LeWRKY1基因的克隆及分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆了番茄LeWRKY1 cDNA（Genbank登录号为FJ654265）全长,用生物信息学的方法对其进行分析,预测其编码的蛋白的定位和功能。同时利用Northern杂交技术分析了JA（jasmonic acid）或SA（salicylic acid）刺激时LeWRKY1在野生型番茄和番茄JA不敏感突变体jail（JASMONATE-INSENSITIVE1）及番茄JA生物合成突变体spr2（prosystemin-mediated responses2）中的表达情况。LeWRKY1 cDNA序列全长1 740 bp,阅读框1 083 bp。生物信息学分析表明LeWRKY1含有1个WRKY结构域和1个C_2H_2型锌指结构。LeWRKY1可能是一种定位于细胞核的DNA结合蛋白,并可能具有转录调控、信号传导功能。表达分析推测LeWRKY1的表达是JA依赖而非SA依赖性的,且LeWRKY1的表达不依赖于生物体内JA的从头合成。     

虫害马尾松(Pinus massoniana Lamb)邻枝针叶挥发物及其内源茉莉酸甲酯的快速变化

对盆栽马尾松针叶进行接虫咬食危害处理后,通过TCT-GC/MS分析了同一株受害枝相邻的健康枝针叶挥发物的成分及相对含量的时序变化。结果表明：萜烯类化合物是邻枝针叶挥发物的主要成分,其次是含氧化合物、含氮化合物等。与对照相比,多数挥发物的相对含量1h略高于对照,2h维持较高水平。同时,用GC/MS分析了邻枝针叶不同时间序列中茉莉酸甲酯的含量,结果表明：虫害马尾松邻枝针叶1h茉莉酸甲酯含量就有所升高,2h显著高于对照,是对照的近1倍。证明马尾松受到虫害后,启动了体内的防御系统,并诱导邻枝产生抗性。     

茉莉酸甲酯对木豆不定根染料木素含量及抗氧化系统影响

为探讨茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MJ)对木豆不定根影响,研究了茉莉酸甲酯的不同浓度及处理时间对木豆不定根中染料木素的含量及抗氧化系统的影响。研究结果表明,诱导子的浓度和处理时间对不定根中染料木素的含量有重要影响。在MJ浓度为100μmol·L^-1,处理时间为48 h时,染料木素的含量最高,为1.38 mg·g^-1,是对照组的4.03倍。在此基础上,研究了100μmol·L^-1的MJ处理对木豆不定根抗氧化系统的影响,结果表明,MJ处理的木豆不定根明显发生了氧化胁迫,O_2^-速率、H_2O_2和MDA含量明显升高,同时不定根中SOD和POD活性明显升高,但是抗氧化酶活性的提高并未消除不定根的氧化胁迫,这种氧化胁迫导致了木豆不定根次生代谢产物合成能力提高。     

外源茉莉酸甲酯对辣椒烟粉虱的影响

化学农药仍是目前蔬菜烟粉虱Bemisia tabaci防控的重要措施,研发有效的非化学措施防控烟粉虱是蔬菜绿色生产亟待解决的问题。本文以苏椒15号（感性品种）和新苏椒五号（抗性品种）辣椒Capsicum annuum L.为对象,通过在辣椒上喷施茉莉酸甲酯,研究外源茉莉酸甲酯对烟粉虱发育历期、存活率、消化酶活性和田间烟粉虱种群动态的影响。研究发现,取食茉莉酸甲酯处理的辣椒后烟粉虱的发育历期显著延长、存活率明显下降。其中取食感性品种辣椒和抗性品种辣椒的烟粉虱发育历期分别延长7.66 d和9.66 d,存活率分别下降10.5%和9.89%;取食感性品种辣椒的烟粉虱主要是延长卵期、4龄若虫期和伪蛹期,而取食抗性品种辣椒的烟粉虱各历期均延长。外源茉莉酸甲酯对烟粉虱体内消化酶的活性也有明显的影响,取食茉莉酸甲酯处理的辣椒后烟粉虱的消化酶活性显著下降,取食感性品种辣椒和抗性品种辣椒24 h后,胰蛋白酶活力分别较对照下降了61.86%和45.0%,糜蛋白酶活性分别较对照下降了47.29%和40.11%。大田辣椒上喷施茉莉酸甲酯后,烟粉虱的种群数量迅速下降,但在抗性品种和感性品种上烟粉虱的校正虫口减退率没有明显的差异。研究发现,外源茉莉酸甲酯处理,可以延缓烟粉虱的发育速率,降低胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性,对田间烟粉虱种群也有较好的控制作用。     

茉莉酸类物质在草莓果实发育中的作用及其分子机理分析

该研究以草莓‘红颜’(Fragaria ananassa Duch.‘Benihoppe’)为试材,于草莓花后15d采用注射法开始注射茉莉酸甲酯(MeJA,浓度为400μmol/L),分析MeJA对草莓果实发育进程的影响及其相关基因的表达,以揭示MeJA在草莓果实发育和成熟调控中的作用及其分子机理。结果表明:(1)MeJA处理草莓果实后,果实变红成熟期比对照显著提前,平均提前4d;(2)随着草莓果实发育成熟,MeJA处理的茉莉酸(JA)合成基因FaOPDA1的表达量迅速升高;(3)FaOPDA1基因在草莓果实中的超表达能够促进草莓果实提前成熟3~5d,且FaOPDA1基因的超表达能够诱导与草莓果实成熟相关的一系列基因的表达量升高,从而促进草莓果实提前成熟。     

