大豆苗期茎秆相关性状对荫蔽的响应

通过设置自然光照和遮荫环境2个处理,对51份大豆种质资源的苗期茎秆相关性状进行研究。结果表明:大豆茎秆相关性状在自然光照和遮荫环境下的变异系数分别为8.40%~78.06%和11.27%~84.68%,除第1、2节节间长度外,其他各性状在荫蔽环境下的变异系数均高于在自然光照下的变异系数。苗期荫蔽胁迫导致大豆株高、最低分枝高度、各节间长度极显著增加(P0.01),而茎粗、分枝数、主茎节数极显著降低。对2种光照环境下的株高指数进行分析发现,株高指数IL以及I2、I4和I6在2种光照环境下差异达到显著水平(P0.05)。相关分析表明,在荫蔽环境下,除第1节外,大豆株高与各节间长度呈显著或极显著正相关,与主茎节数相关性不显著。通径分析表明,自然光照下,第10(0.752)、11(0.736)节对株高的正向作用最大,而在荫蔽环境下,第7(0.752)、10(0.732)节对株高的正向效应较大。在筛选的材料中,有6份材料的株高在2种光照环境下差异不显著,可为套作大豆品种选育奠定基础。     

铁蛋白基因表达对烟草耐低铁能力的影响

铁是植物生长发育的必需元素。由于土壤中的三价铁离子不能被植物直接利用, 使一些植物经常表现出缺铁症状。为探讨利用铁蛋白基因提高植物耐低铁胁迫的作用, 利用农杆菌介导法将大豆铁蛋白基因SoyFer1和内源反义铁蛋白基因NtFer2的cDNA分别导入烟草基因组, 采集转基因烟草种子。对T1转基因烟草的卡那霉素抗性分析表明, 整合到烟草基因组的外源基因多为单拷贝基因, 也有少数为多拷贝基因。对具有卡那霉素抗性的转基因植株进行PCR检测和Northern杂交分析表明, 外源基因已整合到烟草基因组中, 并且得到了正确表达。将转基因株系移栽到铁离子浓度不同的培养基中生长2个月后进行比较表明, 转大豆铁蛋白基因烟草株系的生长量明显高于非转基因烟草株系, 而转内源反义铁蛋白基因烟草株系的生长量则明显低于非转基因烟草株系。转大豆铁蛋白基因和转内源反义铁蛋白基因烟草株系的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性等生理性状也发生了明显变化, 表现为转大豆铁蛋白基因株系的叶绿素含量明显增加, POD活性明显增强, MDA含量明显降低; 而转内源反义铁蛋白基因株系的叶绿素含量、POD活性和MDA含量等则表现为与转大豆铁蛋白基因株系的相反。铁蛋白过量表达提高了烟草耐低铁能力, 而铁蛋白抑制表达则降低了烟草耐低铁能力。     

铁蛋白基因表达对烟草耐低铁能力的影响

铁是植物生长发育的必需元素。由于土壤中的三价铁离子不能被植物直接利用。使一些植物经常表现出缺铁症状。为探讨利用铁蛋白基因提高植物耐低铁胁迫的作用,利用农杆菌介导法将大豆铁蛋白基因SoyFer1和内源反义铁蛋白基因NtFer2的cDNA分别导人烟草基因组,采集转基因烟草种子。对T1转基因烟草的卡那霉素抗性分析表明,整合到烟草基因组的外源基因多为单拷贝基因,也有少数为多拷贝基因。对具有卡那霉素抗性的转基因植株进行PCR检测和Northern杂交分析表明,外源基因已整合到烟草基因组中,并且得到了正确表达。将转基因株系移栽到铁离子浓度不同的培养基中生长2个月后进行比较表明,转大豆铁蛋白基因烟草株系的生长量明显高于非转基因烟草株系,而转内源反义铁蛋白基因烟草株系的生长量则明显低于非转基因烟草株系。转大豆铁蛋白基因和转内源反义铁蛋白基因烟草株系的叶绿素含量、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活性等生理性状也发生了明显变化,表现为转大豆铁蛋白基因株系的叶绿素含量明显增加,POD活性明显增强,MDA含量明显降低：而转内源反义铁蛋白基因株系的叶绿素含量、POD活性和MDA含量等则表现为与转大豆铁蛋白基因株系的相反。铁蛋白过量表达提高了烟草耐低铁能力,而铁蛋白抑制表达则降低了烟草耐低铁能力。     

