甘蔗根癌农杆菌介导转化海藻糖合酶基因获得抗渗透胁迫能力增强植株

 由双拷贝CaMV35S启动子驱动担子菌灰树花 (Grifolafrondosa)的海藻糖合酶基因 (TSase)构建植物表达载体 pBBBT ,通过三亲交配法将 pBBBT导入根癌农杆菌EHA10 5菌株 ,经根癌农杆菌介导转化甘蔗 (Saccha rumhybrid)栽培品种 ,以增强甘蔗的抗旱能力。结果表明 ,甘蔗胚性愈伤组织对EHA10 5菌株敏感 ,甘蔗外植体开始大量形成胚性愈伤组织时是感染的适宜时期 ,用膦丝菌素 (PPT)筛选 ,抗性植株发生频率平均为 4 .5 %。经PCR及dot Southern检测证明 ,TSase已经整合到甘蔗基因组中。部分转化植株根叶畸形、株型异常、生长缓慢。移栽到含PEG80 0 0 17.4 % (w/v)的MS培养基后 ,观察到转基因植株抗渗透胁迫能力增强     

柑橘胼胝质合成酶基因家族的表达分析

胼胝质由胼胝质合成酶合成,胼胝质沉积是植物对入侵病原的防御反应。为了探索胼胝质合成酶(Callose synthase,CalS)基因在柑橘中对黄龙病的应答情况,从甜橙基因组中筛选并利用生物信息学分析了柑橘胼胝质合成酶(CsCalS)家族的12个基因。这些基因编码的氨基酸序列与拟南芥中的胼胝质合成酶具有较高的同源性。荧光实时定量PCR结果显示,CsCalS5和CsCalS12在柑橘健康叶片中的表达量高于其他胼胝质合成酶基因。比较黄龙病感病材料和健康对照材料,发现CsCalS5、CsCalS7和CsCalS8在感病的‘砂糖橘’和‘强德勒’柚中均上调表达,可能参与柑橘对黄龙病病原的应答反应。     

干旱胁迫对不同品系藜麦内黄酮和抗氧化性的影响

利用不同浓度的PEG溶液模拟干旱胁迫,分析了干旱胁迫下不同品系藜麦叶片中黄酮类化合物合成上游的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(C4H)及4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)此3个关键酶的活性以及种子内黄酮含量和清除DPPH·能力,探究干旱胁迫对不同藜麦种子内黄酮合成以及体外抗氧化活性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫增加,三种酶活性均成先增后降趋势,但不同酶之间存在差异,PAL和4CL在5%PEG胁迫下达到最大,藜麦品系NK1、NK2和NK5的C4H活性在10%PEG时达到最大,但NK3和NK4在5%PEG胁迫下达到最大;在CK和5%PEG胁迫下藜麦品系NK3的3种酶活性较高,但在10%PEG和15%PEG胁迫下酶活性迅速降低。(2)随着干旱胁迫加剧,各品系藜麦种子内黄酮含量呈先上升后下降的趋势,在CK和5%PEG胁迫下,藜麦品系NK3种子黄酮含量最高分别为2.94 mg/g和3.61 mg/g,在10%PEG和15%PEG胁迫下,NK5种子黄酮含量最高分别是2.92 mg/g和2.66 mg/g。(3)抗氧化试验表明,各品系藜麦种子内黄酮对DPPH·的清除率在5%PEG胁迫处理时达到最大,NK1、NK2、NK3、NK4和NK5清除率分别是88.52%、87.65%、90.36%、86.53%和89.38%,其中NK3 IC50(半抑制浓度)最大为9.871μg/mL。本研究结果为理解藜麦体内黄酮合成体系和抗氧化剂资源的筛选提供理论依据。     

白木香倍半萜合酶基因AsVS的克隆与表达分析

法尼基焦磷酸(farnesyl diphosphate, FPP)是植物萜类化合物合成途径的重要前体之一,经不同的酶催化可形成各类萜类化合物,Vetispiradiene合酶可催化FPP形成Solavetivone和Lubimin的前体Vetispiradiene。本研究利用白木香转录组数据,首次克隆了编码白木香Vetispiradiene合酶的基因(命名为As VS, Genbank登录号为MH378283),AsVS基因序列全长为1 632 bp,编码543个氨基酸,该氨基酸序列与马来沉香倍半萜合酶聚类于同一分支,具有较近的亲缘关系,该蛋白植物倍半萜的保守性结构域DDXXD,NST/DTE和R(R)X8W,相对分子量为62.73 kD,理论等电点为5.51,包含40个磷酸化位点;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;不含跨膜结构域。RT-qPCR分析结果表明AsVS基因在结香剂处理过程中于白木香茎干样品中持续上调表达,其第6天及第9天的表达量分别为对照处理的2.36和5.02倍。此结果为进一步研究As VS基因在白木香萜类化合物的合成及沉香致香成分富集中的功能提供了理论基础。     

