普通烟草CESA基因家族成员的鉴定、亚细胞定位及表达分析

纤维素合成酶蛋白(cellulose-synthase proteins, CESA)是一类质膜定位蛋白,以蛋白复合体的形式存在于质膜上合成纤维素,在细胞壁建成和植物生长发育过程中起着非常重要的作用。本研究利用CESA蛋白保守域序列PF03552检索普通烟草(Nicotiana tabacum L.)蛋白序列,并通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)10个CESA蛋白序列在普通烟草基因组数据库中利用TBLASTN程序进行比对,共获得21条NtCESA基因候选序列,对这些序列进行蛋白序列理化性质分析、系统进化树构建、基因结构分析、保守结构域及跨膜区分析和组织表达模式分析,并对NtCESA9和NtCESA14两个蛋白进行了亚细胞定位实验。结果表明：获得的21条NtCESA蛋白序列的理化性质相似;系统进化分析将21个NtCESA基因和10个AtCESA基因分成5个分支,每一个分支各成员之间的进化相对保守,基因结构类似,不同分支之间的基因结构差异也较小;NtCESA蛋白结构域相对保守,都含有CESA蛋白典型的N端锌指结构、C端跨膜区和DDD-QXXRW保守功能域;组织表达分析结果表明,大部分NtCESA基因在幼苗和成熟期烟草的根、叶、胚芽和愈伤组织中都有表达,同一个分支中的基因表达模式基本一致,并且NtCESA基因参与初/次生细胞壁纤维素的合成与该基因编码蛋白的跨膜区数目存在关联,表明NtCESA基因家族成员功能上的复杂性;亚细胞定位结果证实NtCESA9和NtCESA14为质膜定位蛋白。本研究为烟草CESA基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

拟南芥AtGA3OX1和AtGA3OX2基因影响茎秆次生细胞壁增厚的分子机理

赤霉素不仅对植物的种子萌发、叶片伸展和开花结果有重要的影响, 而且在茎秆的发育过程中扮演关键的角色。它的生物合成受到多种酶的调控, 其中赤霉素3-氧化酶(GA3OX)是关键的限速酶, 备受重视。拟南芥AtGA3OX 基因由4个成员组成, 其中A3OX1 和 AtGA3OX2 基因在茎中超量表达, 可能与茎的发育有关。目前, 尚未见到AtGA3OX1、AtGA3OX2基因调控次生细胞壁增厚的报道。文章以拟南芥AtGA3OX1 和 AtGA3OX2 基因双突变体atga3ox1atga3ox2为材料, 系统研究了AtGA3OX1和AtGA3OX2 基因对次生细胞壁的影响。结果表明：同时突变 AtGA3OX1和AtGA3OX2基因不仅显著抑制了茎秆次生细胞壁纤维细胞的增厚(对导管细胞没有影响), 而且也明显降低了次生细胞壁3个组分(纤维素、半纤维素和木质素)的含量。利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 进一步分析次生细胞壁3个组分生物合成基因及相关的转录因子的表达情况, 结果显示这些基因在双突变体中均受到显著影响, 表明拟南芥AtGA3OX1和 AtGA3OX2 基因可能是通过调控这些转录因子进而调控了次生细胞壁的加厚。研究结果为基因工程调控拟南芥AtGA3OX1、AtGA3OX2 基因(或其他物种同源基因), 进而增强粮食作物抗倒伏性和提高能源植物纤维生物质量提供了理论依据。     

新型能源植物浮萍的研究进展

能源需求以及化石能源所产生的环境问题已引起全世界的重视,而浮萍作为一种极具应用潜力生产生物燃料的非粮淀粉原料,目前已受到越来越多的关注。对能源浮萍的生长特性、遗传学和生化方面及其主要应用现状进行综述,并展望浮萍未来的发展前景。     

能源植物芒草研究进展与综合利用现状

芒草是一类多年生的C4草本植物,因其具有生物量大、纤维素含量高、灰分低、热值高、适应性强、生产成本低等诸多优点被认为是目前最具开发潜力的高产纤维类能源植物之一,因而成为国内外关注和研究的热点。综述了国内外能源芒草的研究进展与综合利用现状,并展望了今后的发展前景。     

