超积累植物伴矿景天镉耐受基因SpMT2的分离及功能鉴定

超积累植物由于其对重金属具有地上部超积累以及超耐受等特性,不仅是研究植物离子转运及毒性耐受的理想模式,而且在植物修复的发展和应用中具有不可替代的作用。伴矿景天是近年在我国境内发现的一种景天科镉(Cd)/锌(Zn)超积累植物。为鉴定其富集和耐受Cd的关键基因,笔者构建了其酵母表达cDNA文库,利用酵母的遗传互补系统筛选到一个极大提高了酵母抗Cd能力的基因SpMT2。SpMT2属于富含半胱氨酸(Cys)的金属硫蛋白(Metallothionein)家族。亚细胞定位表明SpMT2表达于酵母细胞质中,并特异地提高酵母对Cd的抗性。进一步研究发现SpMT2的表达显著降低了酵母液泡中Cd含量,但酵母吸收的总Cd含量无显著变化。推测抗性增加是由于SpMT2在酵母细胞质中通过螯合Cd从而降低Cd对酵母的毒害。qRT-PCR分析表明SpMT2在伴矿景天的根和地上部都高丰度表达,且不受Cd诱导变化。鉴于SpMT2也定位于植物细胞质中,结合上述结果,推测SpMT2可能在伴矿景天细胞质中螯合Cd,在降低Cd毒害的同时可能还保持Cd在细胞质中的流动性,从而在Cd长途转运过程中也发挥重要作用。     

离子平衡及其相关信号传导在细胞耐盐中的作用

盐胁迫所造成的毒害作用皆源自细胞中水平衡和离子平衡的破坏,因此可以推断对耐盐起关键作用的基因能恢复细胞内水和离子平衡。鉴于调渗物质的积累对提高细胞耐盐性所起作用有很大差异,其中一些在某些情况下甚至与耐盐无关,本文集中讨论与恢复细胞内离子平衡相关的基因调控及其信号级联系统。盐胁迫时,这些基因产物在相关信号级联系统的协调下,通过有效地降低细胞内Ｎａ＾＋的浓度,增加Ｋ＾＋的吸收,恢复Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋比,     

伴矿景天植物螯合肽合酶基因的克隆及功能分析

重金属超积累植物由于长期生长在高浓度的重金属环境中,使得经由植物螯合肽（phytochelatins, PCs）解毒途径来应对重金属毒害代价高昂。我们从Zn/Cd超积累植物伴矿景天（Sedum plumbizincicola）中克隆了植物螯合肽合酶（phytochelatin synthase, PCS）基因SepPCS。该基因在裂殖酵母和拟南芥中表达后都具有PCS活性,而且能够互补它们的PCs缺失突变体的Cd敏感表型。SepPCS在伴矿景天中的表达受到高浓度Cd处理的诱导。与其近亲非超积累生态型东南景天（S. alfredii）相比,虽然伴矿景天地上部PCs与Cd的摩尔比远低于东南景天,但是在高浓度Cd处理时PCs含量以及PCs与Cd的摩尔比急剧增加。我们推测在伴矿景天应对Cd毒害的过程中, PCs起到一定的作用,并且在高浓度Cd胁迫时地上部PCs依赖的解毒作用有所加强。     

Comparative study of QTLs for agronomic traits of rice (Oriza sativa L.) between salt stress and nonstress environment

Genotype-by-environment interactions (GxE) are commonly observed for quantitative traits. In the present study, a doubled haploid (DH) population and its genetic linkage map were used to comparatively study QTLs in salt stress and nonstress environments. A total of 24 QTLs were detected for five agronomic traits, which were distributed on all the chromosomes except 9 and 11. Under the salt stress, nine (37.5%) QTLs were detected, including one for 1 000-grain weight (GW), two for heading date (HD), one for plant height (PH), two for grains per panicle (GPP), and three for effective tillers (ET), while in the nonstress environment, 17 QTLs (70.8%) were detected, including five for GW, six for HD, three for PH, two for GPP, and one for ET. Two QTLs (8.3%) were consistently detected in both environments. One was identified on chromosome 4 for HD and the other on Chr.6 for GPP. Furthermore, three regions carrying multiple QTLs were identified on chromosomes 1, 4 and 8 respectively. For example, on chromosome     

