嘉兰中酪氨酸脱羧酶基因的克隆与表达分析

酪氨酸脱羧酶(EC 4.1.1.28)是高等植物体中秋水仙碱合成的关键酶。为了探索嘉兰秋水仙碱生物合成途径的关键酶基因及其相关功能,本研究根据嘉兰转录组数据库和NCBI数据库,克隆得到一个酪氨酸脱羧酶关键酶基因(GsTyDC1)的CDS序列,并使用RT-qPCR检测GsTyDC1在嘉兰植株中不同组织的表达水平。通过烟草悬浮细胞对GsTyDC1进行稳定转化,并分析其亚细胞定位的结果。结果显示,GsTyDC1基因的CDS区全长为1 545 bp,编码514个氨基酸,蛋白分子量为56.3 kD。生物信息学分析表明,GsTyDC1与水仙、石蒜和芭蕉等百合科植物已报道的Ty DC基因聚在一类,具有类似于与其他已报道物种TyDC基因相似的保守结构区域,并且没有跨膜结构和信号肽。此外,GsTyDC1基因在嘉兰根中表达量最高,花和茎次之,在叶中表达量最低。亚细胞定位显示Gs TyDC1蛋白定位在细胞质中。本研究为下一步验证GsTyDC1基因的功能活性提供一定的基础,为阐明GsTyDC1基因在嘉兰秋水仙碱生物合成途径中的作用提供参考依据。     

花生AhXTH32蛋白的生物信息学分析、亚细胞定位与原核表达

木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(XTH)在植物的生长发育和逆境应答中发挥重要作用。本研究运用生物信息学技术对花生AhXTH32蛋白的理化性质、结构等进行分析,利用水稻原生质体瞬时表达法对Ah XTH32进行亚细胞定位,通过原核表达初步研究其表达情况。结果表明：AhXTH32蛋白的N端含有信号肽,没有跨膜结构,属于典型的分泌蛋白;含有GH16、XET-C两个保守结构域,属于XTH蛋白家族;定位在细胞质、细胞膜、质外体,缺失信号肽时,蛋白不能分泌到胞外;在大肠杆菌中成功表达可溶性重组AhXTH32蛋白。推测该蛋白可能与质膜结合后分泌到胞外水解细胞壁半纤维素,参与花生的防御机制。     

芒果赤霉素氧化酶基因GA3ox的克隆、表达及亚细胞定位分析

赤霉素3-氧化酶(gibberellin 3-oxidases, GA3ox)是赤霉素(gibberellic acid, GA)生物合成途径中的关键限速酶之一。芒果中GA3ox基因的功能及其表达模式未见报道。本研究利用RACE技术克隆了一个芒果GA3-氧化酶基因(GA3ox),该基因全长cDNA序列为1 680 bp,编码氨基酸381个,开放阅读框(open reading frame, ORF)为1 146 bp,蛋白分子量为42.6 kD,等电点为5.13,不含信号肽,不含跨膜结构域。系统发育树分析发现,该基因编码的蛋白主要与开心果亲缘关系较近,其次为克莱门柚、甜橙、麻疯树等植物。通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该基因主要定位在细胞质中。通过对乔化、矮化芒果品种不同发育时期的叶片的实时荧光定量PCR分析发现,该基因主要在矮化品种中表达量较高,在乔化品种各个时期表达量较低,且差异不大。矮化品种中主要在开花期表达量最高,坐果期7～8周含量最低,但都高于乔化品种的任何取样时期。该基因的克隆和表达分析为下一步功能的研究及其在芒果株形调控分子机制提供理论依据。     

Caspase-9蛋白在亚慢性砷染毒大鼠睾丸间质细胞中的表达研究

[目的]探讨亚慢性砷染毒对大鼠睾丸间质细胞Caspase-9蛋白表达的影响。[方法]将40只健康成年清洁级SD雄性大鼠随机分为4组,分别为对照组以及低、中、高剂量染毒组,每组10只。采用自由饮水方式进行染毒,低、中、高剂量染毒组亚砷酸钠的染毒剂量分别为2.4、12、60 mg/L,对照组给予生理盐水,染毒试验持续14周。染毒试验结束后,检测大鼠外周血白细胞数量;采用ELISA法检测大鼠血清TNF-α及IL-1的浓度;利用透射电镜观察大鼠精子的超微结构;应用免疫组化法检测大鼠睾丸间质细胞Caspase-9蛋白的表达定位及表达水平。[结果]与对照组相比,中、高剂量染毒组大鼠血清中TNF-α、IL-1浓度及白细胞计数均显著（P<0.05）升高。透射电镜下,对照组精子顶体结构完整,厚度及染色均匀;低剂量染毒组可见精子胞膜肿胀,核染色质较均匀;中剂量染毒组精子顶体与核分离,胞膜肿胀;高剂量染毒组精子尾部中断,轴丝排列紊乱。免疫组化法分析表明,Caspase-9蛋白主要表达于睾丸间质细胞的细胞质,表达信号呈棕褐色;与对照组相比,各剂量染毒组大鼠睾丸组织内Caspase-9蛋白的表达水平均显著...     

