拟南芥VHA-c3启动子的GUS基因融合表达

VHA-c3基因是拟南芥液泡H+-ATPase c亚基的5个同源基因之一，已有研究结果表明其与植物抗非生物胁迫有关。本论文在克隆不同长度VHA-c3基因上游调控序列的基础上，利用GUS报告基因，研究了VHA-c3基因的植物组织及器官定位。结果表明：VHA-c3起始密码子上游772bp的序列内存在着VHA-c3基因的基本启动子元件，可指导基因组成型表达在拟南芥的叶片、表皮毛、叶柄、根、雄蕊、柱头和萼片；在VHA-c3起始密码子ATG上游2812bp-2234bp片段和1496bp-772bp片段中各存在一个负调控元件，在2234bp-1496bp片段中存在一个正调控元件，它们的存在可控制基因在气孔中的表达。     

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.     

柠条锦鸡儿CkLEA1基因克隆及表达分析

植物受到逆境胁迫后,大量逆境响应基因会被诱导表达,LEA蛋白编码基因就是与植物抗旱、抗冷等非生物胁迫密切相关的一类基因.从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制性削减杂交文库中筛选到了一条LEA蛋白编码基因并进行了克隆.序列比对与系统进化分析显示该基因属于LEA3基因家族成员,命名为CkLEA1(GenBank登录号是KC309408).克隆得到该基因gDNA长469bp,包含两个外显子和一个内含子;cDNA长357bp,包含300bp的开放阅读框,推导编码99个氨基酸的蛋白质.利用荧光定量PCR技术对CkLEA1基因在各种逆境胁迫条件的表达情况进行初步研究表明,CkLEA1受干旱、ABA、冷、热、盐和碱等处理不同程度地诱导,推测其与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫的机制有关.     

柠条锦鸡儿肉桂酰辅酶A还原酶基因克隆和分析

肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素特异合成途径中的关键酶。根据已报道的植物CCR基因序列设计简并引物,利用RACE技术,首次从柠条锦鸡儿(Caragana korshinkii Kom.)中克隆得到CCR基因全长cDNA序列,命名为CkCCR,GenBank登录号为HQ829859。该序列长1 270bp,具备长度为1 014bp的完整开放阅读框(ORF)。推导该基因编码的蛋白质有434个氨基酸,预测等电点6.69,分子量36.76kDa。序列分析发现,柠条锦鸡儿CCR基因推导的氨基酸序列与其它植物来源的CCR序列高度相似,并且具有植物CCR共有的氨基酸序列"KNWYCYGKA"以及NADPH的结合序列。系统进化分析显示,柠条锦鸡儿CCR与拟南芥CCR2处于同一分支,与同属豆科的银合欢CCR亲缘关系最近。利用荧光定量PCR技术对柠条锦鸡儿一个月龄幼苗基因转录水平进行检测,结果显示CkCCR基因在根、茎、叶中广泛表达,并且干旱处理初期表达量有所下降,处理后期又恢复到未处理时的表达水平。     

微贮用植物乳杆菌固定化菌剂的制备

乳酸菌与纤维素降解菌因其可防止微贮饲料酸败、增加秸秆饲料的营养价值等优点,在秸秆微贮过程中起重要作用。但由于乳酸菌的繁殖会抑制纤维素降解菌的活性,如何实现微贮过程中两种微生物分时发挥功能是解决上述问题的关键。文中利用固定化技术将乳酸菌制备成含有玉米秸秆粉的固定化菌剂以达到缓释的目的。首先制作固定化空白小球得出复合固定化载体成球的最佳浓度,利用玉米芯吸附植物乳杆菌S1得到复合固定化载体,以对S1的包埋率、成球效果等为指标,通过对比两种固定化方法 (包埋法与包埋-交联法),得到固定化植物乳杆菌S1的最佳条件。研究表明,使用6%PVA+0.4%SA+0.3%CMC-Na进行包埋-交联时成球效果最好,使用1.2%SA+0.5%CMC-Na进行直接包埋时成球效果最好。通过对比5种固定化工艺,将1.2%SA+0.5%CMC-Na和吸附玉米粉组成的固定化载体混合物逐滴滴入4%氯化钙中直接包埋24 h得到的固定化小球其机械强度以及包埋率均优于其他工艺。因此,利用玉米芯吸附-海藻酸钠包埋的方法可以有效提高植物乳杆菌包埋效率,为使用固定化技术制备微贮饲料菌剂奠定基础。     

