宽叶韭种内分化的同工酶及可溶性蛋白的研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＰＡＧＥ）对宽叶韭的３个代表居群内不同植株间的过氧化物酶、酯酶和１６个居群间的酯酶（ＥＳＴ）、过氧化物酶（ＰＯＸ）、葡萄糖－６－磷酸脱氢酶（Ｇ６ＰＤＨ）、苹果酸酶（ＭＥ）、苹果酸脱氢酶（ＭＤＨ）、天冬氨酸转移酶（ＡＡＴ）、腺苷三磷酸酶（ＡＴＰａｓｅ）、乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）８种同工酶系统以及可溶性蛋白进行了分析。结果发现：居群内不同植株的酶谱无差异;居群间的酶谱存在多态性,酶谱差异明显,且各居群均有其特征酶谱。采用“排序”方法和聚类分析,对宽叶韭１６个居群酶谱的相似系数和酶谱距离进行了研究。同工酶谱表型差异彼此显著的３个代表居群的可溶性蛋白双向电泳图谱也表现出明显差异,印证了同工酶的分析结果。结合细胞学的最新核型证据,从生物化学角度确定了这１６个居群间的亲缘关系和彼此的分化程度。结果表明：宽叶韭明显分为两大类,即冬季不倒苗和冬季倒苗两类,在同一类型中各居群之间彼此近缘,且冬季不倒苗的类型分化程度较高。本研究首次将多种同工酶的综合分析与聚类分析及可溶性蛋白双向电泳用于葱属植物的种内分化研究,为植物分子进化和系统学研究提供了科学依据     

半夏种内居群形态变异的模糊聚类分析

在同一栽培条件下,对主要引自长江中下游地区的１５个半夏〔Ｐｉｎｅｌｉａｔｅｒｎａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｂｒｅｉｔ．〕居群的１６个主要形态性状进行模糊聚类分析,在置信水平λ＝０．６７６４时,将１５个居群划分成４个类型：（１）双珠芽类型：主要形态特征为叶柄上均具双珠芽,但叶型和块茎形状变异较小;（２）普通类型：主要形态特征为叶柄上均只着生单珠芽,但叶型和块茎形状变异较大;（３）长茎类型：主要形态特征为叶柄上具单珠芽,但着生位置较低,块茎呈矩圆形;（４）复合类型：主要形态特征为叶柄上具单珠芽,但居群内常有双珠芽个体出现。     

甜瓜诱变材料的同工酶电泳聚类分析

本文应用PAGE技术,分析了经秋水仙碱诱变的甜瓜的四个品种、一个新品系的13份材料和3个对照的POD、EST、MDH、ADH、GDH、SOD的同工酶．根据16份材料的谱带特征二态数字矩阵,用MEGA程序计算了它们间的Numberofdifference,Proportionofdifference和Kimura-2-parameterdistance遗传距离,分别用UPGMA和Neighbor-joining进行聚类分析．结果表明,甜瓜材料经秋水仙碱诱变均产生了一定的变异,品种内的遗传分化程度与形态性状和细胞学检测相符合．同工酶遗传变异的大小可以反映诱变材料变异大小,在一定程度上可为有效选择育种材料提供依据．     

半夏种内不同居群酯酶和超氧化物歧化酶同工酶酶谱特征分析

对栽培在同一生境下的16个半夏〔Pinellia ternata（Thunb.）Breit.〕居群同一生长期叶片中酯酶（EST）和超氧化物歧化酶（SOD）同工酶酶谱进行了比较分析,结果表明：EST和SOD同工酶酶谱在各居群间,甚至在同一居群内除少数共有的特征谱带外存在着较为明显的频率差异。EST同工酶在半夏各居群中最多可显示12条谱带,其中在慢区的第5（弱带）和快区的第10（强带）2条谱带为各居群所共有的特征谱带;SOD同工酶在半夏各居群中最多显示9条谱带,其中在慢区的第2（弱带）、快区的第5（强带）和第9（强带）3条谱带为各居群所共有的特 征谱带。     