GA3和KNO2引发处理对水稻芽期生长、淀粉及呼吸代谢的影响

种子引发作为一种播前处理技术,其对种子萌发和幼苗生长的促进作用已被广泛报道,赤霉素(GA₃)和亚硝酸钾(KNO₂)均参与调控种子发芽过程。但是,GA₃引发和KNO₂引发对水稻种子萌发出苗及相关生理代谢过程的影响及其复合效应尚不清楚。本研究以常规稻湘早籼45号和杂交稻株两优4024为供试品种,在生长箱条件下,以非引发处理为对照(CK),探究水引发(HP)、赤霉素引发(GA₃)、亚硝酸钾引发(KNO₂)和复合引发(GA₃+KNO₂)处理对水稻种子萌发、幼苗生长、淀粉降解代谢和呼吸代谢的影响。结果表明,与CK相比,不同引发处理均显著提升了种子发芽指数和活力指数,增强了幼苗素质,且GA₃引发和KNO₂引发的促进作用要优于HP引发;同时,GA₃引发和KNO₂引发较CK和HP引发显著提升了种子萌发过程中的α-淀粉酶活性和可溶性糖含量,一定...     

月季RhMAX2A基因的克隆与表达分析

【目的】克隆月季(Rosa hybrida L.)RhMAX2A基因c DNA序列,分析其序列特征及其在不同组织中和去顶后的表达情况,为探究该基因在月季中的生物学功能及调控侧枝发生的转导机制提供理论支持。【方法】以月季品种滇红(Rosa hybrida ‘Dianhong’)为材料,通过RT-PCR技术克隆RhMAX2基因的cDNA序列,利用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白质进行分析,利用烟草(Nicotiana tabacum)瞬时转化技术分析蛋白的亚细胞定位,同时采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在不同组织中及去顶后的表达情况。【结果】RhMAX2A基因(GeneBank登录号为OP055810)cDNA序列长1 030 bp,编码246个氨基酸,该蛋白分子式为C₂₉₁₀H₄₇₉₃N₁₀₂₉O_(1244_S210,相对分子质量为27.35 kD,总原子量为3 909;该蛋白不稳定系数为53.07,脂肪系数为106.30,GRAVY值为0.049,是一类不稳定...     

碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响

为探究不同C/N对以生物絮凝反应器为唯一水处理装置的循环水养殖系统的废水处理的影响,以鳗鱼循环水养殖废水为研究对象,分别设置不同DOC/DIN梯度(Dissolved Organic Carbon,DOC; Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN,C/N:0、5、10和15)进行相关研究。实验结果表明:C/N=0时(未添加碳源),反应器没有脱氮除磷的效果,NO_3~--N、PO_4~(3-)出现积累;随着C/N的升高,反应器脱氮除磷的效果也逐渐增加,C/N=15时去除效果显著高于其他处理组(P 0. 05),TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)的去除率(RR)分别为46. 60%、43. 49%和24. 40%;在整个实验过程中,反应器的SS、TAN和NO_2~--N在C/N=0和C/N=5的去除效果显著高于C/N=10和C/N=15的去除效果(P 0. 05),并且随着C/N的升高而降低;在C/N逐渐升高的条件下,反应器的稳定性逐渐变差,反应器最高可运行的C/N为15;在低C/N(C/N=0和5)情况下,反应器絮体体积指数(SVI-30)始终小于150 mg/L,未出现絮团膨胀,系统稳定性良好;当10≤C/N≤15时,反应器呈现出絮团微膨胀,反应器的稳定性变得较差,但对反应器脱氮除磷效果没有影响。在BFT(Biofloc Technology)反应器中,反应器的ORP值与反应器的C/N呈负相关关系,可作为BFT反应器反硝化特征和优化的参数。综上可知,BFT反应器在低C/N条件下对SS、TAN、NO_2~--N具有良好的水处理效果,在C/N≥10情况下对TN、NO_3~--N和PO_4~(3-)具有良好的水处理效果,具有同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)和除磷的作用。研究结果可为其用作RAS核心水处理装置的进一步研究和应用提供参考。     

