水杨酸对菊叶薯蓣中薯蓣皂素生物合成的影响

薯蓣皂素为甾体激素药物合成起始原料,主要来源于菊叶薯蓣等薯蓣属植物的块茎或根状茎,因而关于提高菊叶薯蓣中薯蓣皂素含量的研究有重要意义。利用水杨酸处理菊叶薯蓣的离体植株,研究其对薯蓣皂素生物合成的影响及作用机制。100μmol·L－1的水杨酸处理使薯蓣皂素积累量最大,且提高了叶绿素含量和可溶性糖含量,降低可溶性蛋白含量。半定量 RT-PCR 检测基因表达发现,除了法尼基二磷酸（FPP）基因,水杨酸增强菊叶薯蓣角鲨烯合酶（SQS）基因、甲基戊二酰辅酶 A 还原酶（HMGR）基因、环阿屯醇合成酶（CAS）基因的表达。研究结果为提高菊叶薯蓣中薯蓣皂苷的含量、揭示水杨酸促进薯蓣皂素生物合成的机制等研究提供了基础。     

镰刀菌诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响

研究了镰刀菌(Fusarium solani)诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响。结果表明:当培养基中诱导子糖含量达到30 mg GE/L时能使薯蓣皂素的含量明显提高;薯蓣皂素含量的最大值出现在镰刀菌诱导子处理后的第35 d,达到对照的2倍左右;盾叶薯蓣离体培养物PPO、SOD活性以及可溶性蛋白含量在添加诱导子后呈现一定的规律性变化。     

人工合成启动子SAR在拟南芥中的表达分析

利用植物防御基因中的病原诱导响应元件和最小35S启动子(-62～+1),人工合成了启动子SAP,并以GUS基因为报告基因,在转基因拟南芥中分析了合成启动子的表达特性.通过对转基因拟南芥GUS组织染色的分析表明:SAR启动子在子叶、毛刺、根茎交接处和根系中优势表达,在老叶中的表达量高于幼叶,说明SAR启动子具有组织和发育表达特异性.     

薯蓣皂素的节水生产工艺研究

盾叶薯蓣是我国特有的甾体激素类药源植物,其根茎所含的薯蓣皂素是合成多种甾体激素的前体物质。本文在预发酵酸水解的基础上探讨不同盐酸浓度、不同加水量以及不同中和试剂对薯蓣皂素提取率的影响,旨在降低生产过程中的耗水量。实验结果表明:HCL浓度为2.5 mol/L时,薯蓣皂素提取率最大,为2.408%;皂素含量随加水量的减少而减少;最佳的中和试剂为CaO。     

菊叶薯蓣不同发育时期块茎内参基因的筛选

薯蓣皂苷元为重要的药物原料。为初步分析菊叶薯蓣(Dioscorea composita)块茎中薯蓣皂苷元合成关键基因的表达,筛选稳定表达的内参基因至关重要。根据已建立的菊叶薯蓣转录组数据库和已报道的传统内参基因,筛选出ubiquitin-conjugating enzyme E2(UBC7)、MMS ZWEI homologue 3(MMZ3)、tubulin beta-7(TUB7)、actin 1(ACT1)、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase C subunit 1(GAPC1)、elongation factor 1-alpha(EF-1α2)、cyclophilin 5(CYP5)、histone H2A2(H2A2)共8个候选内参基因,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,结合Ge Norm、Norm Finder和Best Keeper三个统计学软件进行分析。结果表明,在菊叶薯蓣块茎不同发育过程中,TUB7和H2A2表达最稳定,为最佳内参基因。本研究为探究薯蓣皂苷元合成途径分子机理提供参考。     

拟南芥6个酪蛋白激酶基因的组织表达及其生物信息学分析

利用实时荧光定量PCR技术研究6个酪蛋白激酶基因在不同组织中的表达特性.结果表明:6个基因在各个器官中均有表达,但表达量不同.AT4G14340、AT3G23340、AT1G03930和AT3G03940基因在花中表达量最高,在根中其次,在茎、叶和叶柄中的表达量最低;A T1G04440和AT4G26100基因在根中的...     

