香蕉凝集素基因的克隆及在成熟果实中的特异性表达

采用RT-PCR的方法克隆香蕉凝集素(Bankc)基因,对其全序列进行了测定并与已发表的BanLec基因序列进行了比较。采用定量PCR的方法对该基因在果实成熟过程中和香蕉不同组织中的表达进行了研究,结果表明：BanLec基因的表达同时具有发育特异性和组织特异性,即仅在果实中表达,而且其表达量随果实成熟度的变化而变化。     

我国东北地区发现姬鼩鼱分布

2014年在黑龙江省横道河子地区(44°48′44″N,129°02′04″E,海拔约740 m)采集到1只鼩鼱(标本编号为CH5)。2015年在内蒙古自治区达赉湖地区(48°37′20″N,117°53′17″E,海拔约720 m)采集2只鼩鼱(标本编号为DE7和DE12)。这些新获标本经鉴定为姬鼩鼱(Sorex minutissimus)。《小鼩鼱(食虫目:鼩鼱科)辽宁省新纪录》文中的标本(080910,090920)经重新鉴定也为姬鼩鼱。利用mt DNA的Cyt b基因全序列构建系统进化树,结果揭示,小鼩鼱聚为一支,姬鼩鼱聚为另一支,新获标本(CH5、DE7、DE12)和待厘定标本(080910、090920)都聚在姬鼩鼱一支,进一步支持形态学鉴定结果。2015年采集的姬鼩鼱为内蒙古自治区新纪录,而《小鼩鼱(食虫目:鼩鼱科)辽宁省新纪录》文中的小鼩鼱(Sorex minutus)(标本号:080910,090920)更正为辽宁省姬鼩鼱新纪录。     

转香蕉MaASR1基因的拟南芥株系在干旱胁迫条件下的表达谱分析

干旱是最重要的环境胁迫,香蕉MaASR1基因在植物响应逆境胁迫时发挥着重要作用,为了深入研究MaASR1基因的过表达使拟南芥抗旱的分子机制,利用全基因组表达芯片来广谱的筛选MaASR1基因转入后自然条件下及干旱处理条件下差异基因的表达情况。对基因芯片的结果进行了详细的生物信息学分析及相关基因的RT-PCR验证,结果表明MaASR1基因异源表达的拟南芥株系在自然生长条件下共有747个差异基因,其中上调基因559个,下调基因188个;在干旱胁迫条件下共得到653个差异基因,其中上调基因256个,下调基因397个;MaASR1基因的转入可以通过影响激素、光合作用、锌指蛋白及不依赖ABA途径的DREB2A等相关基因的表达来提高拟南芥的抗旱性。为解析MaASR1基因作为转录因子提高植物抗旱能力的分子机制奠定基础。     

毛竹miR164b前体的克隆及其在叶形态建成中的功能分析

microRNA（miRNA）参与植物多种生理代谢过程,在调控植物形态建成中发挥着重要作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是NAC转录因子,参与调控植物茎、叶顶端分生组织的建立、器官的分化和植株衰老等过程。本研究以毛竹（Phyllostachys edulis（Carr.） Lehaie）为材料,从中分离出miR164b的前体序列（82 bp）,二级结构分析结果发现该前体序列能够形成稳定的茎环结构,其成熟序列（21 bp）产生于茎环结构5'端的臂上,且碱基具有较高的保守性。本研究还构建了由CaMV 35S启动,包含毛竹miR164b前体序列的植物表达载体,并转化野生型拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.） Heynh）,获得了转基因植株。结果表明,转基因植株生长瘦弱,莲座叶数量明显减少,叶片变小且叶片边缘锯齿减少,更加光滑。实时定量PCR分析结果显示,转基因拟南芥中毛竹miR164b的表达量极显著上升,而拟南芥内源靶基因CUC1与CUC2的表达量极显著下降。表明毛竹miR164b通过调节CUC1和CUC2的表达来参与植物叶形态建成过程。研究结果可为利用miRNA开展竹子分子育种提供参考。     

