甘菊BADH基因cDNA的克隆及在盐胁迫下的表达

利用PCR、RT—PCR和PCR—RACE技术,从菊科植物甘菊（Dendranthema lavandulifolium）中克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶（betaine aldehyde dehydrogenase,BADH）基因的同源基因,分别命名为DlBADH1和DlBADH2,GenBank登录号分别为DQ011151和DQ011152。DlBADH1的cDNA全长1821bp,其开放阅读框编码503个氨基酸的蛋白质;DlBADH2全长1918bp,编码506个氨基酸的蛋白质。两个基因核苷酸序列的同源性为97％,推导的氨基酸序列的同源性为98％。与已发表的其它植物BADH基因氨基酸序列的同源性在64％以上。在推导的氨基酸序列中,均含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽（VTLELGGKSP）以及与酶功能有关的半胱氨酸残基（C）。在推导的氨基酸序列的系统关系中,甘菊位于其它双子叶植物和单子叶植物之间,与其植物分类的系统关系相吻合。RT—PCR—Southern半定量表达分析表明,甘菊BADH基因家族中存在表达受盐诱导的成员。     

甘菊BADH基因cDNA的克隆及在盐胁迫下的表达

利用PCR、RT-PCR和PCR-RACE技术,从菊科植物甘菊(Dendranthema lavandulifolium)中克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)基因的同源基因,分别命名为DlBADH1和DlBADH2,GenBank登录号分别为DQ011151和DQ011152。DlBADH1的cDNA全长1821 bp,其开放阅读框编码503个氨基酸的蛋白质;DlBADH2全长1918 bp,编码506个氨基酸的蛋白质。两个基因核苷酸序列的同源性为97%,推导的氨基酸序列的同源性为98%。与已发表的其它植物BADH基因氨基酸序列的同源性在64%以上。在推导的氨基酸序列中,均含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽(VTLELGGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C)。在推导的氨基酸序列的系统关系中,甘菊位于其它双子叶植物和单子叶植物之间,与其植物分类的系统关系相吻合。RT-PCR-Southern半定量表达分析表明,甘菊BADH基因家族中存在表达受盐诱导的成员。     

RP-HPLC法测定不同产地红枣中甜菜碱的含量

目的:通过对影响甜菜碱提取和测定的符种因素进行了研究,建立了一种准确、快速的测定不同产地红枣中甜菜碱的方法.方法:样品采用超声波甲醇提取的方法,得到的样品采用反相C18柱进行分离,色谱条件为:流动相为50mmol/L pH 4.5的KH2PO4溶液;192nm波长测定,流速0.7ml/min.结果:总分析时间:4.5min.甜菜碱平均保留时间2.698min.甜菜碱在5.0～25.0mg/ml线性关系良好(r2=0.9911),平均回收率为96.87%.结论:该法测定红枣中甜菜碱含量简便、快速、准确,重现性好.     

盐胁迫下甘菊叶片中BADH基因表达及甜菜碱含量的变化

利用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和雷氏盐紫外分光光度计法分别测定了400mmol/L NaCl胁迫处理0,0.5h,2h,12h,1d,2d,4d,6d,8d,10d和12d,甘菊叶片中BADH基因表达和甜菜碱含量的变化,并讨论了二者间的相互作用关系。试验结果表明,在高盐胁迫下甘菊叶片中BADH基因和甜菜碱含量均呈现先上升后下降的趋势。在处理初期(0.5h和2h)BADH基因的表达量与对照相比略有下降,此后随处理时间的增加BADH基因表达持续增大,在胁迫处理6d时BADH基因表达量最大为对照的4.6倍,6d之后BADH基因表达量逐渐降低。甜菜碱含量在NaCl处理0.5h突然增大以应对胁迫反应,此后其含量出现了小幅的震荡上升,在胁迫处理4d时达到了最大值,此后随胁迫处理时间的增加甜菜碱含量逐渐降低。二者之间的变化并不是同步的,而是存在滞后性,分析认为甘菊叶片中BADH基因表达与甜菜碱积累间存在相互抑制的作用。     

钾离子对盐诱导菠菜甜菜碱累积的影响

无钾条件下盐胁迫处理菠菜幼苗所诱导的甜菜碱积累量及甜菜碱醛脱氢酶活性均比含钾条件下盐处理时低。无Ｋ＾＋２离体叶片可引起组织甜菜碱含量下降;用无Ｋ＾＋培养或Ｋ＾＋通道抑制剂ＴＥＡ处理菠菜幼苗,ＢＡＤＨ活性随处理时间延长出现下降。     

甜菜碱稳定PSⅡ放氧中心外周多肽机理

用不同理化因子处理PSⅡ膜颗粒 ,研究甜菜碱对它们释放放氧外周多肽的影响 .结果表明 ,甜菜碱对高浓度NaCl以及 0 .8mol/LTris( pH8.0 )处理引起的放氧外周多肽脱落具有保护作用 .而对三氯乙酸钠 (TCA)和高温处理不具有保护能力 .用几种卤代乙酸钠处理PSⅡ膜颗粒 .发现它们去除放氧外周多肽的能力依次是三氯乙酸钠 (TCA) >二氯乙酸钠 (DCA) >一碘乙酸钠 (MIA) >一溴乙酸钠(MBA) >一氯乙酸钠 (MCA) .卤代乙酸钠去除外周多肽的能力随分子疏水性增强而增大 .表明甜菜碱对于电解质引起的放氧外周多肽释放具有稳定作用 ,而对疏水作用引起的外周多肽脱落可能不具有明显保护功能 .     

