镉对灵芝菌丝抗氧化系统的影响

研究了不同浓度镉(Cd) (0、10、50、100、200和400 μmol·L^-1)对灵芝菌丝抗氧化系统的影响.结果表明,随着Cd浓度增加,菌丝鲜质量、脯氨酸、总糖和还原糖含量逐渐下降,非蛋白巯基化合物（NPT）水平逐渐上升,当Cd浓度达到400 μmol·L^-1时,NPT含量急剧上升至对照组的6.7倍.在试验浓度范围内,灵芝菌丝体过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽还原酶（GR）和过氧化氢酶（CAT）活性呈显先上升后下降的变化趋势,并均在Cd浓度为100 μmol·L^-1时达峰值;超氧化物歧化酶（SOD）和脂氧合酶（LOX）活性则随着Cd浓度的增加而逐渐上升,在Cd浓度为400 μmol·L^-1时达峰值.采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析Cd胁迫下灵芝菌丝抗氧化酶的同工酶谱发现,100～400 μmol·L^-1 Cd处理诱导出2条Mn-SOD型同工酶带;10～200 μmol·L^-1 浓度Cd上调组成型CAT、SOD、POD和LOX同工酶的表达强度;而400 μmol·L^-1 Cd的则显著抑制了POD同工酶的表达.     

华中五味子ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选

系统研究了华中五味子ISSR PCR反应体系中的主要影响因子,确立华中五味子ISSR-PCR最适反应体系,并筛选出12条有效引物。单因子实验结果显示,华中五味子ISSR-PCR反应体系中各主要成分的适宜浓度范围为,Mg²⁺ 1.50~3.50 mmol·L^-1,dNTPs 0.10~0.35 mmol·L^-1,引物0.25~0.60 μmol·L^-1,Taq酶0.50~1.50 U。4因子3水平正交实验确立了最适反应体系,即20 μL体系中包含2.50 mmol·L^-1 Mg²⁺、0.20 mmol·L^-1 dNTPs、0.25 μmol·L^-1引物、1.50 U Taq酶、60 ng DNA模板、2.50 μL 10×PCR Buffer。本研究为华中五味子种质资源的评估及遗传多样性分析奠定基础。     

一氧化氮(NO)熏蒸蒜瓣对蒜苗叶片光合作用的影响

以白皮改良蒜为试验材料,用不同浓度的一氧化氮气体（0.1、0.5、1.0 μmol·L^-1）在无氧环境中对大蒜进行熏蒸。并使用TPS 1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算NO处理蒜苗的相关光合指标,同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)含量。发现与1.0 μmol·L^-1 NO气体处理相比,0.5 μmol·L^-1 NO处理的蒜苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)提高、而胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值(L_s)降低,说明0.5 μmol·L^-1 NO处理下蒜苗光合速率高于1.0 μmol·L^-1 NO的处理的主要是非气孔因素。而且0.5 μmol·L^-1 NO处理提高了蒜苗叶片表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(CE)和光合能力(A_o)及Rubisco含量,说明外源NO处理提高了蒜苗叶片光合作用过程中光反应能力和碳同化过程中羧化酶羧化效率。与对照相比,1.0 μmol·L^-1 NO处理降低了蒜苗叶片净光合速率,同时气孔导度、胞间隙CO₂浓度、表观量子效率、Rubisco含量、羧化效率和光合能力均降低,而气孔限制值升高,说明1.0 μmol·L^-1 NO对蒜苗光合作用的抑制既有气孔因素,也有非气孔因素。而0.1 μmol·L^-1 NO处理各项指标与对照无显著性的差异。     

bax基因调控下黄芩细胞凋亡的初步研究

bax是bcl-2家族中的一员, 其主要作用是促进细胞凋亡。在药用植物中细胞凋亡与其逆境防御机制的激活有着密切的关系,对于很多药用植物而言其防御性次生代谢产物往往是其主要药用成分。本实验以黄芩为材料,利用bax基因转化黄芩细胞,对转化后的黄芩细胞凋亡形态进行研究后发现25 μmol·L^-1,40 μmol·L^-1雌二醇均能诱导bax基因表达,且40 μmol·L^-1雌二醇诱导培养的转化细胞在培养5天后基本褐化死亡;利用Hoechst 33342和PI对经50 μmol·L^-1 EST诱导培养48 h后的转化细胞染色后发现,细胞核出现边缘化、染色质浓缩,DNA断裂形成核小体等典型凋亡特征。研究表明bax基因表达能够诱导转化后黄芩细胞凋亡,为进一步深入分析bax基因调控下黄芩细胞凋亡过程中的次生代谢机制提供了一定基础。     

