植物蔗糖转运蛋白的基因与功能

蔗糖是植物体内碳水化合物长距离转运的主要（甚至唯一）形式，为植物生长发育提供碳架与能量。蔗糖转运蛋白（sucrose transporter，SUT）负责蔗糖的跨膜运输，在韧皮部介导的源-库蔗糖运输，以及库组织的蔗糖供给中起关键作用。自从菠菜中克隆到第一个SUT基因以来，已先后有多个SUT基因的cDNA得到克隆与功能分析，涉及34种双子叶与单子叶植物。每种植物都有一个中等规模的SUT基因家族，其不同成员之间具有较高的氨基酸序列同源性，但在蔗糖吸收的动力学特性、转运底物的特异性和表达谱等方面存在差异。本文系统介绍国内外（主要是国外）在植物SUT基因的克隆、分类与进化、细胞定位与功能，以及研究方法等方面的研究进展，并简要介绍我们在橡胶树SUT基因研究上的初步结果。     

高等植物光信号应答的分子基础

光不仅为高等植物进行光合作用提供能源,同时还作为一种重要的发育信号而调控植物形态建成,影响其几乎全部的生命周期。就高等植物对光信号感受和应答的分子基础进行了综述,根据已有研究结果对高等植物可能的光信号传导通路作了一个粗略的概括,并简要介绍本试验室在水稻农垦58S光周期育性转换研究中所取得的初步结果。     

巴西橡胶树HbSUT3和HbSUT5 mRNA在嫩茎和中脉中的原位杂交分析

为研究巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中HbSUT3和HbSUT5基因的功能,采用地高辛标记的RNA探针与橡胶树嫩茎和中脉两种组织切片分别进行RNA原位杂交,对这2种SUT基因在组织中的表达区域与表达特点进行了分析。结果表明,在橡胶树嫩茎中,两个SUT基因主要在树皮的韧皮部和皮层细胞中表达;在中脉中,两个SUT基因在除木质部导管系统外的其它部位均有表达;HbSUT3基因在嫩茎和中脉中的表达量相近,而HbSUT5基因在嫩茎中的表达量远高于中脉。这些揭示HbSUT3和HbSUT5基因可能广泛参与韧皮部装载、蔗糖运输与库细胞供给等活动,同时两个SUT基因也存在功能分化。     

冰核微生物中冰核基因重复序列PCR分析*

在本试验的条件下 ,PseudomonoassvringaeinaZ基因产生的蛋白的主要重复基元的编码区 :5’-GCCGGTTATGGCAGCACGCTGACC- 3’序列既在冰核真菌、细菌中存在 ,也在非冰核真菌、细菌中存在 ,即冰核细菌、真菌和非冰核细菌、真菌都有扩增产物 ,并且产物呈多态性 ,同一个种不同菌株间也呈多态性 ,说明该引物不适合用于鉴定真菌、细菌中冰核基因是否存在 ,也不能用于区分冰核真菌和非冰核真菌以及区分冰核细菌和非冰核细菌 ,更不能根据其扩增片段的量和大小说明冰核真     

冰核真菌胞外冰核产生条件、成冰生物学特性及其分离纯化的研究

果糖和葡萄糖作碳源、硫酸铵作氮源、培养温度25℃以下、培养液初始pH5～7和少量通气都利于胞外冰核产生,最佳培养时间受培养温度和接种菌龄的制约,而低温处理、光照及添加丝裂霉素C和HNPA对胞外冰核产生无明显影响。胞外冰核耐热(40℃处理后仍保持较高活性),酸碱适应性强(pH2～13);温度50℃以上、蛋白酶K和高浓度脲处理可完全失活或严重破坏其冰核活性,表明蛋白是真菌胞外冰核的必需成分;胞外冰核溶液中盐浓度高于50mmol/L时,活性才受抑制。25%冰乙醇可有效沉淀真菌胞外冰核,同时又保持较高活性;分离纯化的初步研究显示真菌胞外冰核分子量很大,电荷组成和分布上不均一,所带净电荷为负。本研究加深了对真菌胞外冰核的认识,为进一步分离纯化奠定了基础。     

冰核真菌胞外冰核产生条件、成冰生物学特性及其分离纯化的研究*

果糖和葡萄糖作碳源、硫酸铵作氮源、培养温度25℃以下、培养液初始pH5～7和少量通气都利于胞外冰核产生,最佳培养时间受培养温度和接种菌龄的制约,而低温处理、光照及添加丝裂霉素C和HNPA对胞外冰核产生无明显影响。胞外冰核耐热(40℃处理后仍保持较高活性),酸碱适应性强(pH2～13);温度50℃以上、蛋白酶K和高浓度脲处理可完全失活或严重破坏其冰核活性,表明蛋白是真菌胞外冰核的必需成分;胞外冰核溶液中盐浓度高于50mmol/L时,活性才受抑制。25%冰乙醇可有效沉淀真菌胞外冰核,同时又保持较高活性;分离纯化的初步研究显示真菌胞外冰核分子量很大,电荷组成和分布上不均一,所带净电荷为负。本研究加深了对真菌胞外冰核的认识,为进一步分离纯化奠定了基础。     

Molecular cloning and structural analysis of a novel Rac gene osRACB in rice (Oryza sativa L.)

