莲种胚在温度胁迫下的逆境生理研究

为明确莲种胚对不同温度胁迫的耐受能力,探索莲种胚细胞在逆境胁迫下的生理响应规律,该研究以成熟莲子为材料,从形态学、抗性生理和抗氧化相关基因表达定量3个层面进行了研究。结果表明:(1)莲子对于高温与超低温具有较好的胁迫耐受能力,经70 ℃高温与-196 ℃超低温处理后,其发芽率和种芽长相比对照组无显著变化; 80 ℃及以上的高温处理会使莲种胚吸水萌发迟缓,发芽率降低50%及以上,种芽萌发变慢。(2)高温处理后,莲种胚细胞中抗氧化酶活性随吸水萌发过程呈上升趋势,非酶促抗氧化剂含量下降,细胞膜脂过氧化程度逐渐减轻,质膜完整性有所恢复。(3)高温处理下,莲种胚氧化应激相关基因(DHN Rab18、Cu/Zn SOD、Mn SOD、POD41、POD73、CAT1、GR、APX)积极参与胁迫响应,出现不同程度的上调表达,100 ℃处理组中DHN Rab18、Cu/Zn SOD、POD41、GR与APX上调表达幅度较大。综上结果认为,莲种胚具有良好的高温与低温胁迫耐受性,在不同温度胁迫下抗氧化系统与抗逆保护类蛋白对维持莲种胚的细胞活力可能发挥重要保护作用。     

百子莲脱水素基因ApY2SK2逆境应答模式及启动子调控功能研究

在百子莲胚性细胞中筛选到对超低温保存复合逆境具有积极响应的保护类蛋白脱水素(ApY_2SK_2),为探明ApY_2SK_2基因在复合逆境中的应答模式,该研究采用染色体步移技术克隆并分析了ApY_2SK_2编码基因上游1 200 bp的启动子序列。结果表明:(1)序列分析显示,该启动子含有多个与逆境和激素诱导相关的顺式调控元件;实时荧光定量PCR结果表明,ApY_2SK_2基因的表达具有组织特异性,在百子莲的叶和果中表达量较高,且在多种胁迫处理与ABA激素诱导下,其表达量显著升高。(2)成功构建了5个ApY_2SK_2启动子不同缺失片段驱动GUS基因的融合表达载体,经农杆菌转化、抗性筛选和PCR检测鉴定,获得T_3代纯和转基因拟南芥株系。(3) GUS组织化学染色结果显示,GUS基因在拟南芥幼苗全株、成年苗的叶、花和成熟果实中表达活性较强,但在未成熟果实中无明显表达;烟草瞬时表达结果显示,与对照组相比,在脱水胁迫和ABA处理下的ApY_2SK_2启动子不同缺失片段驱动GUS基因表达具有显著差异。(4)转基因拟南芥GUS活性测定结果显示,ApY_2SK_2启动子MBS元件和ABRE元件可响应干旱与渗透胁迫信号;ApY_2SK_2启动子LTR元件参与低温响应;ApY_2SK_2启动子-1 199～-262 bp区域包含多个串联的ABRE顺式调控元件(-373～-211 bp)对响应ABA信号具有主要调控作用。该研究结果揭示了ApY_2SK_2启动子的组织特异性,且启动子上的关键顺式调控元件对不同的胁迫和激素信号响应具有决定性调控作用。     

‘东方晨曲’铁线莲小孢子发生和雄配子体发育进程的解剖学研究

以晚花铁线莲类的‘东方晨曲’为实验材料,利用常规石蜡切片技术对其小孢子发生和雄配子体发育进行观察,以探究其胚胎发育特征。结果显示:(1)‘东方晨曲’成熟花朵的雄蕊120~160枚,花药4室。(2)花药壁从外至内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成,花药壁的发育方式是双子叶型。(3)花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分体中小孢子排列大部分呈四面体型,少数呈左右对称型。(4)成熟花粉是2-细胞花粉型,具3个萌发沟,扫描电镜下观察成熟花粉粒是圆球形,外壁呈光滑状或波浪状。研究发现,‘东方晨曲’铁线莲小孢子发生和雄配子体发育没有发生异常现象,可作为培育高观赏价值铁线莲杂交种的父本品种。     

银与光所产生的协同效应的微生物灭活机理及其家电产品中的应用

研究发现在使用紫外线(UV-A, 395 nm)进行照射时, 银溶液对微生物的灭活作用得到增强, 特别是对真核微生物的灭活作用得到显著增强。为解明这种银与光所产生的协同效应的微生物灭活机理, 使用电子自旋共振仪(Electron spin resonance, ESR)对溶液进行检测, 并采用扫描电子显微镜(SEM)以及测定线粒体酶活性等方法, 从微生物形态学及生理学特性方面对真核微生物细胞进行分析, 推测出了其作用机理。分析认为, 在光照下氧化银(Ag2O)被激活并与水分子发生反应产生羟基自由基(·OH)。羟基自由基破坏真核微生物的细胞壁, 失活其细胞内线粒体酶活性, 从而引起真核微生物细胞死灭。在实验中, 作为原核微生物的代表使用金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus), 作为真核微生物的代表使用了白色念珠菌(Candida albicans)和须癣毛癣菌(Trichophyton Mentagrophytes), 并对各种类进行了检测对比。本文还阐述了把这项微生物增殖抑制技术具体应用于洗衣机的具体结果, 并进行了讨论。     

银与光所产生的协同效应的微生物灭活机理及其家电产品中的应用

研究发现在使用紫外线(UV-A, 395 nm)进行照射时, 银溶液对微生物的灭活作用得到增强, 特别是对真核微生物的灭活作用得到显著增强。为解明这种银与光所产生的协同效应的微生物灭活机理, 使用电子自旋共振仪(Electron spin resonance, ESR)对溶液进行检测, 并采用扫描电子显微镜(SEM)以及测定线粒体酶活性等方法, 从微生物形态学及生理学特性方面对真核微生物细胞进行分析, 推测出了其作用机理。分析认为, 在光照下氧化银(Ag2O)被激活并与水分子发生反应产生羟基自由基(·OH)。羟基自由基破坏真核微生物的细胞壁, 失活其细胞内线粒体酶活性, 从而引起真核微生物细胞死灭。在实验中, 作为原核微生物的代表使用金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus), 作为真核微生物的代表使用了白色念珠菌(Candida albicans)和须癣毛癣菌(Trichophyton Mentagrophytes), 并对各种类进行了检测对比。本文还阐述了把这项微生物增殖抑制技术具体应用于洗衣机的具体结果, 并进行了讨论。     

金黄色葡萄球菌tst-1基因敲除菌株的构建

抽提金黄色葡萄球菌834菌株的基因组DNA,PCR克隆扩增tst-1及tst-1的上、下游基因,通过将tst-1上、下游基因分别重组到载体质粒pAULA中,形成同源重组质粒pAULA Δtst-1,将pAULA-Δtst-1电转入细菌内,进行同源重组,以PCR、Western blot鉴定tst-1基因敲除菌株无tst-1基因片段,且无TSST-1蛋白表达,表明已成功构建金黄色葡萄球菌tst-1基因的敲除菌株。