甘菊CBL基因的克隆与表达分析

基于已建立的甘菊ESTs文库,检索到了CBL基因4个不同的EST序列;采用RACE技术获得了它们的全长序列,并命名为ClCBL1-4。将甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)ClCBL与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的CBL进行多重序列比对发现,它们都含有4个结合钙离子的EF-hand结构域,且ClCBL1在N端有一个豆蔻酰化序列(MGCXXSK/T)。采用RT-PCR技术,分析了甘菊中CBL基因的表达与不同逆境胁迫的关系,表明甘菊CBL基因的表达在冷、干旱、热、盐及ABA胁迫中可被不同程度地诱导,而在非逆境胁迫条件下,甘菊CBL基因在根、茎、叶及花等不同器官中均有表达,且表达量相对一致。这些结果说明该家族基因参与了植物非生物逆境胁迫的抵御。     

逆境条件下植物CBL-CIPK信号途径转导的分子机制

非生物逆境条件下,植物细胞中的钙离子浓度会发生变化从而导致独特的钙信号的产生,钙信号通过与各种钙离子结合蛋白作用,从而将信号继续向下游传递.CBL蛋白作为近年来刚发现的一类钙结合元件,通过与一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-CIPK相互作用而形成了一套植物钙信号传递网络,并且在盐、干旱、低钾等非生物逆境的信号传递中起着重要作用.     

两个甘蓝CBL基因的基因组解析

利用比较基因组学的方法从甘蓝基因组中鉴定出两个CBL基因,并对其结构、遗传进化、顺式元件进行了分析,以期为进一步研究这两个基因的功能和利用它们进行甘蓝抗逆分子育种提供有益借鉴。     

CBL家族在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用

钙离子作为第二信使,参与植物体中生长发育和逆境胁迫的调节。钙调磷酸酶B类似蛋白CBLs作为钙离子感受器,通过与其互作蛋白激酶作用解密钙信号。CBLs在植物逆境胁迫以及生长发育调控方面起重要作用;近年来,这方面研究工作取得了重要进展。针对CBL家族结构特征及其在植物逆境胁迫和生长发育中的调控作用进行简要概述。     

马铃薯CBL9基因的基因组解析

利用比较基因组学的方法从马铃薯基因组中鉴定出一个与AtCBL9直系同源的基因StCBL9,并对该基因的结构、遗传进化、顺式元件进行了分析,为下一步研究该基因的功能和利用其进行马铃薯抗逆分子育种提供了有益借鉴。     

玉米ZmCIPK21基因的克隆与分析

CIPK(CBL-interacting protein kinase)是近年来鉴定出的植物中特有的一类Ca2+传感器,与其互作的蛋白一起在植物特定的生长发育和应答胁迫过程中起重要作用。本研究从玉米中克隆到1个1338bp的ZmCIPK21基因,荧光定量PCR分析表明ZmCIPK21与盐、ABA、高温等逆境胁迫相关;生物信息学分析表明ZmCIPK21基因组含有14个外显子和13个内含子,蛋白结构上具有CIPK所共有的N端激酶结构域和C端NAF保守结构域。与拟南芥CIPK家族进化分析结果显示ZmCIPK21与AtCIPK21具有较高同源性。     

玉米CBL基因的生物信息学分析

利用生物信息学方法从玉米的基因组中鉴定出10个CBL基因,并对这些基因的染色体分布、进化、蛋白基序、顺式反应元件进行了系统分析。结果表明,玉米的CBL基因分为3个不同的进化类群,在基因组中的分布是不均匀的,而且都含有响应逆境信号的不同顺式反应元件。玉米CBL基因预测编码的蛋白都含有3个EF-手型结构,而且被预测定位在不同的细胞组分中。说明它们可能参与玉米的逆境响应过程,而且在功能上各不相同。     

Properties of thermoplastic composites with cotton and guayule biomass residues as fiber fillers

