小麦TaWRKY47基因的克隆与表达分析

为了探究小麦WRKY基因的功能,该研究采用RT PCR方法,在小麦叶片组织中克隆WRKY基因,并对其进行生物信息学和不同逆境胁迫下的表达分析。结果表明：(1)成功克隆得到1个小麦WRKY基因,命名为TaWRKY47。(2)TaWRKY47基因开放阅读框长度为900 bp,编码299个氨基酸,含有一个WRKY保守结构域和一个C₂HC锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅲ类成员。(3)亚细胞定位分析结果显示,TaWRKY47蛋白定位于细胞核。(4)荧光定量PCR结果表明,TaWRKY47基因在小麦根、茎、叶、雄蕊和雌蕊中均有表达,其中在雌蕊中表达量最高,且受低温、干旱、盐、ABA和H₂O₂等胁迫表达增强,推测TaWRKY47基因参与了小麦的逆境胁迫过程。该研究结果为进一步研究TaWRKY47基因功能与抗逆机制奠定了理论基础。     

谷子PAL基因家族全基因组的鉴定和表达分析

苯丙氨酸解氢酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)基因家族参与苯丙烷类代谢过程,通过调控植物抗病次生物质的合成在植物抗逆反应中发挥重要作用。为明确谷子PAL基因家族在逆境胁迫下的表达规律,该研究利用生物信息学方法对谷子PAL基因家族进行鉴定和表达分析。结果表明:谷子具有11个PAL基因,在进化树中可分为3个亚家族,SiPAL7独自进化为一支。通过构建蛋白结构域发现PAL基因家族成员均含有保守的PAL结构域。启动子分析显示,PAL基因含有应答激素、逆境胁迫等多种因子的顺式作用元件,说明PAL基因广泛参与不同生物学调控过程。RT-qPCR结果显示,谷子PAL基因家族多为诱导型表达,不同光照条件下PAL基因表达量变化明显,不同基因具有不同响应模式,说明谷子PAL基因家族在参与光调节反应中发挥重要作用。谷子PAL基因高度保守,广泛响应不同非生物胁迫,具有表达特异性。该研究结果为揭示PAL基因家族在调节谷子抗性及胁迫应答过程中的作用提供了参考。     

多胺对盐胁迫下黄瓜SOS2基因家族表达的影响

该研究基于黄瓜基因组数据库,利用生物信息学和荧光定量PCR等方法,对黄瓜SOS2基因家族进行全基因组鉴定,并对其表达特性进行系统分析。结果表明：(1)在黄瓜基因组中,共鉴定到 15个SOS2基因(CsSOS2 1~CsSOS2 15),且不均匀分布在5条染色体上;亚细胞定位显示SOS2蛋白主要位于细胞质膜。(2)系统进化分析显示,CsSOS2 2和CsSOS2 6与AtSOS2亲缘关系更近。(3)顺式作用元件预测显示,SOS2基因启动子序列主要含有干旱诱导和防御应激响应元件。(4)结构分析显示,SOS2蛋白所含保守基序的排列顺序完全一致,且主要含有STKc和NAF保守结构域,这些结构可能在基因响应盐胁迫过程中起调控作用。(5)荧光定量试验表明,SOS2基因家族主要在黄瓜的根和叶片响应盐胁迫时上调表达,其中,盐胁迫处理1 d时有5个基因上调表达,并随处理时间延长盐胁迫下的基因表达有所下调;增施多胺显著上调了CsSOS2 1~CsSOS2 5、CsSOS2 8、CsSOS2 9、CsSOS2 12和CsSOS2 15在不同组织中的表达,说明盐胁迫下多胺能诱导黄瓜SOS2基因家族的表达,进而参与植物耐盐分子网络的调控。     

