西红花FT同源基因的表达及功能分析

FT（FLOWERING LOCUS T）及其同源基因作为三大开花途径整合子之一,被认为是调控植物开花的重要基因。为了深入研究FT同源基因的功能以及西红花（Crocus sativus L.）开花的分子机理,对已报道的3个西红花FT同源基因（CsatFT1、CsatFT2和CsatFT3）进行分离及分析。gDNA包含长度分别为835、1 642和1 132 bp的完整开放阅读框（ORF）,均具有4个外显子和3个内含子;cDNA包含长度分别为528、525和540 bp的ORF,分别编码175、174和179个氨基酸;系统进化分析表明,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3分别和同为单子叶植物的水仙（Narcissus chinensis）NtFT、麝香百合（Lilium longiflorum）LlFT和洋葱（Allium cepa）AcFT1表现出较近的遗传距离。qRT-PCR分析结果显示,小球茎膨大阶段前期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在叶片中表达水平最高,侧根中次之,子球茎、主根中极低几乎检测不到;小球茎膨大阶段后期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3都在子球茎中表达水平较高,在顶芽中几乎检测不到;室内储藏开花阶段,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在柱头中表达水平最高,叶中次之,花瓣和花药中较低几乎检测不到。通过观测转基因烟草（Nicotiana tabacum）和转基因拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株表型发现,CsatFT1,CsatFT2和CsatFT3均具有促进植物提早开花的功能。     

西红花多甙对脂肪肝患者血液流变学的影响

笔者用西红花多甙片（国家二类新药）,对42例脂肪肝癌患者进行治疗。在治疗前后记录症状、检查肝功能、血液流变学变化。结果：治疗症状好转,总有效率达96．4％,肝功能改善率达94．1％,血液流变学治疗前后比较差异非常显著（P＜0．05）。提示：西红花总甙片在改善脂肪肝患者的症状及肝功能疗效明显,血液流变学影响显著,为增加西红花多甙片的适应症和治疗脂肪肝病症走出了探索性一步。     

西红花MADS-box基因家族的生物信息学分析

西红花是中国传统中药材,以花柱入药,被誉为"植物黄金"。MADS-box转录因子家族在显花植物的花器官形成和分化过程中发挥重要作用,其有极大的可能影响西红花花器官的形成进而影响花柱发育。本研究采用生物信息学方法,对来自西红花转录组数据库中的17条MADS-box转录因子的核苷酸进行解读,及对其编码的氨基酸序列的组成成分、理化性质、信号肽、导肽、跨膜结构域、亚细胞定位、亲疏水性、蛋白质的二级、三级结构及功能域进行预测分析,并将西红花和其他植物的MADS-box蛋白进行同源比对,同时构建了西红花和模式植物拟南芥MADS-box蛋白家族的系统进化树。结果表明,西红花MADS-box基因的开放阅读框在630~750 bp左右,分子量在24~29 kD之间,理论等电点(pI)均大于7,介于8.69~9.54之间,表现为碱性疏水蛋白,既不含有信号肽也没有跨膜结构,二级结构主要原件为α-螺旋和无规则卷曲,含有一个MADS-MEF结构域和K-box结构域。氨基酸同源性比对结果表明西红花和石刁柏的MADS-box蛋白同源性较高。与拟南芥的进化树分析结果显示,西红花MADS-box蛋白可聚为两大类,分属于MIKC和Mβ亚家族。本工作可为今后进一步深入研究西红花MADS-box蛋白的生物学功能提供可靠的参考依据。     

