过表达水稻OsAQP增强转基因拟南芥耐盐性

水稻OsAQP是实验室前期从cDNA文库中筛选的功能未知的水通道蛋白质编码基因。本文采用DNA重组技术构建其植物过表达载体,并对拟南芥进行了遗传转化,筛选获得转基因拟南芥。采用50、100、125和150 mmol/L梯度盐胁迫处理,结果显示,转基因拟南芥的发芽率、根长以及鲜重分别比对照至少高17%、40.8%和14.29%,且差异达到显著水平（P<0.05）。在正常条件下,转基因植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于WT;经300 mmol/L NaCl处理,转基因拟南芥叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、APX酶活性均升高,与处理前相比分别提高7.37倍、30.87倍和1.77倍,且与WT的酶活性差异达到显著水平（P<0.05）;丙二醛(MDA)含量也在处理后上升,但在转基因植株中的含量低于WT,分别是WT的0.74倍、0.68倍和0.62倍,差异同样达到显著水平（P<0.05）。本研究提示,OsAQP过表达不仅能够促进拟南芥种子萌发和根系生长,而且在盐胁迫下通过提高拟南芥内源抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度,增强了转基因植株对一定程度盐胁迫的耐受性。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射小麦幼苗多胺氧化酶和过氧化物酶活性的研究

采用He-Ne激光辐照对增强UV-B辐射后小麦幼苗的损伤修复作用进行了研究。小麦种子在盛有湿滤纸的培养皿内25℃下进行萌发。萌发后小麦幼苗在经10.08 kJ·m^-2·d^-1的增强UV-B辐射,然后再用5 mW·mm^-2的He-Ne激光进行辐照。通过小麦幼苗叶片游离脯氨酸含量、多胺氧化酶和过氧化物酶的活性变化,测定了He-Ne激光对小麦UV-B损伤的修复情况。结果表明,游离脯氨酸、多胺氧化酶、过氧化物酶的变化同小麦幼苗损伤的修复的能力相关联。He-Ne激光辐照可使由增强UV-B辐射后诱导叶片升高的游离脯氨酸含量降低。增强UV-B辐射对多胺氧化酶（PAO）活性和过氧化物酶（POD）活性呈促进的作用。辐射6 d后PAO和POD总的活性呈正相关性,PAO和POD活性都呈现B组最高,L组最低,且差异显著。显示He-Ne激光对两种酶由于增强UV-B辐照造成的伤害有一定的修复。     

镉诱导的菊芋幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性及过氧化物酶同工酶的改变

用含有不同浓度(0~400μmol/L)Cd(NO3)2的Hoagland营养液处理砂培的菊芋。处理50d后,测定植物体内镉积累量以及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,并对POD同工酶进行电泳分析。发现在Cd50~100μmol/L浓度内,随着镉浓度的升高,菊芋根和叶中镉的积累量显著增加,而随后积累量的增加有所减少。根和叶中MDA含量显著上升,说明镉引起了膜脂过氧化。0~100μmol/LCd处理,根和叶中POD活性随Cd浓度增加而增强,而在200~400μmol/LCd处理下有所减弱。根和叶SOD活性在50~200μmol/LCd处理下随Cd浓度增加而增强,而在400μmol/LCd处理下SOD活性明显受到抑制。根和叶CAT活性随Cd浓度升高而增强。电泳结果显示,POD同工酶变化明显,镉诱导出一条新酶带LP10。菊芋POD同工酶可以作为镉污染的土壤的生物指示剂。     

大豆脂肪氧化同工酶(Lox1)单克隆抗体的制备

利用薄层等电聚焦电泳检测缺失大豆脂氧酶近等基因系-Su系列,将标记不同缺失类型种子经脱脂、干燥、浸提、离心后制成样品,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离和电泳洗脱仪回收获得蛋白。间接ELISA测定Lox1免疫血清效价为1∶1600,免疫BALB/C小鼠的脾细胞和达到对数生长期的SP2/0骨髓瘤细胞融合培养,筛选杂交瘤细胞的阳性克隆,应用有限稀释法和交叉分析,获得3株能稳定传代且分泌Lox1单克隆抗体的、与其他Lox类型没有交叉反应的杂交瘤细胞,各株单抗的效价均在1∶64以上。大豆脂肪氧化同工酶Lox1单克隆抗体用于检测脂氧酶的缺失类型,可为辅助育种提供投资少、见效快的鉴定方法,可为研制大豆脂肪氧化同工酶检测试剂盒提供实验基础。     