出芽酵母Saccharomyces cerevisiae转录抑制因子Rdr1负调控细胞胁迫应答

Rdr1是出芽酵母Saccharomyces cerevisiae的一个转录抑制因子,参与控制细胞的多重药物耐受性,并可能与细胞胁迫应答相关．利用PCR方法扩增RDR1基因片段,将其克隆至高拷贝表达载体pYES2/NTA上并诱导Rdr1蛋白在酵母细胞中过表达．为了揭示转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的作用,比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞在过氧化氢处理、热胁迫和高盐处理条件下的生长状态,结果显示,RDR1过表达导致细胞对上述3种胁迫作用更敏感,而RDR1缺失则使细胞对这些胁迫作用的耐受性不受影响或有一定增强．为了揭示上述不同细胞在胁迫条件下生长状态的差异与细胞内抗氧化酶活性之间的关系,测定并比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞中超氧化物岐化酶(superoxide dismutase SOD)、过氧化氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase G6PDH)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase GR)的活性．结果表明,RDR1缺失突变体细胞具高活性的SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR,而Rdr1过表达细胞中SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR的活性较低．RDR1对SOD和过氧化氢酶活性的影响要大于G6PDH和GR．细胞抗氧化酶活性的变化初步揭示,RDR1过表达细胞对胁迫的敏感和RDR1缺失突变体细胞对胁迫耐受性增加的原因．为转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的负调控作用及其机理提供了初步的遗传学和生物化学证据．     

小麦苗期盐胁迫下DREB基因的表达

为了从全基因组和转录组水平鉴定响应盐胁迫的小麦DREB (dehydration responsive element binding,DREB) 基因,该研究对小麦耐盐材料CH7034苗期施加盐胁迫后的根部样本进行Illumina转录组测序,从中分离TaDREB家族成员的表达数据和可变剪接信息,并对其下游靶基因进行预测;利用 qRT PCR对盐胁迫响应TaDREB成员和预测靶基因进行验证。结果显示：(1)从小麦中共鉴定出48个DREB成员(204个拷贝序列),命名为TaDREB1~TaDREB48,分布于21条染色体。(2)TaDREB家族分为14组(G1~G14),位于G2、G5、G10和G14的TaDREB成员受NaCl胁迫后转录水平均无显著变化,其余组中共有25个(52%) TaDREB成员表现出对盐胁迫不同程度的响应;其中有9个成员在盐胁迫后持续上调(含5个新报道基因),有2个成员表现为持续下调;蛋白互作预测结果显示,下调成员TaDREB35的编码蛋白可能会受到1个小麦RING型E3泛素连接酶作用而降解。(3)盐胁迫后有9个成员TaDREB3、TaDREB6、TaDREB16、TaDREB19、TaDREB21、TaDREB24、TaDREB25.12、TaDREB43和TaDREB47发生了可变剪切变化。(4)从转录组差异表达基因中进一步鉴定出3个起始密码子上游2 000 bp序列,包含DRE/CRT元件且在A/B/D组间表达趋势一致的候选靶基因TaRD29、TaGLOS和TaCKX。(5)qRT PCR验证结果显示,上调成员中,除TaDREB19外,其余成员以及TaDREB16均表现出持续上升的趋势;下调成员中只有TaDREB25和TaDREB35的表达量呈持续下降的趋势;3个预测靶基因的表达量均持续上升,验证结果与转录组测序结果一致。该研究鉴定出的11个盐胁迫响应TaDREB成员以及预测的3个下游靶基因为小麦耐盐机制解析和分子育种奠定了基础。     

毛竹APX基因系统进化与表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(aseorbate peroxidase, APX)是植物活性氧代谢中重要的抗氧化酶之一,尤其是叶绿体中清除H₂O₂的关键酶,也是维生素C代谢的主要酶类。该文基于生物信息学方法,利用毛竹的基因组及转录组数据鉴定毛竹中的APX基因家族成员,并对其编码的蛋白基本理化性质、基因结构、启动子元件、系统进化及共线性关系、重复串联基因、GO注释及表达模式进行综合分析,共鉴定出21种编码APX的基因。结果表明:(1)PeAPX基因家族成员多为不稳定疏水蛋白,基因结构、基序及结构域相对较为保守,大多数APX基因具有高度保守的内含子模式。(2)系统进化关系显示毛竹APX基因与水稻APX基因有着较高的同源性关系,PeAPX具有较高的进化保守性。(3)Ka/Ks分析表明PeAPX基因都经历了纯化选择压力,此外在每个APX基因的启动子序列中发现有许多与应激反应和植物激素相关的顺式作用元件,结合表达量分析,表明毛竹APX基因在毛竹生长发育中起着正向促进作用。该研究为进一步了解毛竹APX基因家族基本功能及其抗氧化机制提供了一定的参考,为毛竹APX基因功能的深层次鉴定提供了重要依据。     

