桑树磷脂酶MaPLA1-2D亚型4个基因的克隆与胁迫应答分析

磷脂酶(phospholipase)是一类在植物生长发育和胁迫应答中起重要调控作用的磷脂水解酶,也是一类重要的信号转导酶。而磷脂酶A1(PLA1)在植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的功能研究鲜见报道。研究从桑树(Morus alba L.)中克隆了磷脂酶PLA1的1个亚型MaPLA1-2D基因,对其进行了序列分析、组织表达、胁迫诱导表达和蛋白亚细胞定位分析。结果表明,桑树PLA1-2D亚型基因包括4个成员,命名为MaPLA1-2D.1~MaPLA1-2D.4。4个基因在桑树根和叶中高水平表达,蛋白亚细胞定位在叶绿体。序列和进化分析表明MaPLA1-2D基因4个成员与拟南芥AtDAD1基因的保守结构域序列具有较高相似度且进化关系紧密。MaPLA1-2D基因4个成员的启动子含有多种胁迫应答顺式元件和激素响应元件;胁迫诱导表达模式分析表明MaPLA1-2D基因表达受干旱和脱落酸处理显著诱导。以上结果说明,MaPLA1-2D基因与拟南芥DAD同源,可能在桑树非生物胁迫应答中发挥重要功能。     

燕山地区白头翁生境伴生植物资源调查与分析

调查与白头翁共存的伴生植物种类、相似性、生活型、分布区类型等,探讨其生态适应性和地理分布规律,针对性地提出白头翁资源保护利用建议,以期为燕山地区白头翁种质资源的保护和利用提供参考。采用访问调查、路线调查和典型样地调查法,对燕山地区白头翁生境伴生植物进行调查与分析。燕山地区从冀东的秦皇岛地区到冀北的承德地区都有白头翁的分布,多生于向阳的山地草坡上,喜光、耐旱、适于阳生性环境。白头翁生境伴生植物共56科128属164种,主要优势科为菊科（Compositae）、豆科（Leguminosae）、禾本科（Gramineae）、蔷薇科（Rosaceae）、唇形科（Labiatae）、百合科（Liliaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）、萝藦科（Asclepiadaceae）等,其中乔木共5科5属7种,灌木共22科38属46种,草本植物共35科85属111种。调查的各样地间相似系数普遍较低,说明燕山地区不同地区白头翁生境差别较大,其伴生植物具有多样性的特点。伴生植物属的分布区类型可分为14个,群落具有明显温带性质。燕山地区白头翁生境多样性及伴生植物的多样性,反映出燕山地区白头翁生态适应多样性特点,有利于其引种栽培。     

假结核耶尔森氏菌中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定

【背景】毒素-抗毒素系统在微生物体内广泛存在,在微生物对抗外界不良环境方面发挥重要作用。【目的】以模式细菌假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis,Yptb)为材料,探究其编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统的作用机制和生物学功能。【方法】通过生物信息学方法预测Yptb中编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统,通过毒性分析、基因表达分析及蛋白相互作用对其进行鉴定;通过抗生素胁迫、氧胁迫、生物被膜形成等实验研究Phd-Doc在体内发挥的生物学功能。【结果】生物信息学分析鉴定出一对Phd-Doc毒素-抗毒素系统,发现二者共转录且相互作用;毒素蛋白Doc能够引起大肠杆菌形态发生变化并抑制其生长,抗毒素蛋白Phd能中和Doc的毒性;Phd-Doc毒素-抗毒素系统具有自调控抑制效应;phd-doc的缺失对Yptb自身的生长无影响,而且毒素蛋白Doc在野生型Yptb内过表达并未显示毒性;phd-doc在转录水平上响应了抗生素胁迫和氧胁迫,其中,对氯霉素胁迫最为敏感,但并不影响Yptb的生长;同时,Phd-Doc能够影响Yptb的生物被膜形成能力。【结论】Yptb中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定对于更好地了解在多变的外部环境下微生物的定殖和响应机制具有重要意义。     