出芽短梗霉原生质体再生变异菌株的同工酶及可溶性蛋白的研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对出芽短梗霉的亲本菌株及其４株原生质体再生菌株的脂酶、谷氨酸脱氢酶、细胞色素氧化酶和可溶性蛋白进行了比较。发现各变异菌株之间,变异菌株与亲本菌株之间的谱带均有差异,原生质体再生菌株的变异涉及酶蛋白的改变。     

利用菌体酯酶同工酶和可溶性蛋白SDS—PAGE鉴定链霉菌融合子

利用酯酶同工酶技术鉴定链霉菌融合子证实,融合子SP-7和SR-T19的酯酶同工酶谱表现为介于双亲的中间型,并互不相同。此外,融合子SR-7还出现1条双亲所没有的决要酶带。表明融合子在融合过程中发生了真正的遗传重组,而不是亲本遗传物质的简单加合。菌体可溶性蛋白SDS－PAGE显示,融合子SR-7和SR-T19与双亲具有总体上的相似性,且可分辨的谱带数目和强度都超过了双亲,同时相互之间又有明显的不同,支持了这2个融合子均是双亲重组的后代。     

龙脑香科植物望天树的居群遗传结构及分化

运用“水平切片淀粉凝胶是泳等分析”方法,对国家一级珍稀濒危保护植物望天树（Parashorea chinensis)进行了遗传多样性和居群分化的研究,通过对分布于滇南,滇东南和桂西南的9个天然居群（中国科学院西双版纳热带植物园引种载培的2个人工居群作为对照）,11个酶系统16个等位酶位点的研究表明,望天树群体内遗传变异水平极低,多态位点比率P为6．25％－12．50％（平均为6．82％）,等位基因平均数A为1．06－1．13（平均为1．07）,平均期望杂合度He为0．032－0．054（平均为0．035）,平均观测杂合度Ho为0．063,所有居群Pgm-1位点的基因型均为杂合体,其余位点的基因型均为纯合体,居群间存在低水平的遗传分化,GST值为0．030,结果表明不同于其它热带植物的报道,望天树群体的遗传结构单一,一方面反映了群体内存在大量的内繁育（无融合生殖,近交）,另一方面也说明了在进化过程中该种曾经历了严重的瓶颈效应,遗传变异大量丧失。     

基于SSR标记的8个山荆子居群遗传多样性和遗传关系分析

采用10对SSR引物对8个山荆子[Malus baccata (L.) Borkh.]居群140个单株的基因组总DNA进行PCR扩增,并据此对8个居群的遗传多样性和遗传关系进行了分析.结果表明:用10对SSR引物共扩增出91条带,多态性条带百分率达100.00％.8个居群的遗传多样性参数差异较大,有效等位基因数为1.437 9～1.535 0,Nei's基因多样性指数为0.256 0～0.309 2,Shannon信息指数为0.376 7～0.459 2,多态性条带百分率为64.84％～85.71％.居群间的有效等位基因数为1.616 9,Nei's基因多样性指数为0.355 1,Shannon信息指数为0.528 5,均明显高于居群内;8个居群间的基因流为1.739 5,基因分化系数为0.223 3,显示居群间的基因交换较多.UPGMA聚类分析结果表明:在Nei's遗传距离0.148 6处,8个居群被分为3组,河北塞罕坝居群单独为一组,山西五台山居群和北京东灵山居群为一组,其余5个居群为一组.据此推测:山荆子起源于中国华北和东北地区,山西灵空山、黑龙江小兴安岭、吉林长白山和山西中条山居群可能是其遗传多样性的核心居群.     

