过量表达水稻细胞质型OsAPXs基因提高转基因烟草的耐盐性

为了验证水稻(Oryza sativa L.)细胞质型APXs与细胞耐盐性的关系,实验分别将OsAPXa和OsAPXb（基因登录号：D45423、AB053297）转化到烟草(Nictiana tabacum,N.plum)植株中。Southern结果表明,二基因分别整合到烟草的基因组;Northern分析表明,外源基因在转基因烟草中得到高效表达;在碳酸盐逆境下,T2代转基因植株与野生型对照相比,其APX活性呈现显著的提高,T₂代品系的H₂O₂含量和叶片受害程度显著低于野生型;T₂代品系分别在含有10 mmol·L^-1 NaHCO₃、5 mmol·L^-1 Na₂CO₃的MS培养基上生长,根的生长受到抑制,叶片产生黄化;野生型烟草则难以存活。水稻细胞质型OsAPXs基因的过量表达提高了转基因烟草的耐盐性,揭示出OsAPXa和OsAPXb在碳酸盐逆境应答过程中发挥着重要的作用。     

转柽柳eIF1A基因烟草的耐盐性分析

目的:验证柽柳eIF1A基因的功能,为通过基因工程手段培育耐盐植物提供基础资料。方法:对转eIF1A基因的烟草和对照烟草进行不同浓度NaCl胁迫实验,测定其相对电导率、SOD活性和丙二醛含量,统计生根率、生长量和盐害程度。结果:转基因烟草的相对电导率、丙二醛含量均随盐浓度的增加而增大,但都较非转基因对照烟草低。SOD活性随着盐浓度的升高而升高,相同浓度NaCl胁迫下各转基因烟草的SOD活性均高于对照烟草的SOD活性。NaCl浓度为240mmol/L时,非转基因对照烟草不能生根,盐害指数高达67.7%;而转基因烟草均能生根,大部分转基因株系的生根率大于50%。结论:柽柳eIF1A基因的转化提高了烟草的耐盐性。     

表达肌醇甲基转移酶基因载体的构建及转基因烟草的耐盐性研究

构建了肌醇甲基转移酶（Imt1）基因的植物表达载体pDH5, 通过农杆菌（Agrobacterium）介导,获得了转基因烟草(Nicotiana tabacum L. cv. SR1)植株,在附加1.2%～1.5% NaCl的生根培养基MSr(MSO 3 g/L蔗糖 7 g/L 葡萄糖)上可生根。 生化分析表明,不具有芒柄醇（D-ononitol）合成途径的烟草鲜叶片积累了100～654 nmol/g的芒柄醇, 新产生了一个代谢分支。Western杂交分析证明Imt1基因在烟草中的表达,从而为植物耐盐的基因工程育种提供了一条新途径。     

转LEA基因烟草的耐盐性分析

目的:验证柽柳LEA基因的功能,为通过基因工程手段培育耐盐植物提供基础资料。方法:对转LEA基因烟草当代(T0)和子一代(T1)分别进行不同浓度的NaCl胁迫处理,研究转基因烟草的耐盐性。结果:转基因烟草T0代组培苗耐受NaCl的临界浓度为230mmol/L,而对照耐受NaCl的临界浓度为130mmol/L以下;T1代幼苗耐受NaCl的临界浓度为150mmol/L,对照耐受NaCl的临界浓度为100mmol/L以下;在临界浓度转基因烟草的T0代、T1代根系发育良好,生长量明显高于非转基因对照烟草。结论:柽柳LEA基因的转化提高了烟草的耐盐性。     

表达肌醇甲基转移酶基因载体的构建及转基因烟草的耐盐性研究

构建了肌醇甲基转移酶（Imtl）基因的植物表达载体pDH5．通过农杆菌（Agrobacterium）介导,获得了转基因烟草（NicotianatabacumLev．SR1）植株,在附加1．2％－1．5％NaCl的生根培养基MSr（MSO＋3g／L蔗糖＋7g／L葡萄糖）上可生根。生化分析表明,不具有芒柄醇（D－ononitol）合成途径的烟草鲜叶片积累了100－654nmol／g的芒柄醇,新产生了一个代谢分支。Western杂交分析证明Imtl基因在烟草中的表达,从而为植物耐盐的基因工程育种提供了一条新途径。     