西红花苷对急性高海拔低氧条件大鼠脑海马PGC-1α表达及凋亡的影响

本研究探讨西红花苷提前干预用药对急性高海拔低氧条件下大鼠脑海马组织的影响。以西红花苷药效机制为研究内容,通过组织病理及透射电镜超微结构形态学观察,RT-PCR和Western blotting检测PGC-1α、TFAM、Bcl-2、Bax、Caspase-3在mRNA和蛋白水平表达,TUNEL凋亡检测海马神经元凋亡水平。研究发现,在低氧模型组海马组织在第1天、第3天、第5天、第7天细胞结构有不同程度紊乱,线粒体损伤,以第1天、第3天最为显著,而西红花苷组线粒体损伤明显改善;PGC-1α、TFAM、Bcl-2相对表达量比较发现西红花苷组在mRNA和蛋白水平表达在第1天、第3天和第5天明显高于低氧模型组(p0.05),而第7天两组相对表达量差别无统计学意义(p0.05);比较Bax、Caspase-3在第1天、第3天和第5天m RNA和蛋白水平相对表达量发现西红花组相明显低于低氧模型组(p0.05),而第7天两组相对表达量差别无统计学意义(p0.05);TUNEL检测发现脑海马CA1区神经元凋亡率与低氧模型比较西红花苷组在第1天、第3天、第5天比较均较低(p0.05),表明西红花苷通过抗线粒体损伤及凋亡具有保护急性高海拔低氧大鼠脑海马的药理作用,为研究高原病的防治提供理论依据。     

西红花药理活性成分及其产品开发研究进展

西红花是新“浙八味”之一,卫健委2019年第8号文件将其列入药食同源类药用植物,其开发与利用涉及医药用品、保健品、食品、香料等多个领域,应用范围较为广泛,经济价值较高。本文调研近十年国内外相关文献及发明专利,对西红花应用领域的相关产品开发现状进行初步总结,旨在为西红花药用和食用价值的进一步挖掘和利用奠定理论基础和科学依据。     

西红花水提物对实验性糖尿病小鼠血糖水平的影响

目的：观察西红花水提物对链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠血糖、血脂及胰腺组织的影响。方法：采用STZ （60 mg/kg）连续2 d腹腔注射建立糖尿病小鼠模型。将造模成功后的小鼠随机分为3组（n=10）：糖尿病模型（DM）组、西红花水提物（SE）组、阳性对照二甲双胍（MH）组。另取10只正常小鼠设为正常对照（NC）组。给药组每天灌胃1次,连续6周,模型组和正常对照组灌胃生理盐水。给药期间每周测定小鼠进食量、饮水量及体重,给药6周后测定空腹血糖（FBG）、口服糖耐量（OGTT）、糖化血清蛋白（GSP）、血清胰岛素（INS）和血脂等指标的变化情况;HE染色观察胰腺组织病理变化。结果：与NC组相比,DM组进食量、饮水量、线下曲线面积、FBG、GSP以及血脂中的总胆固醇（TC）均显著升高,空腹体重、血清胰岛素（INS）及高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）均显著降低;与DM组相比,SE组小鼠饮水量、FBG、线下曲线面积、TC显著降低,HDL-c以及INS显著升高。病理学显示DM组胰岛结构破坏、胰岛细胞数量明显减少、胰岛血管增生、形态不规则等变化,SE能明显修复受损胰腺组织。结论：SE对链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠有一定降血糖、降血脂作用,可以有效改善胰腺病变的情况,提示西红花可能用于糖尿病的防治。     

西红花酸治疗DHT诱导的PCOS小鼠的机制研究

目的:观察西红花酸对双氢睾酮(Dihydrotestosterone,DHT)诱导的多囊卵巢综合症(Polycystic ovarian syndrome,PCOS)小鼠的疗效并探讨其作用机制。方法:妊娠15-18天给予孕鼠皮下注射DHT诱导子代雌鼠PCOS模型。待子鼠8周龄后,随机选择一半数量的PCOS小鼠连续4周西红花酸灌胃,作为西红花酸给药组(n=18)。给药期间检测体重和动情周期,待小鼠16周龄左右,通过眼球取血后处死,取出下丘脑、卵巢。采用HE染色观察卵巢组织的病理改变;ELISA试剂盒检测血清中雌二醇(Estradiol,E2)、睾酮(Testosterone,T)、孕酮(Progesterone,P4)、促黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)、卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH);采用免疫组化、Western blot和实时荧光定量PCR法检测下丘脑的前腹侧视旁核(Anteroventral periventricular,AVPV)、弓状核(Arcuate,ARC)的kisspeptin以及视前区(Preoptic area,POA)里Gn RH的表达水平。结果:与对照组相比,PCOS小鼠卵巢与体重的比值上升了22.56%±6.77%,动情周期延长,卵巢内出现大的空泡,闭锁卵泡数量增加了138.74%±33.22%,窦状卵泡、成熟窦状卵泡和黄体数量分别减少了38.80%±4.69%、56.35%±7.32%和63.77%±7.25%,血清中E2、P4和FSH水平分别降低了40.99%±2.69%、56.91%±5.25%、和38.80%±4.69%,而T、LH水平分别升高了43.23%±4.70%和148.46%±28.16%,下丘脑中AVPV中kisspeptin神经元表达减少,ARC中kisspeptin神经元表达增多,POA中Gn RH神经元减少,而以上情况能够被西红花酸改善。结论:西红花酸分别通过促进和抑制下丘脑AVPV核和ARC核团的kisspeptin表达改善PCOS的病理变化。     

