藜磷酸肌醇5-磷酸酶基因(CaP5P)的表达分析和胁迫响应检测

植物通过多种信号途径感知外界环境变化,从而引发一系列的信号级联反应,其中磷脂信号途径起着重要的作用。本研究从藜盐胁迫差减文库中获得了一个EST05序列,利用RT-PCR检测了其在非生物胁迫下表达趋势,显示EST05序列在非生物胁迫下的表达有升高。随后利用RACE技术获得其全长编码序列,测序结果显示其与蓖麻(Ricinus communis) 的磷酸肌醇5-磷酸酶基因(P5P)的同源性达56%,遂将其命名为CaP5P。最后过量表达CaP5P在拟南芥中初步验证了功能,转基因植株表现对盐胁迫耐受性降低的趋势,呈现负调控的特征。本研究对磷酸肌醇5-磷酸酶基因功能的初步研究为磷脂信号途径中负调控组分的分析提供了参考依据。     

短命植物东方旱麦草Rubisco大亚基基因(rbcL)的克隆及表达分析

利用PCR、DNA重组、原核与真核生物表达等技术从新疆短命植物东方旱麦草(Eremopyrum orientale)基因组中扩增出Rubisco大亚基基因rbcL(GenBank登录号为FJ346562),并构建了原核与真核表达载体pGEX4T-1-rbcL和pcDNA3-rbcL,随后分别在原核宿主BL21(DE3)和小鼠中进行了表达,并利用真核表达载体和纯化蛋白制备的抗体,对表达产物的特异性进行了Western印迹检测。结果表明:东方旱麦草的rbcL基因可读区包含1431 bp,与旱麦草rbcL基因的同源性达99.86%,推测编码476个氨基酸,分子量56 kD。该基因在BL21中以融合蛋白GST-RBCL形式表达并存在于包含体中,融合蛋白大小约为82 kD。RT-PCR检测到该基因在小鼠肝脏中的表达。利用真核表达载体与纯化融合蛋白进行联合免疫制备的RBCL抗体可与RBCL特异性地结合,这为短命植物东方旱麦草基因后续的免疫定位检测奠定了基础。     

植物激素处理诱导的转录组改变揭示铁皮石斛β葡糖苷酶在多糖合成中的关键作用

目的 铁皮石斛是一种名贵的中草药,药用历史悠久,其药用活性成分主要包括多糖、类黄酮和生物碱。这些成分的种类和含量通常受到诸多环境因素的影响。组织培养中植物激素的广泛使用促进了许多兰科植物的大量快繁,然而植物激素对活性成分积累的影响及其作用机制尚待进一步深入研究。方法 本文利用铁皮石斛组织培养常用的两种植物激素NAA和（/或）6-BA处理铁皮石斛幼苗,测定活性化合物含量并对相应材料进行转录组测序分析。结果 激素处理影响多糖、生物碱和类黄酮等活性化合物的积累水平,同时引起较多的差异基因表达。统计分析表明,6-BA较NAA处理引起更多的转录本改变,β葡糖苷酶编码基因BGLU表达与多糖积累密切相关。进一步功能研究表明,包括激素种类、处理浓度、处理时间和处理材料生长时期等因素均能明显影响BGLU表达及相应多糖积累水平,从而在分子层面部分回答了一个长期困扰人们的关键问题,即为什么药材经组织培养后活性成分相对不稳定。结论 本研究明确提出了BGLU在激素处理后多糖的积累过程中有重要调控作用。     

新疆短命植物抱茎独行菜种子粘液质特性的研究

以新疆荒漠植物抱茎独行菜为材料,运用光镜与扫描电镜观察以及紫外吸收光谱法、化学反应及种子萌发实验等方法,对粘液质的形态和结构,物理化学特性,粘液质对种子萌发及萌发后的影响进行了研究.结果显示:(1)完整干种子表面覆盖着一层膜状物质(完全脱水的粘液质),并呈同一走向的山脊状突出的网状结构,遇水后粘液物质呈射线状向外发射出来,化学反应实验结果表明,粘液质的组成可能是某种多糖,如β-葡聚糖.(2)粘液质约占干种子重量的1/4,有很强的吸水能力,完全浸润10 min后,种子重量增加约30~40倍,种子长度、宽度、厚度的增加分别多于1倍、2倍、4倍;完全润湿的种子能够粘附相当于其干种子重量68倍的沙粒.(3)种皮粘液质对于不同土壤基质中的种子萌发有重要作用,但是对萌发后幼苗的生长没有作用.     