丹参红叶病发生的微生态机制

通过对丹参红叶病株与健康株根区土养分含量及根区土和根表土中的微生物区系比较,探索丹参红叶病发生的微生态机制.结果表明:丹参红叶病株叶片中N、P、K、Mn含量均显著低于健康株(P＜0.05);根区土中速效P与健康株根区土无显著差异,速效N、K含量均显著高于健康株根区土(P＜0.05),表明丹参红叶病害发生与P缺乏有关,但植株缺磷不是由于土壤供磷不足所致.丹参红叶病株根区土细菌数量较健康株减少41.3％,真菌和放线菌数量分别较健康株增加156.6％和189.5％,差异均达显著水平(P＜0.05);丹参红叶病株根表土细菌、真菌和放线菌数量变化趋势与根区土—致.在丹参红叶病株根区、根表土壤中,6种优势真菌、4种优势放线菌及2种优势细菌可能为有害微生物.优势真菌为腐皮镰刀菌、露湿漆斑菌、三线镰刀菌、焦曲霉、尖孢镰刀菌及座囊菌;优势放线菌为砖红链霉菌、威威达湖伦茨氏菌、马铃薯疮痂病原链霉菌及山丘链霉菌;优势细菌为阿氏芽孢杆菌及水生细菌.这些优势微生物可能通过影响根系生长及根系对土壤养分吸收引起丹参出现缺磷现象.表明丹参红叶病的发生与丹参根区土和根表土中微生物区系异常密切相关.     

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on calorific value and contents of carbon and ash in Robinia pseudoacacia

该试验以根内球囊霉(Glomus intraradices)和地表球囊霉(G. versiforme)为接种剂, 研究了丛枝菌根真菌对刺槐(Robinia pseudoacacia)生物量、热值、含碳量、灰分、能量积累和碳素积累的影响。结果表明, 接种根内球囊霉和地表球囊霉对提高刺槐生物量、热值、能量积累和碳素积累都起到了重要作用。接种根内球囊霉和地表球囊霉后刺槐的总生物量比对照分别增加了89.61%和91.34%, 能量积累分别比对照增加102.20%和94.19%, 碳素积累分别比对照增加93.30%和77.21%; 同时发现刺槐的能量和碳主要分布在根系和叶, 而茎中能量和碳所占的比例较小。接种根内球囊霉提高了刺槐的干重热值, 其根、茎、叶的干重热值分别比对照增加7.72%、8.94%和8.41%; 接种地表球囊霉也显著(p < 0.05)提高了刺槐的干重热值, 但其效果低于根内球囊霉。接种根内球囊霉显著(p < 0.05)提高了刺槐根的含碳量, 对茎和叶的含碳量影响不明显。接种根内球囊霉和地表球囊霉都显著(p < 0.05)提高了刺槐茎和叶的去灰分热值。     

茉莉酸信号受体COI蛋白家族的分子进化与基因表达分析

茉莉酸(Jasmonic acid,JA)存在于所有高等植物中,是植物对病原微生物和虫害防御反应的关键激素。在茉莉酸信号转导中,COI1(COR-insensitive 1)作为茉莉酸信号受体蛋白在其中发挥关键作用。本研究采用生物信息学方法,从藻类、苔藓类、蕨类、裸子及单、双子叶植物多谱系对COI蛋白家族进行比较基因组学研究,并取得以下结果:(1)同源基因鉴定结果发现,在所选的7种陆生植物中一共鉴定了55个COIs同源基因,然而,在低等的水生植物包括绿藻类(Chlorophytes)、红藻类(Rhodophytes)、硅藻类(Bacillariophytes)、灰胞藻类(Glaucophytes)及褐藻类(Phaeophytes)等基因组中均未发现其同源基因;(2)系统进化树分析表明,植物COI蛋白家族可以分为4个保守的亚家族,且在陆生植物扩增的同时可能已发生功能分化;(3)基因结构分析显示,植物COI家族基因结构表现多样性,主要体现在内含子的数目和长度上;(4)基因表达数据提示,COI基因家族成员参与植物生长发育的多个时期,且在不同组织器官以及不同的胁迫应答反应中发挥不同的作用。以上结果将为植物COI基因家族的深入研究提供参考。     

