转金属硫蛋白aa突变体基因的矮牵牛对铅的抗性及积累的研究

利用农杆菌介导的方法将MT及aa基因导入矮牵牛中,转基因植株对铅（Pb）的抗性及吸收能力明显于对照,转MT及aa基因的植株分别能在150及200μmol/L Pb中正常生长,而对照只能在50mol/L Pb中正常生长,转MT及aa基因植株后代种子萌发与对照相比表现出明显的抗Pb优势,Pb的吸收实验表明转MT、aa基因的植株对Pb的吸收分别比对照提高了28％和35％。     

转mMT—Ⅰ基因烟草对Cd^2＋的耐受力及其细胞学研究

转小鼠金属硫蛋白 ( m MT- )基因烟草 ( N icotiana tabacum L.;90 0 82 )的 F1和对照株对 Cd2 的抗性有明显差异。在含有不同浓度 Cd2 ( 0～ 1 0 0 μmol/L)的培养基上转基因植物生长正常 ,表现出了对Cd2 的高度抗性。而对照株在 Cd2 2 0 μmol/L的浓度下即受到毒害。转基因株中 Cd2 总量及结合态和游离态 Cd2 含量、根的生长速率、细胞分裂指数均明显高于对照 ,而染色体畸变率则明显低于对照株。Southern blot、Western blot、Cd2 含量的原子吸收测定、镉 /血红蛋白饱和法分析 m MT含量表达的结果证明 :转基因株对 Cd2 的高度抗性是 m MT- 基因表达的结果。在不含 Cd2 的培养基上转基因株和对照株均未发现 MT的表达 ,而在含 Cd2 1 0 0μmol/L的培养基上只有转基因株的根与叶检测到 MT的表达。     

小鼠金属硫蛋白突变体αα-cDNA在烟草中的表达及转基因烟草对Cd~(2+)抗性的提高

金属硫蛋白是一类小分子量的金属结合蛋白 ,有 β,α两个结构域 .用另一个 α结构域取代金属硫蛋白的 β结构域 ,得到突变体 αα.通过 PCR法在 αα- c DNA翻译起始密码子 ATG前加入植物偏爱的碱基组合 AACA,构建 Ca MV双 35S启动子驱动的 αα- c DNA植物表达载体 p GPTVd35S-αα,此载体以抗除草剂基因 ( bar)作为选择标记物 .用根癌农杆菌介导的叶盘法对栽培种烟草 NC89进行转化 .Southern和 Western印迹分析表明突变体αα- c DNA已整合进入烟草基因组并且可以正常表达 .Northern印迹结果显示突变体αα- c DNA在烟草根部的表达强于叶部 .烟草根、茎、叶Cd2 +含量分析表明 ,转基因植物与对照相比 ,Cd2 +更多地集中在根部 ,在一定程度上降低了叶片中的 Cd2 + 含量 .Cd2 + 抗性实验进一步证明突变体αα- c DNA的表达提高了转基因烟草对 Cd2 + 的抗性 :转基因烟草在 2 0 0μmol/L Cd Cl2 条件下生长正常 ,在 40 0μmol/Cd Cl2 培养基内也可以存活 .而 1 0 0μmol/L Cd Cl2 即成为对照烟草的致死剂量 .     

转金属硫蛋白基因(MT1)烟草耐NaCl胁迫能力

为明确柽柳(Tamarix sp.)金属硫蛋白(MT1)基因过量表达对提高植物耐NaCl能力的作用,对转MT1因烟草进行分子检测和生理特性分析,结果表明具有卡那霉素抗性的转基因植株经RT-PCR Southern杂交均表现为阳性,说明外源MT1基因已整合到烟草基因组,并且得到了表达。金属硫蛋白基因的过量表达提高了转基因烟草植株的耐NaCl能力,表现为在含有150mmol/L和300mmol/L NaCl的MS培养基上,转基因植株的株高和鲜重均明显优于非转基因株系;在生理性状上表现为转基因植株丙二醛(MDA)含量明显低于非转基因株系,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性比非转基因株系明显增加。     

转金属硫蛋白及其突变体αα基因烟草的T1代性状分析

转金属硫蛋白MT及其突变体αα的烟草自交得到T1代,转基因植株的重金属抗性和除草剂抗性在后代中得到保持,不同的转基因株系在含有除草剂的培养基中萌发时表现出不同的抗性分离比,说明外源基因在植物染色体内可能有不同的整合拷贝数。两种转基因烟草在含有不同浓度Cd的培养基中萌发时表现出高的重金属抗性,其中转αα基因烟草对Cd的抗性优势在T1代种子萌发实验中更加明显。以MT cDNA为探针进行Southern blot杂交,在T0代和T1代同时检测到两种转基因烟草外源基因的存在,证明外源基因确实整合到烟草基因组内并稳定传递到后代。Western blot结果证明了外源基因在烟草第二代的表达,纯合株系仍需要进一步的筛选。     