低温处理对异育银鲫腹部脂肪组织能量代谢相关基因表达的影响

本文以异育银鲫为研究对象,将其在4 ℃水温条件下暂养12 h,研究其脂肪组织在低温环境下的基因表达变化。HE染色切片和透射电镜拍照结果显示,并未观察到由低温处理导致的组织学显著变化,如明显的线粒体结构增多现象。利用Western blot分析手段,检测了常温和低温处理异育银鲫腹部脂肪组织中的线粒体蛋白分子COX IV的表达水平,发现经过低温处理,异育银鲫脂肪组织中的线粒体蛋白COXIV略有增加。荧光定量PCR的结果显示,在低温环境下,异育银鲫腹部脂肪组织中的Cell Death Inducing DFFA Like Effector A（cidea）, Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha（pgc1）, Peroxisome Proliferator Activated Receptor Gamma（pparg）, Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta（ppargca1）, uncoupling protein 1（ucp1）, uncoupling protein 2（ucp2）和uncoupling protein 3（ucp3）等基因的转录表达均出现了显著上调。这是首次证实鱼类腹部脂肪组织中的UCP分子均可以被低温诱导上调表达。     

氮处理对大豆根瘤固氮能力及GmLbs基因表达的影响

共生根瘤的固氮效率受外界氮素的严格调控。除固氮酶活性外,豆血红蛋白(Lb)浓度亦是反应固氮能力的重要指标。为明确氮水平对生物固氮作用的影响,以大豆(Glycine max)为材料,在低氮(0.53 mmol·L–1)条件下接种根瘤菌,30天后再进行高氮(5.3、10、20、30和40 mmol·L–1)处理7天,分析L...     

光照对大豆叶片苯丙氨酸裂解酶(PAL)基因表达及异黄酮合成的调节

异黄酮是大豆体内特别是种子中积累的一类重要的次生代谢产物,它具有特殊的生物效能。本实验在不同水平（ＲＮＡ／酶／产物）上研究不同光照条件对大豆叶片异黄酮合成过程中的第一个关键酶苯丙氨酸氨基裂解酶（ＰＡＬ）基因表达的影响。研究发现,在光照条件下ｐａｌ表达量比黑暗条件下高,而且其影响程度与品种有关系,种子中异黄酮含量低的品种表现更敏感;其ｍＲＮＡ的合成受红光、蓝光、紫外光的促进,其中紫外光最有效;随着处     

不同荫蔽栽培下亏缺灌溉对干热区小粒咖啡水光利用和产量的影响

干热区小粒咖啡水光管理粗放,产量和品质得不到保证.为探明干热区小粒咖啡最佳灌水和荫蔽栽培耦合模式,通过大田试验,设3个灌水水平(充分灌水、轻度亏缺灌水和重度亏缺灌水)和4个荫蔽栽培模式(无荫蔽:单作咖啡;轻度荫蔽:4行咖啡间作1行香蕉;中度荫蔽:3行咖啡间作1行香蕉;重度荫蔽:2行咖啡间作1行香蕉),研究香蕉荫蔽栽培下亏缺灌溉对小粒咖啡生长、叶片光合特性、水光利用和产量的影响.结果表明: 小粒咖啡叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)、叶片水分利用效率(LWUE)、叶片表观光能利用效率(LRUE)随灌水量的增大而增大,胞间CO₂浓度(C_i)随灌水量的增大而减小;与充分灌水相比,轻度亏缺灌水的干豆产量减小9.4%,重度亏缺灌水的干豆产量减小36.7%,水分利用效率(WUE)减小16.9%.P_n、T_r、g_s、LWUE随荫蔽度的增大呈先增大后减小的趋势,中度荫蔽栽培的增量最大;与无荫蔽模式相比,轻度荫蔽模式干豆产量增加13.0%,WUE增加12.9%,中度荫蔽栽培模式干豆产量增加23.1%,WUE增加23.4%.干豆产量、WUE、百粒咖啡豆的体积和百粒鲜质量随灌水量和荫蔽度的增大呈不同程度增大,其中,中度荫蔽栽培下充分灌水的干豆产量和WUE增量最大.相同土层深度的土壤含水率随荫蔽度的增加而减小;在0~50 cm土层,土壤含水率随土层深度的增加先增大后减小.LRUE与光合有效辐射呈显著的负指数关系或符合Logistic曲线变化.因此,从优质高产、水光高效利用的综合效益考虑,中度荫蔽栽培下充分灌水是小粒咖啡灌水处理和香蕉荫蔽栽培模式的最佳组合.     

