小麦磷酸丙糖转运器cDNA的克隆及其基因表达分析

利用RT-PCR方法以及RACE(rapid amplification of cDNA ends)策略,从小麦(Triticum aestivum L.) 幼苗叶片中克隆了编码磷酸丙糖转运器(TPT)的全长cDNA.序列分析结果表明,小麦TPT cDNA编码402个氨基酸的前体蛋白,其中信号肽含有78个氨基酸.成熟蛋白部分与玉米(Zea mays L.)TPT有很高的同源性(89%).推测小麦TPT成熟蛋白有8个跨膜区,形成双亲α-螺旋的跨膜结构.位于第7个跨膜区的Arg-274和Lys-275可能是底物结合位点.比较TPT基因在小麦幼苗的根、胚芽鞘、叶片和种子中的表达差异表明:TPT基因在叶片、胚芽鞘中均有表达,但在胚芽鞘中的表达量较低,在种子和根中未见有表达.由此看来,小麦TPT的基因可能只局限在绿色组织中表达.还就C3和C4植物TPT不同的底物特异性问题进行了讨论.     

砂藓生长素受体基因RcTIR1的克隆及表达分析

本研究我们试图利用PCR技术从砂藓中克隆TIR1基因的cD NA全长序列,对其进行了生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR分析该基因在复水和干旱过程的表达情况。我们将砂藓转录组测序获得的生长素受体蛋白基因序列命名为Rc TIR1,基因cD NA全长为1 110 bp,开放阅读框(ORF)长度为615 bp,共编码204个氨基酸。生物信息学分析显示,该基因所编码蛋白理论等电点为5.70,不稳定指数为32.85,总平均亲水性为-0.027,无跨膜区和信号肽,亚细胞定位在细胞核。利用实时荧光定量PCR方法检测对该基因在砂藓复水和快速干旱过程中的表达模式显示在砂藓的复水过程和干旱处理中该基因均有差异性表达。通过研究砂藓生长素受体蛋白基因Rc TIR1与砂藓干旱胁迫的关系,为植物逆境胁迫机制的研究以及该基因的实际应用奠定基础。     

蔗糖对牛角藓愈伤组织悬浮细胞的生理学影响

以 MS培养基为基本培养基 ,对牛角藓 (Cratoneuron filicinum)进行了细胞悬浮培养。研究不同蔗糖浓度对细胞生长规律及其生理生化特性的影响 ,结果表明蔗糖是悬浮培养过程中重要的碳源 ,是细胞生长的能量来源和构成细胞骨架的主要成分。蔗糖浓度为 30 g/L对细胞生长最为有利。     

中国产光萼苔科四种植物的核型研究

报道了中国产光萼苔科四种植物配子体有丝分裂中期的染色体数目和核型,四种植物的染色体数目均为n=8。核型为：细光萼苔陕西变种(P．gracillima vat．urogea)k(n)=8=8m或k(n)=8=4v 4(v);毛缘光萼苔(P．vernicosa)k(n)=8=5m 3sm或k(n)=8=6v 2J;密叶光萼苔(P．densifolia)k(n)=8=8m或k(n)=8=5v 3(v);多瓣苔(Macvicaria ulophylla)k(n)=8=6m 2sm或k(n)=8=6v 1(v) 1J．     

铅镉抗性菌株JB11强化植物对污染土壤中铅镉的吸收

研究了铅、镉抗性菌株(JB11)和生物降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(S,S)-EDDS)提高高羊茅和红三叶草吸收土壤中铅、镉的能力。从土壤样品中筛选出1株对Cd、Pb具有较强抗性的菌株JB11,经鉴定为成团泛菌属(Pantoea agglomerans)。JB11对Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+等多种重金属和卡那霉素、氨苄青霉素、链霉素、四环素等抗生素具有抗性,在温度15—35℃和pH为5.0—9.0范围内生长良好,最适生长温度为30℃,最适pH值为7.0左右,在低于3%的NaCl浓度下生长良好。盆栽试验研究了菌株JB11、EDDS及1/2EDDS+JB11 3种处理下对生长在Cd 100 mg/kg、Cd 200 mg/kg、Pb 500 mg/kg和Pb 1000mg/kg的土壤中的高羊茅和红三叶生长及从土壤富集Cd、Pb能力的影响。结果表明,外加JB11能使高羊茅和红三叶的干重分别比对照都有增加。除外加JB11后在经Pb 1000 mg/kg处理的土壤中高羊茅地上部的Pb浓度、经Cd 200 mg/kg处理的土壤中红三叶地上部的Cd浓度以及经Cd 100 mg/kg处理的土壤中高羊茅和红三叶根部的Cd浓度以外,外加JB11后对其他重金属处理植物中Pb和Cd的含量都显著增加。外加EDDS后除在经Pb 500 mg/kg的土壤中高羊茅根部的Pb浓度增加差异不显著,对其余重金属处理都可产生显著的影响(P0.05)。1/2EDDS+JB11的复合处理下植物重金属吸收量多数高于JB11和EDDS单独处理,JB11用于植物修复土壤Pb和Cd污染具有很大的潜力。     