‘阳光玫瑰’雄性不育株花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化北大核心CSCD

以葡萄品种‘阳光玫瑰’及其实生后代雄性不育株‘Y-14’为试材,研究花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化,阐明葡萄雄性不育新种质的生理生化特征。结果表明:(1)与‘阳光玫瑰’相比,雄性不育株‘Y-14’花蕾的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,而丙二醛(MDA)含量显著增高。(2)‘Y-14’花蕾的生长素(IAA)含量高于‘阳光玫瑰’,而脱落酸(ABA)含量显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的赤霉素含量(GA_(3))在花蕾发育前期低于‘阳光玫瑰’,而其茉莉酸甲酯(MeJA)在后期显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的反式玉米素核苷(TZR)含量较‘阳光玫瑰’偏低。(3)在单核早期,‘Y-14’花蕾的ABA含量变化平缓,而‘阳光玫瑰’的ABA含量急剧升高,与此同时GA_(3)含量开始高于‘阳光玫瑰’,而MeJA含量则在单核早期低于‘阳光玫瑰’且差异逐渐显著。研究认为,‘阳光玫瑰’实生后代不育株‘Y-14’花蕾发育期SOD、POD、CAT活性和MDA、IAA、ABA、GA_(3)、MeJA含量异常变化可能导致了雄性不育的发生,而且单核早期可能是‘Y-14’雄性不育产生的关键时期。     

喷施硅对蒙古黄芪抗氧化酶活性以及产量和品质的影响北大核心CSCD

以蒙古黄芪为试验材料,设置大田随机区组试验,研究苗期、开花期和根茎伸长期叶面喷施不同浓度硅(500、1000、2000和4000 mg/L)对蒙古黄芪生长发育、抗氧化酶活性、药材产量和品质的影响,并检测施硅对黄芪白粉病、根腐病的防治效果,以揭示硅对增强黄芪抗病性、提升品质和产量的影响机理,为生产中蒙古黄芪的高效栽培提供理论依据。结果表明:(1)在不同生育时期,喷施不同浓度硅能增加蒙古黄芪株高、茎粗、株幅和叶绿素含量,促进蒙古黄芪生长,并以2000 mg/L硅处理效果较佳。(2)不同生育时期喷施硅能提高蒙古黄芪叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性,降低MDA含量,以开花期、根茎伸长期2000 mg/L硅处理较佳。(3)施硅能有效降低蒙古黄芪白粉病、根腐病的病情指数,当施硅浓度为2000 mg/L时防效均达到最高,并分别达到47.05%和39.08%。(4)施硅处理能有效提高蒙古黄芪单株干、鲜生物量、产量以及可溶性浸出物和黄芪甲苷含量等品质指标,并在2000 mg/L硅浓度处理下均达到最佳水平,此时可溶性浸出物和黄芪甲苷含量分别比对照显著提高了16.48%和31.96%。研究发现,叶面喷施适宜浓度硅可显著增强蒙古黄芪对白粉病、根腐病的抗性,促进植株生长,进而显著提高药材产量,改善药材品质,并以硅浓度为2000 mg/L时效果最佳。     

基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD

融合了跨膜肽的抗氧化酶可进入细胞,保护细胞免受放射损伤。然而跨膜肽的跨膜能力没有靶向性,其也可把抗氧化酶带入肿瘤细胞进而保护肿瘤细胞,降低放疗的效果。为此,根据多数肿瘤细胞微环境中存在活性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2或MMP-9的特点,在细胞跨膜肽R9与人铜、锌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1,SOD1)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)之间融合MMP-2/9的底物肽X,设计了融合蛋白GST-SOD1-X-R9。该蛋白在肿瘤微环境中可因MMP-2/9酶切底物肽X而失去跨膜肽,从而无法进入肿瘤细胞,进而只能进入正常细胞。全基因合成SOD1-X-R9序列,并将其插入原核表达载体pGEX-4T-1中,得到表达质粒,并实现了GST-SOD1-X-R9融合蛋白的可溶表达。GST-SOD1-X-R9经硫酸铵沉淀和GST亲和层析纯化,分子量约为47 kDa,与理论值一致。纯化的融合蛋白的SOD活性和GST活性分别为2954 U/mg和328 U/mg。GST-SOD1-X-R9的SOD活性或GST活性在生理条件下几乎没有变化。该融合蛋白在溶液中可被胶原酶Ⅳ部分水解。分别建立了2D和3D培养的HepG2细胞模型来检验肿瘤微环境中的MMP-2活力对该蛋白跨膜能力的影响。在2D培养模型中,HepG2的MMP-2活力极低,但在3D培养模型中,随着培养时间的增加,HepG2肿瘤球的体积变大,其胞外MMP-2活力也随之增强。GST-SOD1-X-R9在2D培养的HepG2细胞中具有和GST-SOD1-R9蛋白一样的跨膜效率,但在3D培养的HepG2细胞球中的跨膜能力大大降低。本研究为后续深入研究GST-SOD1-X-R9靶向防护正常细胞的氧化损伤效应奠定了基础。     