拟南芥类受体蛋白激酶基因CRK45对外源钙离子的响应

以拟南芥野生型和类受体蛋白激酶基因CRK45的T-DNA插入突变体crk45为材料,采用差异基因表达筛选技术检测ABA处理后野生型和crk45中基因表达的差异。结果显示:(1)crk45突变体中有1个基因的表达比野生型高约4倍。(2)NCBI数据库检索表明,该基因编码的蛋白具有EF手型结构,蛋白序列全长为130个氨基酸,是典型的Ca2+结合蛋白,故命名为CRK45抑制的钙离子结合蛋白(CICBP)。(3)Northern blotting分析结果显示,ABA处理后crk45突变体中CICBP的表达明显升高,证明CICBP基因的确受ABA诱导,且其表达受CRK45的抑制。(4)外源75mmol/L的Ca2+处理后,crk45突变体的萌发率(30.8%)显著高于野生型(17.16%),说明在Ca2+介导下CRK45的功能是抑制种子萌发。(5)qRT-PCR检测显示,野生型中CRK45的表达受Ca2+诱导明显升高,而crk45突变体中的表达一直保持很低,说明crk45突变体是一个基因敲除突变体;Ca2+处理后crk45突变体中CICBP基因表达上调,而野生型中CICBP的表达反而降低,说明Ca2+处理下CRK45抑制CICBP基因的表达。研究表明,ABA或Ca2+处理后,CRK45通过负调控CICBP基因的表达,从而抑制拟南芥种子萌发。     

植物防御反应的生化调控

在与病原物长期相互影响的共进化过程中 ,植物逐渐形成了一系列复杂而行之有效的保护机制。自 19世纪末发现高等动物体存在抗原 -抗体免疫系统以来 ,曾推测植物在受到病原物侵染后也会产生类似于动物的免疫反应 ,然而在植物中寻找特异性抗体的尝试却以失败而告终。尽管如此 ,Ｃｈｅｓｔｅｒ发现遭受病原物初次侵染而存活下来的植物 ,再次受到侵染时抗病性增强[1] 。约 30年后 ,Ｒｏｓｓ再次描述了这种现象[2 ] ,并将这种现象称之为“全株获得性抗病性 (ｓｙｓｔｅｍｉｃａｃ ｑｕｉｒｅｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ,ＳＡＲ)”。ＳＡＲ通常在病原…     

NaCl胁迫下胡杨(Populus euphratica)和群众杨(P.popularis)抗氧化能力及耐盐性

在盐浓度逐渐提高的胁迫条件下,对抗盐的胡杨(Populus euphratica)和盐敏感的群众杨(P.popularis35~44)1年实生苗木叶片中Na 、Cl-水平、O2-.产生速率以及抗氧化酶:超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的动态变化以及抗盐性进行了研究。结果表明,在盐浓度不断提高的胁迫条件下,群众杨叶片中Na 、Cl-浓度持续增加,盐胁迫18d时,群众杨叶中Na 、Cl-含量分别达到对照的17.8和14.6倍,此时O2-.产生速率也达到最高水平。而在盐胁迫期间,群众杨叶片SOD活性没有明显提高,CAT活性维持在对照水平以下,只有APX和GR活性在盐胁迫13~18d,即盐害症状出现前才有所上升,属于典型的盐害反应。胡杨与群众杨明显不同:在盐胁迫初期,胡杨叶片Na 、Cl-含量虽然没有明显的变化,但胡杨叶片中O2-.产生速率在盐胁7d时明显提高,SOD、APX、CAT活性也都先后相应上升,表明胡杨能响应盐胁迫并上调SOD、APX和CAT等保护酶类,降低盐诱导的膜脂过氧化,从而减少了电解质外渗,最终提高了树木的抗盐性。     

生长因子对枯草芽孢杆菌纤溶酶在转基因烟草根系中分泌表达的调节

根系可分泌表达枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillus subtilis fibrinolytic enzyme,BSFE)的转基因烟草在0、8、16和24h的光照条件下,在25℃、30℃和昼30℃／夜25℃、16h／8h光暗培养条件下和通气与不通气的水培处理下,其水培液BSFE活性呈抛物线型变化趋势。延长光照时间可加快其根系向水培液中分泌BSFE,峰值出现提前,但培养后期水培液BSFE活性急剧降低。四个时间处理相比,8、16h光照处理能维持该转基因烟草根系BSFE分泌的较高水平。建议生产中使用16h以上光照培养．适当缩短培养液更新周期,以8～10d为宜。昼30℃／夜25℃培养条件下水培液BSFE活性在峰值出现前介于30℃、和25℃培养条件之间,而峰值出现后则高于30℃、和25℃、培养条件,说明温度对器官生长、代谢的影响是造成3种温度处理下水培液BSFE活性差异的主要原因。通气处理可提高该转基因烟草根系BSFE的分泌水平。但在1～15d的培养期内,通气处理与不通气处理间不存在显著差异。这说明通气处理对短时间培养并不必要。     

生境因子及理化因素对外源基因在植物体内表达的调节

外源基因在植物体内的表达除受植物体本身代谢及分子调节外,还受生境因子及理化因素等外界环境因子的调节.生境因子及理化因素可诱导植物某些基因的表达,同时调控这些基因的启动元件;利用营养及逆境胁迫条件改变植物的生长代谢也可实现对外源基因表达的调节.本综述了生境因子及理化因素对外源基因在转基因植物体内表达的调控机制.