萝卜基因组DNA的RAMP-PCR体系优化

以萝卜为材料,对基因组DNA的RAMP分析体系中的Mg²⁺、dNTPs和引物浓度进行优化。分别设计3个浓度梯度：Mg²⁺为 0.75、1.5、3.0 mmol·L^-1;dNTPs为 0.05、0.15、0.3 mmol·L^-1;引物为 0.065、0.2、0.4 μmol·L^-1,并对合适退火温度进行研究。筛选出的RAMP优化体系为(20 μL):dNTPs 0.15 mmol·L^-1,Mg²⁺ 1.5 mmol·L^-1,引物0.2～0.4 μmol·L^-1,DNA 10 ng,Taq E 0.8U;PCR扩增程序为94℃ 3 min,94℃ 1 min,45℃ 1 min,72℃ 1.5 min,42个循环, 72℃ 8 min。运用此体系,进行引物组合筛选,并对7个萝卜品种的遗传多样性与品种鉴定进行RAMP标记分析。     

对大豆根边缘细胞程序性死亡诱导的生理生态作用

设置不同的Al ³⁺浓度（0、25、50、100、200、400 μmol·L^-1）和培养时间 （12、24 h）,研究了边缘细胞活性和大豆（Glycine max）根中 过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶POD）、超氧化物歧化酶SOD）随Al ³⁺浓度及处理时间变化的规律,并通过Hoec hst333 42-PI双重荧光染色、 梯状DNA（即DNA ladder）分析和末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记（即TUNEL原位标记）检测,研究了Al ³⁺对大豆根边缘细胞 程序性死亡诱导的生理生态作用。结果表明,Al ³⁺胁迫能诱导边缘细胞的死亡,随着Al ³⁺浓度的升高和处理时间的延长,细胞死亡率增加。通 过Hoechst33342-PI双重荧光染色、DNA ladder分析和TUNEL原位标记,检测到Al ³⁺胁迫下发生程序性死亡的边缘细胞。其表现为：在 400μmol·L^-1 Al ³⁺诱导大豆根24 h时, 核酸电泳显示细胞DNA发生特异性降解并形成阶梯状电泳条带(DNA ladder),用TUNEL原位标记检测200 和400μmol·L^-1 Al ³⁺处理12 h后的大豆根 边缘细胞,发现DNA的3′-OH端被原位特异标记,二氨基联苯胺（DAB）显色后,细胞核为阳性或强 阳性。同时,高浓度Al ³⁺ （＞100μmol·L^-1）处理下,CAT、POD和S OD活性均有不同程度的下降,CAT和SOD的活性也随处理时间的延长而降低 。说明在Al ³⁺胁迫下边缘细胞的死亡可能是一种程序性死亡形式,高浓度Al ³⁺胁迫下,通过诱导活性氧在细胞体内的产生和累积而导致细胞凋 亡,此过程是其对逆境胁迫所作出的生理生态防御性应答方式之一。     

