菠菜叶片胆碱加单氧酶的纯化及抗体制备

许多高等植物、微生物和动物积累有机物质,如甜菜碱、脯氨酸、多羟基醇等,以适应环境的盐／水胁迫,它们被通称为相容渗透保护剂（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｏｓｍｏｐｒｏｔｅｃｔａｎｔｓ）,因为它们与代谢相容,并能降低离子毒害。甜菜碱是一种分布非常广泛和有效的渗调...     

甘菊CMO同源基因的分离与表达分析

利用半嵌套巢式PCR结合RACE技术从菊科植物甘菊[Chrysanthemum lavandulifolium(Fisch.ex Trautv.)Makino]中分离得到了一个长度为1 450 bp的片段.序列分析结果表明,其开放阅读框全长1 140bp,编码379个氨基酸残基;在GenBank 比对并进行系统进化分析可知,该片段为CMO同源基因,命名为ClCMO.利用不同胁迫处理进行分析发现,在非胁迫条件下ClCMO基因在甘萄茎、叶、花叶中均有表达信号,在根中没有表达;其可以响应干旱、高盐胁迫和脱落酸(ABA)的诱导,不响应冷热胁迫,并且其表达在水杨酸(SA)诱导下受抑制.这些结果表明,ClCMO基因是提高植物耐干旱、高盐能力的有效基因资源.     

钾离子对盐诱导菠菜甜菜碱累积的影响

无钾条件下盐胁迫处理菠菜幼苗所诱导的甜菜碱积累量及甜菜碱醛脱氢酶（BADH）活性均比含钾条件下盐处理时低。无K 培养离体叶片可引起组织甜菜碱含量下降;用无K 培养或K 通道抑制剂TEA处理菠菜幼苗,BADH活性随处理时间延长出现下降。表明K 可能参与对甜菜碱合成积累及BADH酶活性的调节。     

榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性

脯氨酸是自然界中分布最广泛 ,作用最重要的渗透保护剂之一 ,同时又是高等植物中一类重要的碳源和氮源物质。为了解环境胁迫下脯氨酸的转运调节 ,从一个典型的盐生植物榆钱菠菜 (AtriplexhortensisL .)中通过cDNA文库筛选和 5′_RACE的方法获得了一个全长的cDNA (AhProT1) ,其编码蛋白与脯氨酸转运蛋白有 6 0 %～ 6 9%的同源性 ,含有 11个跨膜结构域。聚类分析表明 ,微生物和高等植物的脯氨酸转运蛋白同源程度相对高于哺乳动物。为进一步分析脯氨酸转运蛋白在植物中的功能 ,将AhProT1置于 35S启动子下转入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)。通过同位素示踪法发现 ,与对照植物相比 ,转基因植物在根中积累更多的脯氨酸 ;在一系列不同浓度的盐胁迫试验中 ,转基因植株最高可耐受 2 0 0mmol/LNaCl,并可持续生长 ,而对照植株在 15 0mmol/LNaCl下即已死亡。     

榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性

脯氨酸是自然界中分布最广泛,作用最重要的渗透保护剂之一,同时又是高等植物中一类重要的碳源和氮源物质.为了解环境胁迫下脯氨酸的转运调节,从一个典型的盐生植物榆钱菠菜( Atriplex hortensis L.)中通过cDNA文库筛选和5′-RACE的方法获得了一个全长的cDNA (AhProT1),其编码蛋白与脯氨酸转运蛋白有60%～69%的同源性,含有11个跨膜结构域.聚类分析表明,微生物和高等植物的脯氨酸转运蛋白同源程度相对高于哺乳动物.为进一步分析脯氨酸转运蛋白在植物中的功能,将AhProT1置于35S启动子下转入拟南芥(Arabidopsis thaliana).通过同位素示踪法发现, 与对照植物相比, 转基因植物在根中积累更多的脯氨酸;在一系列不同浓度的盐胁迫试验中,转基因植株最高可耐受200 mmol/L NaCl,并可持续生长,而对照植株在150 mmol/L NaCl下即已死亡.     

菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和序列分析

以耐盐的菠菜mRNA为模板,经反转录合成甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因第一链cDNA。在人工合成的两端引物引导下,通过多聚酶链式反应(PCR),扩增获得双链cDNA。把重组有BADH基因的pUC19转化至E.coli DH5α菌株,亚克隆后测定了基因的全序列。所得到的BADH基因全长序列为1491bp,编码497个氨基酸。与文献报道的相比较,核苷酸序列同源性99.8％,氨基酸序列同源性达99.6％。在此基础上,构建了BADH基因的高等植物表达载体。     