我多组学关联分析揭示表观等位基因在拟南芥环境适应性进化中的作用及机制

表观等位基因一般是指仅由DNA甲基化差异引起的表达量不同的等位基因,对植物形态结构和各种生理过程具有重要影响。但自然条件下环境因素对植物表观等位基因的影响还不清楚,同时表观等位基因在植物环境适应性进化中的作用和机制还亟待探究。为了在全基组水平鉴定拟南芥(Arabidopsis thaliana)中与特定环境因素相关的表观等位基因,并分析它们参与拟南芥环境适应性进化的可能机制,本研究利用623株拟南芥生态型的转录组、甲基化组和种源地气候数据进行多组学关联分析,并同时进行了蛋白互作网络和基因富集分析。以春季和夏季降水量为例,本研究最终鉴定到5个基因(AGL36、AT2G34100、AT4G09360、LSU4和AT5G56910)可能具有相应的表观等位基因,基因内部或附近特定区域不同甲基化水平对它们的表达可能具有调控作用。其中与种子发育有关的印记基因AGL36首次被发现可能作为表观等位基因参与拟南芥环境适应性进化,其他4个基因均与生物胁迫响应有关。自然条件下降水量能影响当地病虫害的严重程度,而DNA甲基化能通过影响这4个免疫基因的表达来影响拟南芥免疫能力。在长期演化过程中有利于个体适应当地降水模式的表观等位基因受到正向选择,这可能是这些表观等位基因参与拟南芥降水适应性进化的潜在机制。通过蛋白互作网络、GO功能分析和KEGG通路分析,本研究还首次发现LSU4可能与LSU基因家族其他成员一样参与硫代谢网络,并通过影响硫代葡萄糖苷代谢参与拟南芥生物胁迫响应。     

穿龙薯蓣DnSQS基因的克隆及表达分析

角鲨烯合成酶(SQS)是植物甾醇和萜类化合物合成的关键酶之一。为了揭示穿龙薯蓣SQS基因的功能,该研究以穿龙薯蓣cDNA为模板,采用PCR方法克隆DnSQS基因,并对得到的序列进行生物信息学分析。采用HPLC方法检测不同组织的薯蓣皂苷元含量,采用实时荧光定量PCR技术分析DnSQS基因在不同组织、激素诱导及非生物胁迫下的表达特征。结果表明：(1)成功克隆得到穿龙薯蓣2个基因DnSQS1与DnSQS2,二者分别编码409和433个氨基酸,但编码的蛋白二级结构均以α螺旋和无规则卷曲为主,都存在由α螺旋折叠形成的保守催化中心以及2个富含天冬氨酸的功能结构,都具有2个跨膜螺旋结构,并且都定位于内质网。(2)DnSQS1和DnSQS2与盾叶薯蓣DzSQS的亲缘关系较近,2个DnSQS蛋白在进化上相对保守。(3)不同组织的薯蓣皂苷元含量存在差异,其含量大小依次为叶>根状茎>地上茎>根;DnSQS1与DnSQS2基因在不同组织中的表达也具有显著差异,其中DnSQS1在地上茎中表达水平最高,DnSQS2在叶中表达水平最高。(4)以激素MeJA、ABA、SA、Eth及非生物胁迫H     