香菜CsEF 1α基因克隆与表达分析

翻译延伸因子EF 1α(elongation factor 1 alpha)是细胞中最丰富的蛋白质之一,其在确保mRNA正确解码以产生细胞蛋白质方面发挥重要作用。该研究采用RT PCR扩增方法克隆香菜CsEF 1α基因序列,利用生物信息学对CsEF 1α基因结构、序列特征及系统进化等进行分析,并采用qPCR探究CsEF 1α基因在香菜不同生长时期和非生物胁迫下的表达模式,为进一步揭示EF 1α基因调控机制的研究奠定基础。结果显示：(1)成功克隆获得香菜CsEF 1α基因序列;CsEF 1α基因包含1个1 344 bp的开放阅读框,编码447个氨基酸,分子式为C₂₂₀₂H₃₅₄₄N₅₉₄O₆₄₄S₂₀,蛋白质分子量为49.29 kD,等电点为9.12;氨基酸序列组成中赖氨酸数量最多(49个,占11.0%),色氨酸数量最少(3个,占0.7%);属碱性蛋白。(2)CsEF 1α蛋白主要由无规则卷曲(36.91%)和α 螺旋(30.43%)构成,定位于细胞质;系统进化树分析显示,CsEF 1α与胡萝卜、野生番茄、青蒿素和非洲菊的亲缘关系较接近;启动子分析包括4种植物生长发育元件、3种激素响应元件和3种胁迫响应元件。(3)qRT PCR结果显示,CsEF 1α基因的表达量随着香菜生长发育时间的延长而升高,并且与转录丰度的变化一致;CsEF 1α基因对4种不同非生物胁迫的响应表达模式有所差异;随着胁迫时间的延长,在盐胁迫下CsEF 1α基因表现出先升高后降低趋势,而在低温、高温和干旱胁迫下表现出先降低再升高的趋势。研究表明,CsEF 1α基因参与了香菜对非生物胁迫的应答,在香菜生长发育和非生物胁迫中具有重要调控作用。     

中国沙棘HrANR基因及黄酮类累积与抗旱的关系

花青素还原酶(anthocyanidin reductase, ANR)是合成黄酮类物质的关键酶之一,为明确其编码基因结构及干旱胁迫下的表达模式和黄酮类物质含量及二者之间的相关性,该文从中国沙棘转录组数据中筛选获得1个ANR基因,命名为HrANR基因。采用生物信息学软件对基因序列及编码蛋白进行分析,并对不同胁迫下各组织中HrANR基因的表达量和叶中黄酮类化合物含量进行相关性分析。结果表明:(1)中国沙棘HrANR基因ORF为1 017 bp,编码338个氨基酸,为稳定的亲水性蛋白,其ANR同源蛋白具有明显的科属特性。(2)干旱胁迫下HrANR基因在中国沙棘根、茎、叶中均有表达,但表达趋势不同,其中在根中的表达呈先升高后降低再升高的趋势,在茎中呈持续下降的趋势,在叶中呈先升高后持续降低的趋势。(3)通过芦丁标准曲线获得不同胁迫程度下中国沙棘叶内黄酮类的含量,表明黄酮类含量呈先持续上升,随后略有下降,复水后上升至最高点的变化趋势,表明干旱胁迫初期叶黄酮类含量与干旱胁迫呈正相关,在严重胁迫下黄酮类含量与胁迫呈负相关。(4)叶和茎的HrANR基因表达量与黄酮类含量呈负相关(P_叶=-0.751,P_茎=-0.934),根中呈正相关(P_根=0.444)。综上表明,中国沙棘HrANR基因的表达及黄酮类含量变化与其抗旱性密切相关,其结果为中国沙棘抗旱机制的阐明提供了依据。     

