小麦细胞分裂素氧化酶基因TaCKX1原核表达载体的构建及表达

目的:构建小麦细胞分裂素氧化酶基因TaCKXI原核表达载体并进行表达,以期得到大量的His标签融合蛋白.方法:根据GenBank中的TaCKXI序列以及pET-24a载体中的多克隆位点设计引物,以含有TaCKXl编码基因的批pMD-QRCKXI重组质粒为模板,经PCR扩增得到TaCKXI基因的DNA片段.将所得的片段与pET-24a载体连接,转化DH5α大肠杆菌,筛选阳性克隆,其测序结果与原序列一致,表明原核表达载体pET-TaCKXI已构建成功.提取per-TaCKXI质粒转化到BL21(DE3)pLysS表达菌株中,经IPTG诱导后收集菌体进行SDS-PAGE电泳鉴定,并优化其表达条件.结果:在大肠杆菌中获得TaCKXI基因融合表达,主要以包涵体形式存在;融合蛋白的分子量为58.91kD;IPTG终浓度为0.5、1.0、1.5.2.0mmol/L时,诱导融合蛋白产量相差不大.选用0.5mmol/L诱导15h获得大量的融合蛋白.经用原核表达蛋白纯化试剂盒纯化,得到了单一的融合蛋白.结论:小麦TaCKXI基因在大肠杆菌中获得了高效表达,为今后TaCKXI蛋白多克隆抗体的制备奠定了基础.     

籽粒蛋白质含量不同的小麦品种间光合速率的比较

用15个蛋白质含量和产量均有较大差异的小麦品种为试材,分别测定了以CO2同化速率和光合放氧速率为指标的光合作用状况,相关分析表明,苗期以CO2同化速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈极显著负相关关系（r=-0.75),与籽粒产量则达彬显著正相关关系（r=0.849）,以光合放氧速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈显著正相关（r=0.515),而与产量无相关关系（r=0.415)（图1）,用CO2同化速率和光合放氧速率对品种所作的聚类分析表明,15个品种被明显分为两个大类,一是光合放氧速率较高而CO2同化速率较低,另一类则相反（图2）,蛋白质含量高的品种其CO2同化速率较蛋白质含量低的品种低,但光合放氧速率却不低,甚至高于蛋白质含量低的品种,籽粒形成期间,蛋白质含量高的品种光合CO2同化速率和光合放氧速率下降幅度相对较小,后期衰老较慢,可能与其体内较高的氮素含量和较强的硝酸还原酶活性有关。     

组织学生参加科研活动 提高植物生理教学水平

在多年开展植物生理学课外实验的基础上,近年来,我们有意识地把学生的课外实验与教研室承担的科研项目结合起来,让学生较早地了解科研,参与科研。具体做法是：1．介绍科研课题,激发学生的科研兴趣。在课堂讲授和实验课上．我们结合植物生理教学内容,有目的地介绍本室承担的科研课题,尤其是近几年取得的新进展,以激发学生参与科研的兴趣。例如在第一堂课讲述“绪论”时,教师就结合植物生理学的内容和任务、植物生理学的发展与展望以及如何学习植物生理学而全面介绍本室的教学科研情况,并介绍前几届同学利用课外时间参与科研活动的…     

开展课外实验 补充课堂教学

植物生理学是农业院校的一门重要基础理论课,其教学内容一般分为理论课教学和实验课教学两部分,前者主要是课堂讲授,后者也主要局限在实验室内。这种传统的课堂教学,是按照规定的教学时数、教材进行系统的知识传授和技能训练,具有系统性强、密度高的特点,使学生能在较短的时间内,最大限度地了解和掌握本课程的主要内容。但不能很好地发挥学生的主观能动作用,不利于培养探索、创新、独立思考和判断的能力。对一些抽象概念、理论往往不易理解深透,且易造成理论脱离实际的倾向,针对上述现象,我们在教学过程中,坚持开展课外实验活动,有效地弥补了课堂教学的不足。课外实验的主要作用有以下几个方面:     

中午强光胁迫下高蛋白小麦旗叶的光合特性

测定了大田种植条件下４个不同籽粒蛋白质含量小麦品系旗叶的净光合作用、光呼吸作用和荧光参数的日变化以及旗叶功能期内ＰＳⅡ光化学效率的变化。结果表明：高、低蛋白小麦旗叶的净光合速率无显著差异,但中午强光胁迫下高蛋白小麦ＰＳⅡ光化学效率较高,ＰＳⅡＦｖ／Ｆｍ下降得较少,而光合速率午间下降的幅度较大,原因可能是高蛋白小麦品系旗叶内氮素代谢活动旺盛（其代谢限速酶硝酸这原酶活性显著高于低蛋白品种）,光呼吸作用     

