海马齿对海水养殖系统中氮、磷的移除效果研究

大量的外源性饵料和排泄物使海水养殖水体N、P以及有机物大量增加,导致水质恶化,是制约海水养殖业发展的主要因素。通过构建海马齿面积比为3∶2盐度为15的A、B 2组浮床海水养殖系统,以检验海马齿的N、P移除能力。结果显示,当海马齿处于生长启动期,A组和B组的水质指标与对照组之间无显著性差异（P〉0.05）;但当海马齿生长...     

盐生植物海马齿盐胁迫全长cDNA文库的构建与分析

为了研究盐生植物耐盐基因表达调控,本实验以海水浇灌的海马齿植株为供试材料,构建了盐胁迫下的全长cDNA文库。构建方法如下：采用改良的CTAB法提取总RNA,SMART法反转录合成cDNA,LD-PCR方法合成双链cDNA。LD-PCR产物经蛋白酶K消化和SfiⅠ酶切后,经CHROMA SPIN＋TE-1000分离柱子除去小片段DNA后,回收0.5kb以上的片段,按照适当的比例连接λTripIEX2载体。连接产物利用MaxPlaxTMLambda Packaging Extracts进行体外包装,得到海马齿初级cDNA文库。初始文库的独立克隆数为2.4×106pfu,初级文库滴度大于4.80×106pfu/mL,重组率为93.75%,插入片段为0.5～5kb,扩增文库的滴度为1.21×109pfu/mL,所得文库质量较高。本研究表明该cDNA文库适合于盐生植物海马齿相关基因的克隆和分析。     

海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因克隆、高效表达及酶学特性分析

在许多渗透调节剂中,甜菜碱是最理想的有机小分子渗透调节物质。甜菜碱在植物体内大量积累不会带来危害,同时能提高植物对环境胁迫的抗性。将海马齿中克隆到的甜菜碱醛脱氢酶基因构建到表达载体pET-28a(+)上,获得重组载体pET-SpBADH并将其成功地转化到BL21(DE3)中得到重组工程菌,经IPTG诱导能高效表达55 kD目的蛋白,表达量可以达到301 μg mL–1。酶学特征分析表明,该蛋白最适pH值为7.2,在偏碱条件下能维持较高的催化活性;SpBADH蛋白对高温敏感,且温度对催化活性影响较大,超过55℃时酶活性只有20%,最适酶催化活性温度为37℃;而有机小分子醇类对酶的催化活性有保护作用,可以通过自身特征维持酶催化活性的微环境。     

不同浓度的NaCl处理对海马齿叶片中Na+和K+含量的影响

为了解Na＋在植物盐境生长时发挥的作用,笔者采用不同浓度的NaCl（0,300,600,900mmol·L-1）处理,研究盐生草本植物海马齿（Sesuvium portulacastrum）叶片中Na＋和K＋的变化规律。结果表明,300mmol·L-1的NaCl处理条件下海马齿的生物量显著增加;原子吸收光谱与X-Ray-能谱-扫描电镜分析结果显示,海马齿的叶片中积累了大量的Na＋,且随着NaCl浓度的增加,Na＋含量呈显著增加而K＋含量降低。这表明Na＋作为海马齿的营养元素在一定浓度范围内可以促进植株生长,但其浓度过高时则影响钾离子的吸收产生毒害作用。     

不同浓度盐和H2O2对海马齿PHGPx活性的影响

磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)是目前发现的唯一能够直接还原膜上脂类过氧化物的抗氧化酶,在保护生物膜免受过氧化损伤方面发挥重要作用。本研究探讨了海马齿PHGPx活性的测定,检测了不同浓度盐和 H2O2胁迫对PHGPx活性的影响。结果显示,以蒸馏水为缓冲液提取的叶片总蛋白效果较好; NaCl梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先降低后升高然后再降低的趋势,其中500mmol/L NaCl处理可以诱导最大活性; H2O2梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先升高后降低再升高趋势,0.5mmol/L H2O2处理获得最大活性;海马齿植株经 H2O2清除剂DMTU处理后再用 H2O2处理,PHGPx的活性降低,同时 NaCl的诱导效果并不受到影响。这些研究结果表明,海马齿中PHGPx的活性受到盐和 H2O2的调节,并且它们对PHGPx酶活的调节可能是两个独立的过程。     