白菜PLD基因家族全基因组鉴定及对高温胁迫的响应

膜磷脂是产生胞内信号信使的重要来源,磷脂酶Ds(phospholipase D,PLDs)可以催化磷脂产生信号分子磷脂酸(phosphatidic acid, PA),从而响应不同胁迫信号。该研究利用生物信息学方法对白菜PLD基因家族的基因成员进行鉴定及结构域分析,并采用qRT PCR方法对不结球白菜的18个BrPLD基因的表达进行分析,以探讨不结球白菜的BrPLD基因家族对高温胁迫的响应机制。结果表明：(1)共鉴定到18个白菜PLD基因家族成员,其中有2个成员(BrPLD03和BrPLD09)的C2结构域被替换为PH/PX结构域,另有1个基因(BrPLD12)缺少了其N末端保守结构域,由信号肽代替。(2)根据编码蛋白结构域的不同,18个BrPLD基因分为3个亚类,分别为15个C2 BrPLD、2个PH/PX BrPLD和1个SP BrPLD;氨基酸理化性质分析发现,该基因家族编码蛋白多半为酸性蛋白;18个基因分布在除4号和7号之外的8条染色体,且呈现不均匀分布,并发现了BrPLDs蛋白Ca²⁺配位碱基的缺失。(3)qRT PCR检测发现,高温处理下不结球白菜的BrPLD基因的表达量发生明显变化,各基因在耐热和热敏品种中的表达具有差异。(4)对BrPLD基因家族不同功能顺式响应元件的预测发现,所有家族基因含有光应答有关的作用元件,9个基因含有与低温有关的顺式元件,10个基因含有调控干旱相关元件,18个基因均未预测到热胁迫相关顺式响应元件。     

茶树TIFY基因家族鉴定及非生物胁迫下表达分析

TIFY基因家族在茶树激素信号转导及其逆境胁迫具有十分重要的作用。该文利用生物信息学方法对茶树基因组中的TIFY家族进行了鉴定,分析其理化性质、系统进化、基因结构、染色体定位、启动子区顺式作用元件、组织表达模式,并通过RT-qPCR对部分TIFY家族成员进行了非生物胁迫。结果表明:(1)茶树TIFY基因家族成员19个(CsTIFY1～CsTIFY19),分属于4个蛋白亚家族TIFY、JAZ、ZML 和 PPD,且不均匀地分布在8 条染色体上,按照进化关系及结构特点可分为 7 组,每组内具有相似的基因结构与保守基序组成。(2)CsTIFYs基因的启动子区具有多种包含激素和非生物胁迫响应的顺式作用元件,通过实时荧光定量(RT-qPCR)分析其家族成员对在茉莉酸甲酯、盐(20%氯化钠)、冷(4 ℃)以及干旱(20% PEG-6000)处理下反应强烈,部分基因在根与顶芽中有较高的表达量。由此推测,TIFY基因家族可能在茶树激素信号调控、胁迫响应、生长和发育等多方面发挥功能作用。     

Tamarix hispida metallothionein-like ThMT3, a reactive oxygen species scavenger, increases tolerance against Cd2+, Zn2+, Cu2+, and NaCl in transgenic yeast

A metallothionein-like gene, ThMT3, encoding a type 3 metallothionein, was isolated from a Tamarix hispida leaf cDNA library. Expression analysis revealed that mRNA of ThMT3 was upregulated by high salinity as well as by heavy metal ions, and that ThMT3 was predominantly expressed in the leaf. Transgenic yeast (Saccharomyces cerevisiae) expressing ThMT3 showed increased tolerance to Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, and NaCl stress. Transgenic yeast also accumulated more Cd²⁺, Zn²⁺, and NaCl, but not Cu²⁺. Analysis of the expression of four genes (GLR1, GTT2, GSH1, and YCF1) that aid in transporting heavy metal (Cd²⁺) from the cytoplasm to the vacuole demonstrated that none of these genes were induced under Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, and NaCl stress in ThMT3-transgenic yeast. H₂O₂ levels in transgenic yeast under such stress conditions were less than half those in control yeast under the same conditions. Three antioxidant genes (SOD1, CAT1, and GPX1) were specifically expressed under Cd²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, and NaCl stress in the transgenic yeast. Cd²⁺, Zn²⁺, and Cu²⁺ increased the expression levels of SOD1, CAT1, and GPX1, respectively, whereas NaCl induced the expression of SOD1 and GPX1.     