砂藓抗旱相关基因RcSOD的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过RT-PCR技术对RcSOD的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析。通过实时荧光定量PCR (qPCR)对砂藓复水和脱水过程中RcSOD基因的表达量变化进行了检测分析。结果显示,该基因c DNA全长1 230 bp,开放阅读框长555 bp。RcSOD编码蛋白质的氨基酸数为184,相对分子质量为18.9 kD,理论等电点为5.94,不稳定指数为18.35,总平均亲水性为-0.172,预测该蛋白为疏水性蛋白,属于非跨膜、非分泌型蛋白,含有Cu/Zn SOD结构域。系统进化分析表明,RcSOD与藓类Cu/Zn SOD蛋白属于同一分枝。实时荧光定量PCR结果显示,RcSOD基因在复水和干旱的条件下均有差异性表达,在脱水过程中显著上调,初步推测RcSOD可能参与砂藓干旱胁迫应答反应。本研究对进一步研究砂藓中Cu/Zn SOD基因的生物学功能具有推动作用。     

低温及贮藏年份对芍药种子生根及其生理特性的影响

以当年采收以及贮藏1年和2年的芍药种子为试验材料,对不同贮藏年份的芍药种子进行低温(-20℃、-40℃)及沙藏处理,同时测定处于不同生根阶段的芍药种子的生理生化指标,以明确芍药种子快速生根的途径,探讨芍药种子萌发生根的内在生理机制。结果表明:(1)单因素方差分析显示,贮藏年份、处理温度以及处理天数均对芍药首粒种子生根时间、生根指数、生根率有极显著的主效应,三因素单独对各生根指标都有极显著的影响,其中贮藏年份对种子生根的影响力最大。(2)在同一贮藏年份下,沙藏生根前进行-40℃低温处理30d对芍药种子生根效果最好,生根率最高(88.33%);不同贮藏年份的芍药种子在沙藏生根前进行同一低温处理后,贮藏1年的芍药种子生根效果优于当年采收和贮藏2年的芍药种子。(3)不同贮藏年份的芍药种子在生根过程中生理生化指标变化趋势相似,表现为含水量持续升高,可溶性糖含量先增加后减少,淀粉含量持续减少,可溶性蛋白含量先减少后增加;过氧化物酶活性先升高后降低,过氧化氢酶活性先降低后持续升高。研究发现,-40℃低温处理30d能够有效打破芍药种子下胚轴休眠,促进芍药种子生根,且采收后贮藏1年的芍药种子生根效果最好。     

正交设计优化金发藓科植物ISSR-PCR反应体系

目的:建立金发藓科植物ISSR-PCR反应的最佳体系。方法:利用正交设计的方法,对金发藓科植物(Polytrichaceae)IS-SR-PCR反应的5因素(Mg2 ,dNTP,primer,DNA template,Taq DNA polymerase)4水平进行试验。结果:在20μl反应体系中,模板DNA50ng,1.6μmol/L的引物,1×反应缓冲液,3.2mmol/L的Mg2 ,dNTP为1.2mmol/L,2U的TaqDNA聚合酶,反应程序为94℃预变性6min;94℃变性45s,57℃退火45s,72℃延伸2min,循环40次;72℃延伸10min。利用此结论,对20种金发藓科植物进行ISSR-PCR扩增,扩增产物的多态性为69.52%。利用引物841构建的指纹图谱,可区分20种金发藓科植物中的18种,分辨率达90%。金发藓科植物ISSR-PCR反应体系的建立,为今后利用ISSR标记技术开展金发藓科植物种间遗传多样性分析提供一个标准化程序。     

三江平原不同生境下漂筏苔草叶片解剖结构的研究

通过石蜡切片制片,对采自三江平原5种生境下漂筏苔草的叶片进行了解剖学观察和研究。结果表明:5种生境下漂筏苔草的叶片具有相同结构,都是由表皮、叶肉和叶脉三部分构成的。但不同水深对叶片的解剖结构产生了一定影响,随着水分的增加,植物叶片的维管束个数和厚度、叶片厚度、导管直径和气腔直径均呈现上升趋势。以上结构变化是植物适应湿生环境的典型特征。