不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较

为筛选促进西红花开花和提高花丝品质的最佳光周期,以3种不同规格(20~25 g、25~30 g、30~35 g)西红花种球为材料,设置4种光周期处理(8 h/16 h、10 h/14 h、12 h/12 h、14 h/10 h),考察光周期对西红花种球鲜重变化、主芽生长、展叶数量、开花后营养物质含量以及花朵性状和花丝品质的效应。结果表明:(1)光周期8/16 h最有利于促进西红花主芽生长、增加展叶的种球数量。(2)光周期8 h/16 h和12 h/12 h下的西红花花朵直径大且前5 d开花数量多。(3)不同光周期对西红花苷含量、花丝干重、鲜重、折干率、含水量等花丝品质无显著影响。(4)西红花开花后种球中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白等营养物质含量在光周期8 h/16 h处理下较高,而在光周期12 h/12 h和14 h/10 h处理下较低。研究认为该试验条件下适合西红花生长的最佳光周期是8 h/16 h(昼/夜),此光周期有利于西红花生长、促进初期提前开花,然而对花丝品质无明显影响。     

不同启动子驱动下acdS基因转化烟草及耐盐性研究

acdS基因编码产生ACC脱氨酶,该酶属于脱巯基家族,可以降低逆境乙烯的合成量。利用农杆菌介导的叶盘法将CaMV35S-2启动子和rolD启动子驱动下的acdS基因转入烟草NC89叶片中。在含有卡那霉素的MS培养基上筛选得到Kanr转化烟草。通过PCR、Southern blotting对得到的Kanr转基因烟草进行分析,结果表明,acdS基因已经整合到了烟草的基因组中。对转基因烟草的RT-PCR及cDNA进行测序分析表明,acdS基因能够正确转录。对转基因烟草进行耐盐性测定,结果显示,与对照相比,两种启动子驱动下的转基因烟草耐盐性均有增强。但是rolD启动子驱动下的转基因植株的耐盐性最强。     

过量表达腺苷甲硫氨酸合成酶基因能提高转基因烟草中多聚胺的生物合成

以土壤农杆菌介导的转化方法将盐地碱蓬的腺苷甲硫氨酸合成酶cDNA（SsSAMS2）转化到烟草K326中。PCR分析的结果表明,SsSAMS2整合进K326的基因组内。共筛选到8个转基因纯合品系,分析其中3个品系（ST8．9、ST14—2、ST3．5）基因表达和多聚胺含量的结果表明,SsSAMS2可在转基因烟草中表达,转基因烟草中的多聚胺含量明显高于野生型烟草。这些结果表明,腺苷甲硫氨酸合成酶基因已在转基因烟草中过量表达并导致多聚胺含量提高。     

表达尾穗苋凝集素基因的转基因烟草对桃蚜(Myzus persicae)繁殖的影响

为研究尾穗苋凝集素(ACA)在植物中可能的抗虫作用,通过RH-PCR克隆了ACA cDNA并通过RACE分析证实了cDNA序列的正确性.构建了ACA基因的韧皮部特异表达载体pBCACAc并通过根癌杜菌介导转化了烟草(Nicotiana tabacum L.).PCR和Southern blot分析结果证明,ACA基因已经整合到转化再生植物的基因组中,其插入插贝数1~4个不等.对转基因烟草叶片蛋白时行行免疫反应的结果表明,ACA基因已被转录和翻译.用桃蚜(Myzuspersicae Sulzer)对转基因烟草离体叶片进行了的接虫试验结果表明,测试过的78%的烟草对桃蚜口密度增长的平均抑制率在75%以上,在抗性植株上观察到有桃蚜若虫死亡的现象.以上结果表明,ACA基因是一个有效的抗蚜基因,在作物抗蚜分子育种具有应具应用价值.     

