珍珠黄杨叶片的蛋白质提取方法探讨

蛋白质样品制备是双向电泳的核心.为了找到一种适合提取珍珠黄杨叶片蛋白质的方法,本文以该树种扦插苗的叶片为材料,用TCA-丙酮沉淀法、Tris-饱和酚法和2-D Clean-up Kit提取蛋白质,并进行双向凝胶电泳,采用银染法进行检测.结果表明,TCA-丙酮沉淀法得到的样品图谱背景模糊、拖尾;Tris-饱和酚法得到的样品图谱清晰,蛋白点饱满,无纵向或横向拖尾,但有蛋白点丢失;2-D Clean-Up Kit提取的蛋白质样品得到了较好双向电泳图谱.     

珍珠黄杨ITS-PCR体系的建立与优化

本研究利用改良CTAB法从珍珠黄杨叶片中提取基因组DNA作为模板,在TaqDNA聚合酶量不变的基础上,利用正交设计L_9(3~4)对4个因素(模板DNA、Mg~(2+)、dNTP和引物)在3个水平上对珍珠黄杨ITS-PCR反应体系进行优化.实验结果表明,在总体积50μL的反应体系中,建立了最佳ITS-PCR扩增条件:Mg~(2+)浓度2.0 mmol/L、引物浓度0.3 μmol/L、dNTP浓度0.3 mmol/L、DNA模板浓度240 ng/50μL、ToqDNA聚合酶的用量1.75 U/50μL和退火温度56℃,该优化体系保证了珍珠黄杨ITS-PCR产物的纯度和质量要求.珍珠黄杨ITS片段克隆测序后获得的序列长度为642 bp,其系统学信息将为珍珠黄杨的起源进化提供有力的分子水平证据.     

杂交鹅掌楸不同无性系对Pb胁迫的生理响应及抗性比较

采用盆栽法研究了4个杂交鹅掌楸(Liriodendron chinense×L.tulipifera)无性系扦插苗对土壤Pb胁迫的生理响应与抗性差异。研究结果表明,Pb胁迫能抑制杂交鹅掌楸无性系扦插苗生长,使叶片失绿变黄、根系活力下降,且1.0mg·g-1Pb胁迫的抑制效果更明显。随Pb胁迫时间的延长,4个杂交鹅掌楸无性系扦插苗叶片的相对电导率和MDA含量均持续增加,胁迫结束时,相对电导率和MDA含量分别是对照的1.45~1.92倍和2.23~3.23倍。叶片的POD活性和游离脯氨酸含量在整个Pb胁迫过程中呈先升后降的变化趋势;不同无性系的SOD活性变化存在一定差异。随着Pb浓度的增加,杂交鹅掌楸不同无性系扦插苗各生理指标的变化幅度各异。比较发现,无性系NE60对Pb胁迫的抗性最强。     

珍珠黄杨矮化基因BsGAI2的克隆及功能分析

GA信号转导途径或生物合成受阻是导致植物矮化的重要因素,而DELLA蛋白是GA信号传导通路中一类重要的负调节因子。本研究利用同源克隆和RACE技术,从珍珠黄杨中克隆得到BsGAI2基因的c DNA序列,全长为2305 bp,包括1836 bp完整的ORF。实时荧光定量表达分析表明,BsGAI2基因在珍珠黄杨茎中表达量最高,在根中表达量最低;BsGAI2转基因烟草呈明显矮化,节间变短,长势较慢,延迟开花等特征。利用GFP荧光检测方法鉴定转化型烟草,发现转化苗的叶、茎中均有荧光信号,并且茎木质部有明亮富集的荧光信号。这些结果均表明BsGAI2基因可能在珍珠黄杨茎节间缩短导致矮化的过程中扮演重要角色。本研究分析了BsGAI2基因编码蛋白的理化性质和功能鉴定,为今后进一步研究BsGAI2基因及DELLA蛋白家族的功能提供了理论依据。     

马尾松HDR基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应

干旱和土地盐渍化是制约林业可持续发展的重要因素,植物在遭受生物或非生物胁迫时,会在叶片释放萜类等挥发性物质。1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(HDR)是MEP途径的末端活性酶,具有提供前体萜类物质和主要限速作用。为探究马尾松HDR基因是否参与干旱和盐胁迫条件下的胁迫响应,该研究克隆了马尾松HDR基因开放阅读框,并初步分析了其生物信息、组织特异性表达水平和初步功能。结果表明:(1)PmHDR基因编码区长度为1 458 bp,编码485个氨基酸,其编码蛋白包含LytB/IspH基因超家族的核心序列和PLN02821多功能结构域,属于HDR家族。(2)PmHDR密码子使用偏好性较弱,偏好使用A/U结尾的密码子,烟草、拟南芥与酿酒酵母更适合作为其异源表达受体。(3)qRT-PCR结果显示,PmHDR基因在马尾松老叶中表达量最高,其次为幼叶、幼茎和老茎,在根中表达量最低。(4)构建基因表达载体pBI121-PmHDR并转化拟南芥,转基因拟南芥对干旱和盐胁迫表现出更强的抗逆性。以上研究结果表明PmHDR参与了植物干旱和盐胁迫的响应和调节,并为马尾松抗逆育种提供了一定的理论支持。     

马尾松不同种源矿质营养与生长相关性分析

运用电感耦合等离子直读光谱仪（ＩＣＰ）,测定相同立地上马尾松（ＰｉｎｕｓｍａｓｏｎｉａｎａＬａｍｂ．）１０个种源针叶内２５种矿质营养元素含量的变异,分析矿质元素含量与树高、胸径生长量的相关性,认为利用常绿针叶树种休眠期内矿质元素含量的相对稳定性研究马尾松矿质营养水平是可靠的。矿质营养与产地经、纬度呈负相关。广东和广西的种源可作为江苏地区今后推广马尾松的主要种源。马尾松针叶内钙和锌含量可作为马尾松树高和胸径生长量的预测因子。初步认为马尾松属于高钙吸收和高锌利用型树种。     

马尾松PmPGK1和PmGPIC基因的克隆和表达分析

为了解马尾松（Pinus massoniana）磷酸甘油酸激酶1（PGK1）与胞质溶胶葡萄糖磷酸异构酶（GPIC）的功能，采用RACE技术克隆了PmPGK1和PmGPIC基因，并进行了生物信息学分析与亚细胞定位，采用实时荧光定量PCR技术分析PmPGK1和PmGPIC的表达特性。结果表明，PmPGK1和PmGPIC全长为2 106和1 848 bp，分别编码507和566个氨基酸。PmPGK1和PmGPIC分别定位于叶绿体和胞质溶胶。PmPGK1表达量为新叶 > 老叶 > 新茎 > 根 > 花；而PmGPIC为老叶 > 花 > 新叶 > 新茎 > 根。低温胁迫24 h，PmPGK1和PmGPIC的表达量均随时间延长先降低后升高，且PmGPIC的表达量在处理2 h后即降至较低水平；高浓度CO₂胁迫24 h，PmPGK1的表达量随时间延长呈降低-升高-再降低的变化趋势，PmGPIC的表达下调但变化较不显著。因此，推测PmPGK1主要参与卡尔文循环及叶绿体/质体糖酵解，PmGPIC主要参与细胞质基质糖酵解；PmPGK1、PmGPIC活性在低温胁迫下均受抑制；PmPGK1活性在CO₂胁迫下受到显著抑制，而PmGPIC活性的影响不大。