大豆VAS1基因家族的鉴定及参与侧根发育的研究

拟南芥VAS1基因编码一个磷酸吡哆醛依赖性氨基转移酶,可将吲哚丙酮酸转化为吲哚乙酸的生物合成前体色氨酸,是生长素代谢调控中的一个关键酶。对大豆VAS1基因家族进行全基因组鉴定与表达模式分析,并探究其在根系发育中的作用,为深入挖掘大豆VAS1基因的功能奠定基础。运用生物信息学方法对该基因家族成员进行鉴定和分析,采用实时荧光定量分析该家族在不同逆境处理下的表达模式,克隆GmVAS1-1,进一步研究其功能,并通过酵母双杂交试验筛选大豆GmVAS1-1蛋白的互作因子。结果表明,大豆VAS1基因家族共有2个成员,命名为GmVAS1-1和GmVAS1-2。系统进化树、基因结构和保守基序分析表明,大豆VAS1与豆科植物亲缘关系更近。启动子序列分析发现多个逆境和光响应元件。表达模式分析表明,大豆VAS1家族基因在不同种子发育时期的胚乳中表达量较高。荧光定量PCR分析表明,在干旱和盐胁迫下,大豆根系VAS1基因表达量显著上调。拟南芥过量表达GmVAS1-1植株侧根数较野生型显著减少。酵母互作试验及预测共筛选到17个与GmVAS1-1互作的蛋白。大豆VAS1基因家族成员在胚乳中表达量较高,且响应多种逆境及...     

西藏大花红景天RcCATs与RcSODs基因克隆及功能分析

为探究过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)基因家族成员在西藏大花红景天高原恶劣生境适应性中的作用,利用生物信息学和qRT-PCR技术对其RcCATs和RcSODs基因家族成员的序列和表达模式进行了分析,并构建RcCAT和RcSOD1的pYES2.0表达载体与pGBKT7诱饵载体,分别进行了酵母胁迫分析和拟南芥酵母文库中互作蛋白的筛选。结果显示:(1)大花红景天中共有2条RcCAT基因,3条RcSOD基因和1条Cu/Zn SOD铜伴侣基因RcCCS。生物信息学分析显示上述基因的氨基酸序列与其同源基因具有较高的相似性(66.37%～94.51%),且均没有跨膜结构域,亚细胞位置预测RcCATs位于过氧化物酶体,RcSODs和RcCCS位于细胞质或线粒体。(2)qRT-PCR结果显示6个基因在根、茎、叶三个器官中均有表达且主要在叶片中表达,低温胁迫和植物激素ABA对基因表达量的影响显著。(3)酵母胁迫结果显示异源表达RcCAT和RcSOD1基因的阳性酵母菌株在冷、热、盐、碱、重金属和H₂O₂胁迫下的细胞活力均比pYES2.0空载菌株高。(4)通过酵母双杂交共筛选到4个与RcCAT互作明显的基因AtbHLH121(AT3G19860)、AtCPCK2(AT2G23070)、AtGRP4(AT5G50750)和AtRAPTOR1B(AT3G08850),3个与RcSOD1互作明显的基因AtEMB(AT5G11890)、AtMBP2(AT1G52030)和AtRH8(AT4G00660)。综上结果表明,大花红景天能够通过RcCATs和RcSODs基因广泛参与调控其生长发育、胁迫响应等代谢途径来适应高原恶劣的环境。     

The chorion genes of the medfly. II. DNA sequence evolution of the autosomal chorion genes s18, s15, s19 and s16 in Diptera

We present a total of approximately 15 kb of DNA sequences, encompassing four chorion genes Ccs18, Ccs15, Ccs19, Cc16 and their flanking DNA in the medfly C. capitata. Comparison of coding regions, introns and intergenic sequences in five Dipteran species, D. melanogaster, D. subobscura, D. virilis, D. grimshawi and C. capitata documented an extensive divergence in introns and coding regions, but few well conserved elements in the proximal 5′ flanking regions in all species. These elements are related to conserved regulatory features of three of the genes, including tissue- and temporal regulation. In the fourth, gene s15, significant alterations in the 5′ flanking region may be responsible for its changed temporal regulation in C. capitata. One long intergenic sequence, located in the distal 5′ flanking region of gene s18, is homologous to ACE3, a major amplification control element and contains an 80-bp A/T-rich sequence, known to stimulate strong binding of the origin recognition complex (ORC) in D. melanogaster. Analysis of the nucleotide composition of all chorion genes in C. capitata and D. melanogaster showed that C. capitata exhibit less biased representation of synonymous codons than does D. melanogaster.     