转基因烟草的甘露醇合成和耐盐性

土壤的盐碱性是世界许多地区限制植物生长和作物产量的主要制约因素。长期的研究发现:在高盐或干旱环境下,大多数植物在细胞质中开始积累一些低分子量的代谢物,如脯氨酸、甜菜碱、糖醇等。这些物质通过维持高的细胞质渗透压,有利于植物在高盐或干旱条件下的水分吸收。通过基因工程手段,影响或改变植物体内的生理代谢途径,使得植物细胞产生和积累不同的低分子量有机化合物,能够     

新牧一号杂花苜蓿MvNHX1基因的表达分析和提高烟草耐盐性的研究

提取新牧一号杂花苜蓿的总RNA,用特异引物RT-PCR扩增后的cDNA片段连接入pMD19-T载体,转化大肠杆菌DH5α,对阳性克隆进行序列分析,新牧一号苜蓿NHX1（MvNHX1）全长1 626 bp,Genbank登录号为：EU375310。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR分析表明,在盐胁迫下MvNHX1基因的表达均上调。构建重组植物表达载体pBI121-MvNHX1后,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,转基因烟草在盐胁迫下发芽率和生物量均高于非转基因烟草,表明MvNHX1能够提高转基因烟草的耐盐性。     

烟草NTHK1基因提高杨树根系的耐盐性

以受体杨树‘107号’和转入NTHK1（Nicotiana tabacum histidine kinase-1）基因的‘18-1’及‘18-4’的水培苗为材料,不同浓度的NaCl胁迫12d后,发现‘18-1’及‘18-4’的根长和根重显著大于‘107号’。以离体根段为材料,在400mmol·L-1NaCl溶液中胁迫60min后,‘107号’的K＋外渗量比‘18-1’和‘18-4’分别高49.34%和19.68%;在400mmol·L-1KCl或NaCl胁迫30min,‘107号’的电解质外渗率（REL）显著大于‘18-1’和‘18-4’;等渗的30%PEG对离体根段的REL影响很小。在400mmol·L-1NaCl溶液中添加200～400mmol·L-1的KNO3或KCl能显著增加离体根段的REL,并使不同基因型的REL差异更大。这表明,测定离体根段的K＋外渗量和REL可以快速鉴定不同基因型杨树的耐盐潜力。     

过表达秋茄C2H2型锌指蛋白基因KcZFP提高烟草耐盐性

基因转录调节是植物对非生物胁迫适应机制的一个重要方面,转录调节因子在胁迫信号转导途径中调节下游基因的表达,在建立植物对胁迫适应性过程中起到重要作用.锌指蛋白是功能多样的转录调节因子蛋白家族,家族成员在植物响应非生物胁迫方面扮演着重要角色.本研究以秋茄C2H2型锌指蛋白编码基因KcZFP为目的基因,在烟草中过表达KcZFP,分析C2H2型锌指蛋白在植物耐盐性中的作用.研究结果显示:转基因株系中,KcZFP表达量显著提高.过表达KcZFP的烟草植株的耐盐性明显提高,在200 mmol/L NaCl处理的条件下,KcZFP过表达烟草中脯氨酸水平远高于野生型植株.对光合作用参数比较分析显示,在KcZFP过表达植株中净光合速率受盐胁迫的影响小于野生型植株,光合系统在一定程度上得到了保护.研究结果说明KcZFP作为转录调节因子参与了植物的渗透调节,对植物的耐盐性具有贡献.     

转柽柳晚期胚胎富集蛋白基因烟草T1代的耐盐性评价

目的:验证转柽柳晚期胚胎富集(LEA)蛋白基因烟草T1代的耐盐性。方法:采用盐胁迫方式,对转柽柳LEA蛋白基因烟草T1代的6个株系及非转基因对照烟草T1代进行不同浓度NaCl胁迫处理,分析了NaCl胁迫下转基因烟草的生长量、根系的发育及盐害程度。结果:各转基因烟草T1代组培苗在150mmol/L的NaCl培养基上根系生长良好,平均增重(鲜重)是非转基因对照的7.72倍,平均高生长是非转基因对照的3.51倍,盐害指数低于或等于50%;而非转基因对照烟草T1代组培苗生长缓慢,根系几乎不能生长发育,盐害指数达65%。结论:柽柳LEA蛋白基因的导入提高了T1代烟草的耐盐性。     

A Novel Plant Vacuolar Na+/H+ Antiporter Gene Evolved by DNA Shuffling Confers Improved Salt Tolerance in Yeast