表达尾穗苋凝集素基因的转基因烟草对桃蚜(Myzus persicae)繁殖的影响(英文)

To investigate the possible function of the agglutinin from Amaranthus caudatus L. (ACA) in plant defending against insect pests, ACA cDNA was cloned by RT-PCR and the 5‘ and 3‘ sequences were confirmed by rapid amplification of cDNA ends (RACE). The phloem-specific expression vector of ACA gene, pBCACAc, was constructed based on the plant binary vector pBC438 and transfered into tobacco plants via Agrobacterium-mediated transformation method. Results from PCR and Southern blotting analysis showed that AOA gene was integrated into the genomes of transformed plants and the transgene integration varied from one to four estimated copies per genome. Western blotting analysis indicated that ACA gene was transcribed and translated in the transgenic plants. The bioassay of Myzus persicae Sulzer on detached leaves demonstrated that the 78% transgenic tobacco plants displayed an average aphid-resistant rate of more than 75%. Some apterous progeny of M. persicae were found dead on the resistant plants. These results indicate that ACA gene should be an effective aphid-resistant gene and could be valuable for application in crop breeding for aphid resistance.     

Overexpression of suadea salsa <Emphasis Type="Italic">S</Emphasis>-adenosylmethionine synthetase gene promotes salt tolerance in transgenic tobacco

The suadea salsa full-length S-adenosylmethionine synthetase (SsSAMS2) was introduced into tobacco (Nicotiana tabacum L.) by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. The gene transformation and expression in tobacco were confirmed by PCR, RT-PCR and Northern blotting analysis. Several transgenic lines (ST lines) overexpressing SsSAMS2 gene under the control of cauliflower mosaic virus 35S promoter showed more seeds number and weight, and accumulated higher free total polyamines (PAs) than wild-type plants (WT lines) and transformants with blank vector (BT lines). Salt stress-induced damage was attenuated in these transgenic plants, in the symptom of maintaining higher photosynthetic rate and biomass. These results that the transgenic plants overexpressing suadea salsa SAMS2 are more tolerant to salt stress than wild-type plants suggest that PAs may play an important role in contributing salt tolerance to plants.     

六棱大麦HVA1基因在烟草中遗传转化的研究

本研究依据HVA1基因序列克隆六棱大麦HVA1基因cDNA片段,构建Ubiquitin启动子驱动下的植物表达载体pCAMBIA1300-HVA1。然后通过三亲杂交法将重组质粒PCAMBIA1300-HVA1转入农杆菌LBA4404,并采用农杆菌介导法转化烟草。经PCR,PCR-Southern blotting和RT-PCR检测表明HVA1基因已整合进烟草基因组,并在转录水平上获得表达。功能验证的结果显示,转基因植株叶片的保水率提高了近1倍,暗示转基因烟草具有一定的抗旱潜力。     

杆状病毒p35基因诱导烟草产生广谱抗病机理分析

来源于昆虫病毒和动物的抗细胞凋亡基因能够诱导植物对生物或者非生物胁迫产生抗性.但其抗性机理有不同甚至相反的报道.本研究将来源于苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒的p35基因转化烟草,T1代转化烟草Western blotting检测P35蛋白的表达,转化烟草接种烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)抗病效果增强.进一步的抗病机理研究表明,转化和野生型烟草感染TMV后诱导过氧化氢积累无明显区别,野生型烟草感染24 h后出现DNA Laddering而转化烟草则没有;Western blotting结果显示PR-1蛋白表达没有显著差异.但接种另外一种病原真菌核盘茵(Sclerotiniasclerotiorum)后的RT-PCR分析结果表明,表达P35蛋白的烟草可增强感染核盘菌后PR-1基因的转录.而且表达时间提前.以上结果说明p35基因介导的广谱抗病反应的机理与接种的不同病原有关,对不同病原物的抗病机理存在差异,除抑制细胞凋亡外,还可能通过激活PR基因的表达提高对病原物的抗病能力.     