甜菜碱的合成及与其相关基因的遗传工程

介绍了植物甜菜碱合成和甜菜碱提高植物耐盐性基因工程的研究进展 ,并对甜菜碱提高植物耐盐性的研究作了展望     

辽宁碱蓬胆碱单加氧酶(CMO)基因启动子分离及功能元件分析

根据已知的辽宁碱蓬CMO cDNA 5′端序列设计两个基因特异的反向引物(CR1,CR2),通过衔接头PCR获得了CMO基因起始密码子上游498 bp的序列。根据所获得的序列设计两个基因特异的反向引物(CR3,CR4),用CR2、CR3、CR4分别与4个简并引物配对,通过TAIL-PCR扩增,获得了约2 kb的序列。经Sequencer软件拼接上述两段序列,获得了CMO基因起始密码子上游2,332 bp的序列。用TSSP-TCM软件分析此序列,预测出转录起始点(C)位于起始密码子上游128 bp处,由此我们获得了2,204 bp的SlCMO启动子序列。用PLACE软件分析此序列,发现该序列具有启动子的基本元件TATA-box、CAAT-box,包含多个胁迫诱导元件,如盐诱导元件GAAAAA,冷胁迫诱导元件CANNTG,ABA 响应因子NAACAA,水胁迫元件CGGTTG和伤害诱导元件GTTAGGTTC等,是一个强的胁迫诱导启动子。辽宁碱蓬胆碱单加氧酶基因盐诱导启动子的获得,为盐诱导启动子功能元件分析提供了可能,为进一步研究启动子结构与功能的相互关系、CMO基因的表达调控机制奠定了基础。     

玉米可溶性无机焦磷酸酶家族基因的克隆和表达分析

可溶性无机焦磷酸酶(Soluble inorganic pyrophosphatase)通过水解作用调节细胞质中无机焦磷酸盐(PPi,pyrophosphate)的含量使其维持在适当水平.本研究一共克隆了玉米(Zea mays L.)中7个可溶性无机焦磷酸酶基因ZmPPases,分别位于第2、4、5、6、8、10号染色...     

盐地碱蓬过氧化氢酶基因的克隆及盐胁迫下的表达分析

过氧化氢酶是清除H2O2的重要酶类.从400 mmol/L NaCl处理的盐地碱蓬(Suaeda salsa(L.)Pall)地上部分的cDNA文库中克隆了两个编码过氧化氢酶的cDNA(Sscat1和Sscat2),其中Sscat1(1.7kb)是一个全长cDNA克隆,编码一个492个氨基酸的开放阅读框架,而Sscat2(1.1kb)是一个cDNA片段.据编码Sscat1 3＇端的287个氨基酸的cDNA序列与Sscat2的cDNA序列进行的BLAST同源性分析表明,Sscat1和Sscat2在核苷酸水平的一致性为71.9%,在氨基酸水平上的一致性为75%.Southem杂交表明,Sscat1在盐地碱蓬基因组中为多拷贝基因,Sscat2则为一个单拷贝基因.Northern杂交结果表明在盐胁迫条件下Sscat1和Sscat2的表达存在差异:400 mmol/L NaCl处理48h的盐地碱蓬根中的Sscat1和Sscat2 mRNA水平比对照显著提高,但是在叶中仅Sscatl受盐诱导表达.不同盐处理时间下的表达分析也证实,在盐地碱蓬叶中仅Sscat1受盐诱导表达.这说明Sscat1和Sscat2在盐地碱蓬中是差异调控的.生理分析表明过氧化氢酶的活性在盐胁迫条件下显著提高.     

四翅滨藜AcDHN基因的克隆及其抗逆功能分析

脱水素（dehydrin,DHN）是一类胚胎发育后期丰富蛋白（LEA）,在植物脱水条件下能保护细胞内蛋白质和膜结构免受破坏。本研究中,从四翅滨藜（Atriplex canescens）cDNA文库克隆得到逆境胁迫相关蛋白基因AcDHN的全长cDNA（登录号：JN974246）,并进行序列分析。将4cD鼢别插入到原核表达载体pET28a和双元表达载体pYES-DEST52中,通过转化大肠杆菌和酿酒酵母进行原核表达分析和真核表达分析。结果表明：AcDHN序列全长为1408bp,完整的开放阅读框长为1017bp,由338个氨基酸残基组成,预测蛋白质分子量为38.3kDa,理论等电点为6．47,AcDHN与仙人掌中DHN蛋白同源性为55％。AcDHN基因在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达出分子质量约45．2kDa的融合蛋白。重组酵母菌株能表现出艮好抗逆性,特别是对NaCl、低温、Na2CO3和NaHCO3胁迫的抗逆性,其中抗碱胁迫能力表现最强。     