鲤疱疹病毒II型ORF25B编码蛋白诱饵载体的构建及其互作蛋白的筛选

【目的】鲤疱疹病毒Ⅱ型(Cyprinid herpesvirus 2,CyHV-2)感染养殖鲫引起的鲫造血器官坏死病,给鲫养殖业造成了重大的经济损失。揭示CyHV-2感染宿主细胞的机制,是建立鲫造血器官坏死病有效防治技术的重要基础。【方法】本研究针对CyHV-2富含抗原表位的ORF25B区域设计引物,扩增ORF25B基因截短序列。将扩增产物克隆至酵母双杂交诱饵载体pGBKT7,构建诱饵载体pGBKT7-tORF25B,转化至酵母菌株Y2HGold中。在营养缺陷型培养基上,验证诱饵表达载体pGBKT7-tORF25B对酵母菌Y2HGold自激活现象和毒性作用。利用酵母双杂交技术,将诱饵菌株pGBKT7-tORF25B/Y2HGold与鲫脑组织细胞系(GiCB)cDNA文库杂交。【结果】ORF25B基因截短序列扩增大小约为981 bp,成功构建了诱饵菌株pGBKT7-tORF25B/Y2H Gold,自激活和毒性验证结果表明,诱饵表达载体对酵母菌株无自激活现象,也无毒性作用,初步筛选出4种与tORF25B基因编码蛋白互作的宿主蛋白。【结论】本研究结果为深入开展CyHV-2 ORF25B编码蛋白功能及病毒入侵宿主细胞的机制研究奠定了重要基础。     

乙烯对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因表达和皂苷含量的影响

以药食两用植物绞股蓝为材料,研究了植物激素乙烯对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因表达及皂苷含量的影响.该文采用荧光定量PCR技术,检测了乙烯利处理后绞股蓝不同器官中皂苷生物合成关键酶基因GpFPS、GpSS和GpSE的表达水平;采用分光光度法及HPLC技术,测定了乙烯利处理对绞股蓝总皂苷和皂苷单体Rb1、Rb3和Rd含量的...     

光质和光周期对山白兰苗木生长、生理的影响

为筛选出山白兰(Michelia baillonii)苗木培育过程中适宜的光环境，该研究以一年生山白兰幼苗为试验材料，设置12、16 h·d^-1两个光周期，配合使用红蓝复合光(8R1B、6R1B)、红蓝紫绿复合光(8R1B1P1G、6R1B1P1G)4种光质和白光(W)对照，采用双因素随机区组试验设计和隶属函数法，探讨了山白兰苗木生长、光合色素、内源激素含量对不同光质和光周期处理的响应规律。结果表明：(1)光质、光周期及其交互作用对山白兰苗高增长量、叶面积、叶绿素a、玉米素(ZR)、脱落酸(ABA)的含量、内源激素比值[IAA/ABA、(IAA+GA₃+ZR)/ABA]等均有显著影响(P<0.05)。(2)16 h·d^-1光周期有利于苗高增长量、叶面积、苗木质量指数、生物量、叶绿素a、生长素(IAA)、ZR的含量、内源激素比值的提高。(3)当光周期为16 h·d^-1时，8R1B处理下的苗高增长量、叶面积和苗木质量指数均最大，分别为21.84 cm、158.39 cm²和2...     

酿酒酵母全基因组范围内筛选MTM1基因的抑制基因

MTM1 基因对于维持锰超氧化物歧化酶的活性和线粒体正常功能十分重要,MTM1 基因的缺失会严重影响酵母锰超氧化物歧化酶活性,并损伤线粒体功能,因此在非发酵培养基上不能生长．利用MTM1 基因缺失的突变体在非发酵培养基上的生长缺陷,转入酵母基因组文库筛选MTM1 抑制基因,发现MTM1基因缺失造成的损伤一旦形成不可逆转,重新引入MTM1 基因也无法挽救,直接筛选无法得到抑制基因．为了避免MTM1缺失造成的不可逆损伤,在野生型酵母中先转入带有MTM1 基因的质粒,再敲除染色体上的MTM1 基因,随后转入基因组文库,再利用药物5-氟乳清酸(5-FOA)迫使细胞丢失表达MTM1基因的外源质粒,再筛选能在非发酵培养基上生长的转化子,通过这种方法筛选发现,POR2等5个基因的过表达可以挽救MTM1 基因缺失造成的非发酵培养基上的生长缺陷,为深入了解MTM1基因的功能提供了线索,对筛选其他造成不可逆损伤的突变基因的抑制基因提供了一条可行的研究思路．     