转金属硫蛋白及其突变体αα 基因烟草的Tl代性状分析

转金属硫蛋白MT及其突变体αα的烟草自交得到T1代,转基因植株的重金属抗性和除草剂抗性在后代中得到保持.不同的转基因株系在含有除草剂的培养基中萌发时表现出不同的抗性分离比,说明外源基因在植物染色体内可能有不同的整合拷贝数.两种转基因烟草在含有不同浓度Cd的培养基中萌发时表现出高的重金属抗性,其中转αα基因烟草对Cd的抗性优势在T1代种子萌发实验中更加明显.以MTcDNA为探针进行Southernblot杂交,在T0代和T1代同时检测到两种转基因烟草外源基因的存在,证明外源基因确实整合到烟草基因组内并稳定传递到后代.Westemblot结果证明了外源基因在烟草第二代的表达.纯合株系仍需要进一步的筛选.     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照,从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力.结果表明:转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高;最大净光合速率和饱和光强比野生藻高,呼吸速率和补偿光强比野生藻低;转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍,具有较高的细胞生长速率;气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥.     

不同浓度IAA对浮萍生长及淀粉积累的影响

以新型能源植物浮萍为试材,设置0（对照）、0.001、0.01、0.1、1 和10 μmol/L的IAA处理,通过光照培养室营养液水培试验,研究不同浓度IAA对浮萍生长及淀粉积累的影响。结果表明：（1）低浓度（0.001、0.01和0.1 μmol/L）的IAA可以有效促进浮萍叶绿素含量、净光合速率和干物质的积累,分别比对照显著增加14.7%、10.6%和28.1%,并以0.001 μmol/L IAA处理效果最佳。（2）高浓度（1 和10 μmol/L）IAA可以调节浮萍淀粉的积累,增强淀粉合成关键酶ADPG焦磷酸化酶（AGPase）的活性,淀粉含量和AGPase活性在10 μmol/L的IAA处理下分别比对照显著增加35.0%和14.1%。研究表明,低浓度IAA处理能有效促进浮萍叶绿素的合成和光合作用的进行,从而有利于生物量的积累;高浓度IAA可以通过增强浮萍AGPase的活性来促进淀粉含量和淀粉总量的积累。     

转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长潜力分析

以野生聚球藻7002为对照, 从室温吸收光谱、光合放氧速率、生长动力学参数以及气升式光生物反应器中的生长特性阐述了转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的生长优势和培养潜力。结果表明: 转MT聚球藻室温可见光光谱吸收峰比野生藻略高; 最大净光合速率和饱和光强比野生藻高, 呼吸速率和补偿光强比野生藻低; 转MT聚球藻摇瓶培养的最大细胞浓度为野生藻的1.74倍, 具有较高的细胞生长速率; 气升式光生物反应器有利于转MT基因聚球藻生长潜力的发挥。     

镉对平菇菌丝生长及同工酶表达的影响

采用液体培养研究了不同浓度镉（Cd）处理7d对平菇（Pleurotus ostreotus）菌丝体生长及其同工酶表达的影响.结果表明,50 μmol/L Cd处理对平菇菌丝生长抑制率为55.6%,2000μmol/L Cd为菌丝生长致死浓度.同工酶活性电泳图谱显示,Cd处理不仅改变酯酶（EST）、乳酸脱氢酶（LDH）、过氧化物酶（POD）和超氧化物岐化酶（SOD）同工酶带数,而且也影响各酶带的表达强度.50 μmol/L和100μmol/L Cd处理分别诱导出2条和3条新的POD同工酶带,而抑制一条分子量较大的POD酶带的表达,但明显增强总的POD活性.正常生长的平菇菌丝体LDH同工酶谱只出现2条酶带,50 μmol/L以下Cd处理不影响其同工酶的表达,100 μmol/L Cd处理组2条同工酶带均消失.50和100μmol/L Cd处理能够显著增强SOD活性,且诱导2条SOD同工酶表达.100μmol/L及其以下浓度Cd处理均能提高EST的活性,这可能具有加速细胞内酯类化合物水解而增加羧基的数量以螯合更多的游离Cd离子而解Cd毒的作用.Cd浓度在50μmol/L以下时,随着处理浓度的增加,对金属硫蛋白的诱导作用呈逐渐增强的趋势,而100 μmol/L Cd的诱导作用减弱.     