小毛莨居群分化研究（Ⅰ）——居群内和居群间的形态变异

对小毛莨的3个地点共6个居群的形态变异作了观测,该种的株高、叶形、花瓣数目等性状具有显著的居群内和居群间变异。用31个形态及生境性状作出的聚类分析结果表明,小毛莨巨群遗传分化主要与居群所在生境因素相关,与地理位置之间仅有不显著的相关性。     

新疆阜康荒漠地区叉毛蓬居群的遗传结构和分化

应用RAPD技术,对新疆阜康荒漠地区叉毛蓬进行了居群遗传分析。结果表明：①用14个随机引物对5个叉毛蓬亚居群的98个个体进行了RAPD扩增,共检出3919条扩增片段,多态带3868条,总的多态位点百分率为98．7％;②Shannon多样性指数(HPOP／HSP＝0．6933)和Nei基因多样性指数(HS／HT＝0．6948)显示出大部分的遗传变异存在于叉毛蓬亚居群内,遗传分化系数(GST＝o．3052)表明亚居群问的分子变异占居群总遗传变异的30％以上;②5个叉毛蓬亚居群间的平均遗传距离为0．1817,变异范围从0．1258到0．2445,与同一物种亚种间遗传距离的变幅较一致(0．02—0．20),表明5个亚居群间产生了遗传分化;④叉毛蓬亚居群的基因流Nm＝1．138,低于一般广布种的基因流水平(Nm＝1．881),且远低于毛乌素沙地柠条的基因流(Nm＝5．9529),相对有限的基因流可能在叉毛蓬居群遗传分化的维持中起着作用。以上分析表明,尽管大部分的遗传多样性存在于叉毛蓬亚居群内,但5个亚居群间已有明显遗传分化的趋势。     

十六倍体三叶半夏品种特性的分析

利用三叶半夏悬浮细胞为材料,通过秋水仙素诱导后获得稳定的半夏多倍体株系。通过染色体鉴定、生理分析以及药典规定项目的测定,综合考察半夏多倍体株系的品种特性,评价其作为新品种的潜力。结果表明:优良半夏株系为八倍体三叶半夏,加倍后的半夏为染色体加倍的十六倍体半夏。与八倍体半夏相比,十六倍体半夏在形态学方面表现出植株矮壮,叶片变圆变厚,块茎增大的特点,细胞学方面表现出气孔密度降低,保卫细胞增大,叶绿体个数增多的现象。经过种植实验得出结论:十六倍体半夏生长期延长,抗逆性增强,夏季基本不倒苗,并且块茎个体均一,品质较好,总体产量增加。对十六倍体半夏块茎进行测定比较后发现,十六倍体半夏符合药典中规定的各项定性和定量指标规定。由此可见,通过半夏的单细胞进行多倍体的诱导是一种可行的方案,并且诱导得到的十六倍体为抗性增强、产量提高,且符合药典规定的半夏新品系。     

半夏组织培养诱导胚状体的正交试验

采用茎尖组织培养技术获得了半夏(Pinellia ternata(Thunb．)Breit．]的完整试管苗,并进行了半夏叶不同部位诱导胚状体和愈伤组织的试验;以生长率和总生物碱含量作为指标,对不同激素配比进行了正交试验,筛选出了最佳的培养基组成。结果表明：诱导胚状体和愈伤组织的最佳外植体是半夏的叶柄基部,诱导率分别为43．6％和100．0％,月生长率达24．43倍;最佳培养基为MS 1．0mg／L6-BA 0．1mg／L IAA。研究结果为半夏人工种子的进一步研究奠定了基础。     

Isolation and characterization of microsatellite markers for Pinellia ternata and cross-species amplification

In this study, we isolated and characterized 12 microsatellite loci for Pinellia ternata. Polymorphism of these 12 loci was assessed in 46 individuals collected from two wild populations. All the loci were polymorphic with four to 13 alleles per locus and the observed and expected heterozygosities ranged from 0.312 to 0.680 and from 0.506 to 0.734, respectively. None of the loci showed significant deviation from Hardy–Weinberg equilibrium (P < 0.05). No significant linkage disequilibrium was observed between pairs of studied loci. In addition, most markers amplified successfully in three closely related taxa that are Pinellia cordata, P. peltata and P. pedatisecta. These microsatellite markers could provide a useful tool for genetic structure studies of the Pinellia species.     