美洲商陆抗真菌蛋白转化烟草的研究和抗病性检测

本研究为美洲商陆抗病毒蛋白(PaAFP)基因首次对植物遗传转化的研究,转入烟草中研究此蛋白对烟草立枯病的抗性。从美洲商陆叶片中获得美洲商陆抗真菌蛋白前体蛋白基因cDNA序列,构建植物表达载体pCAMBIA1300-PaAFP,通过三亲杂交法将其导入根癌农杆菌LBA4404受体菌,转染烟草获得了大量再生转基因植株。PCR、Southern杂交、RT-PCR以及Tris-Tricine-SDS-PAGE检测结果表明目的基因已经整合到烟草基因组中,并且已经得到转译。转基因植株苗期抗立枯病试验表明,转基因烟草植株对立枯丝核菌表现出了抗性。     

Effects on Fertility in Transgenic Tobacco by Localized Expression of ipt Gene

The isopenteryl transferase (ipt) gene from Agrobacterium tumefaciens (Smith et Townsend) Conn was driven under the tobacco TA29 promoter and introduced into tobacco ( Nicotiana tabacum L.) plants by A. tumefaciens mediated transformation. PCR and Southern blot analysis confirmed that the ipt gene has integrated into the genomes of tobacco plants. The expression pattern of this chimeric TA29-ipt gene in the transgenic plants was studied, and the endogenous cytokinin level in different organs was assayed by ELISA method. The results showed that the cytokinin content in the androecium of transgenic plants increased 3-4 times as compared with the control, and some changes of the fertility of the TA29-ipt transgenic plants have been observed.     

马铃薯Y病毒蚜传辅助因子促进马铃薯X病毒长距离运输

采用PCR和定点突变法,对马铃薯Y病毒中国株系（Chyinese strain of potato Ypotyvirus,PVY-C)蚜传辅助成分（helper component proteinase,HC-Pro)基因中心区域的CCCT基序和PTK基序进行定点改造,获得了4种突变体。然后将突变体砍降到植物表达载体pBin438中,所得到的重组体通过根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens(Smith et Townsend)Conn）介导法转了烟草（Nicotiana tabacum L.cv.K326).Southern blotting和Western blotting分析表明4种突变体已经成功整合到烟草的基因组中,并在蛋白水平上得到了表达。马铃薯X病毒（potato X potexvirus,PVX)对转基因烟草的攻毒实验表明,4种突变体均使PVY－C HYC－Prog严重丧失了促进PVX病毒粒子在寄主体内积累和提高PVX致病性的功能,说明CCCT、PTK基序为PVY－C HYC－Pro介导PVX／PVY协生作用所必需。同时证明了HC-Pro具有增强PVX在寄主体内长距离运输的功能。     

ipt基因定位表达对转基因烟草育性的影响

杂种优势是生物界的一种普遍现象。作物杂种优势的利用是培育高产、抗逆、优质新品种的重要手段之一。然而 ,常规育种技术获得配套三系的难度很大 ,由此限制了杂种优势利用的发展。近年来应用转基因技术创造雄性不育植株已有不少报道[1- 5] 。有研究表明 ,自然突变的雄性不育株     

Potato Y Potyvirus Helper Component Proteinase Enhances Long-distance Movement of Potato X Potexvirus

To mutagenize two conserved CCCT and PTK motifs in the central domain of Chinese strain of potato Y potyvirus (PVY-C) helper component proteinase (HC-Pro), four mutants of HC-Pro gene were obtained by PCR and site-directed mutagenesis, and then were inserted into the constitutive expression vector pBin438. Leaves from tobacco ( Nicotiana tabacum L. cv. K326) were transformed with these four plant expression plasmids by Agrobacterium -mediated transformation, respectively. Southern and Western blotting analyses showed that these four mutants were integrated into tobacco genomic DNA and could express the corresponding proteins in most of the transgenic plants. The challenge of transgenic plants with potato X potexvirus (PVX) revealed that the expression products of PVY-C HC-Pro mutants in transgenic plants greatly abolished functions of HC-Pro in enhancing the accumulation and pathogenicity of PVX, indicating that CCCT and PTK motifs of HC-Pro were required for PVX/PVY synergism. Meanwhile, the results demonstrated that PVY-C HC-Pro had a function in accelerating the long-distance movement of PVX in these transgenic plants for the first time.