四翅滨藜盐胁迫应答基因AcPsbQ1的克隆及其在酵母中的功能分析

光系统II亚基蛋白Q(Photosystem II subunit Q, PsbQ)是组成光系统II(PSII)复合体的重要外周蛋白之一,对维持PSII放氧活力起重要作用。在盐胁迫下,高浓度的Na⁺和Cl^-在叶绿体中积累会严重破坏叶绿体的结构,抑制光合作用,使植物生长缓慢。文章通过筛选盐生植物四翅滨藜(Atriplex canescens) cDNA文库,获得一个在PSII中与放氧关系密切的放氧复合体蛋白基因PsbQ,命名为AcPsbQ1(GenBank登录号：KJ027025)。AcPsbQ1基因开放阅读框为699 bp,编码由233个氨基酸组成的前体蛋白。为了研究该基因的功能,文章克隆了AcPsbQ1基因并转化至酵母中,高盐和干旱胁迫处理实验表明转AcPsbQ1基因酵母相比于野生型酵母对高盐和干旱有更强的耐受力。为了进一步研究AcPsbQ1是否参与植物抗逆应答反应,利用实时荧光定量PCR法测定AcPsbQ1在胁迫处理条件下的表达变化。结果表明,用0.4 mol/L NaCl处理四翅滨藜12 h后,AcPsbQ1基因的表达量明显高于未处理的对照,表明AcPsbQ1基因的表达受盐胁迫诱导,同时,干旱胁迫也会提高AcPsbQ1基因的表达水平。上述结果表明该基因可能参与盐生植物四翅滨藜的抗逆胁迫应答反应。     

盐胁迫下三色苋甜菜碱及有关酶含量的变化

三色苋(Amaranthus tricolor)不同器官中的甜菜碱(GB)含量显著不同.除子叶外,根、茎和叶的GB含量和茎、叶中的胆碱单加氧酶(CMO)含量都因300 mmol/L的NaCl处理而增加.甜菜碱醛脱氢酶(BADH)的表达无论盐处理与否在所有器官中都能检测到,其含量变化不大.当种子发芽时,具备合成GB的能力,CMO含量增加;在此之前未能检测到CMO,也不能合成GB.研究结果表明三色苋响应盐胁迫而合成GB的关键酶是CMO.     

Isolation of a choline monooxygenase cDNA clone from Amaranthus tricolor and its expressions under stress conditions

INTRODUCTIONAmaranth is a C4 dicotyledonous mesophytecrop plant. A. tricofor is a major variety for veg-etable and ornamental crops, and is widely culti-vated in the wor1d. Osmoprotectant glycine betaine(GB) was detected in Amaranthaceae, A. HyPochon-driacus L[2] and A. Caudatus L[3, 4]. GB iswidespread and an effective osmoprotectant in manyplants[3]. We studied the photosynthetic adaptationmechanism of A. trico1or under salt stress due to ac-cumulation of GB[5].GB is synthesized …     

Up-regulation of lipid metabolism and glycine betaine synthesis are associated with choline-induced salt tolerance in halophytic seashore paspalum

Choline may affect salt tolerance by regulating lipid and glycine betaine (GB) metabolism. This study was conducted to determine whether alteration of lipid profiles and GB metabolism may contribute to choline regulation and genotypic variations in salt tolerance in a halophytic grass, seashore paspalum (Paspalum vaginatum). Plants of Adalayd and Sea Isle 2000 were subjected to salt stress (200-mM NaCl) with or without foliar application of choline chloride (1 mM). Genotypic variations in salt tolerance and promotive effects of choline application on salt tolerance were associated with both the up-regulation of lipid metabolism and GB synthesis. The genotypic variations in salt tolerance associated with lipid metabolism were reflected by the differential accumulation of phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine between Adalayd and Sea Isle 2000. Choline-induced salt tolerance was associated with of the increase in digalactosyl diacylglycerol (DGDG) content including DGDG (36:4 and 36:6) in both cultivars of seashore paspalum and enhanced synthesis of phosphatidylinositol (34:2, 36:5, and 36:2) and phosphatidic acid (34:2, 34:1, and 36:5), as well as increases in the ratio of digalactosyl diacylglycerol: monogalactosyl diacylglycerol (DGDG:MGDG) in salt-tolerant Sea Isle 2000. Choline regulation of salt tolerance may be due to the alteration in lipid metabolism in this halophytic grass species.     

采用RT-PCR扩增方法从犁苞滨藜中扩增NHX基因

采用RT-PCR扩增的方法,从新疆野生植物犁苞滨藜中克隆获得1.7 kb的cDNA片段,测序和序列分析表明该基因片段包含NHX基因完整的读码框架.序列同源性分析结果显示犁苞滨藜NHX基因与滨藜NHX基因同源性高达95%,与碱蓬同源性达到86%,与柑桔同源性为88%,与拟南芥同源性为84%,表明它是植物中高度保守的一种基因,同时说明野生植物犁苞滨藜中也存在与拟南芥相似的植物耐盐相关基因.