Al3+对大豆根边缘细胞程序性死亡诱导的生理生态作用

 设置不同的Al ³⁺浓度（0、25、50、100、200、400 μmol·L^-1）和培养时间 （12、24 h）,研究了边缘细胞活性和大豆（Glycine max）根中 过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶POD）、超氧化物歧化酶SOD）随Al ³⁺浓度及处理时间变化的规律,并通过Hoec hst333 42-PI双重荧光染色、 梯状DNA（即DNA ladder）分析和末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记（即TUNEL原位标记）检测,研究了Al ³⁺对大豆根边缘细胞 程序性死亡诱导的生理生态作用。结果表明,Al ³⁺胁迫能诱导边缘细胞的死亡,随着Al ³⁺浓度的升高和处理时间的延长,细胞死亡率增加。通 过Hoechst33342-PI双重荧光染色、DNA ladder分析和TUNEL原位标记,检测到Al ³⁺胁迫下发生程序性死亡的边缘细胞。其表现为：在 400μmol·L^-1 Al ³⁺诱导大豆根24 h时, 核酸电泳显示细胞DNA发生特异性降解并形成阶梯状电泳条带(DNA ladder),用TUNEL原位标记检测200 和400μmol·L^-1 Al ³⁺处理12 h后的大豆根 边缘细胞,发现DNA的3′-OH端被原位特异标记,二氨基联苯胺（DAB）显色后,细胞核为阳性或强 阳性。同时,高浓度Al ³⁺ （＞100μmol·L^-1）处理下,CAT、POD和S OD活性均有不同程度的下降,CAT和SOD的活性也随处理时间的延长而降低 。说明在Al ³⁺胁迫下边缘细胞的死亡可能是一种程序性死亡形式,高浓度Al ³⁺胁迫下,通过诱导活性氧在细胞体内的产生和累积而导致细胞凋 亡,此过程是其对逆境胁迫所作出的生理生态防御性应答方式之一。     

香蕉基因组SRAP反应体系的建立和优化

为建立并优化适于香蕉（Musa spp.）SRAP分析的扩增体系,对影响香蕉SRAP反应的dNTP、Mg²⁺、模板DNA、引物浓度和Taq酶用量等因素进行优化。确定的优化扩增体系为Mg²⁺ 2.5 mmol·L^-1,dNTP 250 μmol·L^-1,Taq酶1.0 U,引物0.5 μmol·L^-1,模板DNA 20 ng,10×PCR buffer 2.5 μL,在此条件下SRAP扩增香蕉基因组DNA条带清晰,多态性丰富。该体系在29个香蕉基因组中获得较好的扩增结果,可望在香蕉植物起源和进化研究中应用。     

氮离子注入对蒙古黄芪多倍体诱导的影响

利用二倍体蒙古黄芪种子为材料,以低能氮离子束为诱变源,将化学诱导与物理诱变相结合,探索出一套高效的多倍体诱导新方法。研究结果表明：氮离子注入种子后表现出明显的生物学效应;氮离子注入与秋水仙素联合诱导黄芪多倍体的效果很明显。氮离子注入剂量为2.6×10¹⁶ N⁺/cm²,秋水仙素浓度为100 mg·L^-1,培养5 d诱导率最高为44.4%;氮离子注入剂量为5.2×10¹⁶ N⁺/cm², 秋水仙素浓度为150 mg·L^-1,培养10d的诱导率最高为46.2%;二者均高于对照组秋水仙素浓度为100 mg·L^-1培养15 d的最高诱导率13.9%。利用细胞染色体计数鉴定多倍体为四倍体。     

利用正交设计优化小苍兰ISSR-PCR反应体系

通过L₁₆(4⁵)正交试验,研究了镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度这5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响,建立了适合于小苍兰ISSR-PCR的反应体系。优化体系为：25 μL PCR反应体系中含有1×Taq酶缓冲液(10 mmol·L^-1 KCl,8 mmol·L^-1(NH₄)₂SO₄,10 mmol·L^-1 Tris·HCl,pH 9.0,0.05% NP-40),2 mmol·L^-1 MgCl₂,0.06 U·μL^-1 Taq酶,0.4 μmol·L^-1引物,4.0 ng·μL^-1模板DNA,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.6 mmol·L^-1。利用温度梯度PCR,确定了最适宜的退火温度为51.5℃。该优化体系的建立为下一步对小苍兰进行ISSR分子标记奠定了基础。     

镉和锌在皖景天细胞内的分布及化学形态

运用差速离心法和化学试剂逐步提取法,分析了Cd和Zn在皖景天根、茎和叶的亚细胞分布及其化学形态.结果表明:10 μmol·L^-1 Cd处理下,Cd在皖景天细胞内的主要分布位点是其可溶部分;在100 μmol·L^-1 Cd处理下,Cd在根中主要分布在细胞壁、茎中主要分布在细胞壁和可溶部分、叶中超过90%的Cd分布在可溶部分.高Cd浓度处理时,皖景天根、茎和叶的细胞壁中Cd分布比例增加,而可溶部分Cd分布比例相对减少.在1和800 μmol·L^-1 Zn处理条件下,Zn在皖景天根、茎和叶的主要分布位点是可溶部分;高Zn浓度处理时,皖景天叶、茎和根的可溶部分和细胞壁中Zn的分布比例无明显变化.细胞器中Zn和Cd分布都很少.Cd在皖景天根、茎和叶内主要以氯化钠提取态和水提取态存在,Zn在皖景天根、茎和叶内以多种化学形态存在.     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长抑制和氧化损伤的缓解效应