2016年帕隆藏布流域群发性泥石流的活动特征及成因分析

帕隆藏布流域山高谷深、构造强烈、冰川广布,区域内冰川泥石流数量多、规模大、分布密、暴发频率高。2016年9月5日,流域内几条泥石流集中暴发,造成较为严重的财产损失,并阻碍了G318国道的正常通行。为研究本次群发性泥石流的成因,指导泥石流的监测预警工作,在实地调查的基础上,分析了泥石流的地形地貌条件、物源条件、水热条件。分析结果表明:本次暴发泥石流的沟谷具有良好的地形条件,流域高差大,沟道纵比降大,尤其沟谷上游因冰川作用而形成的冰蚀围谷利于水源、物源的聚集。泥石流以沟源处的松散冰碛物为主要物源。此外,北岸比通沟泥石流因沟岸崩滑物源丰富、沟道狭窄,形成多处堵点,产生堵溃放大效应。南岸赤担隆巴泥石流则沟道宽缓,崩滑物源较少。本次群发性泥石流的诱发因素主要为强降雨。泥石流暴发前两日出现强降雨,使得沟内松散物质含水量增加,趋近饱和,稳定性降低。泥石流暴发当日再次出现强降雨,直接激发了泥石流。经对暴发当日小时雨量分析,认为比通沟泥石流由凌晨2点的集中降雨启动,但由于沟道堵塞严重,龙头数小时后才到达沟口。赤担隆巴由当日11点的集中降雨启动,随后顺沟下泄,堆积于老扇之上,形成灾害。经分析,沟口观测的激发本次泥石流的小时雨量为3.3～3.6 mm,推测主要形成区激发泥石流的小时雨量为7.6～8.3 mm。     

基于临界氮浓度的水稻氮素营养诊断研究

【目的】 依据水稻品种的氮素营养特征计算其氮营养指数 (NNI) 和氮素亏缺 (N_and) 值,可实现作物氮素状况的精确定量调控。本研究比较了杂交稻和常规稻在不同氮水平下的NNI和N_and值,为该诊断方法的精准使用提供依据。 【方法】 本研究选用超级杂交稻 (Y两优一号、超优千号) 和常规稻 (粤农丝苗、金农丝苗) 为对象进行田间试验。设施氮水平0、40、80、120、160、200、240 kg/hm2(分别以N0、N40、N80、N120、N160、N200、N240表示),分析测定了水稻移栽后15、30、45、60、75天和成熟期地上部干物质量及其氮浓度,构建临界氮浓度变化曲线,利用该曲线计算了不同品种在不同时期的临界氮浓度、氮营养指数和氮亏缺值。 【结果】 杂交稻地上部干物重在N0、N40、N80、N120、N160处理间差异显著,N200、N240处理间差异不显著,但显著高于其他处理;常规稻地上部干物质重在N0、N40、N80、N120处理间差异显著,N160、N200、N240处理间差异不显著,但显著高于N0、N40、N80、N120处理。水稻植株氮浓度均随着施氮水平的提高而增加,但随生育期的延长和地上部干物重的增加,水稻植株氮浓度均呈下降趋势。根据地上部干物质重与其氮浓度变化关系构建水稻临界氮浓度 (Nc) 变化曲线,杂交稻为N_c=3.36DM–0.31(R2=0.91),常规稻为N_c=2.96DM–0.25(R2=0.86)。基于临界氮浓度曲线,计算不同水稻品种的NNI和N_and,其中杂交稻和常规稻NNI变化范围分别为0.73～1.05和0.78～1.11,N_and变化范围分别为–9.8～117.8 kg/hm2和–25.4～90.3 kg/hm2。 【结论】 常规稻品种临界氮浓度高于相同生育期的杂交稻品种,但杂交稻的干物质量生产能力大于常规稻。在本试验条件下,依据N_and计算结果,杂交稻临界氮浓度下的氮素积累量大于常规稻,其中杂交稻和常规稻适宜施氮量分别为200 kg/hm2左右和160～200 kg/hm2。      

不同保水处理对油茶起苗后苗木质量的影响

利用抗蒸腾剂、保水剂、阿司匹林和黄腐酸生态液对起苗后的‘闽43’油茶无性系1年生嫁接苗木进行保水处理,并探讨对苗木生长指标、光合特性、抗氧化酶系统和渗透调节的影响。结果表明:抗蒸腾剂能使油茶苗木的放置时间延长,达11 d;并且在维持过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量优于其他处理。保水剂在维持苗木的叶绿素SPAD值和过氧化氢酶(CAT)活性效果较好,阿司匹林在维持苗木地径生长效果较优。通过隶属函数对室内、室外对照和4个保水处理的14个指标进行统计分析,得出不同处理对苗木质量的影响:抗蒸腾剂保水效果最好,其次是保水剂、阿司匹林、黄腐酸生态液和室内对照,室外对照的保水效果较差。研究结果为提高油茶嫁接苗的质量及起苗后成活率提供参考。