外源海藻糖对PEG渗透胁迫下小麦Rubisco及其活化酶的影响

以抗旱品种‘晋麦47’和干旱敏感品种‘郑引1号’为材料,通过室内水培试验研究了外源海藻糖对PEG渗透胁迫下小麦叶片净光合速率、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶活化酶(RCA)含量和相关基因表达特性的影响。结果表明:(1)外源海藻糖和渗透胁迫均能显著增加2个小麦品种叶片海藻糖含量。(2)渗透胁迫显著降低了2个品种小麦叶片的净光合速率,而外源海藻糖能显著缓解受胁迫小麦叶片净光合速率的降低幅度。(3)渗透胁迫仅使‘郑引1号’Rubisco大亚基基因(rbcL)相对表达量及相应蛋白含量显著降低;渗透胁迫显著降低了小麦RCAα和β亚基基因相对表达量,并显著降低RCA蛋白含量,而外源海藻糖不能缓解RCA蛋白含量的降低;渗透胁迫显著降低了Rubisco总活性、初始活性、活化状态及RCA活性,而外源海藻糖则能显著缓解上述酶活性的下降。(4)小麦叶片净光合速率与其rbcL、RCAα和β亚基基因相对表达量及Rubisco总活性、初始活性、活化状态及RCA活性均呈极显著正相关关系。研究发现,在渗透胁迫条件下,外源海藻糖主要从翻译后层面对小麦叶片Rubisco和RCA的活性发挥显著保护作用,从而缓解了小麦净光合速率的降低。     

不同光质对烟草叶片组织结构及Rubisco羧化酶活性和rbc、rca基因表达的影响

通过对烟草植株覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了烟草叶片在7～70d的生长发育期内,不同光质处理对烟叶组织结构特征、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）羧化酶活性、Rubisco基因（rbc）表达及其活化酶（Rca）基因（rca）表达的影响。结果表明,与黄膜处理下生长的烟叶相比,红、蓝、紫膜处理下生长的烟叶有较高的叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏细胞密度和较小的组织空隙率。此外,红、蓝、紫膜处理的叶片有较高的Rubis-co羧化酶活性和净光合速率及较强的rbc和rca基因表达。实验结果表明不同光质对烟草叶片的组织结构特征有显著影响,光质可能通过影响Rubisco羧化酶活性进而影响叶片光合效率,而光质、叶片组织结构和光合效率之间存在某种程度的相互联系。     

适于蛋白双向电泳的水稻叶片样品提取方法初探

在水稻基因组测序完成后,利用蛋白质组学技术揭示水稻基因功能的研究,已成为水稻分子生物学研究的热点之一。水稻叶片作为DNA研究的便利材料被经常使用,但对蛋白质研究来说,占叶片全蛋白50%～60%的核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）对低丰度蛋白常常造成掩盖。以水稻叶片为材料,用不同浓度的聚乙二醇（PEG）去除叶片中RuBP羧化酶。通过SDS-PAGE垂直电泳比较发现,浓度为17%的PEG对去除RuBP羧化酶效果最好,所获得的蛋白质样品可以得到质量较高的双向电泳图谱。     

蔗糖对水稻幼苗叶片谷氨酰胺合成酶和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的影响

报道了在光照和暗处培养下,不同的浓度的蔗水稻幼苗叶片GS及其同工酶、1,5－二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（Rubisco）的影响。无论是在光照或在暗处,蔗糖对GS活性均有抑制作用,尤其是在较高蔗糖下作用更为明显;虽然Rubisco及可溶性蛋白的水平在光照和暗处有显著的差别,但蔗糖对其未见明显影响。NativePAGE与活性染色表明,在光照下或在暗处,蔗糖对GS2的抑制蔗糖浓度升同而加强,但对GS1未有明显影响。这些结果提示,在水稻幼苗生长中,蔗糖不能象不光一样诱导叶水GS活性及其同工酶表达。     

二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶装配研究进展

本文对Rubis CO大、小亚基在叶绿体和大肠杆菌中的合成,装配,酶的体外重组以及亚基结合蛋白的性质和作用等进行了综述,并对这个领域的研究前景作了展望。     

宁波港压载水浮游植物多样性的研究

为了避免压载水作为媒介转移外来物种并造成污染危害,利用分子生物学技术研究宁波港来自印度洋、新加坡和美洲的压载水浮游植物。结果显示,新加坡和美洲的压载水没有检测到浮游植物。而印度洋的压载水里面含有硅藻门的直链藻属(Aulacoseirasp.)、海链藻属(Thalassiosirasp.)、骨条藻属(Skeletonemasp.)、冠盘藻属(Stephanodiscussp.)和星盘藻属(Discostellasp.);隐藻门的全沟藻属(Teleaulaxsp.)和斜片藻(Plagioselmissp.);绿藻门的括小球藻属(Chlorellasp.)、卵囊藻属(Oocystissp.)和Pseudococcomyxasp.;链形植物门包括新月藻属(Closteriumsp.)。同宁波港的港池浮游植物相比,生长速度快、抗逆性强的硅藻数量明鲜增多,有些种类是外来的。     

