NaCI胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析.结果显示随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol·L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大.研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性.     

马铃薯StSnRK2家族转录表达对渗透胁迫的响应及生理指标相关性分析

蔗糖非酵解相关蛋白激酶家族2(Sucrose Non-Fermenting Related protein Kinases 2,Sn RK2)是一类植物中高度保守的蛋白激酶,也是植物响应干旱、盐碱等导致渗透性胁迫的主要调控原件。本研究以马铃薯品种‘陇薯3号’为材料,观察试管苗在0、25、50、100、200 mmol/L Na Cl 2周、4周和6周盐胁迫下和0、2%、4%、6%、8%PEG 2周、4周和6周干旱胁迫下马铃薯地上部分组织中StSnRK2基因的表达模式。结果显示,盐和干旱胁迫下马铃薯StSnRK2基因表达模式不尽相同:在盐胁迫下StSnRK2.4和StSnRK2.6表达均上调;干旱胁迫下StSnRK2.3的表达量上升,而且随PEG浓度的增加StSnRK2.3表达量也随之增高;同一基因在不同胁迫处理下表达趋势也有差异,StSnRK2.5基因在盐胁迫下表达下调,在干旱胁迫下StSnRK2.5基因表达量高于对照;不同胁迫处理下基因的表达与生理指标的相关性也不同,盐胁迫下,StSnRK2.6基因与CAT和SOD活性呈极显著正相关,与气孔面积呈显著负相关,干旱胁迫下,StSnRK2.6基因的表达量与脯氨酸含量呈显著正相关。本文通过研究不同渗透胁迫条件下StSnRK2基因的表达模式,进一步解析了马铃薯对盐及干旱胁迫响应的机理,可为马铃薯抗逆品种的选育提供依据。     

拟南芥转录因子GRAS家族基因群响应渗透和干旱胁迫的初步探索

GRAS家族是一类植物特有的转录调控因子,已有报道表明该家族基因在植物生长发育和光信号转导过程中具有重要作用.目前在拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组中已鉴定了33个GRAS家族基因.利用功能基因组学和生物信息学手段,通过基因芯片数据挖掘和基因功能预测,对拟南芥GRAS家族基因在渗透和干旱胁迫过程中的应答模式进行了初步探索,提出了一类响应渗透胁迫和干旱胁迫的拟南芥GRAS家族基因.以SCL13为例,利用基因芯片相关性和GO分析,对其在渗透胁迫信号转导过程中可能的调控机制进行了预测和分析.这一研究将为阐明GRAS家族基因参与水分胁迫的分子机制提供新的思路,同时也为植物抗逆分子育种提供候选基因.     

植物抗渗透胁迫的基因调控及基因工程

干旱、盐渍和低温都可产生渗透胁迫。植物感受了这种胁迫后其体内发生一系列的生理、生化变化,诱导有关的基因进行表达,从而对外界胁迫作出相应的反应。关于植物渗透胁迫的研究,已有大最的原始论文、评述和专著。最近对滲透胁迫的基因调控及抗渗透胁迫的植物基因工程的研究又有了许多新的进展。这里作一简要介绍。     

NaCl胁迫下宁夏枸杞光合作用相关基因差异表达分析

宁夏枸杞是著名的耐盐药用植物,该研究通过室内水培试验,利用高通量测序技术和qRT-PCR技术检测了不同浓度NaCl胁迫(0、100、200、300 mmol/L)下宁夏枸杞叶片光合作用相关基因差异表达,并分析了其叶绿素含量、净光合速率、Rubisco活性的变化,以揭示宁夏枸杞在盐胁迫条件下光合机构及光合作用相关基因差异表达规律,为深入解析宁夏枸杞响应盐胁迫的光合机理奠定基础。结果表明：(1)用100、200、300 mmol/L NaCl胁迫处理7 d时宁夏枸杞分别有14、26、55个光合作用相关基因差异表达,且随着NaCl胁迫程度的增加下调表达基因多于上调表达基因。(2)qRT-PCR结果显示,宁夏枸杞的3个光合作用相关基因ATPε、CLH2、Lhcb3的相对表达量均随着NaCl胁迫程度的加深总体呈显著下降的趋势,qRT-PCR验证结果与RNA-seq测序结果基本一致。(3)随着NaCl胁迫程度的增加,宁夏枸杞叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量以及净光合速率和Rubisco活性均呈显著下降的趋势,而类胡萝卜素含量变化不显著。研究认为,宁夏枸杞能通过诱导光合作用相关基因的差异表达来调控叶片...     

红梨PybHLH基因过表达提高烟草NaCl抗性的研究

为探究过表达云南红梨bHLH转录因子对烟草抗盐性的影响,从红梨红色果皮中分离了bHLH转录因子基因PybHLH.亚细胞定位表明PybHLH蛋白定位于细胞核.以转基因PybHLH烟草和野生型烟草为材料,进行了NaCl胁迫对转基因PybHLH烟草生理生化影响研究及其相关酶基因的表达分析.表明PybHLH转基因烟草具有一定的耐盐性,一方面表现为随着盐胁迫时间延长,PybHLH转基因烟草中总可溶性糖、可溶性总蛋白和游离脯氨酸含量的增加,H2O2含量降低;另一方面表现为脯氨酸生物合成关键酶基因P5CS、抗氧化相关基因MnSOD、CuZn-SOD和POD、胁迫相关基因HSP和HSP cherpron和ABA抗盐信号途径基因NAC等均呈上调表达趋势.PybHLH的过表达提高了烟草的耐盐性,这将为进一步研究植物的耐盐机制及耐盐植物新品种的开发奠定基础.     