施钾与蚜虫取食诱导的水杨酸对马铃薯抗虫性的影响

【目的】探讨施钾条件下,蚜虫取食诱导的水杨酸在促进马铃薯Solanum tuberosum抗虫性方面的作用机制,为提高作物抗虫性提供科学依据。【方法】施钾(外施硫酸钾6 g/株)、虫害(桃蚜Myzus persicae取食, 5头成虫/株)、施钾+虫害及外源水杨酸(浓度分别为15, 30和45 μmol/L,喷施量20 mL/株)条件下,测定马铃薯叶片中水杨酸和脯氨酸含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及抗氧化酶［过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)］活性。【结果】结果表明：与未处理对照相比,施钾、虫害、施钾+虫害处理后马铃薯叶片中内源水杨酸含量分别增加了1.1,1.3和1.5倍,PAL活性分别增加了23.3%, 22.3%和35.0%。在施钾、虫害、施钾+虫害3个处理中,施钾+虫害处理的马铃薯叶片中内源水杨酸含量和PAL活性均为最高。用不同浓度外源水杨酸喷施马铃薯叶片,不论是否施钾,用浓度为15 μmol/L水杨酸喷施马铃薯植株后,其SOD活性均显著高于对照组。施钾后除喷施30 μmol/L水杨酸溶液外,喷施15和45 μmol/L水杨酸溶液的马铃薯植株POD活性均显著高于各自对照,活性分别为各自对照的1.7和1.8倍。施钾组中CAT活性在15和30 μmol/L水杨酸喷施后均显著高于对照,分别为对照的1.3和1.5倍。喷施15 μmol/L水杨酸后,马铃薯叶片中脯氨酸含量(1.2 OD/g pro)较对照(0.4 OD/g pro)显著升高。【结论】虫害、施钾+虫害处理均能提高马铃薯叶片中水杨酸含量和PAL活性。15 μmol/L外源水杨酸显著提高了施钾组中POD, SOD和CAT活性及脯氨酸含量,说明15 μmol/L是所用最适水杨酸浓度,该浓度下水杨酸与施钾具有正交互作用。结果提示虫害与施钾共同作用能增强水杨酸信号途径,从而提高植物的抗虫性。     

茉莉酸对水稻侧根发生的影响

实验材料为水稻(Oryza sativa L.)栽培品种"IR8"(国际水稻所8号)及其少侧根突变体MT10.将2 d水稻幼苗种子根全部浸入0.016～50 μmol/L 茉莉酸(JA)溶液处理2 d,结果表明JA显著抑制种子根的伸长,其抑制程度与JA浓度成正比.不高于2 μmol/L的JA显著促进侧根的发生,每cm的侧根数目随浓度的增加而增加,最多可增加到原来的168%("IR8")和285%(MT10).10 μmol/L的JA仍促进处理过程中和处理后生成根区段的侧根数目的增加,但明显抑制处理前生成根区段侧根的发生,每cm的侧根数目有所下降.     

AtNHX1基因对荞麦的遗传转化及抗盐再生植株的获得

通过农杆菌介导法将拟南芥液泡膜Na /H 反向转运蛋白基因AtNHX1转入荞麦中,在2·0mg/L6-BA、0·1mg/LIAA、1mg/LKT、50mg/L卡那霉素和500mg/L头孢霉素的MS培养基上进行选择培养,从来源于864块外植体的36块抗性愈伤组织中共获得426棵再生植株(转化频率为4·17%)。经PCR、Southern印迹分析、RT-PCR和Northern检测,初步证实AtNHX1基因已整合至荞麦基因组中。用200mmol/L的盐水对转基因植株和对照植株进行胁迫处理6周,转基因植株能够生存,而对照植株死亡。用不同浓度的NaCl溶液处理转基因植株和对照植株,发现Na 及脯氨酸含量在转基因植株中的积累水平显著高于对照植株,而K 的含量在转基因植株中的积累水平低于对照植株。次生代谢产物黄酮类化合物芦丁在转基因植株根、茎和叶片中的含量也比对照植株明显要高。这些结果表明利用基因工程手段提高作物的耐盐性是可行的。     