黄瓜叶片胞间隙蛋白质双向电泳体系的建立

以黄瓜种质‘PI088’幼苗为材料,提取胞间隙液,制备蛋白样品,通过对不同IPG胶条、等电聚焦条件、分离胶浓度、上样量等条件的探索,建立适合黄瓜叶片胞间隙蛋白质组的双向电泳体系.结果显示:(1)用pH 3～10的非线性IPG胶条,等电聚焦时间为70 000 Vh,分离胶浓度为10％,上样量为800 μg时,能够得到较好的2-DE图谱.(2)利用所建立的双向电泳体系找到了对照及接种霜霉菌后2d的黄瓜叶片胞间隙差异蛋白,其中的12个上调表达点和10个下调表达点的表达量变化在1.5倍以上.并选取一个差异点成功进行了质谱分析.(3)质谱分析结果显示,所找的差异点为一种酸性的几丁质酶,等电点为4.27.可见,采用所建立的双向电泳体系可获得分辨率高、重复性好的2-DE图谱并能很好地用于质谱分析.     

小麦叶片暗诱导衰老期间1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的降解

研究了小麦(Triticum aestivum L. cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老过程中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco EC 4.1.1.39)的降解.发现在此期间Rubisco大亚基(LSU)发生裂解,产生50 kD的降解条带,同时在自然衰老过程中也检测到这一产物.初步实验结果表明LSU发生这步裂解时Rubisco全酶没有解离.另外,在粗酶液中当温度在30～35℃,pH 7.5时,这一步裂解反应能有效进行.     

变色酸显色法同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶活性

提出一个用变色酸-硫酸显色浊同时测定核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶活性的方法:RuBP羧化酶/加氧酶与底物作用后,用碱性磷酸酯酶将其产物水解生成乙醇酸和甘油酸,然后与变色酸试剂在1:5的体积比下,沸水浴中显色反应90min,乙醇酸与变色酸反应生成红紫色化合物,甘油酸生成淡棕色化合物,分别在573nm,745nm各有一特征吸收峰。根据A_(573),A_(745)与乙醇酸和甘油酸浓度间的函数关系式,求出RuBP羧化酶/加氧酶活性。     

橡胶树胶乳C-乳清双向电泳样品制备技术的建立及优化

在TCA/丙酮沉淀法的基础上,用乙醇和乙醚洗涤（称双乙法）沉淀获得橡胶树胶乳C-乳清蛋白样品,并在样品溶解时通过超声助溶进一步提高样品的溶解度。结果显示,利用改良后的样品制备方法（TCA/丙酮+双乙法+超声处理）所获得的C-乳清蛋白样品的溶解性大幅增加,蛋白得率高达8.47 mg/mL C-乳清,为传统TCA/丙酮法的1.6倍;同时降低了盐离子浓度,等电聚焦时升压顺利、聚焦完全,双向电泳的图谱质量明显改善,在银染2D胶上可获得1 206个蛋白点,为传统TCA/丙酮法的2.7倍。本文对胶乳C-乳清蛋白样品制备方法进行深入优化,获得了重现性较好的高质量双向电泳蛋白图谱,促进了橡胶树蛋白质组学研究。     

北方常绿阔叶木本植物叶片蛋白质双向电泳技术体系优化

以北海道黄杨为模型植物,比较了3种不同叶片蛋白质提取方法,并优化了双向电泳各个环节技术体系,进一步用5种北方常绿阔叶木本植物进行验证,以建立适合北方常绿阔叶木本植物蛋白质分析的双向电泳技术体系.结果表明:(1)采用改进的酚/SDS方法提取叶片蛋白质,用添加硫脲和磺基三甲基胺乙内脂3～10的裂解液裂解蛋白,使用24 cm固相pH梯度胶条,考马斯亮蓝染色蛋白上样量800 μg,最多可得到分辨率高、重复性好的蛋白点912个;银染色蛋白上样量110 μg,最多可得到分辨率高、重复性好的蛋白点587个.(2)用优化的技术体系对5种北方常绿阔叶木本植物进行分析,结果显示5种植物叶片蛋白质2-DE图谱均背景清晰,分辨率好,重复性较好(重复组的相似系数平均为68.60%);5 种植物平均可得到约371个清晰可重复的蛋白点,其中大叶黄杨、扶芳藤、北海道黄杨、金心黄杨和小叶黄杨的2-DE重复组蛋白点数目分别为346、407、353、352和399个.表明本研究优化的蛋白质提取以及双向电泳技术体系适用于对北方常绿阔叶木本植物叶片的比较蛋白质组学分析.     