毛竹漆酶基因PeLAC的克隆与表达分析

漆酶（LAC）对植物生长发育具有重要作用。本研究以毛竹（Phyllostachys edulis（Carr.） Lehaie）为实验材料,克隆获得毛竹漆酶基因PeLAC的cDNA和基因组序列,长度分别为1692bp和2785bp。该基因包含5个内含子和6个外显子;PeLAC蛋白编码563个氨基酸,推测的分子质量和等电点分别为62.3kD和9.056。系统进化分析表明,PeLAC与其它植物的漆酶具有较高的一致性。经预测PeLAC基因编码序列中含有miR397的靶点,利用RLM-5'RACE技术证明miR397对PeLAC能够准确切割,位点位于靶序列的第10~11位碱基之间。组织特异性分析表明,PeLAC基因在茎中表达丰度最高,根中次之,叶鞘中较少,叶片中几乎未检测到表达;随着笋高度的增加,PeLAC表达丰度上升,生长至15cm时达到最大值,30cm时又有所下降;而miR397的表达与PeLAC相反。本研究同时克隆了PeLAC基因上游启动子序列PeLACp,其包含ABRE、MBS等多种与逆境胁迫相关的响应元件。利用ABA（100μmol/L）和NaCl（400mmol/L）溶液处理可明显诱导PeLAC在毛竹根中表达,而GA₃（100μmol/L）处理则对其表达具有抑制作用。     

靶向抑制铜伴侣蛋白CCS逆转卵巢癌C13*细胞的顺铂耐药性

顺铂（cisplatin）,即二胺二氯铂/diaminedichloroplatinum（DDP）,是治疗卵巢癌最有效的化疗药物;然而,耐药性是限制顺铂临床治疗效果的最重要因素。目前,卵巢癌对顺铂的耐药机制仍不十分清楚。超氧化物歧化酶1铜伴侣蛋白（copper chaperone for superoxide dismutase 1, CCS）介导Cu2+特异性传递给超氧化物歧化酶1（superoxide dismutase1, SOD1）,为维持细胞增殖和生存所必需;相反,抑制CCS可减缓肿瘤细胞增殖。本研究旨在证明,AMPK依赖的CCS表达与卵巢癌的顺铂耐药有关。实时定量PCR及免疫印迹结果显示,与顺铂敏感细胞株OV2008比较,顺铂耐药细胞株C13*中的CCS mRNA和蛋白质表达水平明显上调。shRNA靶向沉默CCS或采用抑制剂DC_AC50抑制CCS后,可明显增强顺铂对C13*细胞增殖的抑制作用,提示CCS高表达与顺铂耐药相关,而抑制CCS可逆转顺铂的耐药性。同样,免疫印迹结果证明,CCS在A549、H1944等6种不同肺癌细胞中的表达水平高低与顺铂敏感性密切相关。采用siRNA干扰CCS在A549细胞中的高表达,或在CCS低表达的H1944细胞中过表达CCS,可明显增加A549或减弱H1944细胞对顺铂的敏感性,进一步证明CCS表达与顺铂耐药性相关。此外,采用AMPK抑制剂化合物C阻断AMPKα Thr172磷酸化（激活）,即抑制AMPK信号通路,可明显抑制CCS在C13*细胞中的表达,提高其对顺铂的敏感性。以上研究结果提示,AMPK信号通路依赖的CCS表达参与肿瘤的顺铂耐药机制,而抑制CCS逆转顺铂耐药。本文的结果还提示,CCS有望成为克服顺铂耐药的潜在靶点。     

