植物干旱胁迫的信号通路及相关转录因子研究进展

植物对干旱环境的适应是一个复杂的生物学过程,涉及多条信号通路的交叉调控。其中,通过转录因子发挥的调控在植物的抗旱过程中起着至关重要的作用。目前参与植物干旱胁迫反应的转录因子主要有AP2/EREBP、MYB、NAC、bZIP和WRKY等。研究表明,单个转录因子可以激活或抑制大量下游靶基因的转录,而单一的靶基因又受到不同转录因子的调控,转录因子之间的串扰现象在植物干旱调控网络中普遍存在。该文总结了近年来国内外有关植物干旱胁迫响应中涉及的主要信号通路［ABA信号通路、Ca²⁺信号通路和促有丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)级联信号通路等］,并对以上5种转录因子的结构特点、分类以及它们对干旱胁迫的调控作用进行综述,同时对今后的研究方向进行了展望。     

草莓ζ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS的克隆及特征分析

用RT-PCR和RACE技术从草莓(Fragaria ananassa Duchesne)果实中克隆到ζ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS,命名为FaZDS,其cDNA全长2148 bp,具有1个1710 bp的完整开放阅读框(ORF),编码569个氨基酸。序列分析表明,FaZDS编码的氨基酸序列与其它植物的ZDS蛋白有很高的相似性。系统进化树分析表明,草莓与苹果的ZDS蛋白亲缘关系较近。原核表达结果表明FaZDS基因在大肠杆菌中能高效表达。用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析表明,FaZDS基因在草莓的花、叶片和果实中均有表达,表达量为花红果粉红果白果青果叶。     

福建栽培大豆品种RAPD标记多样性分析

利用RAPD分子标记技术对福建18份栽培大豆品种遗传多样性进行研究.结果表明,12个引物共扩增出91条带,其中多态条带65条,多态性程度为71.43%.D=0.62时,聚类分析结果可以将供试材料分为3个大类群,即菜用大豆品种、杂交育成品种和地方品种、有半野生血缘的品种各聚成1类,揭示了福建省栽培大豆品种间的亲缘关系,同时还反映出品种间关系与地理起源有一定的相关.     

花椰菜BobACT基因的克隆及其作为内参基因的研究

实时荧光定量PCR技术是探索植物基因功能和调节机理的有效手段。选择合适的内参基因是获得实时荧光定量PCR准确性数据的必备条件。ACT基因高度保守且表达稳定,常作为内参基因被广泛应用。为了获得花椰菜ACT基因,以转录组测序和RT-PCR方法为手段克隆得到花椰菜肌动蛋白基因Actin。该基因等电点为5.395,理论分子量为41.77 kD;其cDNA开放阅读框长1134 bp,编码氨基酸377个,GenBank登录号为MG598643。Wolf Psort分析发现,BobActin蛋白亚细胞定位于细胞质基质中。Motif Scan分析显示,BobActin蛋白质的氨基酸序列4～377位为Actin保守结构域。进化分析表明,同源序列基因编码的蛋白质与同为十字花科的甘蓝、芜菁和油菜同源蛋白的相似性达到90%以上,具有高度的保守性。在此基础上,设计了1对荧光定量PCR引物,分析显示,该引物具有较高的特异性和扩增效率,在花椰菜根、茎、花、花球、叶片等不同组织和低温、高温、盐处理、干旱处理、ABA处理等胁迫处理下均能稳定表达,适合在花椰菜基因表达研究中作为内参基因,为开展花椰菜重要功能基因的挖掘、表达模式以及调控机理的研究提供参考。花椰菜在内参基因方面的研究还处于初步阶段,今后可继续克隆其他内参基因,丰富花椰菜的内参基因库,从而进一步提高花椰菜基因表达分析研究的稳定性、重复性和准确性。     

南瓜5个品种果肉的挥发性成分分析

为了解南瓜（Cucurbita sp.）果实中的特征风味物质,采用顶空固相微萃取气质联用（HS-SPME-GC-MS）技术对5个品种（‘新美玉’、宝丰’、‘金磨盘’、‘健宝’和‘东升’）果肉的挥发性成分和含量进行测定并进行主成分分析。结果表明,从5个品种南瓜果肉中共检测出68种挥发性成分,以醇类、醛类和烃类为主,其中壬醛、正己醛、反,反-2,4-庚二烯醛、顺-壬-3-烯-1-醇和正己醇等化合物为南瓜果肉的主要风味物质。主成分分析表明,南瓜5个品种果肉的风味差异化合物主要有9种,其中十一醛和反-2-壬烯醛为‘健宝’和‘东升’的特征风味物质;1,9-壬二醇是‘宝丰’的标志性风味物质;‘金磨盘’和‘新美玉’因3-壬炔-1-醇相对含量较高而区别于其他品种。因此,特征挥发性物质为南瓜品种改良和品质评价提供参考。     