辣椒锌指蛋白DnaJ-Like基因家族鉴定及对高温胁迫的表达响应

植物DnaJ-Like锌指蛋白（DNAJE）是近年来发现的一类具有重要功能的蛋白,在光合作用、质体发育与运动和植物抗逆及防御反应中发挥重要作用。基于辣椒全基因组数据,对辣椒DNAJE基因家族（CaDNAJE）进行鉴定,利用生物信息学方法对基因和蛋白特征、比较进化、共线性关系及高温胁迫下基因表达模式等进行分析。结果表明,CaDNAJE基因家族有28个成员,不均匀的分布在10条染色体和3个Scaffold上,氨基酸序列长度为99-470 aa,分子量为10.05-52.26 kD,理论等电点（pI）为4.75-9.64,其编码蛋白主要定位在叶绿体和细胞核中;辣椒、番茄和拟南芥的比较进化分析可将其分为GroupⅠ 和GroupⅡ 2个亚族,同一亚族具有类似的蛋白保守motif和基因结构;CaDNAJE基因启动子区包含大量光响应、激素响应和胁迫应答元件;辣椒与拟南芥DNAJE之间存在10对共线性基因,辣椒种内仅有1对;辣椒不同组织转录组分析发现,GroupⅠ 中多数成员在各组织中均有高表达,而GroupⅡ 中除CaDNAJE2、CaDNAJE9等基因存在高表达外,多数基因表达量都很低甚至不表达;高温胁迫下,辣椒叶片过氧化氢含量急速上升后降低,丙二醛含量持续升高,抗氧化物酶活性也有不同程度的提高。同时,高温诱导热激转录因子Hsf和热激蛋白HSP耐热相关基因及CaDNAJE基因高表达,在不同胁迫时期发挥调控作用。推测CaDNAJE基因家族可能参与辣椒响应高温胁迫,提高其耐受力,以降低细胞损伤。     

Genetic analysis of mortality in murine angiostrongyliasis costaricensis using SMXA recombinant inbred mouse strains

The SMXA recombinant inbred mouse strain set was produced by systematic inbreeding from the F2 generation of a cross between two progenitor inbred strains, A/J and SM/J, which differed markedly with respect to the patterns of infection with Angiostrongylus costaricensis. We have applied this set to genetic analysis of mouse susceptibility to this nematode infection. The mortality was variable among substrains of the SMXA RI strains, indicating the involvement of multiple genes. Linkage analysis showed several chromosomal regions closely linked to mortality; chromosome 6 (D6Rik86, 87; P0.001), 10 (D10Rik66–D10Mit12; P=0.0058), 13 (D13Rik79, 80; P=0.0096) and 17 (D17Mit28–D17Rik76; P=0.0088).     

天然珙桐种群结构与动态特征在高低纬度地区的差异

作为我国特有的珍稀濒危物种,天然珙桐（Davidia involucrata Baill.）的种群特征已被众多文献所报道,但纬度变化对其结构和动态的影响还未见研究。本研究对比分析了四川平武县和云南滇东北两个地处相似经度而不同纬度区域的天然珙桐种群的年龄结构动态指数、静态生命表、生存力及其数量变动差异。结果表明：高、低纬度种群结构均为增长型,两地种群的存活曲线均属于Deevey-Ⅱ型,与高纬度的平武县种群相比,低纬度的滇东北珙桐种群表现出更高的增长趋势和较强的种群抗干扰能力;种群动态特征分析结果表明,高纬度的平武县珙桐种群幼龄级个体生长较好,中龄级个体竞争激烈,低纬度的滇东北种群幼龄级个体死亡率高,中龄级个体生长稳定。综上,天然珙桐种群结构和动态特征存在纬度差异。低纬度地区的珙桐幼树存活率低,但成年个体生长良好;高纬度地区的珙桐幼树生长较好,但中龄级个体死亡率高。     