玉米JAZ家族基因ZmJAZ4的克隆及功能分析

JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是植物特有的一类转录因子,通过抑制茉莉素调控基因的表达,在植物的生长发育及非生物胁迫等方面发挥重要的功能。从玉米B73自交系中克隆到一个新的JAZ家族基因Zm JAZ4,该基因c DNA全长为651bp,编码蛋白含有216个氨基酸,分子量约为23.1 k D,p I为10.78,属于碱性蛋白。Real-time RT-PCR结果表明,Zm JAZ4主要在茎端分生组织、雄穗、发育早期的种子以及胚乳中表达。系统进化分析显示,Zm JAZ4与At JAZ10转录因子相似性较高。亚细胞定位试验表明,Zm JAZ4定位于细胞核内。Zm JAZ4在酵母细胞中不具有转录激活活性。激素及胁迫处理表明,Zm JAZ4在地上部的表达受PEG、Na Cl、SA、GA和ABA诱导,而在地下部的表达受到ABA和GA诱导。结果分析表明,Zm JAZ4可能是一个重要的转录调控因子,参与调控多种激素信号通路及非生物胁迫响应。     

茉莉酸甲酯诱导大戟三萜类代谢的研究

京大戟是多年生草本药用植物,入药部分是其干燥根,但可入药的京大戟资源由于生长缓慢以及环境污染的加剧而越发匮乏,因此解决大戟资源日益紧张的问题是当今药用植物资源开发与利用方向的重要课题。京大戟含有三萜类、二萜类、黄酮类等丰富的活性成分,一些常见药用植物的有效成分是三萜类化合物,其在抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等方面具有很好的活性。对植物萜类物质代谢起重要作用的关键酶,如3-羟基,3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(hmgr)、鲨烯合酶(sqs)、法尼基焦磷酸合酶(fps)的基因克隆及活性研究取得了进展和突破,但通过调控萜类物质代谢途径中关键酶基因的表达来诱导终产物合成的研究鲜有报道。通过研究大戟萜类物质代谢途径进而利用基因工程手段提升目的物质的产量来解决京大戟药源短缺问题具有重要意义。该研究以大戟愈伤组织为材料,使用茉莉酸甲酯分别按时间梯度和浓度梯度进行诱导,将诱导后的愈伤组织分为两部分:一部分提取其总RNA,以actin为内参基因进行反转录,实时定量RT-PCR分析大戟三萜类代谢途径中hmgr、sqs与fps基因的相对表达差异;另一部分用于提取其总三萜并使用分光光度法进行含量测定。实时定量RT-PCR分析结果表明,茉莉酸甲酯可诱导3个基因的表达,但其表达模式不一样。相应的京大戟愈伤组织中总三萜的含量明显提高,最高可较未处理样品增加27%。研究结果可为茉莉酸甲酯促进药用植物大戟三萜类物质积累的分子机制研究提供参考。     

2011年第9期《遗传》封面说明

生长素浓度梯度对生长素调控植物胚胎和器官发育、向地性和向光性生长等具有重要作用。生长素浓度梯度的形成依赖于生长素的极性运输。生长素极性运输主要由极性定位于细胞膜上的输出载体PIN(pin-formed family)家族蛋白     

外源茉莉酸甲酯对非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光和抗氧化指标的影响

通过盆栽试验,研究了外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理对低温、干旱和极端高温胁迫下蝴蝶兰幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化指标的影响。结果表明,较高浓度的MeJA（150和200μmol·L-1）提高了非生物胁迫下蝴蝶兰幼苗叶片最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSII）,降低了叶片相对电导率,还使得超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性升高,丙二醛（MDA）含量降低。表明MeJA作为一种生物调节剂,一定浓度的处理对蝴蝶兰幼苗抗逆性的提高具有明显效果。     

茉莉酸对小麦幼苗UV-B抗性的生理学效应研究

以小麦品种‘西农88’(Triticum aestivum L.,cv.Xinong 88)为材料,研究了外源施加不同浓度茉莉酸(1、2.5、5、10 mmol/L)对UV-B辐射(1.5 kJ·m-2·d-1)下小麦幼苗光合色素、抗氧化酶、丙二醛、游离脯氨酸、紫外吸收物、花青素、根系活力等生理指标以及对其生长的影响,探讨了茉莉酸在UV-B辐射胁迫中的可能作用及其作用机制.研究结果表明,外源茉莉酸对小麦幼苗生理指标产生显著影响,并且表现出浓度效应,其中较低浓度的茉莉酸(1 mmol/L和2.5 mmol/L)能明显提高小麦幼苗的UV-B抗性.表现为低浓度茉莉酸显著提高UV-B辐射下小麦幼苗叶片中的总叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.并且外源施加的茉莉酸还能够增加小麦幼苗的游离脯氨酸含量,降低脂质过氧化水平,提高花青素含量,增强根系活力.可见,茉莉酸通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物含量以及保护性色素含量,从而缓解膜脂过氧化程度和提高防御物质含量,进而增强植物抵抗UV-B辐射胁迫的能力,保证小麦幼苗正常生长.