研究了外源一氧化氮(nitric oxide, NO)对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长和氧化损伤的影响。结果表明,5~100 μmol·L^-1的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理显著减轻100mmol·L^-1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制效应,其中50 μmol·L^-1的SNP效果最明显,150 μmol·L^-1以上的SNP处理则抑制根的生长。50 μmol·L^-1 SNP处理提高了100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗根组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)及液泡膜上H⁺-ATP酶(H⁺-ATPase)和H⁺焦磷酸酶(H⁺-PPase)的活性,使谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)和脯氨酸含量及K⁺/Na⁺、(Spd+Spm)/Put比值和根干物质积累量增加,超氧阴离子(O^-₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量降低,而1mmol·L^-1NO清除剂PTIO和1 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)的效果则不明显。由此推断,NO通过提高根组织的抗氧化和渗透调节能力,促进根系对K⁺的选择性吸收及Put向Spd和Spm的转化,降低Na⁺的吸收并加强在液泡中的区隔化缓解盐胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制和膜脂过氧化损伤。     

根癌农杆菌介导的苜蓿悬浮胚性愈伤遗传转化体系的建立与优化

苜蓿基因型是限制遗传转化的关键因素之一。本实验通过对7种苜蓿胚性愈伤组织诱导,筛选出一份具有高频再生潜力的基因型公农-1号,并以该基因型为转化平台探索和建立了一套高效的苜蓿遗传转化系统。分析了影响农杆菌共培养转化苜蓿悬浮胚性愈伤的因素,优化了悬浮培养条件,建立的超声波辅助农杆菌介导苜蓿胚性愈伤的遗传转化系统为：以下胚轴诱导的愈伤组织经悬浮培养得到的胚性愈伤为转化材料,乙酰丁香酮为100 μmol·L^-1、超声波处理时间8 s、卡那霉素筛选浓度30 mg·L^-1、共培养4 d,接种于选择培养基上进行筛选和再生。最终,获得了大量的转基因植株,分子检测证实目的基因-角碱蓬液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因已经整合到苜蓿基因组中。     

外源硫化氢对豌豆根尖及其边缘细胞的影响

为研究外源硫化氢(H2S)对豌豆(Pisum sativum)胚根生理特性及其边缘细胞的影响,测定了不同浓度外源H2S处理下豌豆根长、根尖组织可溶性蛋白质含量、抗氧化酶(APX、CAT、POD和SOD)活性、根尖边缘细胞存活率及其粘胶层相对面积的变化。结果表明:低浓度(0-40μmol·L-1)H2S可促进豌豆胚根生长,根尖组织可溶性蛋白质含量升高,SOD、APX和POD活性增加,CAT活性降低,根尖边缘细胞存活率上升,粘胶层相对面积变小。高浓度(60-80μmol·L-1)H2S可抑制豌豆胚根生长,可溶性蛋白质含量和边缘细胞存活率明显下降,APX和POD活性降低,CAT活性升高,SOD活性没有明显变化,粘胶层相对面积变大;边缘细胞染色体凝集并边缘化,然后逐渐降解并伴随粉末化,细胞质膜皱缩。因此,推测H2S可能在植物体内发挥着重要的生理作用。     

硝普钠缓解镧引起的黑麦草幼苗生长抑制和根系氧化损伤

采用水培方法,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对300 μmol·L^-1 LaCl₃胁迫下黑麦草幼苗生长和根系活性氧代谢的影响。结果表明：在LaCl₃胁迫下,喷施50 μmol·L^-1 SNP能够抑制镧（La）从黑麦草根系向地上部的转运,缓解La对幼苗生长的抑制作用;提高幼苗根系超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,降低过氧化物酶活性及谷胱甘肽、脯氨酸、H₂O₂、丙二醛含量、超氧阴离子产生速率和质膜相对透性,对过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量无显著影响。表明NO可通过活性氧代谢的调节,缓解高浓度La胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用。