arabidopsis seedlings during the first minutes of Al³⁺ exposure, using the non-invasive MIFE microelectrode technique. To prevent pH changes during Al³⁺ application, and to separate aluminium from acidic stress, plants were pre-treated with 5 mM homoPIPES before addition of AlCl₃ (pH 4.2). The 30-min treatment with 50 or 500 μM AlCl₃ led to a significant increase in K⁺ efflux in solutions containing 100 μM CaCl₂. This efflux was suppressed by high concentrations of Ca²⁺ (10 mM) in the bathing solution. Our results suggest that elevated external Ca²⁺ activities can sustain K⁺ influx in the root elongation zone during Al³⁺ exposure either by maintaining [Ca²⁺]_cyt or by affecting Al³⁺ uptake across the plasma membrane.