海马齿净化海水养殖废水生态效益分析

以海马齿(Sesuvium portulacastrum)为研究对象,分析水培海马齿对不同污染程度的海水养殖废水中污染物的去除效果,并考察在这一过程中海马齿叶绿素含量、根系活力、含氮量、铁含量等生物指标的变化规律。结果表明：海马齿对海水养殖废水中的总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH⁺₄)的去除效果良好,去除率分别为93.30%、73.47%和100.00%。高磷或高氮对NH⁺₄、COD、NO^-₂均有少量的抑制作用,对NO^-₃无显著影响。高磷环境对TP去除率有明显的抑制作用,仅为35.91%。海马齿的叶绿素含量随着时间的增加均先升高后降低,两者最终含量为0.20 mg/g;根系活力逐渐增高至85.85 mg·g^-1·h^-1、Fe²⁺含量由初始的3.69μg/g降低至2.92μg/g。其中高磷或高氮环境使根系活力及Fe²⁺     

海马齿Na~+/H~+逆转运蛋白基因SpNHX1的克隆及表达模式

从盐生植物海马齿中克隆了Na+/H+逆转运蛋白基因SpNHX1,生物信息学分析结果表明,Sp NHX1蛋白与拟南芥At NHX1和At NHX2的相似度分别达到了76.35%和77.12%,从而推测,SpNHX1可能具有与At NHX1和At NHX2相似的功能,能将Na+区隔到液泡中,提高植物耐盐性。采用荧光定量PCR的方法,对SpNHX1基因在4种胁迫(600 mmol·L-1Na Cl胁迫、100μmol·L-1ABA胁迫、4℃低温胁迫、20%PEG6000干旱胁迫)下的表达量进行了研究。结果表明:SpNHX1基因在根和茎中受盐胁迫诱导上调表达,叶中表达量变化较小;而在ABA胁迫、4℃低温胁迫、20%PEG6000干旱胁迫下,SpNHX1基因的表达受胁迫影响较小,且没有规律性。说明SpNHX1基因的表达与其耐盐性相关,且表达具有组织特性。     

不同沉淀剂对酚抽法提取植物蛋白质效果比较分析

酚抽法已经逐渐成为植物蛋白质组研究中通用的蛋白质提取方法,但在各种改进酚抽法中,应用到的沉淀试剂各不相同,致使蛋白沉淀得率、纯度和沉淀时间也各异,本研究以热带植物橡胶树叶片、胶乳和海马齿叶片为研究材料,在过饱和硫酸铵甲醇溶液、醋酸氨甲醇溶液和丙酮溶液沉淀剂下对比蛋白提取的效果,通过单向电泳检测、胶图质量分析、质谱鉴定、蛋白沉淀时间和得率比较,发现3种沉淀剂提取的蛋白样品1-DE图谱显示的蛋白条带数量均较多,但醋酸铵沉淀法提取蛋白图谱有条纹不清晰现象。得出结论：丙酮沉淀法对橡胶树叶片和胶乳蛋白质的提取率较高,硫酸铵沉淀法对海马齿叶片蛋白质提取率较高。过饱和硫酸铵甲醇溶液和丙酮沉淀剂提取的蛋白质质量较高,所得蛋白图谱背景清晰,质谱鉴定蛋白质信息量大。研究结果可优化提取高质量植物蛋白质的方法,并有望为顽拗类植物蛋白质组学研究提供参考。     

海马齿再生体系的优化及GUS基因的转化

以海马齿无菌实生小苗的叶片为外植体,对不同激素浓度和组合以及不同pH值等培养条件进行实验比较.结果表明:适于愈伤组织诱导的培养基为MS+2,4-D 2.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+蔗糖3%,诱导率达100%;适于芽分化的培养基为MS+NAA 3.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L,分化率达到77.4%;诱导愈伤组织形成培养基的最适pH值为4.5,而诱导愈伤组织分化培养基的最适pH值为5.0.以小苗叶片为外植体材料和农杆菌介导的方法进行GUS基因的转化,组织化学染色检测发现共培养2 d后的外植体中有蓝色斑点产生,在转化2个月后的外植体上形成的愈伤组织也存在点状的蓝色斑点.说明GUS基因已转入海马齿外植体中.     

海马齿胚胎发育晚期丰富蛋白基因SpLea5的克隆与表达分析

根据筛选文库时获得的EST序列信息,利用RACE技术从海马齿根中分离获得了一个海马齿胚胎发育晚期丰富蛋白基因的全长cDNA,命名为SpLea5。序列分析结果表明,SpLea5基因cDNA全长685 bp,含有一个294 bp的完整开放阅读框,编码97个氨基酸残基;推测编码的氨基酸序列与柽柳、杨木樨、烟草、甜橙、温州蜜柑、麻风树和陆地棉中相应基因的氨基酸序列一致性为54%、52%、48%、47%、47%、46%、44%、41%,在聚类分析时与高等植物聚为一类。SpLea5在海马齿植株中呈组成型表达,但根中表达最为丰富,茎和叶次之;海水、NaCl、PEG、ABA处理均能够诱导根部SpLea5基因的表达。这些结果表明,SpLea5基因可能参与了海马齿对盐和干旱胁迫的分子响应。