橡胶树胶乳高表达热激蛋白HbHSP90.4基因抗逆功能分析

为了分析热激蛋白90（HSP90）基因在橡胶树（Hevea brasiliensis）逆境胁迫和激素转导中的作用,利用PCR技术从橡胶树品种热研73397胶乳中克隆得到HbHSP90.4基因全长cDNA序列,该基因含有1个2 451 bp开放阅读框（ORF）,编码816个氨基酸。生物信息学分析结果表明,HbHSP90.4含有HSP90 superfamily和HATPase superfamily结构域,属于HSP90家族成员。系统进化分析发现该蛋白与木薯MeHSP90具有较近的亲缘关系。亚细胞定位预测显示HbHSP90.4基因定位在内质网。qRT-PCR结果表明HbHSP90.4基因主要在橡胶树胶乳中表达。干旱、冷胁迫、橡胶树白粉菌侵染、H₂O₂和MeJA处理均可促进胶乳HbHSP90.4基因上调表达,而其在ETH、SA和ABA处理中均呈现显著下调表达。构建植物表达载体HbHSP90.4-mScarlet,为进一步的转基因植物的做成准备了材料。本研究为阐明胶乳HbHSP90.4基因响应橡胶树逆境胁迫过程和植物激素信号传导途径分子调控机制奠定坚实基础。     

珙桐—灯台树枝和叶的水提物对白菜种子萌发和幼苗生长的化感效应

为了证实珙桐（Davidia involucrata）及其伴生树种灯台树（Bothrocaryum controversum）是否会通过化感作用影响其他植物的种子萌发和幼苗生长,以维持二者长期稳定的伴生关系,本研究以平武县野生珙桐及灯台树的枝、叶水提液为材料来源,以白菜（Brassica pekinensi）的种子为受体,探究2种植物的枝、叶及其混合后的5种质量浓度（0、0.025、0.050、0.075、0.100 g·mL^-1）水提液对白菜的种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明：①珙桐和灯台树的枝水提液对白菜种子萌发影响较小,对幼苗生长有显著促进作用且随质量浓度增加而增大（P＜0.05）。②珙桐和灯台树的叶水提液对白菜种子萌发均具有显著抑制作用（P＜0.05）,但对幼苗生长的影响各不相同。前者呈现随质量浓度增加的“低促高抑”现象,而后者呈现随质量浓度增加“抑制增加”的特点。③不同来源的枝—叶混合的水提液对白菜种子萌发均表现出显著的抑制作用（P＜0.05）,但对幼苗生长均随质量浓度增加表现出“低促高抑”特点。上述结果证实了珙桐和灯台树枝、叶水提液对同一受体植物的种子萌发和幼苗生长的化感作用确实存在差异,树种、部位和质量浓度不同均会导致化感作用的强度和方向不同。这种现象可能是植物在群落中为了维持稳定的种间关系而长期进化的结果。     

橡胶树热激蛋白HbHSP90.8-1基因的克隆与功能分析

白粉病是橡胶树生长发育过程中主要叶部病害之一。热激蛋白90(HSP90)分子伴侣在植物逆境胁迫抗性中起着重要作用。为研究HSP90家族成员结构及其在橡胶树抗白粉病中的功能,利用PCR技术从橡胶树品种热研73397叶片中克隆HbHSP90.8-1并采用生物信息学等技术对其结构和功能进行分析。结果表明,HbHSP90.8-1 cDNA序列全长2 844 bp,开放阅读框（ORF）2 454 bp,编码817个氨基酸。HbHSP90.8-1编码一个有信号肽、无跨膜结构且定位预测在内质网上的稳定亲水蛋白,存在HSP90 superfamily和HATPase superfamily结构域。系统进化分析结果表明橡胶树HbHSP90.8-1与木薯MeHSP90的亲缘关系最近,与麻风树JcHSP90聚为一类。通过qRT-PCR分析结果表明HbHSP90.8-1在橡胶树不同组织中均有表达,其在胶乳中的表达量最高;HbHSP90.8-1基因在白粉菌侵染、H2O2、ABA和ETH处理叶片中,表达量均呈现显著上调趋势;在MeJA和SA激素处理下,HbHSP90.8-1表达量呈现下调的趋势。说明HbHSP90...     