盐分对碱蓬幼苗离子含量,甜菜碱水平和BADH活性的效应

研究了盐生植物碱蓬（Ｓｕａｅｄａ ｓａｌｓａ）生长在不同浓度的ＮａＣｌ和ＫＣｌ溶液中体内Ｎａ＋ 、Ｋ＋ 含量、甜菜碱水平和甜菜碱醛脱氢酶（ＢＡＤＨ）活性的动态变化。ＮａＣｌ处理９６ 小时后,碱蓬地上部Ｋ＋ 含量低于对照,而Ｎａ＋ 明显高于对照,并分别随外界盐度增加而升、降;ＫＣｌ处理的植株,Ｋ＋ 、Ｎａ＋ 含量变化与ＮａＣｌ处理的相反;甜菜碱水平和ＢＡＤＨ 活性随外界ＮａＣｌ浓度增加而升高,甜菜碱水平随处理时间延长而增大,ＫＣｌ对甜菜碱水平和ＢＡＤＨ 活性的效应类似ＮａＣｌ。证明ＮａＣｌ和ＫＣｌ均能促进盐生植物碱蓬体内甜菜碱的积累,初步证明ＢＡＤＨ 与甜菜碱的积累有关     

Isolation of a choline monooxygenase cDNA clone from Amaranthus tricolor and its expressions under stress conditions

INTRODUCTIONAmaranth is a C4 dicotyledonous mesophytecrop plant. A. tricofor is a major variety for veg-etable and ornamental crops, and is widely culti-vated in the wor1d. Osmoprotectant glycine betaine(GB) was detected in Amaranthaceae, A. HyPochon-driacus L[2] and A. Caudatus L[3, 4]. GB iswidespread and an effective osmoprotectant in manyplants[3]. We studied the photosynthetic adaptationmechanism of A. trico1or under salt stress due to ac-cumulation of GB[5].GB is synthesized …     

肉碱脱水酶突变株的获得及其休止细胞反应条件的优化

对一株产肉碱脱水酶的菌株用溴化乙锭进行诱变,并经肉碱选择性培养基进行筛选,获得了一株高活性酶活的菌株,并进行了休止细胞转化巴豆甜菜碱为Ｌ－内碱的反应条件的研究。实验确定休止细胞的最适反应温度为３０℃～３２℃,ｐＨ８．１、０．０１ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲液,时间８．５～１０ｈ。最适底物浓度为６０ｍｇ／ｍｌ,最适休止细胞浓度为６０ｍｇ／ｍｌ（湿重）,产率４０％（摩尔比）。建立了休止细胞酶反应的表观米氏方程,     

嗜盐菌中甘氨酸甜菜碱的合成途径及其生物学功能

在嗜盐菌长期的盐适应或短期的盐胁迫过程中,甘氨酸甜菜碱(又名三甲基甘氨酸,N,N,N-trimethylglycine)发挥着极为重要的作用。甘氨酸甜菜碱在嗜盐菌中的生物合成有2种途径:胆碱氧化途径和甘氨酸甲基化途径。前者以胆碱为底物,由胆碱脱氢酶(cholinedehydrogenase,BetA)和甜菜碱乙醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BetB)经2次氧化生成甜菜碱;后者以甘氨酸作为底物,由甘氨酸肌醇甲基转移酶(glycine sarcosine N-methyltransferase,GSMT)和肌氨酸二甲基甘氨酸甲基转移酶(sarcosine dimethylglycine N-methyltransferase,SDMT)经3次N-甲基化生成甜菜碱。目前在JGI-IMG和EZBioCloud数据库中公布了134株嗜盐菌标准菌株的全基因组序列。其中,约56.0%的嗜盐细菌和约39.6%的嗜盐古菌拥有胆碱氧化途径所需的2个基因;约9.7%的嗜盐细菌和约0.7%的嗜盐古菌携带甲基化途径所需的2个基因。其中,8株嗜盐细菌同时拥有胆碱氧化途径和甘氨酸甲基化途径所需的全部基因。甘氨酸甜菜碱生物合成基因在典型微生物菌株或经济作物中的表达可以提高其耐盐抗逆能力,这种独特的优势已经引起科学家们强烈的兴趣,相信未来,嗜盐菌中甘氨酸甜菜碱生物合成领域内的科学理论和技术应用会有重大的突破。