Isolation and mapping of bacterial artificial chromosome (BAC) clone containing telomere-associated sequence

Ｔｅｌｏｍｅｒｅｓａｒｅｔｈｅｅｎｄｓｏｆｔｈｅｅｕｋａｒｙｏｔｉｃｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓａｎｄｃｏｎｓｉｓｔｏｆｔａｎｄｅｍｌｙｓｈｏｒｔｒｅｐｅａｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｓｅｎｓｕｓ[ｄ(Ｔ/Ａ)14ｄＧ18]ｎｉｎｍｏｓｔｏｒｇａｎｉｓｍｓ.ＴｈｅｔｅｌｏｍｅｒｉｃｒｅｐｅａｔｓｏｆＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ,[ＴＴＴＡＧＧＧ]ｎ,ｗｅｒｅｃｌｏｎｅｄｉｎ1988[1].Ｇａｎａｌｅｔａｌ.[2]ｒｅｐｏｒｔｅｄｔｈｅｔｏｍａｔｏｔｅｌｏｍｅｒｅｓｅｑｕｅｎｃｅ,[ＴＴ(Ｔ/Ａ…     

筛选和定位含水稻端粒相关序列的BAC克隆

根据水稻的端粒重复序列 ,设计了 2个引物 :(TTTAGGG) ₃ 和 (CCC TAAA) ₃ CCC ,利用单引物在水稻总DNA中进行PCR扩增 ,分别得到Tas1和Tas2 .这 2个片段在定位亲本间均无多态性 .Tas1的原位杂交表明该序列位于 2对染色体端部 .以Tas1为探针在所构建的水稻基因组BAC文库中筛选到 1个克隆 ,South ern杂交证明此克隆也包含序列Tas2 ,取该克隆中的单拷贝序列利用ZYQ/JX1 7DH群体将其定位在第 6号染色体的端部 .并对Tas1和Tas2在此克隆中的排列进行了初步研究     

信号肽与蛋白质的分选转运

蛋白质一般在位于细胞质中的核糖体内合成,但是它们发挥生理功能的地点却分布在细胞的不同区域,这些区域通常由蛋白质所不能自由透过的脂膜所包裹。因此,细胞质中新合成的蛋白质必须进行准确的定向运输才能保证各项生命活动的正常运行。研究发现,一般情况下,新生蛋白通常在位于其N端的信号肽的指引下到达细胞特定区域,并由其介导跨膜转运。本文重点介绍信号肽的结构、功能及作用机制等的研究成果。     

离子平衡及其相关信号传导在细胞耐盐中的作用

盐胁迫所造成的毒害作用皆源自细胞中水平衡和离子平衡的破坏,因此可以推断对耐盐起关键作用的基因能恢复细胞内水和离子平衡。鉴于调渗物质的积累对提高细胞耐盐性所起作用有很大差异,其中一些在某些情况下甚至与耐盐无关,本文集中讨论与恢复细胞内离子平衡相关的基因调控及其信号级联系统。盐胁迫时,这些基因产物在相关信号级联系统的协调下,通过有效地降低细胞内Ｎａ＋ 的浓度,增加Ｋ＋ 的吸收,恢复Ｎａ＋ ／Ｋ＋ 比,使细胞获得相当的耐盐性 。     

植物硝酸根信号感受与传导途径

硝酸根不仅是植物的主要氮源,而且作为重要的信号分子,在植物的生长发育及逆境响应过程中发挥了重要作用。本文重点介绍了硝酸根作为信号分子在基因表达,根系、叶片发育,种子休眠以及逆境响应调控中作用机理的最新研究进展。     

重金属污染的缓与急

重金属是农业环境和农产品重要污染物质。随着工业化和现代农业的快速发展,我国的环境重金属污染事件频繁发生,如2009年环保部共接报12起重金属污染事件,引发32起群体性事件;以及集中在最近几年爆发的含镉毒大米事件。保守估计我国受重金属污染(主要是镉和砷)的耕地面积超过3亿亩,每年因此造成的粮食减产达1 000万吨,重金属污染的粮食达1 200万吨,合计农业损失至少在200亿元以上。此外重金属污染具有隐蔽性、滞后性等特点,其通过食物链传递并最终富集到人体内造成的慢性毒害几乎是在人们没有意识的情况下发生的,因此长期未能得到足够的重视。其后果