基于iTRAQ质谱分析技术筛选南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白

为了从蛋白质水平上揭示南方型紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Millennium’)适应盐胁迫的分子机制,本研究以30 d苗龄的南方型紫花苜蓿实生苗为材料,分析正常培养和250 mmol/L NaCl处理72 h后根中的蛋白表达变化,采用同位素相对标记与绝对定量技术(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)结合双向液相色谱与串联质谱(2-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry,2D-LC-MS/MS)定量蛋白质组技术鉴定南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白,对所获得差异蛋白进行生物信息学分析,筛选出可能耐盐潜在靶标蛋白.同时,选择5个差异表达蛋白进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证.结果表明,共鉴定3 857种定量蛋白,534种差异蛋白(变化倍数≥1.2,P＜0.05),其中表达上调的281种,表达下调的253种.基因本体(Gene Ontology,GO)分子功能提示这些差异性蛋白主要参与转运活性、催化活性和酶调控活性.京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路显著性富集于代谢途径、次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢和核糖体等(P＜ 0.05,错误发现率(false discovery rate,FDR)＜ 0.05).成功鉴定的差异蛋白分别涉及到信号传递(8.99％)、抗氧化物(7.68％)、防御(5.61％)、蛋白质合成、加工和降解(14.79％)、能量产生与转运(5.81％)、代谢(26.97％)、膜与胞内运输(5.62％)和细胞结构、分裂和细胞骨架(2.06％)等.差异表达蛋白中与信号传递、抗氧化物和防御等相关的蛋白表达量总体上调,而与代谢和能量产生与转运相关蛋白表达量总体下调.qRT-PCR实验发现,mRNA与蛋白质表达水平并不一致.研究发现组氨酸磷酸转移蛋白、丝裂原活化蛋白激酶、h类硫氧还蛋白、蛋氨酸亚砜还原酶基因、鸟苷二磷酸(guanosine diphosphate, GDP)解离抑制因子、脂质转移蛋白、β-1,2-木糖基转移酶和H2A/H2B/H3/H4核心组蛋白等可能是紫花苜蓿耐盐潜在靶标蛋白.本研究采用iTRAQ结合2D-LC-MS/MS技术,有效地筛选出南方型紫花苜蓿根部响应盐胁迫差异表达蛋白,为深入认识紫花苜蓿盐胁迫的应答分子调控机制奠定了坚实的基础.     

黄薇花粉活力及柱头可授性

  目的   研究不同条件下,黄薇Heimia myrtifolia的花粉萌发及花粉管生长情况。  方法   以黄薇为材料,采用花粉离体萌发法研究不同温度、蔗糖质量浓度和硼酸质量浓度对黄薇花粉萌发及花粉管生长的影响;用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性,研究不同质量浓度萘乙酸、赤霉素、6-苄基腺嘌呤对黄薇柱头可授性的影响,并对黄薇花粉与柱头进行电镜扫描观察。  结果   ① 不同温度、蔗糖质量浓度、硼酸质量浓度对黄薇花粉的萌发生长影响差异明显,培养黄薇花粉适宜温度为35℃,蔗糖适宜质量浓度为50.0~150.0 g·L-1,硼酸适宜质量浓度为0.5~1.0 g·L-1;②黄薇柱头可授性受时间影响,在开花6~8 h柱头可授性最强;③不同植物生长调节剂对黄薇柱头可授性影响差异明显,提高黄薇柱头可授性最适质量浓度为萘乙酸10.0 mg·L-1、赤霉素200.0~400.0 mg·L-1、6-苄基腺嘌呤20.0 mg·L-1;④黄薇柱头直径为425.78~546.93 μm,花粉极轴长为23.15~26.74 μm,赤道轴长为18.02~20.03 μm,属小型花粉。  结论   黄薇人工授粉的最佳时期在开花后6~8 h,结合一定质量浓度的植物生长调节剂,可以有效提高结实率。     

南方型紫花苜蓿耐盐细胞系的筛选及生理特性分析

以NaCl为选择因子,对长期继代培养的紫花苜蓿愈伤组织进行选择,筛选出耐1.2%NaCl的耐盐细胞系并对其进行生理分析,结果表明:耐盐细胞系对逆境的忍受能力高于对照,积累的脯氨酸和可溶性蛋白含量也高于对照,维持着较高的K+/Na+比,在盐分胁迫下能维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。     