Cloning and molecular characterization of a novel lectin gene from Pinellia ternata

The full-length cDNA of Pinellia ternata agglutinin (PTA) was cloned from inflorescences using RACE-PCR. Through comparative analysis of PTA gene (pta) and its deduced amino acid sequence with those of other Araceae species, pta was found to encode a precursor lectin with signal peptide and to have extensive homology with those of other Araceae species. PTA was a heterotetrameric mannose-binding lectin with three mannose-binding boxes like lectins from other Araceae and Amaryllidaceae species. Southern blot analysis of the genomic DNA revealed that pta belonged to a low-copy gene family. Northern blot analysis demonstrated that pta constitutively expressed in various plant tissues including root, leaf, stem and inflorescence. The pta cDNA sequence encoding for mature PTA protein was cloned into pET-32a plasmid and the resulting plasmid, pET-32a-PTA containing Trx-PTA fusion protein, was investigated for the expression in E. coli BL21. SDS-PAGE gel analysis showed that the Trx-PTA fusion protein was successfully expressed in E. coli BL21 when induced by IPTG. Artificial diet assay revealed that PTA fusion protein had significant levels of resistance against peach potato aphids when incorporated into artificial diet at 0.1% (w/v). The cloning of the pta gene will enable us to further test its effect in depth on aphids by transferring the gene into crop plants.     

不同培养条件对半夏悬浮培养细胞生长及总生物碱形成的影响

研究了半夏悬浮培养过程中细胞鲜重的变化和MS培养基组分中碳源、钙盐、Fe盐及肌醇变化对半夏悬浮培养细胞生长及总生物碱合成的影响。结果表明 ,半夏细胞的生长曲线呈“S”型 ,细胞的最佳收获时间为 2 1d。在两种碳源中 ,葡萄糖比蔗糖利于细胞的生长和总生物碱的合成 ,最适浓度为 2 0g L。最适合细胞生长和总生物碱形成的钙盐浓度为 1 8mmol L、Fe盐浓度为 0 0 6mmol L和肌醇浓度为 10 0mg L。     

正交试验法优化半夏多糖的提取工艺

目的:建立半夏多糖的最佳提取工艺.方法:采刚水提醇沉法,以多糖提取率为指标,通过单因素试验和正交试验,确定半夏多糖的最住提取工艺条件.结果:最佳水提条件为料液比1:30,70℃提取1h,提取3次,最佳醇沉工艺条件为醇沉浓度70%,静置时间12h.在此条件下,半夏多糖的提取率为13.68%.结论:该工艺简便,重复性好,多糖的提取率高.     

Expression and purification of a novel mannose-binding lectin from Pinellia ternata

Pinellia ternata agglutinin (PTA) from the tubers of P. ternata is a monocot mannose-binding lectin that catalytically agglutinated rabbit erythrocytes. The potential effect of PTA has gained considerable interest in recent years owing to clinical use of native PTA as the preparation against cancer and for plant protection against insect pests. Here we report a successful strategy to allow high-level expression of PTA as inclusion bodies in Escherichia coli M15. Purification of refolded recombinant protein from solubilized inclusion bodies by Ni-NTA agarose affinity chromatography yielded biological activity recombinant PTA (final yield of about 10 mg/L). The recombinant PTA agglutinated rabbit erythrocytes to a dilution similar to that determined for “native” lectin purified from P. ternata. The expression and purification system makes it possible to obtain sufficient quantities of biologically active and homogenous recombinant PTA sufficient to carry out advanced clinical trials. This is the first report on the large-scale expression and purification of biologically active recombinant PTA from E. coli.     

泡桐叶片蛋白质多态性及其聚类分析

研究了9种泡桐叶片蛋白质的多态性,并根据其叶片蛋白质聚丙烯酰胺凝胶单向和双向电泳结果,将它们聚类为白花泡桐组[白花泡桐（Paulownia fortunei）和白花兰泡桐（P.elongata f.allba）]、南方泡桐组[南方泡桐（P.australis )和成都泡桐（P.albiphloea var.chengtuensis)]和毛泡桐组（毛泡桐（P.tomentosa）、川泡桐（P.fargesii）、鄂川泡桐（P.albiphloea）、山明泡桐（P.lamprophylla）和兰考泡桐（P.elon-gata）]。该结果可为了解泡桐属植物的亲缘关系和种的鉴定提供参考依据。