浮萍合成生物学研究进展

随着浮萍基因组和转录组数据的不断获得,以及高效稳定的浮萍遗传转化和基因编辑体系的建立,以浮萍为底盘的表达系统已经成功表达了多种外源蛋白,浮萍有望成为植物合成生物学的研究热点。现简要介绍浮萍的基本信息,对浮萍科植物的基因组和转录组信息、遗传表达体系、浮萍合成生物学使能技术和合成的外源蛋白进行概述,同时简要总结浮萍合成生物学的优势,对浮萍合成生物学未来的发展前景进行展望。     

抗氰交替途径对寄主植物感病性的调节

马铃薯块茎切片－ 软腐病菌亲和互作过程中, 不同强度的亲和互作中活性氧的释放有其不同的特点。在强亲和互作中的２４ 小时内,无明显的活性氧释放。但在弱亲和互作中,互作８ 小时后,即有明显的活性氧的释放,２０ 小时达到高峰,并且这种活性氧的释放提高寄主的抗病性。试验显示马铃薯块茎切片与软腐病菌的亲和互作诱导寄主抗氰交替途径的运行,ＳＨＡＭ 处理降低亲和互作过程中寄主的感病性, 同时ＳＨＡＭ 处理也促进亲和互作中寄主活性氧释放高峰的出现, 表明抗氰交替途径的运行可通过抑制亲和互作中寄主活性氧的产生而促进寄主的感病性。从而证明了一种新的寄主植物抗感病反应机制     

植物MYB转录因子功能及调控机制研究进展

MYB转录因子是植物中数量最大、功能最多样的转录因子之一,在众多生命过程中扮演重要的角色,已成为当前植物基因功能及表达网络调控研究的热点。结合最新研究进展,综述了植物MYB转录因子家族的进化,并着重阐述了生物学功能及表达调控,为进一步分析功能未知的植物MYB转录因子提供参考。     

60Coγ射线与EMS复合处理对山黧豆抗氧化酶活力及ODAP含量的影响

1　引　　言山黧豆抗寒、抗旱、耐贫瘠 ,尤其适于干旱、半干旱地区种植 .但山黧豆中含有的毒素 β ＯＤＡＰ会导致下肢瘫痪 .由于这个原因限制了山黧豆的大面积栽培 .我们采用 60 Ｃｏγ射线和ＥＭＳ单因子、复因子诱变的方法选育丰产、低毒、无毒山黧豆新品系 .近年来对生物辐射敏感性的研究表明 ,其抗性除与本身ＤＮＡ损伤修复能力有关外 ,还与体内所含防护物质有关 ,ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ即是重要的保护物质 .关于抗氧化酶活性与辐射剂量、诱变剂浓度关系的研究很少 ,因此本实验对山黧豆成苗率、抗氧化酶活性、和 β ＯＤＡＰ含量进行…     

60Coγ射线与EMS复合处理对山黧豆抗氧化酶活力及ODAP含量的影响

Lathyrus sativus seeds were treated with ⁶⁰Coγ-ray and EMS(ethyl methane sulfonate), and their emergence rate and SOD,POD and CAT activities were determined. The result indicated that the treatment decreased the emergence rate. The activities of SOD and POD were changed in accordance with the increase of irradiation dose and EMS concentration, while that of CAT had no obvious change. After treatment, the ODAP content in Lathyrus sativus decreased. Amutant was developed, with toxin content of 0.1%, compared to 0.2% in control.     

导入外源DNA小麦变异类型的光合特性研究(简报)

花粉管通道法是我国学者周光宇等在调查远缘杂交时提出的一种外源基因导入方法。本实验系用花粉管通道技术将C_4植物高粱总DNA(2D)导入C_3作物小麦甘麦8号(G8)和陇春13号(L13),结果在其后代中出现了广泛变异,并从中选育到了丰产、抗逆性强的小麦新品系89144(G8×2D)和89122(L13×2D)。连续几年的大田试验结果表明,其株形、抗锈性及经济产量显著优于其小麦亲本品种。为了进一步阐明这两个变异系光合性状优于其亲本