川陈皮素对脑梗死缺血再灌注大鼠的保护作用及其机制研究

摘要 目的：研究川陈皮素对脑梗死缺血再灌注大鼠的保护作用及其机制。方法：将90只雄性Wistar大鼠随机分为空白对照组、假手术组、模型组及低剂量组、中剂量组及高剂量组,每组15只。空白对照组不予以任何处理,模型组、低剂量组、中剂量组及高剂量组其余各组大鼠均采用Long线栓法构建脑梗死缺血再灌注模型,假手术组除了不插入拴线,其他操作和模型组相同。造模后,空白对照组、假手术组及模型组分别予以10 mL/（kg?d）的生理盐水灌胃,低剂量组、中剂量组、高剂量组分别予以10 mL/（kg?d）、15 mL/（kg?d）、20 mL/（kg?d）川陈皮素灌胃。检测各组大鼠梗死面积以及神经细胞凋亡率,缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）水平,炎症细胞因子水平,B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）,Bcl-2相关X蛋白（Bax）,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3）表达情况。结果：模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组梗死面积、神经细胞凋亡率以及HIF-1α、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-β）、Bax mRNA、caspase-3 mRNA水平均高于空白对照组及假手术组;且低剂量组、中剂量组、高剂量组较模型组低;降低呈剂量依赖性（均P＜0.05）。模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组VEGF、Bcl-2 mRNA水平均低于空白对照组及假手术组;且低剂量组、中剂量组、高剂量组较模型组高;降低呈剂量依赖性（均P＜0.05）。假手术组梗死面积以及神经细胞凋亡率均高于空白对照组（均P＜0.05）。结论：川陈皮素对脑梗死缺血再灌注大鼠的保护作用明显,其主要机制可能与调控HIF-1α、VEGF、炎症细胞因子以及凋亡相关基因表达有关。     

草莓高频离体再生体系的研究

以6个草莓品种为试材,研究了影响草莓不定芽再生的各种因素,建立离体叶片高效再生系统。结果表明,外植体基因型、激素种类及配比、叶龄等是影响草莓再生的主要因子,其中‘鬼露甘’叶片最佳芽诱导培养基为MS 2.0 mg/L 6-BA 0.1 mg/L IBA,‘嫜姬’叶片愈伤组织的诱导以MS 3 mg/L 6-BA 0.2 mg/L 2,4-D较好,而且1周左右的暗培养可以防止外植体的褐化。芽伸长的最适培养基为MS 0.5 mg/L 6-BA 0.5 mg/L IBA,生根的最适培养基为MS 0.2 mg/L IBA,试管苗移栽后成活率为87%。     

六个品种花椰菜花球的营养成分分析与评价

为评价花椰菜(Brassica oleracea var. botrytis)的营养品质,测定了6个品种花球的10项营养指标,运用主成分分析和聚类分析方法对花椰菜品质进行综合评价。结果表明,6个品种的10项品质指标均存在不同程度的差异,变异幅度为12.22%~ 131.21%。维生素C (Vc)、总黄酮、总多酚、Fe、Ca、P、蛋白质含量间存在显著或极显著的关联性。系统聚类分析将6种花椰菜分为4类,黄色花椰菜‘209’、‘100’和‘217’各为1类,白色花椰菜‘210’、‘214’和‘218’聚为1类。主成分分析提取了花椰菜品质综合评价的3个主成分,获得6个营养评价指标：Vc、总黄酮、总多酚、Fe、Ca和P。通过建立评价函数模型: F= 0.5591Z₁+0.2189Z₂+0.1669Z₃,筛选出‘209’花椰菜的营养品质最高。这为挖掘及选育优良花椰菜品种提供了科学依据。     

西葫芦CCD基因家族鉴定及其在果实发育中的表达北大核心CSCD

类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)是类胡萝卜素氧化裂解途径中的关键酶,在植物生长发育、香气形成及胁迫响应等过程中均发挥着重要作用。该研究运用生物信息学方法从西葫芦全基因组中鉴定出13条具有完整RPE65保守结构域的CCD基因,为进一步解析CCD基因家族在西葫芦中的功能奠定基础。结果表明:(1)聚类分析显示,13个西葫芦CCD基因编码的蛋白可分为CCD1、CCD4、CCD7、CCD8、NCED、CCD1-like共6个亚组,且CCD8和CCD7亚组与其他家族成员的遗传距离较远。(2)顺式作用元件预测分析发现,CCD基因启动子中含有光信号、激素、环境胁迫和生长发育响应元件。(3)转录组数据分析显示,CCD家族基因具有组织表达特异性,其中3个CCD基因在组织中不表达,CpCCD1基因在叶和果实中显著高表达。(4)在果实发育过程中,8个CCD基因呈现上调表达,2个CCD基因呈现下调表达,其中CpCCD1、CpCCD4a、CpCCD4b、CpCCD8a这4个CCD基因在果实膨大生长期或成熟期出现显著高表达,推测它们可能在西葫芦果实发育过程中具有重要的调控作用。     

草莓ξ-胡萝卜素脱氢酶基因ZDS的克隆及特征分析

用RT-PCR和RACE技术从草莓(Fragaria ananassa Duchesne)果实中克隆到ξ-胡萝卜素脱氧酶基因ZDS,命名为FaZDS,其cDNA全长2148 bp,具有1个1710 bp的完整开放阅读框(ORF),编码569个氨基酸.序列分析表明,FaZDS编码的氨基酸序列与其它植物的ZDS蛋白有很高的相似性.系统进化树分析表明,草莓与苹果的ZDS蛋白亲缘关系较近.原核表达结果表明FaZDS基因在大肠杆菌中能高效表达.用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析表明,FaZDS基因在草每的花、叶片和果实中均有表达,表达量为花＞红果＞粉红果＞白果＞青果＞叶.