不同方式处理牛粪对大豆生长和品质的影响

大型养殖场粪便堆积造成严重的环境污染,对这类废弃物开展资源化利用研究具有重要生态学和经济学意义。以不施肥料处理(CK)为对照,研究了生态养殖场牛粪经腐熟(DD)和蚯蚓处理(RD)后对大豆生长与品质的影响。研究表明:生态养殖场牛粪经过两种处理后,在一定施用量范围(DD≤30 t/hm2,RD≤45 t/hm2)内,可显著增加大豆株高、分株数、干物质积累,促进植株生长,增加单株荚数、籽粒数、籽粒重,提高大豆产量(P<0.01)。施入腐熟牛粪30 t/hm2株高和单株结荚数比CK分别增加24.2 cm、63%;经蚯蚓处理后,可以提高牛粪施用量的上限,施入蚯蚓处理过的牛粪45 t/hm2时产量最高、单株结荚数最多,比CK分别增加72%和75%(P<0.01);施入蚯蚓处理过的牛粪15 t/hm2时,粗蛋白含量、蛋脂总量最高,比CK分别增加7%和6%(P<0.01)。本研究可为大型养殖场牛粪资源化利用提供科学依据。     

野生大豆资源对大豆疫病抗病性和耐病性鉴定

大豆疫病是大豆重要病害之一,在世界范围内导致严重经济损失。防治大豆疫病最有效方法是利用抗病或耐病品种。筛选抗性资源是发掘抗性基因和抗病育种的基础。本研究鉴定了野生大豆资源对大豆疫病的抗病性和耐病性,以期发掘优异抗源。苗期用子叶贴菌块方法鉴定104份野生大豆资源对两个不同毒力的大豆疫霉分离物PSJS2(毒力型:1a,1b,1c,1d,1k,2,3a,3b,3c,4,5,6,7,8)和PS41-1(毒力型:1a,1d,2,3b,3c,4,5,6,7,8)抗性,结果表明33份资源抗PS41-1,35份资源抗PSJS2,其中18份抗两个分离物。在抗病性鉴定基础性上,用菌层接种方法对选择的82份资源进行耐病性鉴定,发现7份高耐病性资源。这些结果表明,野生大豆中可能含有新的大豆疫病抗病和(或)耐病资源,这些抗病或耐病资源可以用于未来大豆抗病育种,以丰富大豆对大豆疫病的抗性遗传基础。     

代谢性谷氨酸受体配体(s)-4C3HPG对大鼠脑缺血耐受性诱导的影响

目的：观察侧脑室注射代谢型谷氨酸受体1／5亚型（mGluR1/5)配体（s)-4C3HPG对海马脑缺血耐受（BIT）诱导的影响,以探讨mGLUR1/5在BIT诱导中的作用。方法：采用大鼠四血管闭塞全脑缺血模型（4－vessel occlusion,4VO),应用硫堇染色和GFAP免疫组化法。36只大鼠椎动脉凝闭后分为sham组、单纯缺血组、BIT组和（s)-4C3HPG组,其中（s)-4C3HPG组又按所给药物剂量不同,分为0．2、0．04和0．008mg三个亚组。所有动物均在手术后或末次缺血后7d处死取材观察。结果：（1）单纯8min缺血可使海马CA1区组织学分级升高、锥体神经元密度降低和胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性表达增加（P＜0．05vs sham）.(2)BIT组未见单纯缺血组的上述变化,表明CIP可防止后续8min缺血造成的神经元损伤。（3）CIP的这种保护作用可被（s)-4C3HPG阻断,表现为海马CA1区组织学分级升高和锥体神经元密度降低（P＜0．05 vs sham)。这种变化与（s)-4C3HPG的剂量呈现明显的相关性,即剂量越大,上述改变越明显。结论：（s)-4C3HPG可阻断CIP诱导BIT的作用,提示mGluR1/5参与BIT的诱导。     