茶树GGPS基因家族的克隆、生物信息学和表达分析

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶(Geranylgeranyl diphosphate synthase,GGPS)是萜类合成途径的结构酶,对植物生长发育具有重要意义。本研究通过RACE和RT-PCR方法克隆得到5条潜在的茶树GGPS序列,分别命名为CsGGPS1-4和CsGGPS9,其中CsGGPS9存在3条等位基因,分别是CsGGPS9-1、CsGGPS9-2和CsGGPS9-3,在系统进化树上与其他基因分成两支。蛋白质序列分析表明,茶树GGPS家族成员都具有polyprenyl_synt结构域,不存在信号肽序列。亚细胞定位预测结果显示,CsGGPS1、CsGGPS2和CsGGPS4定位在叶绿体上,CsGGPS3和CsGGPS9定位在线粒体上。通过Swiss Model进行三维建模,结合"three-floor"模型对茶树GGPS家族成员的功能进行预测,预测结果显示,CsGGPS1、CsGGPS2和CsGGPS4是GGPS;CsGGPS3是异源二聚体形式的牻牛儿基焦磷酸合酶的小亚基;CsGGPS9的催化主产物是碳链数大于30的异戊烯基焦磷酸。q RT-PCR分析表明,CsGGPS1整体表达丰度较低,仅在一芽二叶中表达量稍高;CsGGPS2在茶树各个组织中均有表达,在花中表达量最高,且花发育过程中表达量先上升后下降;CsGGPS3在叶和幼根中的表达量高于花,花发育过程中表达平稳;CsGGPS4在茶树各个组织中表达量数值相近,在花发育过程中表达量变化趋势与CsGGPS2相同;CsGGPS9的表达量在成熟叶中显著低于幼嫩叶片。     

玉米根部萜类合酶基因对干旱与激素处理的表达差异分析

选用两个具有抗性差异的玉米自交系B73与Mo17,分别对其根部进行干旱、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)以及茉莉酸甲酯与乙烯利联合(MeJA/EP)处理,定量检测4个与防御相关的萜类合酶基因An2、ZmTPS6、ZmTPS8以及ZmTPS26的表达情况。结果表明,4个基因在B73与Mo17应对干旱和ABA处理时基因表达差异明显。在Mo17中,干旱胁迫以及ABA处理显著诱导4个基因的表达;在B73中,干旱处理导致An2、ZmTPS6和ZmTPS8基因表达下调,在ABA处理下时,只有ZmTPS6被显著上调;MeJA与MeJA/EP处理在B73与Mo17中都能上调4个基因的表达,但在Mo17中的诱导程度更剧烈。B73与Mo17的根部在响应胁迫时存在显著的萜类代谢差异,可能为其抗性差异原因之一。     

谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖合成酶基因的克隆与表达

采用PCR方法从谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）基因组中分离得到2.4 kb的麦芽寡糖基     

嫁接砧木对西瓜果实糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响

【目的】研究在果实发育过程中嫁接西瓜糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的变化,探讨不同砧木影响果实品质的机理。【方法】采用优质中小型西瓜早佳为接穗和对照,丝瓜、南瓜(铁木真)、葫芦(昌砧力士F1)、野生西瓜1号、野生西瓜2号为砧木,测定嫁接和对照西瓜果实在发育过程中果糖、葡萄糖、蔗糖的含量以及与蔗糖积累相关酶的活性。【结果】与对照相比,野生西瓜2号/早佳组合的果实糖积累极显著增高,而其他嫁接组合的糖积累均降低,丝瓜/早佳组合的果实糖含量最低;自根和嫁接西瓜果实发育过程中蔗糖转化酶(Inv)活性降低,蔗糖磷酸合酶(SPS)活性升高,蔗糖合酶(SS)在西瓜果实发育后期主要起合成作用,促进果实蔗糖积累,蔗糖代谢相关酶净活性值增大。在整个果实发育过程中,Inv、SPS、SS共同作用于嫁接西瓜和自根西瓜果实的糖分积累及构成;嫁接和对照西瓜果实以己糖积累为主,蔗糖积累为辅。【结论】砧木不同,西瓜果实的糖分积累量也不同,其中野生西瓜2号对早佳西瓜品质影响最小,可以作为优良的嫁接砧木在生产实践中应用。     

热应激大白鼠脾脏和肝脏组织HSP70和NOS的表达变化

随机选用42只6月龄健康雄性SD大白鼠,研究热应激处理1 h后恢复0、2、4、8、12、48 h6个时段脾脏和肝脏组织热应激蛋白70(HSP70)和一氧化氮合成酶(NOS)免疫组织的化学变化规律.结果表明:(1)热应激处理后恢复4 h,大白鼠脾脏组织HSP70的阳性表达达到高峰,大量细胞破裂,8 h后呈逐渐下降的趋势;恢复0、2、4、8、12 h的阳性表达与对照的差异均达极显著水平(P0.01),恢复48 h的阳性表达与对照的差异不显著(P0.05).(2)热应激处理后各恢复期肝脏组织HSP70的阳性表达与对照的差异均不显著(P0.05).(3)热应激处理后恢复8 h,肝脏组织NOS的阳性表达达到高峰,而后逐渐下降;恢复0、2、4、8、12 h的阳性表达与对照的差异均达极显著水平(P0.01);恢复48 h的阳性表达与对照的差异不显著(P0.05),恢复0、2、4、8、12 h间的阳性表达差异均达极显著水平(P0.01);(4)热应激处理后各恢复期脾脏组织NOS的阳性表达与对照的差异均不明显.     

乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的植物抗性机制

乙酰羟酸合酶(AHAS)抑制剂类除草剂已被广泛用于农业生产,然而使用过程中可能对部分敏感农作物产生药害,因此创制对不同类别除草剂具有抗性的一系列作物新品种至关重要。本文将从AHAS抑制剂类除草剂的类别与特点、AHAS靶酶的特性及其在支链氨基酸合成中的作用、除草剂的靶标抗性与非靶标抗性机制等方面分析国内外研究现状与未来发展动态,以期为农作物除草剂抗性性状的遗传改良和开发应用提供参考。