温室条件下条形柄锈菌体细胞重组的分子确证

为了获得温室条件下条形柄锈菌发生体细胞重组而导致毒性变异的直接证据,本研究选取7个美国条形柄锈菌小麦专化型菌系和2个美国条形柄锈菌大麦专化型菌系按照夏孢子颜色和专化型与毒性差异组成9对菌系组合,对于室内混合接种产生的子代菌系用具有不同抗性的小麦或大麦品种进行筛选,采用毒性分析及SSR分子标记技术对条形柄锈菌体细胞重组现象进行了研究。对获取的413个单孢子代菌系进行的毒性分析结果显示,有84个单孢子代菌系的毒性谱表现与亲本菌系不同,初步证明体细胞重组过程的存在。SSR标记分析结果显示,11对SSR引物中有6对引物在5对菌系组合的28个毒性谱不同的单孢子代菌系中,检测发现3个单孢菌系的扩增条带与其亲本菌系不同,且表现为亲本菌系扩增条带的重组,为体细胞重组菌系。这一结果从分子水平上证明了条形柄锈菌在室内接种条件下可以通过体细胞重组产生新小种而导致毒性变异。     

香蕉MaASR1基因的抗干旱作用

ASR(ABA, stress, ripening induced protein)是一类响应植物干旱胁迫的关键转录因子, 在许多植物中已有报道, 然而尚未见香蕉(Musa acuminata)中ASR与抗旱作用的相关研究。该实验从香蕉果实cDNA文库中筛选出1个ASR基因, 即MaASR1(登录号为AY628102)。干旱胁迫下, 该基因在叶片中的表达量高于根部。将MaASR1转入拟南芥(Arabidopsis thaliana), Southern检测确定了两株独立表达的转基因株系(命名为L14和L38)。表型观察发现, 此两转基因株系的叶片变小且变厚; Northern和Western检测结果表明, MaASR1在L14和L38中表达。控水处理后, L14和L38的存活率及脯氨酸含量均高于野生型。经干旱胁迫和外源ABA处理后, 对MaASR1转基因株系中ABA/胁迫响应基因的表达分析, 发现MaASR1可增强转基因株系对ABA信号的敏感度, 但不能增强植株依赖于ABA途径的抗旱性。     

香蕉基因组测序及胁迫相关功能基因研究进展

香蕉是重要的热带水果之一,是世界第四大粮食作物。香蕉抗性相关的功能基因组学研究一直是香蕉研究的热点和核心。综述了近年来香蕉基因组测序、胁迫相关功能基因分离和鉴定等方面的最新研究进展,将有助于从源头上对香蕉进行创新性的研究,为香蕉遗传改良和新品种培育提供一定的理论依据。     

海南岛野生兰科植物多样性及其保护区域的优先性

兰科是显花植物中的一个大类群,世界约有800属25 000种,全世界所有野生兰科植物均被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》的保护范围,是植物保护中的“旗舰”类群。中国是野生兰科植物最重要的多样性中心之一,约有171属1 247种。作为中国的典型热带地区,海南岛具有丰富的野生兰科植物资源。该文系统地收集和整理了海南岛野生兰科植物资源信息,以海南岛19个行政县为基本分布区,构建海南岛野生兰科植物数据库,采用特有性简约分析(Parsimony analysis of endemicity)和互补分析(Complementarity analysis)两种方法,探讨海南岛野生兰科植物多样性保护的最低保护区组合和区域保护优先序问题。结果表明:海南岛约分布有野生兰科植物77属202种(30个中国特有种),其多样性保护的关键区域为南部和西南部地区;基于物种相似性,两个区域被建议作为优先保护区域:一个是以保亭、三亚和陵水为代表的区域,另一个区域以昌江和乐东为代表;基于互补性原理,最低保护区组合为10个分布区,按照其保护优先序依次排列为保亭、三亚、五指山、陵水、白沙、乐东、琼中、东方、昌江和琼山等地,其中陵水、保亭、琼中、乐东、三亚和五指山等6个分布区就包含了30个特有科在内。我们认为,基于海南岛野生兰科植物建立优先保护区域,利用有限的资源达到最优的保护,是一个较为合理、科学和高效的保护策略。