A Model for Leaf Expansion in Cucumber

A mechanistic model of leaf growth and expansion is described.This involves photosynthesis, the synthesis and degradationof enzymatic machinery from carbon and nitrogen substrates,the import or export of these substrates, and finally, the synthesisof primary and secondary cell wall material. The latter is treatedusing a novel approach to give a natural limit to cell and leafexpansion, depending upon the relative amounts of primary andsecondary wall material, which determine wall extensibility.Solutions are obtained to the model, which involves five statevariables and 27 parameters, and the results are compared withand fitted to an extensive set of experimental data on the firstleaf of the cucumber plant. leaf expansion, model, cucumber     

易卷曲叶表皮制片技术（NaOCl法）的改进

在利用NaOCl法制备用于光学显微镜观察的叶表皮过程中,一些科/属植物的叶表皮在100%乙醇脱水后遇二甲苯便发生卷曲,增加了叶表皮制片的难度, 甚至无法进行。本文介绍一种简便易行的方法：在系列乙醇脱水后,加盖小块盖玻片,防止叶表皮脱水后卷曲,并使其保持平整,便于显微摄影。这种方法使得叶表皮显微制片技术更加完善。     

易卷曲叶表皮制片技术(NaOCl法)的改进

在利用NaOCl法制备用于光学显微镜观察的叶表皮过程中,一些科/属植物的叶表皮在100％乙醇脱水后遇二甲苯便发生卷曲,增加了叶表皮制片的难度,甚至无法进行。本文介绍一种简便易行的方法：在系列乙醇脱水后,加盖小块盖玻片,防止叶表皮脱水后卷曲,并使其保持平整,便于显微摄影。这种方法使得叶表皮显微制片技术更加完善。     

小麦旗叶高纯度质膜的提取及蛋白质组学双向电泳体系的建立

以生长到Feekes 8.5时期小麦旗叶为试验材料,通过差速离心结合两相法提取 并纯化质膜蛋白,进而在裂解液选择、SDS-PAGE胶浓度及蛋白质上样量等方面对质膜蛋白质双向电泳体系进行了优化.结果表明,采用6.4% PEG 3 350/Dextran T-500 (W/W)两相体系可以获得纯度高达87.9%质膜微囊. 经TCA-丙酮法裂解蛋白,以12% SDS-PAGE分离胶对900 μg质膜蛋白进行双向电泳,在2-DE图谱上可分辨出173个蛋白点. 建立了一套用于小麦旗叶高纯度质膜的提取方法及其蛋白质组学双向电泳体系.     

Protein spot detection and quantification in 2-DE gel images using machine-learning methods

Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) is the most established protein separation method used in expression proteomics. Despite the existence of sophisticated software tools, 2-DE gel image analysis still remains a serious bottleneck. The low accuracies of commercial software packages and the extensive manual calibration that they often require for acceptable results show that we are far from achieving the goal of a fully automated and reliable, high-throughput gel processing system. We present a novel spot detection and quantification methodology which draws heavily from unsupervised machine-learning methods. Using the proposed hierarchical machine learning-based segmentation methodology reduces both the number of faint spots missed (improves sensitivity) and the number of extraneous spots introduced (improves precision). The detection and quantification performance has been thoroughly evaluated and is shown to compare favorably (higher F-measure) to a commercially available software package (PDQuest). The whole image analysis pipeline that we have developed is fully automated and can be used for high-throughput proteomics analysis since it does not require any manual intervention for recalibration every time a new 2-DE gel image is to be analyzed. Furthermore, it can be easily parallelized for high performance and also applied without any modification to prealigned group average gels.     

不同生态型芦苇叶片蛋白质双向电泳系统的筛选和优化

通过优化组合植物蛋白质提取方法及与之匹配的蛋白质裂解液,采用改进的O’Farrel双向电泳系统,以自然生境野生芦苇叶片为材料,筛选出一种适合纤维含量高、革质化明显的4种不同生态型芦苇（水生芦苇、轻度盐化草甸芦苇、重度盐化草甸芦苇、沙丘芦苇）叶片蛋白质分析的双向电泳系统,即以饱和酚－醋酸铵／甲醇沉淀法提取叶片蛋白质样品,经裂解液[8mol／L尿素,2mol／L硫脲,4％CHAPS,65mmol／LDTT,2％Ampholine（pH3．5～10：pH5～8=1：4）]裂解后按80μg上样,银染后获得背景清晰、蛋白质分辨率较高的双向电泳图谱．该系统用于水稻等植物叶片蛋白质双向电泳分析,同样获得较好的电泳图谱和分辨率。     

Quantitative Morphology of the Developing Cucumber Leaf

Leaves were harvested from cucumber plants (Cucumis sativuscv. Butchers' Disease Resister) grown at 27 C in controlledenvironments. Gompertz and logistic curves fitted lamina lengthdata well, but Gompertz were found to be more useful. The averageintervascular interval increased from approx. 0.1–0.4mm during leaf development. The average maximum number of cellsthrough or around which material had to pass between mesophyllcells and the vascular system was approx. 7 and varied little,supporting the hypothesis that veins develop so as not to allowthis number of cells to exceed a critical value. Cucumis sativus, cucumber leaf, growth analysis, Gompertz, cell number, vein, vein length, transport