基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO3胁迫下柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上,将两种荧光探针混合,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达.共获得了89个差异表达的基因,其中,27个下调表达,62个上调表达.BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别.同时,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用.揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径,并获得了NaHCO3胁迫前后柽柳基因表达谱.     

磷对海水胁迫下芦荟幼苗离子分布的影响

研究了磷对海水胁迫下库拉索芦荟(A loe vera)幼苗干物质积累、植株含水量、在器官和组织水平上离子分布的影响。增磷显著缓解海水胁迫对芦荟生长的抑制,明显提高海水胁迫下芦荟幼苗的干物质积累和含水量。器官离子含量和X射线微区分析结果都表明,30%浓度海水胁迫下,外源磷水平的提高能显著降低芦荟幼苗根系N a 、C l-的吸收,增强K 、C a2 向地上部的运输和分配,从而维持叶片较高的K /N a 、C a2 /N a 比率,而这很可能是增磷提高芦荟对海水胁迫抗性的主要原因之一。     

NaCl胁迫下AM真菌对棉花生长和叶片保护酶系统的影响

利用盆栽实验研究了 Na Cl胁迫条件下 AM真菌对棉花生长和叶片保护酶系统的影响。结果表明 :在土壤中加入 0、0 .1%、0 .2 %、0 .3%浓度 Na Cl条件下 ,Na Cl胁迫对 AM真菌的接种效果有显著影响。接种 AM真菌提高了棉花根系菌根侵染率 ,增加了棉株的生物产量 ,以 0～ 0 .2 % Na Cl浓度时 AM真菌接种效果最好。 AM真菌对棉株生理参数和保护酶活性的影响因生育期和 Na Cl浓度不同而异 ,现蕾期和低盐浓度 (0～ 0 .1% )下叶片叶绿素含量明显增加 ;中高盐水平 (0 .2 %～ 0 .3% )和生育后期叶片可溶性蛋白质含量和 SOD、POD、CAT等保护酶活性显著提高 ,MDA含量明显降低 ;棉株 K、Ca、Mg含量因植株部位和盐浓度不同而变化。 AM真菌增强宿主植物的耐盐性可能源于促进宿主根系对土壤矿质元素吸收的直接作用和改善植物体内离子平衡和生理代谢活动、提高保护酶活性的间接作用     

水分胁迫对不同小麦品种光系统功能基因psbA、psbD及cab表达的影响

两种小麦品种绵农4号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.4和绵农5号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.5在渐进水分胁迫下相对含水量、质膜相对透性及光系统D C I P2,62二氯酚靛酚光化学还原活性变化的差异显示,绵农5号小麦比绵农4号小麦具有较高的水分胁迫耐受力.进而对比了水分胁迫对这两种耐旱性不同的小麦品种的光系统在基因转录及蛋白代谢等方面的影响.结果表明:渐进水分胁迫下,两种小麦的光系统主要基因p sb A、p sb D、c a b的转录本水平及其编码蛋白D1,D2、L H C的稳态含量分别下降20%及14%以上,而绵农5号c a b基因的转录水平下降程度39.5%与绵农4号61.8%相比明显缓慢,这可能是其具有较高耐旱性的一个重要原因.     

南方4种草本植物对铝胁迫生理响应的研究

 不同的植物对铝胁迫的生理响应不同, 因而对铝毒的耐性也不相同。设置5种铝浓度,进行砂培法处理,研究了4种我国南方红壤广泛分布的草本植物——牵牛(Pharbitis nil)、望江南(Cassia occidentlis)、光头稗(Echinochloa colonum)和合萌(Aeschynomene indica)的种子萌发、光合色素、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、质膜透性(MP)、过氧化氢酶 (CAT) 活性以及过氧化物酶 (POD)活性的变化。结果表明铝对4种植物的生理特性都有明显的影响。4种植物的种子在10 000 mg·L－1 Al3+处理条件下都不能萌发。2 000 mg·L－1 Al3+处理都不利于4种植物的生长,与对照相比,2 000 mg·L－1 Al3+处理时4种草本植物叶绿素和叶绿素总含量显著降低(p<0.05);MDA含量和MP显著增加(p<0.05);脯氨酸含量极显著增加(p<0.01);POD和CAT活性极显著降低(p<0.01)。中低铝(80和400 mg·L－1)处理时,牵牛和合萌与对照相比,MP和MDA含量降低,POD和CAT活性升高;望江南的反应与牵牛和合萌的反应相反;光头稗在80 mg·L－1 Al3+处理时,与牵牛和合萌的变化一致,在400 mg·L－1 Al3+处理时,则相反。植物在中低铝处理条件下,通过维持较高的POD和CAT活性和脯氨酸、叶绿素含量,较低的MP和MDA含量来增加其对铝的耐性。     

谈谈植物中的几丁质酶

几丁质酶及其底物几丁质均广泛存在于自然界.由于几丁质酶及其降解产物在生物学、医学、化学、农业及环境科学等方面的潜在价值而越来越受到重视.着重介绍了几丁质酶的作用原理,植物的几丁质酶基因,植物中几丁质酶的特性以及几丁质酶在植物中的作用和在转基因植物中的应用.     