Expression in Escherichia coli of Three Different Soybean Late Embryogenesis Abundant (LEA) Genes to Investigate Enhanced Stress Tolerance

In order to identify the function of late embryogenesis abundant (LEA) genes, in vitro functional analyses were perfo rmed using an Escherichia coli heterologous expression system. Three soybean late embryogenesis abundant (LEA) genes, PM11 (GenBank accession No. AF004805; group 1), PM30 (AF1 17884; group 3), and ZLDE-2 (AY351918; group 2), were cloned and expressed in a pET-28a system.The gene products were separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and identified by mass spectrometry. E. coli cells containing the recombinant plasmids or empty vector as controls were treated by salt and low temperature stress. Compared with control cells, the E. coli cells expressing either PM11 or PM30 showed a shorter lag period and improved growth when transferred to LB (Luria-Bertani) liquid media containing 800 mmol/L NaCl or 700 mmol/L KCl or after 4 ℃ treatment. E. coli cells expressing ZLDE-2 did not show obvious growth improvement both in either high KCl medium or after 4 ℃ treatment. The results indicate that the E. coli expression system is a simple, useful method to identify the functions of some stress-tolerant genes from plants.     

Expression in Escherichia coli of Three Different Soybean Late Embryogenesis Abundant （LEA） Genes to Investigate Enhanced Stress Tolerance

In order to identify the function of late embryogenesis abundant (LEA) genes, in vitro functional analyses were performed using an Escherichia coli heterologous expression system. Three soybean late embryogenesis abundant (LEA) genes, PMll (GenBank accession No. AF004805; group 1), PM30(AF117884; group 3), and ZLDE-2 (AY351918; group 2), were cloned and expressed in a pET-28a system.The gene products were separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and identified by mass spectrometry. E. coli cells containing the recombinant plasmids or empty vector as controls were treated by salt and low temperature stress. Compared with control cells, the E. coli cells expressing either PMll or PM30 showed a shorter lag period and improved growth when transferred to LB (Luria-Bertani) liquid media containing 800 mmol/L NaC1 or 700 mmol/L KC1 or after 4℃ treatment. E. coli cells expressing ZLDE-2 did not show obvious growth improvement both in either high KC1 medium or after 4℃ treatment. The results indicate that the E. coli expression system is a simple, useful method to identify the functions of some stress-tolerant genes from plants.     

Different Effect of Humidity on Growth and Salt Tolerance of Two Soybean Cultivars

Two soybean (Glycine max (L.) Merr.) cultivars, Tachiyutaka and Dare, were grown in pots at 30 and 70 % relative humidity (RH) and treated with 0 (control), 40 (moderate), 80 and 120 (severe) mM NaCl for 3 weeks. Increasing RH enhanced growth of salt sensitive cultivar, Tachiyutaka, but had no effect on salt tolerant cultivar, Dare, under control and moderate saline conditions. Both cultivars benefited from elevated humidity under severe saline conditions. Cultivar Tachiyutaka had poorer ability for controlling translocation of Na⁺ to the leaves, lower Na⁺ exclusion ability in the roots, and lower root activity under NaCl treatment, compared with cv. Dare. The increased growth of cv. Tachiyutaka at high RH was consistent with decreased Na⁺ accumulation in the leaves, increased stomatal conductance and root activity, while the unchanged growth of cv. Dare was consistent with similar Na⁺ accumulation in the leaves, and the decreased root activity.     

Stress Tolerance Parameters in Different Genotypes of Soybean

Free proline content, superoxide-dismutase activity, and lipid peroxidation were measured in sixteen Yugoslav and introduced genotypes of soybean. More tolerant genotypes with higher free proline content and high superoxide-dismutase activity, and low lipid peroxidation were chosen. The selected genotypes could be used in field production, as well as in breeding.     