番茄总皂苷对小鼠高尿酸血症的调节作用北大核心CSCD

为研究番茄总皂苷对尿酸的调节作用,该文以番茄水提物为试材,利用次黄嘌呤和氧嗪酸钾以及尿酸和氧嗪酸钾建立高尿酸模型小鼠,考察番茄总皂苷对正常小鼠及高尿酸血症小鼠尿酸排泄量、血尿酸、尿素氮、肌酐、黄嘌呤氧化酶以及脏器指数的影响。结果表明:番茄总皂苷不影响正常小鼠血尿酸水平,正常组及番茄低、中、高剂量组血尿酸值分别为(170.4±36.7)、(178.3±69.7)、(175.5±42.1)、(185.3±72.6)μmol·L^(-1);番茄总皂苷对次黄嘌呤和氧嗪酸钾联合诱导的高尿酸血症小鼠可以降低血尿酸水平,降低黄嘌呤氧化酶活性,正常组、模型组及番茄高剂量组血尿酸值分别为(140.4±36.7)、(378.3±69.7)、(278.3±62.6)μmol·L^(-1),正常组、模型组及番茄低、中、高剂量组黄嘌呤氧化酶值分别为(1.2±0.3)、(1.8±0.2)、(1.6±0.2)、(1.5±0.3)、(1.3±0.4)U·g^(-1) liver;对尿酸和氧嗪酸钾联合诱导的高尿酸血症小鼠,可降低血尿酸水平,降低黄嘌呤氧化酶活性,正常组、模型组及番茄高剂量组血尿酸值分别为(98.8±21.8)、(455.6±78.8)、(333.7±68.7)μmol·L^(-1),正常组、模型组及番茄高剂量组黄嘌呤氧化酶值分别为(2.1±0.3)、(2.5±0.2)、(2.3±0.2)U·g^(-1) liver。综上结果表明,番茄总皂苷不影响正常小鼠血尿酸水平,但能降低高尿酸模型小鼠的血尿酸水平,其机制可能与降低黄嘌呤氧化酶活性有关。     

矮化香蕉及其野生型GA3ox基因的结构特点和表达分析

香蕉的矮化突变是香蕉无性繁殖后代最常见的表型变异之一,但其变异的分子调控机理目前尚未研究清楚; 而内源赤霉素是影响植物株高的重要激素之一,GA3-氧化酶是赤霉素生物合成后期的关键酶。为探究GA3-氧化酶编码基因对香蕉矮化的分子调控机理,该研究以威廉斯B6矮化突变体及其野生型亲本为材料,通过RT-PCR技术克隆得到矮化香蕉及其野生型亲本GA3ox基因的全长cDNA序列,并对其推测的氨基酸序列进行比对分析,同时利用qRT-PCR技术对GA3ox基因在不同组织中的表达水平差异进行分析。结果表明:(1)矮化香蕉GA3ox-A和野生型香蕉GA3ox-G的ORF长度均为864 bp,均编码287个氨基酸,经序列比对分析发现两条氨基酸序列之间存在5个位点的差异,从而产生具有不同性质的蛋白质。(2)氨基酸序列同源性分析表明,矮化香蕉GA3ox的氨基酸序列与油棕、海枣、椰子的同源性最高。(3)qRT-PCR显示,GA3ox基因在矮化香蕉叶片和茎秆中的表达水平整体上低于野生型,其中GA3ox在野生型茎秆中的表达水平是矮化植株的2.2～32倍。综上推测,GA3ox基因可能对香蕉茎杆的矮化变异具有重要的调控作用。该研究结果为揭示香蕉矮化突变的分子机制与筛选优良矮化香蕉株系奠定了基础。     

甘肃马先蒿不同寄生密度对紫花针茅内生真菌共生体生理特性的影响北大核心CSCD

【目的】根寄生植物持续掠夺禾草体内营养物质成为禾草生长过程中的生物逆境,禾草内生真菌提高冷季型禾草对生物和非生物逆境耐受能力。然而,有关禾草内生真菌对根寄生逆境下禾草生理过程调控作用的研究鲜有报道。【方法】开展温室盆栽试验,以带菌(E+)和不带菌(E-)紫花针茅为研究对象,研究甘肃马先蒿不同寄生密度对紫花针茅抗氧化酶活性、渗透调节物质和根系活力影响的动态变化规律。【结果】甘肃马先蒿寄生显著增加紫花针茅抗氧化酶活性、丙二醛和脯氨酸含量,而根系活力却快速降低;高密度寄生紫花针茅植株生理特性指标显著高于低密度寄生或自然生长植株;同时,E+紫花针茅抗氧化酶活性、脯氨酸含量和根系活力显著高于E-植株,而E-植株丙二醛含量显著高于E+植株。【结论】禾草内生真菌通过增强抗氧化酶活性、调节细胞膜透性和增强根系生长能力的途径提高紫花针茅对根寄生逆境的耐受能力,利用植物替代方法带菌紫花针茅可以作为一种生物防治手段用于防控根寄生杂草。