新疆荒漠地区盐生植物灰绿藜种子的萌发特性及其对生境的适应性

研究新疆地区广泛分布的一年生盐生植物灰绿藜种子的萌发特性及其对生境适应性的结果表明：（1）灰绿藜种子萌发的温度范围较广,在15-45℃范围内均有50％以上的种子可以正常萌发,其对高温的耐受力较强,对光不敏感;（2）在一定浓度的聚乙二醇（PEG6000）范围内（≤25％）,PEG引起的渗透胁迫对灰绿藜种子萌发的抑制作用较小,但随着PEG浓度的加大其戍苗率逐渐下降;（3）灰绿藜种子在萌发时有较高的耐盐性,NaCl和KCl浓度达到400mmol．L^-1时种子的萌发率仍在90％以上;盐对灰绿藜种子萌发的抑制作用主要表现为种子萌发时间的延迟：低浓度的NaCl和KCl对灰绿藜幼苗生长均有促进作用,子叶生长状态明显改善,胚轴的生长也受到促进。     

灰绿藜RNA提取方法及在cDNA文库构建中的应用

目的:为分离灰绿藜耐盐相关新基因,构建叶片cDNA文库,探索从盐生植物中提取高质量RNA的方法.方法:以灰绿藜叶片为材料,应用RNA Plant Reagent法(Tiangen)、Plant RNA purification Reagent法(Invitrogen)、UNIQ柱式总RNA试剂盒提取法(Sangon)、SDS-LiCl法、TRIZOL试剂法(Invitrogen)等进行总RNA的提取,并构建其全长cDNA文库和抑制消减文库.结果:RNAPlant-Reagent法、Plant RNA purification Reagent法和UNIQ柱式总RNA试剂盒提取法获得的RNA完整性均不好;SDS-LiCl法提取的RNA完整性好(28S条带亮度是18S的2倍、条带锐利清晰)、纯度高(A280/A260为1.89±0.03,A260/A230为2.23±0.02),适合用于直接反转录及构建全长cDNA文库,并获得成功;TRIZOL试剂法简单快捷,产率高(2724±82μg/g),完整性较好,可经mRNA纯化后用于抑制消减文库的构建并获得成功.结论:建立了用于构建高质量cDNA文库的灰绿藜RNA的制备方法.     

短命植物东方旱麦草Rubisco大亚基基因（rbcL）的克隆及表达分析

利用PCR、DNA重组、原核与真核生物表达等技术从新疆短命植物东方旱麦草（Eremopyrum orientale）基因组中扩增出Rubisco大亚基基因rbcL（GenBank登录号为FJ346562）,并构建了原核与真核表达载体pGEX4T-1-rbcL和pcDNA3-rbcL,随后分别在原核宿主BL21（DE3）和小鼠中进行了表达,并利用真核表达载体和纯化蛋白制备的抗体,对表达产物的特异性进行了Western印迹检测。结果表明：东方旱麦草的rbcL基因可读区包含1431 bp,与旱麦草rbcL基因的同源性达99.86%,推测编码476个氨基酸,分子量56 kD。该基因在BL21中以融合蛋白GST-RBCL形式表达并存在于包含体中,融合蛋白大小约为82 kD。RT-PCR检测到该基因在小鼠肝脏中的表达。利用真核表达载体与纯化融合蛋白进行联合免疫制备的RBCL抗体可与RBCL特异性地结合,这为短命植物东方旱麦草基因后续的免疫定位检测奠定了基础。     

新疆豆科短命植物弯果胡卢巴根瘤与根瘤菌的特性

[目的]对弯果胡卢巴根瘤增殖特性、根瘤显微结构、根瘤菌遗传聚类以及根瘤菌各种抗性进行观察、分析和鉴定.[方法]分别利用不同基质培养、石蜡切片和树脂半超薄切片以及16S rRNA基因序列扩增和序列分析等技术方法对弯果胡卢巴根瘤和根瘤菌进行研究.[结果]①在混合土(养花土:白杨林下土:沙土=1:1:1)中有明显结瘤且植株结荚最多,多数根瘤呈掌状和姜形;②显微结构显示根瘤由表及里分为表层、皮层、维管束、已侵染细胞与未侵染细胞几部分;③对根瘤菌16S rRNA基因全长序列(1377bp)测序并分析,结果显示其与苜蓿中华根瘤菌16S rRNA基因的同源性达99.9%;④根瘤菌抗逆性鉴定结果显示,在温度为4℃～60℃(20 Min)、pH值为6.0～12.0、NaCl浓度为0%～2%的范围内根瘤菌均可正常生长;低浓度的卡那霉素、链霉素及头孢霉素等抗生素(25μg/mL,)就能完全抑制根瘤菌的生长,但仍能在100μg/mL的氨苄青霉素中正常生长.[结论]弯果胡卢巴结瘤需要较好的土壤及通气条件;根瘤簇生,瘤内含大量被根瘤菌侵染的细胞;弯果胡卢巴根瘤菌与苜蓿中华根瘤菌(sinorhizobium meliloti,)同源性最高,是一类较耐高温和强碱的菌株.