3种渗透剂对转基因烟草根系枯草芽孢杆菌纤溶酶(BSFE)分泌的调节

用0.05%～8.00%的甘露醇、山梨醇和聚乙二醇6000等3种渗透调节剂可提高转枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillus subtilis fibrinolytic enzyme, BSFE)转基因烟草(Nicotiana tabacum L.)根系BSFE的分泌表达水平,其水培液BSFE活性在15 d内基本呈抛物线型变化趋势.经3种渗透剂处理后转BSFE基因烟草水培液的BSFE活性峰值明显高于对照,且出现时间比对照相对延迟1-2d.甘露醇、山梨醇和聚乙二醇6000可作为该转基因烟草根系BSFE分泌表达的有效化学调节剂.     

NaCl胁迫及Ca2+和GA3对南瓜属3种蔬菜种子发芽的影响

研究了NaCl胁迫对南瓜(Cucurbita moschata Duch.)、笋瓜(C. maxima Duch.)和西葫芦(C.pepo L.)种子萌发的影响及不同浓度外源Ca2+和GA3对NaCl胁迫下南瓜种子发芽的效应.结果表明,用30 mmol·L-1NaCl处理,南瓜种子的发芽率高于对照(蒸馏水),而用100和170 mmol·L-1NaCl处理,西葫芦和笋瓜种子的发芽率下降率为负值,表明较低浓度NaCl胁迫可一定程度提高西葫芦、笋瓜和南瓜种子的发芽率;高浓度NaCl胁迫对种子发芽有明显的抑制作用.种子萌发期耐盐能力从大至小依次为西葫芦、南瓜、笋瓜.在170 mmol·L-1NaCl胁迫下,施加5～30 mmol·L-1外源Ca2+或浸种处理,对南瓜种子发芽有促进作用,但高浓度外源Ca2+(≥50 mmol·L-1CaCl2)则具有抑制作用.在170 mmol·L-1NaCl胁迫下,用不同浓度GA3浸种处理,对南瓜种子发芽有抑制作用.     

Ca2+缓解NaCI胁迫引起的玉米光合能力下降的作用

以'鲁玉14号玉米'('Zeamays cv.Luyu 14')为材料,研究了Ca2 对NaCl胁迫下玉米叶片的气孔导度、净光合速率、Mehler反应及其对超氧化物歧化酶SOD和抗坏血酸过氧化物酶APX活性的影响,探讨了Ca2 在盐胁迫中的可能作用及其作用机制.正常生长条件下外施2～16 mmol·L-1Ca2 造成气孔导度下降,但在盐胁迫条件下外施2～8 mmol·L-1Ca2 却能降低盐胁迫造成的气孔导度下降.另外,无论正常生长条件下还是盐胁迫下,依赖Mehler反应的电子传递都会因Ca2 的加入而增强,但后者的增强程度较大.对照植株经2～8 mmol·L-1Ca2 处理后总电子传递明显降低,而外施2～8 mmol·L-1Ca2 对盐胁迫植株的总电子传递却有明显的促进作用.8 mmol·L-1Ca2 显著地提高了盐胁迫下SOD和APX的活性,相比之下,Ca2 对APX活性的促进作用更加显著.Ca2 的加入明显减轻了盐胁迫对玉米的抑制作用,这主要归因于Ca2 降低了盐胁迫造成的气孔关闭,改善了光合作用,并通过促进Mehler反应一方面直接耗散过剩的激发电子避免了电子传递链的过度还原,另一方面建立跨膜的pH梯度刺激依赖叶黄素循环的热耗散来耗散过剩光能,从而缓解了盐胁迫下过剩光能对玉米造成的伤害.而Mehler反应产生的活性氧可以被活性提高的抗氧化酶所清除.     

脱落酸、胁迫、成熟诱导基因研究进展

近年来从植物中发现了越来越多的受脱落酸、胁迫、成熟诱导表达的基因,这些 ASR(Abscisic acid, Stress and Ripening inducible)基因参与植物对冷、渗透压、脱落酸处理的胁迫应答已被证实,该类基因也参与植物生命活动的许多方面如果实发育、成熟等．对 ASR 基因的克隆鉴定,以及该基因在胁迫应答和果实成熟方面的作用进行了综述．