新疆翠雀花属二新种

描述了自新疆维吾尔族自治区发现的毛茛科翠雀花属二新种,腺梗翠雀花和巩留翠雀花,并分别给出了此二种与其近缘种的区别特征。     

AtERF49在拟南芥应答盐碱胁迫中的作用

盐碱胁迫是造成作物减产的主要逆境因素之一。植物AP2/ERF（APELATA2/ethylene response factors）转录因子在植物生长发育及其响应非生物逆境胁迫过程中发挥重要作用。探究AtERF49在拟南芥中对盐碱胁迫的应答,为深入解析AtERF49参与植物对盐碱胁迫的分子机理奠定基础。选取拟南芥野生型Col-0、过表达AtERF49转基因拟南芥和CRISPR/Cas9突变体erf49为试验材料,用150 mmol/L混合盐碱（摩尔比NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1）溶液进行处理,使用荧光定量PCR技术对该基因的基本特性、盐碱胁迫及光合响应基因表达模式等进行分析。结果表明,盐碱胁迫处理后,突变体erf49叶片萎蔫并发生白化,而过表达AtERF49植株叶片稍有变黄。此外,在盐碱胁迫条件下,过量表达AtERF49上调盐碱胁迫响应基因（RD29A和RAB18）以及光合响应基因rbcL的表达。拟南芥叶片叶绿素荧光参数测定结果表明,过表达AtERF49植株的光系统Ⅱ实际量子产能Y（Ⅱ）、光化学淬灭系数（qP）显著高于Col-0,光损伤程度（NO）和非光化学淬灭系数（qN）显著低于Col-0,而突变体erf49与之相反。因此,AtERF49通过调控下游盐碱胁迫响应基因的表达以及植物的光合作用效率,改变参与植物对盐碱胁迫的应答。     

Expression profiles of two novel lipoxygenase genes in Populus deltoides

In the present study, we cloned two lipoxygenase genes, PdLOX1 and PdLOX2 (GenBank accession no. DQ131178, DQ131179), from Populus deltoides cv. ‘Lux’ (I-69/55). A prokaryotic expression analysis of PdLOX1 and PdLOX2 revealed that the encoded exogenous proteins were identical to the predicted molecular weights and possessed the expected lipoxygenase activities. Chromatogram analysis indicated that the two lipoxygenase mainly possess 13-LOX activity. Phylogenetic analysis of the derived amino acid sequences of known lipoxygenases revealed that PdLOX1 and PdLOX2 were members of the type 2 13-LOX family of genes. This class of lipoxygenases is known to be involved in biotic and abiotic stress. Using real-time RT-PCR, we evaluated PdLOX1 and PdLOX2 expression following exposure to a Poplar fungal pathogen (Marssonina brunnea f. sp. Multigermtubi), mechanical injury, methyl jasmonate (MeJA), or salicylic acid (SA). We report that both PdLOX1 and PdLOX2 expression levels were increased following exposure to M. brunnea f. sp. Multigermtubi, with the pathogen exerting a relatively stronger influence on PdLOX1 expression. Furthermore, expression levels of the two genes were also up-regulated by mechanical damage and exposure to MeJA. In contrast, both PdLOX1 and PdLOX2 expression was down-regulated by SA treatment. We propose that the two novel lipoxygenases may play an important role in Poplar resistance to biotic and abiotic stress.