空间细胞电融合关键技术的地基研究——烟草细胞的电融合

本文针对建立空间细胞电融合技术存在的三个主要问题进行了研究。结果表明,用低温(4℃)、融合介质(0.55 mol/L甘露醇)并添加0.1%纤维素酶保存原生质体,72 h内可以使约94%细胞维持无壁状态,同时并未使细胞丧失再生能力,基本满足从地面制备亲本细胞到在微重力条件下进行电融合,对亲本细胞保持无壁状态的要求。为减少剪切力环境对亲本细胞造成的损伤,一方面用超速离心方法对亲本细胞之一去液泡,另一方面用电泳代替蠕动泵混合亲本细胞。而且,由于原生质体壁生长与其膜电位之间存在负相关性,因此利用电泳方法可以有效地富集和优化亲本细胞。根据地面实验结果推测,空间有/无液泡亲本细胞电融合的较适合参数可能为:交流电场强度90V/cm,频率0.8 MHz,排列时间20 s,直流脉冲1.0—1.3 kV/cm,幅宽40μs,两次脉冲。     

胡萝卜与烟草原生质体的低温保存

在较长的时间内,可保持正常生理状态与细胞活性的原生质体的制备及保存技术是进行空间细胞融合实验的前提条件。本研究以0.7ml/L的葡萄糖作渗透压,在6-8℃低温条件下经过72小时保存后,供试原生质体的存活率仍可达81%,并保持了其长壁与分裂的特性。 Abstract:Storage duration and acativity of isolated protoplasts are important problem for experiment on plant cell fusion in space.We have achieved preliminary success using glucose as osmotic reagent,The survival protopasts after 72 hour storage in 0.7mol/L glucose at 6~8℃ reached 81% and maintained a very high activity of division.     

蚕豆叶片尿囊素酶性质初探

酰尿输出型蚕豆有一定程度合成和同化酰脲的能力(刘承宪和黄维南1987a),蚕豆叶片尿囊素酶(B-ALNase)和酰脲输出型大豆叶片尿囊素酶(S-ALNase)(Thomas等1983)不同,是热敏感的(刘承宪和黄维南 1987b)。我们进一步分离和纯化B-ALNase,并作了初步的鉴     

植物细胞表面蛋白的分离和鉴定

我们发现用十二烷基硫酸钠(SDS)洗涤植物细胞,可以分离到两种蛋白。不同植物细胞的这两种蛋白,除了电泳淌度稍有不同以外,最主要的差异是量的不同。由于烟草细胞取材方便,我们对其进行了初步的分离和鉴定。SDS浸提液的紫外吸收光谱在230～240nm之间有一个肩,在260～280nm之间有一个吸收峰。Sephadex G-200凝胶过滤层析显示出两个既有茚三酮阳性反应,又含有中性糖的峰。汇集这两个峰的冼脱液进行超离心分析,结果证明是两个大分子。洗脱液经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后,用考马斯亮蓝R-250和过碘酸-Schiff试剂染色,结果表明是两种糖蛋白。这两种糖蛋白用沉淀剂三氯乙酸和磷钨酸可以分开:其一是含糖量超过30％的粘蛋白,另一是含糖量不到10％的糖蛋白。氨基酸组成分析结果表明:SDS浸提的蛋白象细胞壁蛋白一样,都是富羟脯氨酸蛋白。不同的是,SDS浸提的蛋白羟脯氨酸含量超过胞壁蛋白一半以上。SDS浸提蛋白的冻干样品处观是一种有网眼结构的膜状物,磷钨酸变性后在电镜下可以观察到丝状结构。烟草细胞的SDS可浸提的蛋白含量,在细胞生长最快时显著降低。     

根瘤菌与植物离体细胞培养物结合时的固氮活性

本文报道了根瘤菌和一些豆科及非豆科植物离体细胞培养物的结合固氮。豇豆型根瘤菌330、330 S 和32H1菌株与大豆(根、胚轴、子叶和叶子)细胞体外结合时均有固氮活性,与烟草叶片的细胞及马铃薯块茎的细胞体外结合时,固氮活性都比较高。在我们的试验中,豇豆型根瘤菌330和330 S 二个菌株的固氮活性都比32H1菌株的高。大豆根瘤菌(B_(15)、C_8和A_(84)菌株)与植物离体细胞结合时,固氮活性都不如豇豆型根瘤菌(330、330 S 和32H1)的高。不同种或品种的植物离体细胞培养物,对根瘤菌固氮活性有不同的影响。在我们的试验条件下,根瘤菌的固氮活性在注入乙炔1天后才开始出现,在一个月内随保温时间的延长,每瓶培养物中的乙炔还原成乙烯的量不断增高。但是,当以每克培养物的干重为单位时,在注入乙炔后5—10天内固氮活性增加较快,12天以后开始降低。根瘤菌在液体培养基中纯培养时,马铃薯的细胞悬浮液和马铃薯的提取汁都可以促进固氮酶活性的表达。     