对羟基苯甲酸胁迫下褪黑素对黄瓜胚根生理生化特性的影响

以‘津研四号’黄瓜为试材,分别用0、2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20 mmol·L^-1浓度的对羟基苯甲酸(PHBA)溶液对黄瓜种子处理72 h,选出胁迫作用较明显的10 mmol·L^-1浓度;再分别用0、1、10、25、50、75、100 μmol·L^-1的褪黑素(MT)溶液对10 mmol·L^-1 PHBA下的黄瓜种子预处理24 h,72 h后观察MT的缓解效果.结果表明: 缓解PHBA胁迫效果最明显的MT浓度为75 μmol·L^-1.随着PHBA浓度的升高,黄瓜种子胚根伸长的抑制作用明显增加;用10、25、50、75、100 μmol·L^-1的MT预处理PHBA胁迫下的黄瓜种子均能不同程度缓解PHBA胁迫对胚根的抑制作用,其中以75 μmol·L^-1的MT缓解效果最好.用MT预处理黄瓜种子可显著提高PHBA胁迫下黄瓜种子中淀粉酶活性及胚根中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,并降低胚根中O₂^-·的产生速率及H₂O₂和丙二醛含量.外源MT能够通过降低氧化胁迫和促进淀粉的分解转化来降低PHBA对黄瓜发芽的影响.     

金属元素对No.24菌株生长及发酵产物活性的影响

目的：测定不同金属元素对拮抗链霉菌No.24菌株的生长及发酵产物活性的影响。方法：以枯草芽孢杆菌为供试菌株,采用管碟法测定添加不同金属元素后,No.24菌株发酵产物对枯草芽孢杆菌的活性变化情况。结果：生物活性测定结果表明,不同的金属元素对No.24菌株的生长及发酵产物的活性都有不同程度的影响。Hg^2＋、Ag^2＋和Pb^2＋能强烈抑制该菌的生长,Au^2＋、Sr^2＋、Co^2＋、Mo^2＋对其生长有一定的抑制作用,生长量略低于对照;Mn^2＋、Ba^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋对其生长没有明显影响;Ca^2＋、Mg2＋对该菌的生长有一定的促进作用,菌体生物量明显高于对照。在0.001mol/L的浓度下,在培养基中加入Co^2＋、Au^2＋、Sr^2＋,其发酵产物的杀菌活性分别为对照的74.67%、55.10%和61.95%;Ag^2＋、Hg^2＋和Pb^2＋能强烈抑制该菌菌体生长;Ca^2＋和Mg^2＋则对菌的生长有明显的促进作用,当培养基中添加0.001mol/L、0.002mol/L的Mg^2＋时其发酵产物的杀菌活性分别提高到136.36%和154.55%;当培养基中添加0.001mol/L0、.002mol/L的Ca^2＋时其发酵产物的杀菌活性分别提高到122.73%和145.45%;在培养基中同时添加Mg^2＋和Ca^2＋时,且浓度为Mg^2＋0.002mol/L＋Ca^2＋0.003mol/L时,其发酵产物的对枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径为40mm,与对照相比,其活性提高到了181.82%,生物量提高到了162.18%。     

转甜瓜CmSAMDC基因拟南芥的获得及其耐盐性研究

该研究以哥伦比亚生态型野生拟南芥为材料,将甜瓜CmSAMDC基因构建到植物双元表达载体pCAMBIA1304上,采用农杆菌介导法转入拟南芥,在含有50mg/L潮霉素(Hyg)MS固体培养基上筛选转基因后代,并利用T3代转基因幼苗进行耐盐性分析。结果显示:(1)成功构建了植物超表达载体35S∷CmSAMDC,并经农杆菌介导法转化拟南芥,潮霉素抗性筛选后获得了转CmSAMDC基因拟南芥T3代植株。(2)转CmSAMDC基因拟南芥T3代幼苗在含100、150、200mmol/L NaCl培养基中,侧根长势比野生型植株更为健壮;在200mmol/L NaCl浇灌处理后,转CmSAMDC基因T3代植株仍能维持正常生长,而野生型植株的生长明显受到抑制;在400mmol/L NaCl浇灌处理后16d,野生型植株逐渐死亡,而转基因植株仍能继续存活;对盐胁迫后植株的脂质过氧化程度(MDA)测定显示,野生型植株MDA水平较转基因植株上升更为明显。研究表明,过表达甜瓜CmSAMDC基因增强了转基因拟南芥的耐盐性。     