This study was conducted to evaluate the suitability of using residual plant fibers from agricultural waste streams as reinforcement in thermoplastic composites. Three groups of plant fibers evaluated included cotton burrs, sticks and linters from cotton gin waste (CGW), guayule whole plant, and guayule bagasse. The plant fibers were characterized for physical (bulk density and particle size distribution) and chemical properties (ash, lignin and cellulose contents). A laboratory experiment was designed with five fiber filler treatments, namely control (oak wood fiber as the filler - OWF), cotton burr and sticks (CBS), CBS with 2% (by weight) second cut linters (CBL), CBS with 30% (by weight) guayule whole plant (CGP), and CBS with 30% (by weight) guayule bagasse (CGB). The composite samples were manufactured with 50% of fiber filler, 40% of virgin high-density polyethylene (HDPE), and 10% other additives by weight. The samples were extruded to approximately 32 × 7 mm cross-sectional profiles, and tested for physico-mechanical properties. The CBS and CBL had considerably lower bulk density than the other fibers. Cotton linters had the highest α-cellulose (66.6%), and lowest hemicellulose (15.8%) and lignin (10.5%) of all fibers tested. Guayule whole plant had the lowest α-cellulose and highest ash content. Both CBS and guayule bagasse contained α-cellulose comparable to OWF, but slightly lower hemicellulose. Evaluation of composite samples made from the five fiber treatments indicated that fibers from cotton gin byproducts and guayule byproducts reduced the specific gravity of the composites significantly. However, the CBS and CBL samples exhibited high water absorption and thickness swelling, but the addition of guayule bagasse reduced both properties to similar levels as the wood fiber. The CGP exhibited significantly lower coefficient of thermal expansion. Composite samples with the five different fiber fillers showed similar hardness and nail holding capacity, yet oak fibers imparted superior strength and modulus under flexure and compression with the exception of the compressive modulus of CGB composites. In general, both cotton ginning and guayule processing byproducts hold great potential as fiber fillers in thermoplastic composites.     

CBL与PBL教学模式在兽医内科学教学中的应用

针对兽医内科学教学过程中存在的问题,探讨了以案例为基础的教学模式(CBL)与以问题为基础的教学模式(PBL)在兽医内科学教学中的应用,旨在为深化教学改革、提高教学质量提供参考。     

紫花苜蓿MsCIPK2的克隆及功能分析

【目的】CIPK是植物响应逆境胁迫信号通路中一类重要的蛋白激酶,可与CBL形成CBL-CIPK复合物,启动细胞内相关应答基因的表达而应对各种非生物胁迫。发掘并研究紫花苜蓿MsCIPK基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆育种提供新的基因资源。【方法】通过PCR技术克隆MsCIPK2,使用生物信息学工具分析基因序列,利用qRT-PCR技术分析MsCIPK2,以及与其互作的4个CBL基因（MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10）在紫花苜蓿各组织中的表达水平,在烟草叶片表皮细胞中,瞬时表达pCAMBIA1302-GFP-MsCIPK2融合表达载体,通过激光共聚焦显微镜观察进行亚细胞定位,利用酵母双杂交技术分析MsCIPK2与4个MsCBLs蛋白互作情况,利用发根农杆菌诱导紫花苜蓿产生过量表达MsCIPK2的毛状根,利用qRT-PCR技术分析转基因毛状根株系中相关基因的表达水平。【结果】通过PCR扩增获得MsCIPK2片段,该基因CDS为1 230 bp,编码409个氨基酸,具有典型的CIPK家族的ATP结合位点、激活环、NAF motif和PPI motif等结构域。MsCIPK2在紫花苜蓿根中表达量最高,在花中表达量最低。亚细胞定位结果显示,MsCIPK2蛋白定位于内质网。酵母双杂交试验结果显示,MsCIPK2蛋白与MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10蛋白具有相互作用,且与MsCBL10蛋白相互作用较强。MsCBL2、MsCBL6和MsCBL10在紫花苜蓿根中表达量最高,MsCBL7在荚中表达量最高。qRT-PCR结果表明,过量表达MsCIPK2的毛状根中响应非生物胁迫基因ATPase、P5CS、CYP705A5、COR47、HAK5和RD2的表达量均明显上调。在200 mmol·L^-1 NaCl和20%PEG处理条件下,与对照相比,过量表达MsCIPK2毛状根的丙二醛含量降低,SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量增高。【结论】紫花苜蓿MsCIPK2与MsCBLs蛋白互作,主要在根中表达并响应盐和干旱胁迫,过量表达MsCIPK2可以提高紫花苜蓿的耐盐性和耐旱性,MsCIPK2可作为提高紫花苜蓿抗逆育种的候选基因。