Plant vacuolar Na⁺/H⁺ antiporters play important roles in maintaining cellular ion homeostasis and mediating the transport of Na⁺ out of the cytosol and into the vacuole. Vacuolar antiporters have been shown to play significant roles in salt tolerance; however the relatively low V_max of the Na⁺/H⁺ exchange of the Na⁺/H⁺ antiporters identified could limit its application in the molecular breeding of salt tolerant crops. In this study, we applied DNA shuffling methodology to generate and recombine the mutations of Arabidopsis thaliana vacuolar Na⁺/H⁺ antiporter gene AtNHX1. Screening using a large scale yeast complementation system identified AtNHXS1, a novel Na⁺/H⁺ antiporter. Expression of AtNHXS1 in yeast showed that the antiporter localized to the vacuolar membrane and that its expression improved the tolerance of yeast to NaCl, KCl, LiCl, and hygromycin B. Measurements of the ion transport activity across the intact yeast vacuole demonstrated that the AtNHXS1 protein showed higher Na⁺/H⁺ exchange activity and a slightly improved K⁺/H⁺ exchange activity.     

Na+/H+ 逆向转运蛋白与植物耐盐性关系

Na+/H+ 逆向转运蛋白与植物的耐盐性有密切的关系。在高等植物体内,主要存在两种Na+/H+ 逆向转运蛋白,分别为位于细胞质膜上的逆向转运蛋白SOS1,以及存在于液泡膜上的AtNHX1。质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白主要负责Na+ 的外排,液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白主要负责把Na+ 区隔化入液泡。过量表达质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白SOS1或液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白AtNHX1能够明显提高植物的耐盐性。本文对植物中Na+/H+ 逆向转运蛋白及其与植物耐盐性之间的关系研究最新进展作一概述。     

Na+/H+逆向转运蛋白和植物耐盐性

Na^ /H^ 逆向转运蛋白对植物耐盐起着重要作用,它利用质膜H^ -ATPase或液泡膜H^ -ATPase及PPiase泵H^ 产生的驱动力把Na^ 排出细胞或在液泡中区隔化以消除Na^ 的毒害。主要讨论植物中Na^ /H^ 逆向转运蛋白研究在分子水平的最新进展。     

质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白与植物耐盐性

土壤盐碱化是造成农作物减产的主要原因之一。质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白能够介导植物根部Na^＋的外排和体内Na^＋的长距离运输, 并能够调控细胞K＋的稳态平衡及细胞内pH值和Ca^2＋的转运, 因此其在植物耐盐性方面具有重要作用。该文概述了植物质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白的分子结构、功能、表达调控及其与植物耐盐性关系等方面的研究进展, 并对今后有关该蛋白的主要研究方向作了分析和展望。     

过量表达大叶补血草LgNHX1基因对拟南芥耐盐性的影响

利用植物表达载体pCAMBIA1301和农杆菌GV3101将LgNHX1(全长1 656 bp)基因在拟南芥中过量表达.在含30 mg/L潮霉素的培养基上筛选获得LgNHX1的纯合转化子,并对其进行了分子鉴定和耐盐性分析.结果显示,经PCR和RT-PCR鉴定,野生型植株(对照)没有出现扩增条带,而转基因株系有相应的扩增条带,表明LgNHX1的确已经整合到拟南芥的基因组中,并已正常转录.在不同盐浓度处理下,转基因株系生长情况好于野生型对照;转基因植株地上部分和根的干重、鲜重相对高于野生型对照,但差异没有达到显著水平;当盐浓度达到150-200 mmol/L时,两个特基因株系的Na+含量显著高于野生型,K+含量极显著高于野生型.以上结果表明,过量表达LgNHX1基因可能增强了拟南芥将Na+区隔化至液泡的能力,提高了转基因拟南芥的耐盐能力.     

植物Na+/H+逆向转运蛋白研究进展

盐胁迫主要由Na 引起,过高的Na 浓度引起的离子毒害,渗透胁迫和K ／Na 比率的不平衡使植物新陈代谢异常,这是对大多数器官造成伤害的原因。植物抵御盐胁迫的主要方式是将细胞内过多的Na 从质膜向细胞外排放和将Na 在液泡中区隔化,这一过程是由Na ／H 逆向转运蛋白完成的。本文概述了植物中Na ／H 逆向转运蛋白的发现、特征、分子生物学方面的研究,以及Na ／H 逆向转运蛋白在植物耐盐性中的重要作用。     