大豆耐盐机理及相关基因分子标记

大豆耐盐涉及多种生理代谢途径.耐盐大豆能够通过Cl-排除、控制Na 的吸收和转运、合成渗透调节物质、改变细胞膜膜脂组分及相关酶类的活性等多种形式来适应盐胁迫;野生大豆群体具有盐腺,从形态结构上适应盐逆境;大豆-根瘤菌共生体在盐胁迫下通过互作来提高整体的耐盐性.分子生物学技术应用于大豆耐盐研究,已获得了一些与耐盐相关基因连锁的分子标记.广泛搜集筛选大豆栽培种和野生种资源,利用分子生物学技术和基因工程提高大豆耐盐性,将成为未来大豆耐盐研究的主要内容.     

大豆耐盐机理及相关基因分子标记

大豆耐盐涉及多种生理代谢途径。耐盐大豆能够通过Cl-排除、控制Na+的吸收和转运、合成渗透调节物质、改变细胞膜膜脂组分及相关酶类的活性等多种形式来适应盐胁迫;野生大豆群体具有盐腺,从形态结构上适应盐逆境;大豆-根瘤菌共生体在盐胁迫下通过互作来提高整体的耐盐性。分子生物学技术应用于大豆耐盐研究,已获得了一些与耐盐相关基因连锁的分子标记。广泛搜集筛选大豆栽培种和野生种资源,利用分子生物学技术和基因工程提高大豆耐盐性,将成为未来大豆耐盐研究的主要内容。     

Expression Stabilities of Candidate Reference Genes for RT-qPCR under Different Stress Conditions in Soybean

Due to its accuracy, sensitivity and high throughput, real time quantitative PCR (RT-qPCR) has been widely used in analysing gene expression. The quality of data from such analyses is affected by the quality of reference genes used. Expression stabilities for nine candidate reference genes widely used in soybean were evaluated under different stresses in this study. Our results showed that EF1A and ACT11 were the best under salinity stress, TUB4, TUA5 and EF1A were the best under drought stress, ACT11 and UKN2 were the best under dark treatment, and EF1B and UKN2 were the best under virus infection. EF1B and UKN2 were the top two genes which can be reliably used in all of the stress conditions assessed.     

5个HIV基因修饰可明显提高其在不同系统中的表达

目的:确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原,提高各个基因在相应疫苗载体中的表达水平,为研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定实验基础。方法:选择HIV B′/C亚型5个以细胞免疫为主的抗原(Gag、Pol、Rev、Tat和Nef),进行基因序列优化及表达结构改造,并分别构建以质粒DNA和重组痘苗病毒为载体的两大类HIV-1疫苗。结果:优化前后5个目的基因均能够在这2种载体中有效表达;虽然采用相同的基因修饰策略,但与痘苗病毒载体相比,在DNA载体中各基因表达水平的提高均较为明显;含有抑制性序列(INS)的gag、pol基因经密码子优化后,Gag、Pol蛋白的表达均明显提高,其中Pol蛋白的提高更为明显,单独pol基因比gagpol天然结构表达水平要高,而gag基因却变化不大;对于rev、tat、nef基因而言,优化后的单独基因结构要略高于优化后的融合结构(hRTN),且二者均高于未优化的融合结构(RTN)。结论:为进一步确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原、研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定了实验基础,为进一步研究DNA疫苗和重组痘苗病毒疫苗联合免疫提供了实验依据。     

Expression of Genes Encoding the RhtB Family Proteins Depends on the Global Regulator Lrp

In this work, we continued to study the genes encoding the RhtB family proteins. We studied regulation of four genes of this family: rhtB, rhtC, yeaS, and yahN, two of which (rhtB and rhtC) were previously shown to be involved in amino acid efflux from cells. The results of this study showed that the expression of these genes is regulated by the global regulator Lrp; it depends on the presence of certain amino acids in the growth medium and increases in certain types of physiological stress.__________Translated from Molekulyarnaya Biologiya, Vol. 39, No. 3, 2005, pp. 374–378.Original Russian Text Copyright © 2005 by Kutukova, Zakataeva, Livshits.