接种AMF对煤矿废弃物上高丹草的生长和叶绿素荧光的影响

为改善采矿废弃物上植被生长状况,提高植物成活率,该研究采用盆栽试验法,以高丹草为材料,选用摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m)和地表球囊霉(G.versiforme,G.v)两种AM真菌,分别研究单接种和混合接种对粉煤灰(S1)、煤矸石(S2)和粉煤灰与煤矸石混合物(S3)三种煤矿废弃物基质上高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)生长及叶绿素荧光的影响,并以正常沙土(S4)作为对照。结果表明:(1)4种基质上,3种接种处理均获得较高侵染率,在基质S1、S3和S4上均为接种摩西球囊霉对高丹草根系侵染率最高,分别为49.04%、57.40%、43.34%,在基质S2上,混合接种处理对高丹草根系侵染效果最好,达49.33%。(2)3种煤矿废弃物基质上高丹草根长、干重、叶绿素含量、F_v/F_o、q P和Yield显著降低。接种AM真菌显著提高了高丹草的生长和光合效率。与其他处理相比,在基质S1、S3和S4上,接种摩西球囊霉显著增加了根长、干重、叶绿素含量、F_v/F_o、q P和Yield,在基质S2上,接种地表球囊霉显著增加了根长、干重,接种地表球囊霉和摩西球囊霉+地表球囊霉(G.mv)处理间叶绿素荧光参数均无显著差异。这表明在煤矿废弃物基质的复合逆境中高丹草生长和光合作用显著受到抑制,AM真菌可通过提高高丹草叶绿素含量,改善叶片叶绿素荧光和光合作用,促进植物生长,来缓解该复合逆境对高丹草造成的伤害,增强其对煤矿废弃物不良环境的抗逆性,提高煤矿区植被恢复效果。接种摩西球囊霉对粉煤灰以及粉煤灰和煤矸石混合基质上高丹草的促进作用最佳,而接种地表球囊霉更适于煤矸石基质上高丹草的生长。     

基于叶绿体基因证据的民族药滇白珠复合群系统发育关系

滇白珠是我国重要的民族药用植物,广泛分布于长江以南地区,是一个分类困难的复合群。为了探讨其种下分类关系,该文对滇白珠复合群(包括毛滇白珠、秃果白珠和滇白珠3个变种)进行网罗式采样,基本覆盖了该复合群在中国的分布范围,同时包括菲律宾和马来西亚的各1个居群,共计81个居群241个个体,通过联合两个变异位点适中的叶绿体片段rpl33-psa J和trn L-rpl32,构建基于最大似然法(Maximum Likelihood)和贝叶斯法(Bayesian Inference)的系统发育树,以及Neighbor-Net法构建系统发育网络。结果表明:滇白珠复合群内具有明显的遗传差异,这种差异性相比形态,与地域分布相关性更大。系统发育分析显示,滇白珠复合群分为3个支系。其中:一支包括中国台湾和菲律宾南达沃的居群,为变种秃果白珠,符合前人分类结果;一支包括分布于横断山脉区域的居群,由变种毛滇白珠和滇白珠组成;剩余一支包括分布于华东南区域的居群,同样由变种毛滇白珠和滇白珠组成。分子证据支持基于形态分类的秃果白珠作为变种,而不支持毛滇白珠作为变种的处理。这样的遗传分化式样可能是由地理隔离导致,这一结果为民族药滇白珠的种质资源评价和保护利用奠定了分类学框架。然而,变种滇白珠居群间的谱系发生关系却尚未得到很好地解决,特别是无法明晰华东南大部分居群间的遗传分化格局,需要进一步补充样本通过谱系地理学手段,并寻找分辨率更高的核基因分子标记进行更深入的研究。     