植物细胞表面蛋白的研究——Ⅱ.烟草细胞表面蛋白束缚二价金属离子的能力

烟草细胞表面蛋白(TCSP)能溶于稀碱(0.1NNaOH)溶液,微溶于中性盐溶液,但难溶于二价金属盐溶液中。在中性盐溶液中,pH(2—9)对其溶解度无多大影响。用乙醇和丙酮分级沉淀时,90%乙醇的得率只有58%左右,而同样浓度丙酮的得率可达70%以上。在有Mg~( )离子存在的条件下TCSP 特征光谱由270毫微米向长波方向漂移20毫微米,并在波长230毫微米处出现一个新的吸收峰。用ANS 探测结果表明,在添加Ca~( )或Mg~( )离子后,TCSP暴露的疏水链区减少。以SDS 增溶的TCSP对Mg~( )离子进行透析时,解聚的TCSP 发生重新聚合,电泳淌度也有改变。用Mg~( )离子滴定SDS 增溶的TCSP 溶液时,pH变化曲线不同于SDS 的滴定曲线。在不同离子环境中透析以降低SDS 浓度,即可形成TCSP 的聚合体,并具有不同形状。这些结果表明:TCSP 有束缚二价金属离子的能力。     

蚕豆植株中酰脲分布和叶片中酰脲水解活性

蚕豆根、茎和叶含有0.31～0.70 μmol酰脲·g~(-1)FW,并受结瘤和生长发育的影响。摘除正在生长的器官可观察到同腋位叶片酞脲含量暂时升高现象。 叶片中酰脲主要是尿囊酸。尿囊素酶和脲酶活性分别为0.30 μmol尿囊酸·g~(-1)FW·h~(-1)和0.19 μmol NH_3·g~(-1)FW·h~(-1)。尿囊酸含量和尿囊素酶活性日变化相似,只是后者峰值比前者出现早。     

盐生杜氏藻甘油-3-磷酸脱氢酶的分离纯化及其特性的研究

利用ＰＥＧ分级,ＤＥＡＥ离子交换层析,ＢｌｕｅＳｅｐｈａｒｏｓｅ拟亲和层析,ＭｏｎｏＱ离子交换层析等手段,分离纯化盐生杜氏藻（Ｄｕｎａｌｉｅｌａｓａｌｉｎａ（Ｄｕｎａｌ）Ｔｅｏｄ．）甘油三磷酸（Ｇ３Ｐ）脱氢酶（ＥＣ１．１．１．８）,得到比活为１２．６Ｕ／ｍｇ的电泳纯的酶,并对此酶的生化特性进行了研究。４％～２０％非变性聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳测得全酶分子量约为２７０ｋＤ,ＳＤＳＰＡＧＥ表明该酶只有一种分子量约为６５ｋＤ的亚基,据此推测该酶应为同四聚体。酶催化磷酸二羟丙酮（ＤＨＡＰ）还原的最适ｐＨ值为７．５,催化Ｇ３Ｐ脱氢的最适ｐＨ值为１０。该酶对４个底物还原型辅酶Ⅰ（ＮＡＤＨ）,二磷酸吡啶核苷酸（ＤＨＡＰ）,辅酶Ⅰ（ＮＡＤ）,Ｇ３Ｐ的表观Ｋｍ值分别为６３μｍｏｌ／Ｌ,２７２μｍｏｌ／Ｌ,１．５３ｍｍｏｌ／Ｌ,６．５２ｍｍｏｌ／Ｌ。该酶在保存过程中易失活。ＮＡＤＨ能降低酶失活的速度,而ＮＡＤ则不然。低浓度ＮａＣｌ对酶略有保护作用,但高浓度ＮａＣｌ加快酶的失活,且浓度越高效应越明显。     

植物生理学与空间利用

自1957年第一颗人造卫星上天以来,经过30多年的努力,航天技术已迈过探测太空和技术实验为主的阶梯,进入以利用对地高远位置资源为主的应用阶段。当前,世界上各空间大国都把建立永久性空间站作为发展目标“‘’不言而喻,空间站对太空资源的开发、空间工业化、商业化和军事化的进展都起着关键作用。今天要确切地预测未来空间利用的具体发展方向还为时过早,但是,有一点却十分清楚,空间利用和人进入空间是分不开的。随着载人航天技术的发展,必将有越来越多的宇航员进入空间工作和生活。如何保障这些宇航员在空间健康地工作和生活,是当…     

豆科植物中酰脲含量的测定

选育高固氮活性豆科作物品种是提高豆科作物固氮能力的一个有效途径。目前,采用测定固氮活性的乙炔还原法用于大田筛选,不仅需要挖出根系破坏植株,不利于单株选育,而且难以收集全部根瘤作出准确测定。