氧化胁迫对Alkalibacterium sp. F26防御酶和辅因子的影响

将一株能够高产过氧化氢酶的低度嗜盐嗜碱茵Alkalibacterium sp.F26作为模式微生物,采用高效液相色谱技术测定胞内代谢物浓度,研究氧化胁迫对其防御酶活性和辅因子的影响.研究结果表明:相比低浓度H2O2(＜1 mmol/L)胁迫,此菌株在高浓度H2O2(＞1 mmol/L)胁迫下的应答表现曼为明显:经3 mmol/L H2O2胁迫后胞内CAT酶活为106.54 U/mg protein,是对照产量的1.76倍;ATP浓度则从对照浓度20.55 μmol/L下降到17.80 μmol/L;NAD 浓度自对照样品的69.89 μmol/L减少至31.77 μmol/L.由于ATP和NAD 浓度的减少,相比未经过H2O2胁迫菌体.细胞能荷值EC从0.77降低至0.68,NADH/NAD 则从0.08增加至0.41.然而,这种应答机制在细胞受到低浓度H2O2的胁迫后并不明显:除发现100 μmol/L H2O2能够导致细胞防御机制的激活而使胞内ATP浓度相比对照有所增加的情况外,经50 μmol/L和500 μmol/L H2O2胁迫后胞内ATP水平从对照的22.69 μmol/L只下降到22.38 μmol/L和13.70 μmol/L;并且此种胁迫条件下NADH浓度变化也不显著.     

转10kD玉米醇溶蛋白基因甘薯蛋白质及农艺性状分析

目的:检测转10kD玉米醇溶蛋白基因甘薯蛋白质及农艺性状的变化,初步证明外源目的基因在转基因甘薯中能够表达。方法:以转基因甘薯和非转基因甘薯无菌苗及田间栽培苗为试材,对两者叶片、叶柄、茎、根不同器官醇溶性和水溶性蛋白质含量,以及田间栽培中植株农艺性状的变化作了比较研究。结果:离体培养20d转基因植株根中醇溶性蛋白质含量较对照增加了330.43%,是对照的4.30倍;田间栽培45d转基因植株叶片、茎、根中醇溶性蛋白质含量分别是对照植株的8.38倍、4.60倍、5.19倍,较对照分别高出738.30%、360.26%、418.60%;田间栽培中转基因植株的形态及生长状况分析表明,转基因植株中外源遗传物质的存在对植株生长状况影响不显著。结论:初步证实了转基因甘薯中外源目的基因能够特异表达。     

金属硫蛋白突变体的植物高效表达载体的构建及其在烟草中的表达

金属硫蛋白有α、β两个结构域（ｄｏｍ ａｉｎ）,其中α结构域优先结合Ｃｄ２＋ 和Ｈｇ２＋ ．小鼠αα突变体在大肠杆菌中已经构建并得到表达,其转基因植株已得到,可在Ｃｄ３００（３００ μｍ ｏｌ／Ｌ）中生长．为了进一步提高外源基因在烟草中的表达量,首先用ＰＣＲ 的方法设计引物,在基因翻译起始密码子ＡＴＧ 附近加入植物偏爱的碱基组合ＡＡＣＡＡＴＧ．另外,将该突变体基因插入具有双３５ Ｓ（ＣａＭＶ３５Ｓ）强启动子的植物双元表达载体ｐＧＰＴＶｄ３５Ｓ－ＢＡＲ中,获得了带有αα突变体的植物双元表达载体．通过农杆菌介导的叶盘转化法转化烟草ＮＣ８９,获得了抗除草剂的转基因植株．经ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 和蛋白Ｄｏｔ－ｂｌｏｔｔｉｎｇ 检测,证明了αα突变体在烟草中的嵌合与表达．抗重金属实验证明转基因烟草可以在Ｃｄ４００（４００ μｍ ｏｌ／Ｌ）中生长．     

镉暴露大鼠睾丸支持细胞金属硫蛋白表达的时相研究

啮齿目动物的睾丸较肝脏对镉毒性更为敏感.为阐明不同组织细胞的镉毒性分子机制,对镉暴露大鼠睾丸支持细胞与肝脏金属硫蛋白基因(MT)的表达及镉蓄积进行了时相研究.成年雄性SD大鼠低剂量镉(4.0 μmol/kg)皮下注射后,立即进行睾丸支持细胞和肝脏组织的分离.采用RT-PCR技术分析mRNA,并用光密度扫描作半定量分析,蛋白质定量用ELISA方法,原子分光光度吸收法测定镉浓度.结果显示：镉暴露1 h后肝脏MT mRNA即有明显的诱导表达,3 h达高峰;支持细胞也有明显的诱导表达, 6 h达高峰.镉暴露后肝脏MT有明显的诱导表达,但睾丸支持细胞不但未见MT增加而且还稍有下降.提示：a.镉对MTmRNA的诱导表达具有时间依赖性和组织特异性.b.镉虽然能诱导睾丸MT的转录,但没有促进其MT的合成,这可能是睾丸对镉毒性与致癌作用较肝脏更敏感的重要原因.