不同形态氮素对高蛋白小麦幼苗叶绿素荧光特性的影响

不同形态的氮素 (NO- 3 和 NH+ 4 )培养对 2组产量水平相近而蛋白质含量有较大差异的 4个小麦品种幼苗叶绿素荧光特性在不同的测定光强下产生不同的影响 :低光强下 ,NH+ 4和 NO- 3 培养的幼苗 Fv/Fm在品种间和处理间均无明显差异。饱和光强下 Fv/Fm下降 ,下降程度 CK>NH+ 4 >NO- 3 ,NH+ 4 处理中的 Fv/Fm与 CK差异达到显著性水平 ;NO- 3 处理达到极显著水平 ,对同产量水平的品种来说 ,Fv/Fm下降的程度低蛋白品种高于高蛋白品种。低光强下各品种的 ΦPS CK>NH+ 4 >NO- 3 ,而强光下的变化趋势正好相反 ,NO- 3 处理的 ΦPS 最高。在这两种光强下 ,NH+ 4 处理的 ΦPS 与对照相比 ,差异达到显著性水平 ,而 NO- 3 处理达极显著水平。差异显著性分析表明 ,不同形态的氮素对光系统的影响和作用是不同的     

小麦RCA的cDNA片断克隆和反义表达载体的构建

目的:试图分离和克隆小麦Rubisco活化酶cDNA片断并构建反义表达载体。方法:采用RT-PCR技术克隆cDNA片断,对序列用Blast等软件进行分析,并将该片断反向连接于植物表达载体pROK2的CaMV35S启动子下游,构建反义表达载体。结果:获得了小麦Rubisco活化酶(RCA)的cDNA片断(GenBank注册号:DQ984669);小麦RCA的cDNA片断推导的氨基酸序列与其它植物的RCA氨基酸序列高度同源。序列比较表明,用本实验所得的cDNA序列推导出的氨基酸序列与GenBank登录的大麦(AAA63163)、南极银须草(AAP83928)、水稻(AAX95414)、玉米(AAC97932)、拟南芥(NP 850321)和烟草(CAA78703)等的RCA序列的同源性分别为97%、95%、88%、83%、82%和82%;分析表明,该序列为新的小麦RCAα的cDNA序列;通过选择和引入合适的酶切位点进行载体构建,构建了小麦RCA的cDNA反义表达载体pR-AntiRCA。结论:构建成了小麦RCA的cDNA反义表达载体。     

籽粒蛋白质含量不同的小麦品种间光合速率的比较

用15个蛋白质含量和产量均有较大差异的小麦品种为试材,分别测定了以CO2同化速率和光合放氧速率为指标的光合作用状况.相关分析表明,苗期以CO2同化速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈极显著负相关关系(r=-0.75*),与籽粒产量则达极显著正相关关系(r=0.849**);以光合放氧速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈显著正相关(r=0.515*),而与产量无相关关系(r=0.415)(图1).用CO2同化速率和光合放氧速率对品种所作的聚类分析表明,15个品种被明显分为两个大类,一是光合放氧速率较高而CO2同化速率较低,另一类则相反(图2).蛋白质含量高的品种其CO2同化速率较蛋白质含量低的品种低,但光合放氧速率却不低,甚至高于蛋白质含量低的品种.籽粒形成期间,蛋白质含量高的品种光合CO2同化速率和光合放氧速率下降幅度相对较小,后期衰老较慢(图3),可能与其体内较高的氮素含量和较强的硝酸还原酶活性有关.     

小麦贮藏蛋白与小麦品质性状的关系及研究进展

小麦贮藏蛋白尤其是谷蛋白与醇溶蛋白的组成及所占比例是影响小麦加工品质的主要因素。本文对近年来国内外小麦蛋白亚基和小麦品质性状的研究现状进行了综述,同时介绍了小麦品质性状的遗传规律及其与品质的关系。     

山东鹅观草SSR-PCR反应体系的优化和验证

山东鹅观草是一重要的小麦野生近缘种质资源,具有对黄矮病的高抗性和易于小麦杂交的高亲和性等优良性状.以CTAB法提取山东鹅观草叶片DNA为模板,进行反应PCR体系优化.选用20 μL的PCR 反应,对Mg2+浓度、dNTP浓度、引物、DNA模板和Taq酶5个因素设计5个水平进行体系优化和验证试验.先以1个SSR标记(Xgwm43-7B )对5个因素进行筛选.为了验证所选最优体系的稳定性,再选用9个SSR标记(Xgwm18-1B、Xgwm32-3A、Xgwm6-4B、Xgwm60-7A、Xgwm67-5B、Xgwm77-3B、Xgwm88-6B、Xgwm95-2A和Xgwm99-1A)进行验证性试验.单因素试验结果表明PCR反应最佳体系为:20 μL 反应体系,2μL的 10×PCR Buffer,2.875mmol/L 的Mg2+,200μmol/L 的dNTP,3 pmol的引物,45 ng的模板DNA,1.5 U的 Taq 聚合酶,双蒸水以补足20 μL反应体系.验证性试验结果表明该反应体系有一定通用性,但扩增效果及PCR产量有差异.