花花柴KcbHLH71基因的克隆及表达分析

高温胁迫可引起植物体内生长素类激素含量和活性变化,也可影响其生理生化过程进而产生胁迫蛋白以提高自身抵抗或适应逆境的能力。根据高温胁迫下花花柴转录组测序分析结果,发现生长激素合成相关基因bHLH显著上调,通过PCR克隆获得该基因碱基序列,命名为KcbHLH71,并利用定量PCR对高温胁迫下该基因的表达模式进行分析。结果显示,花花柴KcbHLH71基因完整ORF为1 038 bp,编码345个氨基酸,分子量大小为38.8 kD,pI为6.8;编码蛋白含有b HLH蛋白家族的特征基序列和保守结构域,有信号肽,无跨膜结构,定位于细胞核。系统发育结果显示花花柴KcbHLH71与菊科的向日葵、莴苣bHLH71蛋白的相似性分别为88%和83%,即认为它们同源性最高,亲缘关系最近。表达分析结果显示,高温胁迫下,花花柴KcbHLH71基因2 h的表达量受到最大抑制,之后逐渐上升,当12 h时达到高峰,12～24 h再次出现下降,但仍高于对照水平。以上研究结果表明,高温可以显著诱导KcbHLH71基因的表达,推测该基因可能参与花花柴响应高温胁迫的正调控。     

伴生植物盐角草和星花碱蓬不同生育期几种阳离子含量变化分析

为了分析伴生植物盐角草和星花碱蓬在一个生育期内不同器官中Na⁺、K⁺、Ca²⁺及Mg²⁺含量的变化,利用火焰分光光度法和原子吸收法测定了两种植株不同发育时期的根、茎、叶中这4种阳离子含量。结果显示这两种植物根和茎中4种离子的积累趋势和叶器官中不同：Na⁺、K⁺元素含量随着植物的发育呈下降趋势,而在叶器官中则呈上升的趋势;两种植物根和茎及盐角草的叶器官中Ca²⁺、Mg²⁺元素的含量随生育期的发育呈由低到高再降低的趋势,而星花碱蓬的叶器官中这两种离子的含量则表现为由高到低再升高的趋势。两种植物除了Ca²⁺、Mg²⁺的积累趋势在两种植物间存在有差异外,其余指标的变化趋势基本一致。尤其对Na⁺的积累,两种植物Na⁺的含量占根部干重的3%左右,占茎部干重的5%左右,占叶部干重的10%左右。表明伴生植物盐角草和星花碱蓬具有改良盐碱地的良好潜能,可以作为改良盐碱地的优良种植资源。     

塔里木盆地荒漠植物花花柴和碱蓬耐盐、耐旱性比较

本研究对塔里木盆地的泌盐植物花花柴(Karelinia caspica)和真盐生植物碱蓬(Suaeda turkestanica)在各个生长发育期中与耐盐、耐早相关的生理生化指标进行测定.研究结果表明,两种植物从苗期到衰老期的根、茎及叶各个器官中的含水量、脯氨酸(Pro)含量呈下降趋势,Pro的积累具有明显的组织差异性,在根中的含量明显高于茎和叶中的含量;POD、SOD活性呈上升趋势,茎中POD、SOD活性明显高于叶和根中的活性;MDA含量在生育期呈下降趋势,在根中累积较高;在苗期和花期,两种供试植株各器官中的电导率都比较高,在成熟期急剧下降,衰老期又迅速升高.在同一发育期碱蓬根、茎和叶中Pro和MDA的含量,SOD及POD活性明显高于花花柴,而两种植物电导率和含水量差异不明显,表明它们均可在逆境中保持必需的水分及细胞膜的完整性.探讨这两种植物耐盐、耐旱相关生理生化指标的差异将有助于揭示泌盐植物和真盐生植物在自然状态下对逆境耐受的生理机制.     

棉花根际促生菌基因组DNA的提取及其鉴定

植物根际微生物基因组的提取往往因为细胞壁不能完全裂解以及内含物的成分和含量受到影响,获得完整的基因组DNA一直是土壤微生物分子生物学研究的关键。本文以新疆盐碱地棉花根际促生菌为材料,比较了SDS法、CTAB法以及高盐结合的CTAB法提取棉花根际促生菌基因组DNA的效率,结果显示,SDS法和CTAB法在细胞裂解后,由于过多的多糖类物质混于上清液中使其过于粘稠而无法分层,没能得到DNA样品。高盐结合的CTAB法则有效弥补了上述方法的不足,能够获得A260/A280为1.82、A260/A230为2.43的高质量基因组DNA。同时实验还以细菌16SrDNA为内标进行PCR扩增,结果证明所获得的棉花根际促生菌基因组DNA可直接用于PCR等分子生物学进一步研究。     

基于mRNA-Seq的沙漠植物花花柴干旱胁迫表达谱分析

以抗逆性较强的荒漠植物花花柴为材料,利用数字基因表达谱技术对用质量百分数20%的PEG溶液处理0、4、8、12和24 h后的花花柴幼苗的m RNA-Seq测序结果进行分析。结果表明,花花柴幼苗叶部在不同处理时间均上调表达的基因有122个,下调表达的基因54个,根部在不同处理时间均上调表达的基因73个,下调表达的基因79个。利用q RT-PCR和RT-PCR对可能与花花柴耐旱相关的6个差异表达基因进行了验证,发现其表达模式与表达谱结果一致,推测这些基因可能均与花花柴响应干旱胁迫相关。本研究为耐旱相关基因的发掘及应用提供了基础。     

利用组织培养技术提取甘草黄酮

本研究筛选了两种能快速诱导甘草疯长型愈伤组织的培养基MS5和MS7,用微波法提取甘草愈伤组织和野生甘草根中总黄酮。测定结果显示:三年生野生型胀果甘草根中总黄酮的含量约为6.02%,培养3~4周的胀果甘草愈伤组织中总黄酮的含量约为1.1%。结果表明:组织培养生产黄酮在生产效率、工厂化生产、避免季节限制、保护野生甘草资源及实际应用中更具优势。本研究可为从甘草中提取总黄酮提供一条可借鉴的途径。     

珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生

1植物名称新疆沙冬青[Ammopiptanthus nanus（M.Pop.）Chengf.],又名小沙冬青、矮黄化木。2材料类别成熟种子。3培养条件种子萌发培养基：（1）1/2MS培养基;     

荒漠植物花花柴HTR基因家族表达模式分析及在细菌中抗逆性分析

摘要： 植物常遭受许多非生物胁迫的危害,温度、高盐是影响植物生长发育的重要非生物因子之一,因此研究其响应逆境胁迫的分子机理显得尤为重要。本研究从荒漠植物花花柴高温转录组数据中筛选并克隆了HTR基因家族的7个成员,通过构建原核表达载体并诱导表达,明确其cDNA长度在708～789 bp之间,所表达的蛋白质分子量在27～29 kD之间,编码基因和蛋白质大小相符;通过实验探索,发现在大肠杆菌BL21最适生长温度37℃下该家族蛋白的最佳诱导表达体系为OD600 为0.8、IPTG诱导浓度为0.5 mmol/L、诱导时间为8～10 h。通过对重组大肠杆菌的模拟高温、低温、盐胁迫处理,结果显示KcHTRs能够在一定程度上增强宿主对高温、低温和高盐的耐受性,该结果与本研究中花花柴KcHTRs的非生物胁迫表达模式分析结果一致。 为后期进一步验证基因功能以及荒漠植物抗逆相关基因资源的挖掘利用提供了研究基础和依据。