高温干旱胁迫对黄薇抗氧化防御系统的影响

黄薇Heimia myrtifolia是具有较高价值的引种植物,但对其引种后的适应性研究仍较缺乏。为了探究黄薇对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟自然状态下干旱（对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱）,高温（30,36和42℃）及高温干旱协同胁迫对黄薇叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示:干旱胁迫下,过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,脂膜过氧化程度加深,抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环相关酶活性和相关还原物质均呈先上升后下降趋势,在中度胁迫下达到顶峰,与对照相比均显著增加（P < 0.05）。高温胁迫下,抗氧化酶效率和AsA-GSH循环效率均有提高。高温干旱协同胁迫下,黄薇受到的伤害明显大于单一胁迫,超氧化物歧化酶（SOD）和POD显著上升（P < 0.05）并于中度胁迫时达到顶峰,MDA质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,AsA-GSH循环效率均有提高但在中度胁迫下开始下降,脂膜过氧化随着胁迫加深显著加剧,重度胁迫下已无法维持正常生长。黄薇在高温干旱胁迫下可以通过调节抗氧化酶系统和AsA-GSH循环共同清除氧化物质,提高抗胁迫能力,维持正常生长发育。     

杉木发育生理研究

对杉木种子园几类无性系的株型,光合特性和呼吸酶类（过氧化物酶、过氧化氢酶和脱氢酶）活性作了观察;对花芽形成,开花结实与胚胎发育过程中的物质代谢,包括碳氮比,大分子物质（DNA、RNA、蛋白质和脂类）和呼吸代谢中间产物（氨基酸、有机酸和糖类）的变化进行了研究,揭示出杉木有性过程的生理活动与某些遗传性的相关性。     

基于AHP法的教师教学质量评估改进模型

阐述了层次分析法的步骤,构建了一个用于教学质量评估的改进型AHP模型。该模型首先建立一个递阶层次结构的评价模型,并构造出各层中所有的判断矩阵并进行层次单排序,在此基础上,计算出层次总排序。为了演示该改进型AHP模型,给出了一个其在教学质量评估中的应用实例。     

鸡马立克氏病抗性机制及抗病品系研究进展

鸡马立克氏病（Marek’s disease, MD）是淋巴细胞增生性肿瘤疾病,是危害家禽业的重要疫病。该文系统综述了不同MHC血清单倍型与MD的抗性关系;与MD有关的遗传标记,包括微卫星标记、单核苷酸多态性（SNP）位点、拷贝数变异区域（CNVR）、数量性状基因座（QTL）; MDV感染过程中宿主基因与病毒基因的互作,包括抗性候选基因和非编码RNA在内的MD抗性遗传因子鉴定;抗性品系的培育,包括美国农业部禽病研究室培育的MD抗性品系和易感品系、海兰公司培育的HL-W36抗病品系、俄罗斯培育抗MD雪白鸡,国内培育的抗MD霞烟鸡以及含有特定MHC单倍型的群体等内容,以期为深入了解鸡马立克氏病抗性的遗传基础及抗病品系的培育提供参考。     

利用转录组测序技术鉴定紫花苜蓿根系盐胁迫应答基因

盐害是影响紫花苜蓿生产力的主要非生物因素之一,鉴定控制这一复杂性状的基因将为苜蓿育种计划提供关键信息。为揭示紫花苜蓿在盐胁迫下基因表达谱的变化,以紫花苜蓿Millennium为材料,对正常培养(WT_CK1)和盐胁迫(WT_N1)条件下的2个样品根系进行转录组分析,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对部分关键基因的表达特点进行验证。结果表明,紫花苜蓿根系在250 m M Na Cl胁迫72 h时,共检测到31 907个基因表达量发生了改变,2 758个基因的表达量差异达到2倍以上,包括199个转录因子,其中1 338个表达量上调,1 420个表达量下调,这些差异表达基因功能主要涉及次生代谢、代谢途径、激素代谢及信号转导和植物病原菌互作等。qRT-PCR分析表明,6个随机选择的基因在胁迫前后的表达特点与表达谱测序结果一致。综上,紫花苜蓿根系对盐胁迫响应是一个多基因参与、多个生物代谢过程反应协同调控的过程,基因表达量的变化可能是调控的主要方式。此外,本研究候选了一系列胆汁酸:Na+共转运蛋白、晚期胚胎发生富集蛋白、谷胱甘肽-s-转移酶基因和转录因子等与紫花苜蓿盐胁迫相关的应答关键基因,为揭示紫花苜蓿耐盐分子机制奠定了基础。