Rac is a subfamily of small GTP-binding protein family. Its molecular weight is between 20 and 30 kilodaltons. As a signal protein, Rac directly or indirectly participates in many physiological processes, such as the regulation of cytoskeleton and the transduction of stress-induced signal. So Rac is also named ?molecular switch? The switch is based on the cycle from a GTP-bound 憃n?to a GDP-bound 憃ff?state[1]. In the superfamily of GTP-binding protein, only heterotrimeric G protein, Ra…     

细菌冰核基因的应用研究

细菌冰核基因的应用研究已成为生物冰核领域的研究热点,研究涉及细菌细胞表面展示、促冻杀虫、报告基因、病原微生物高敏检测、作物抗寒育种等多个领域,显示良好应用前景。通过对国外在该方面的研究现状的综述,和我们在冰核基因促冻杀虫研究方面重要进展的介绍,对今后我们拟开展的这一研究工作进行了展望。     

海南生态区植物根际解磷细菌的筛选及分子鉴定

【目的】了解海南酸性土壤解磷细菌溶解Ca3(PO4)2和FePO4特性;筛选高效稳定的解磷菌株,为应用研究提供菌源。【方法】采集海南21种植物的根际土样品,用营养琼脂、结晶紫-营养琼脂、酵母粉-甘露醇琼脂,稀释涂布法分离土壤细菌,选取平板上菌落形态有明显区别的代表性菌落,用最低营养琼脂进行纯化;Ⅰ筛用Ca3(PO4)2固体培养基培养5 d,挑取有溶磷圈的菌落;Ⅱ筛用Ca3(PO4)2培养液在32℃、200 r/min条件培养6 d,挑取解磷量大于200 mg/L的菌株;Ⅲ筛是在4次继代培养及每次15 d的4℃保藏后,用Ca3(PO4)2培养液培养6 d,挑取解磷量大于200 mg /L的菌株。称Ⅲ筛的选出菌株为高效稳定的解磷细菌(PSBHS),用FePO4培养液对PSBHS培养6 d,并测定解磷量;用简并引物扩增PSBHS 16S rDNA基因一个长度约1460 bp的片段,测序后,通过Blast检索同源序列,鉴定解磷细菌分类。【结果】共分离到363个代表性菌株,通过Ⅰ筛、Ⅱ筛、Ⅲ筛的代表性菌株分别是126个、45个、14个;14个PSBHS在Ca3(PO4)2培养液中经6 d培养,解磷量达201.0 mg/L ~623.3 mg/L,培养结束时pH值(3.82~4.34)与解磷量呈极显著负相关（r = -0.8155)。14个PSBHS在FePO4培养液中经6 d培养,解磷量只有1.6 mg/L ~34.2 mg/L,培养结束时pH值(2.87~5.67)与解磷量也呈极显著负相关(r = -0.6836)。16S rDNA序列分析,确定了6个PSBHS为Acinetobacter, 3个为Pseudomonas, 3个为Serratia, 2个为Enterobacter。     

橡胶树果糖-1，6-双磷酸酯酶基因的克隆及表达特性分析

果糖．1,6-双磷酸酯酶（FBPase）是糖异生途径中的关键酶,在糖代谢中起重要作用。本研究首次从橡胶树中克隆并获得胞质型HbFBPase基因,其全长cDNA序列1541bp,包含一个1017bp的开放阅读框,编码一个由338个氨基酸残基组成的蛋白质。氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的FBPase活性位点、腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）结合位点及金属离子结合位点。生物信息学分析显示,HbFBPase蛋白无导肽酶切位点,不具有跨膜结构域,且为亲水蛋白,推测该蛋白可能在细胞质中发挥作用。实时荧光定量PCR分析表明,HbFBPase基因在叶中高表达,胶乳及种子次之。进一步分析HbFBPase基因在非光合库组织胶乳（产胶细胞的细胞质）中的表达模式,结果显示该基因表达受割胶、伤害处理调控,推测其在橡胶树胶乳糖代谢中发挥重要的调控作用,参与了橡胶烃的生物合成调控。此外,HbFBPase基因表达受多种植物激素如乙烯（ET）、脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、植物生长素（2,4．D）、水杨酸（sA）及赤霉素（GA）的调控。本研究初步揭示HbFBPase是橡胶树胶乳糖异生作用的关键酶,是胶乳糖酵解及橡胶合成的负调控因子,为探讨胶乳糖异生与橡胶烃合成之间的关系提供理论基础,有助于进一步了解胶乳糖代谢的调控机理。