碳酸氢盐处理下桑树和构树的生长、光合和抗逆性差异

为探究喀斯特生境中,在碳酸氢盐的胁迫下HCO^-₃对植株生长及生理特性的影响,该文以构树和桑树幼苗为研究对象,对不同浓度NaHCO₃溶液(0、15、30 mmol·L^-1)处理下植株的生长情况、光合能力、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和细胞膜系统损伤情况进行研究。结果表明:(1)在HCO^-₃处理下,构树和桑树的生长和光合能力均受到抑制,叶片细胞内均发生显著的抗氧化和抗渗透胁迫生理响应。(2)HCO^-₃对构树和桑树生长的抑制作用与其浓度有关,并有显著差异性(P<0.05)。(3)30 mmol·L^-1 HCO^-₃处理对植株生长、光合、抗氧化酶系统和渗透调节系统的抑制作用以及植物细胞的损伤情况要显著强于15 mmol·L^-1 HCO^-₃处理的效果。(4)同等浓度的HCO^-₃处理下,构树的生长、光合能力、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量显著高于桑树,其叶片细胞损伤情况显著低于桑树。综上结果均表明,构树对碳酸氢盐胁迫的耐受能力要优于桑树。该研究为阐明桑科植物对喀斯特环境适应机制提供科学支撑。     

橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库构建及HbHDA6互作蛋白筛选

次生乳管是天然橡胶合成和贮存的场所,是由橡胶树树干树皮中维管形成层细胞分裂分化而来。次生乳管的数量与天然橡胶产量直接相关,而这些乳管的数量取决于形成层分化次生乳管的频率(乳管分化能力),是橡胶树产量育种的主要指标。前期研究中,我们发现组蛋白去乙酰化酶(HDA)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)能诱导橡胶树乳管分化且组蛋白去乙酰化酶基因(HbHDA6)能够参与橡胶树乳管分化调控。由于组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制尚未阐明,因此该文使用冠菌素(COR)诱导橡胶树形成层分化产生次生乳管的实验系统,以分离形成层组织为材料,构建酵母双杂交cDNA文库,以HbHDA6基因为诱饵来筛选酵母双杂交文库,确定与HbHDA6相互作用的蛋白。结果表明：(1)利用Gateway技术构建的均一化COR诱导橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库,初级文库的容量为6.34×10⁶ CFU·mL^-1,总单克隆数为1.27×10⁷,文库重组率为100%;次级文库的容量为7.72×10⁶ CFU·mL^-1     

酵母菌促进铅和镉胁迫下麻疯树生长的研究

为了筛选对铅和镉具有抗性和吸附性的酵母菌,构建麻疯树根系-酵母菌联合修复体系,促进高浓度铅和镉胁迫下麻疯树的生长。该研究分别从麻疯树的根段、珙桐的茎段、珙桐的根段分离到3株具有铅、镉抗性的酵母菌,分别命名为Jc、Di1、Di2,测定了三者对铅、镉的抗性和吸附性,并将筛选出的2株能吸附铅、镉的酵母菌菌株接种到麻疯树幼苗,研究接种两种酵母菌的麻疯树植株对铅、镉胁迫的响应。结果表明:经形态学和生理生化特征观察,Jc初步鉴定红酵母属(Rhodotorula sp.),Di1为假丝酵母属(Candida sp.),Di2为德巴利酵母属(Debaryomyces sp.)。三种酵母菌对铅、镉都有一定的抗性,其抗性能力的大小为JcDi2Di1。Di1和Jc对铅和镉都具有一定的吸附性将其用于接种麻疯树幼苗。与不接种酵母菌(CK)的麻疯树植株相比,接种Di1和Jc的麻疯树植株在根、茎、叶、全株干重方面显著增加,叶绿素、全株氮、全株磷浓度显著增加,SOD、POD、CAT的活性提高,丙二醛(MDA)浓度显著下降。从综合接种效应来看,Jc、Di1作为铅、镉的钝化剂,是铅、镉胁迫下促进麻疯树生长的备选菌株,这对于提高麻疯树对铅、镉污染土壤修复效率具有重要的意义。