陕南秦巴山区药用植物群落物种多样性研究

采用样方法对陕南秦巴山区药用植物群落物种多样性进行了研究。结果显示,该地区药用植物共计105科268属361种,其中药用裸子植物5科6属7种,药用被子植物92科254属344种,药用蕨类植物7科8属10种;含1属的科、含2~5属的科和含1种的属的药用植物数量较多,所占比例较高;该地区各植被类型的物种多样性变化各具特点,其中,物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H)及Simpson多样性指数(D)表现为:乔木层最小、灌木层较大、草本层最大,但Pielou物种均匀度指数(J)的变化较为复杂;药用植物群落总的物种丰富度、乔木层物种丰富度和草本层物种丰富度均随海拔的升高表现出先升高后下降的趋势,且物种丰富度最大值出现在海拔1000~1200 m的山地常绿落叶阔叶林和温性针阔混交林的过渡区域,但灌木层物种丰富度与海拔之间无相关关系。本研究结果为阐明山地物种多样性的分布格局提供了基础资料,也为该区域药用植物的保护和管理提供参考。     

陕西洋县药用植物群落土壤种子库特性研究

采用种子萌发法对洋县药用植物群落土壤种子库物种组成、单位面积种子密度、物种丰富度及与地上群落结构的关系进行了研究。结果显示,研究区内共有种子植物50种(包括药用植物21种),隶属于28科47属,其中草本植物45种、乔木5种;不同药用植物群落间土壤种子库种子密度差异显著,从大到小依次为:2年生凹叶厚朴(Magnolia officinalis Rehd.et Wils.subsp.biloba(Rehd.et Wils.)Law)4年生凹叶厚朴7年生凹叶厚朴11年生凹叶厚朴杜仲-凹叶厚朴(Eucommia ulmoides Oliver-Magnolia officinalis Rehd.et Wils.subsp.biloba(Rehd.et Wils.)Law)7年生厚朴(Magnolia officinalis Rehd.et Wils.)杜仲山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)山茱萸-凹叶厚朴;土壤种子库具有表聚性,土层深度与种子数量成负相关;药用植物群落土壤种子库与地上群落结构相似性普遍较低。低林龄群落的土壤种子库密度大于高林龄群落,因此低林龄群落有利于天然更新,它们在植被恢复和生物多样性保护中的潜在价值更大。本研究结果可为洋县药用植物群落天然更新提供理论指导。     

生防菌密旋链霉菌Act12中SPA7074缺失突变株的构建及其次级代谢产物鉴定

【目的】通过基因工程手段构建生防菌Act12转录调控因子SPA7074缺失突变株,并挖掘其中活性次级代谢产物资源和探讨其活性机理。【方法】利用同源重组方法敲除Act12基因组中可能的Tet R家族转录调控因子编码基因spa7074(accession number:KU955325),平板实验检测缺失突变株发酵液抑菌活性的变化,并通过HPLC比较代谢图谱,然后通过质谱及核磁共振对差异峰对应化合物进行结构鉴定。【结果】SPA7074缺失突变株对几种病原真菌的拮抗活性显著增强,比较代谢图谱表明出现数个差异峰,将最显著差异峰所对应化合物进行分离纯化鉴定,结果为寡霉素D。【结论】本研究通过基因工程手段敲除生防菌株Act12中的负转录调控转录因子,使得突变菌株抑菌活性显著增强,并获得了产量达野生型菌株7倍的寡霉素D高产菌株Δspa7074。