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白研究进展

盐分是植物生长发育的主要限制因素之一,而离子在胞内区室之间的选择性运动对提高植物耐盐性是至关重要的。来自于拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtNHX1基因可编码Na /H 逆向转运蛋白,而Na /H 逆向转运蛋白AtNHX1可将细胞质中多余的Na 排进液泡来消除Na 的毒害,维持细胞的渗透平衡,提高植物的耐盐性。简要综述了AtNHX1基因及Na /H 逆向转运蛋白AtNHX1的特征,AtNHX1的耐盐机制以及植物耐盐基因工程改良等方面的研究进展。     

烤烟种质资源差异性分析

对700多份烤烟种质资源的形态特征、主要性状、抗病性和烟叶化学成分等方面的差异性进行研究和分析,结果表明：烤烟种质资源形态差异主要表现在株型、叶形、叶耳、叶尖、茎叶角度和花序等特征上;主要性状差异表现在株高、打顸株高、叶数、节距、茎围、腰叶的长和宽等性状,其变幅分别为97．0—326．0cm、75.3～133.7cm、8．6—54片、2．6—10．1cm、6.3～13．8cm、41．6-99．0cm、16.6—47．8cm;脚叶、腰叶和项叶的长宽比变幅分别为1．3～3,7、1．5—4．9、1．6～5．8;移栽至现蕾的天数变幅为30-100d;各性状指标的变异系数在7．8％-30．3％之间。不同种质间烟叶化学成分差异较大,变异系数在16．4％-69．2％之间。在702份种质中,抗病、中抗、感病和中感病的种质分别占18．2％、36．0％、6.6％、39．0％,可提供丰富的种质资源供育种选择利用。     

烟草EST-SSR位点分析

利用MISA软件对烟草EST公共数据库中的简单重复序列(SSRs)进行了分析。结果表明,在133523条EST序列中,共获得81757条SSR序列,SSRs之间的距离约为0.92 kb。其中,六碱基重复丰度最大,占60.3%,而单碱基、三碱基、四碱基、二碱基和五碱基重复丰度分别为20.0%、11.0%、4.2%、2.8%和1.7%。在单碱基、二碱基、三碱基和四碱基重复模体中,丰度最大的分别是A/T、AG、AAG和AAAT,而CG在编码区内丰度很低。用CAP3软件进行冗余分析表明,在这6种类型的重复模体中,冗余与非冗余的烟草EST之间没有显著差异。在得到的SSR序列中随机选择10个序列设计引物,在7个烟草品种中进行PCR扩增。结果表明,10对引物全部扩增出PCR产物,其中8对引物扩增出预期片段。用这8组扩增出预期片段的PCR产物进行变性PAGE凝胶电泳检测,结果表明,其中有4对引物(EB4、EB5、EB6和EB8)扩增出多态性条带。     

Regulation Effects of Na+/H+ Antiporter (NHX1) on Nicotiana tabacum Stressed with Metals of Different Valences

Na⁺/H⁺ antiporter (NHX1) was reported to be induced by NaCl and conferred salt tolerance to transgenic plants overexpressing NHX1 gene. Cadmium (Cd) resistance and Cd accumulation in tobacco were also closely correlated with the expression of NHX1 gene. However, it was still unclear the regulation effects of NHX1 gene on plants under other metal stresses with different valence states. The present study focuses on the resistance of NHX1-overexpressing tobacco plants to Li (I), Pb (II), Cr (III), or Cr (VI) stress and elucidates the potential mechanisms involved in this process. SseNHX1 gene obtained by shuffling using SsNHX1 from Suaeda salsa and SeNHX1 from Salicornia europaea as sequence templates in our previous work, conferred higher NaCl and Cd tolerance to tobacco than SsNHX1 and SeNHX1. The overexpression of SseNHX1 gene in tobacco was used to explore the relationship between metal stresses that differed in valence states and NHX1 gene expression in plants. Our results showed that the content of metal ions in vacuole and the translocation factor from root to leaf were gradually reduced in NHX1-overexpressing tobacco under different metal stresses with the metal valence states increased from monovalent to hexavalent. Comparing with non-transgenic tobacco plants, NHX1 transgenic plants showed higher photosynthesis and transpiration rates when exposed to Li (I), Pb (II), or Cr (III) stress. Decreased ROS and MDA content and increased antioxidant enzyme activities were also found in transgenic tobacco roots than in non-transgenic roots under Li (I), Pb (II), or Cr (III) exposure.