小麦TaTrxh9基因的序列特征及其对渗透胁迫的响应

硫氧还蛋白是一类广泛存在于植物中的低分子量氧化还原蛋白,在植物生长发育调控和逆境响应过程中发挥重要的调控功能。以小麦(Triticum aestivum L.)品种‘中国春’和‘洛旱2号’为材料,采用RT-RCR方法克隆了小麦硫氧还蛋白基因TaTrxh9,通过生物信息学方法分析了其染色体定位及序列特征,并利用qRT-PCR技术分析了该基因对渗透胁迫的响应模式。结果显示:(1)成功克隆到小麦TaTrxh9基因,序列分析发现TaTrxh9基因位于第1染色体群的短臂上,并将其3个部分同源基因命名为TaTrxh9-1AS、TaTrxh9-1BS和TaTrxh9-1DS。(2)TaTrxh9基因包含4个内含子,且在内含子区域3个部分同源基因间序列差异较大;3个部分同源基因的编码区序列一致性在98%以上,均编码131个氨基酸,且蛋白序列完全相同;TaTrxh9蛋白包含1个Trx-family保守域和CXXC氧化还原活性位点,三维结构预测分析显示该蛋白可形成典型的硫氧还蛋白空间结构,包括由4个α螺旋组成的外围框架和由5个反向平行的β折叠组成的中心轴。(3)qRT-PCR分析显示,TaTrxh9基因受干旱胁迫诱导在叶片中下调表达,而在根系中呈先上调后下调的表达模式;盐胁迫过程中,TaTrxh9基因在叶片中无显著响应,在根系中也仅出现短暂的诱导表达现象;在ABA处理过程中,TaTrxh9基因表达模式与其对干旱胁迫的响应模式类似。研究推测,TaTrxh9基因对干旱胁迫的响应过程可能与ABA介导的基因表达调控有关。     

燕麦幼苗活性氧代谢和渗透调节物质积累对NaCl胁迫的响应

采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaCl胁迫(0、50、100、150、200和250mmol·L-1)对“定莜6号”燕麦幼苗生长、活性氧代谢和渗透调节物质含量的影响.结果表明:NaCl胁迫显著抑制燕麦幼苗的生长,抑制程度随NaCl浓度提高而增强,燕麦可耐受的最高NaCl浓度约为150 mmol·L-1;随着NaCl浓度的增加,叶片O2-产生速率、H2O2和丙二醛含量明显增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性先升后降,过氧化氢酶活性迅速下降后逐渐升高,NaCl胁迫明显降低了谷胱甘肽含量,而抗坏血酸含量变化不大;NaCl胁迫显著提高了叶片脯氨酸含量,Na+含量随着NaCl浓度增加不断提高,K+含量和K+/Na+逐渐下降,质膜H+-ATP酶活性、总可溶性蛋白、热稳定蛋白和热不稳定蛋白含量先升后降,游离氨基酸含量先降后升,可溶性糖含量呈降-升-降趋势变化;盐胁迫下活性氧代谢失调和Na+、K+平衡破坏及积累有机溶质进行渗透调节时更多能量的消耗可能是燕麦生长受抑的重要因素.     

拟南芥CKL3基因表达对非生物胁迫的响应

以拟南芥为材料,采用PCR和RT-PCR技术在DNA和RNA水平上鉴定出了与CKL3基因对应的T-DNA插入纯合突变体,并对其表型变化进行了观察.半定量RT-PCR检测CKL3基因在拟南芥不同器官和非生物胁迫响应中表达的结果表明,CKL3基因在根、花、叶中表达较高,在茎、叶柄中表达较弱;盐胁迫下CKL3基因表达下降,蓝光下CKL3基因表达升高,但热激和红光对此基因表达量的影响不大.     

美洲拟鲽抗冻肽基因在E.coli中的表达

动物抗冻肽（ＡＦＰ）以降低动物体液冰点而使其能在寒冷的环境中生活,因而ＡＦＰ在防寒抗冻方面有较大的潜力。根据美洲拟鲽ＡＦＰ基因的ｃＤＮＡ序列,人工合成了ＡＦＰ及春含前导序列的ｐｒｏＡＦＰ的ｃＤＮＡ,并构建成ＰＡＦＰ及ＰＰＡＦＰ原核表达载体。由于ＡＦＰ表达量少且蛋白分子很小,用ＳＤＳ－蛋白电泳难以检测。为了提高检测的灵敏度,把报道基因ＣＡＴ的ＣＤＮＡ按读码框连接到ＡＦＰ的３＇末端,构建成融合基因表达     

植物在渗透胁迫下的基因表达及信号传递

渗透胁迫是指由于环境因素的变化使植物不能得到充足水分的一种状况。常见的渗透胁迫因素有干旱、盐害及冻害等。渗透胁迫会严重影响植物的生长发育及产量。植物在长期的进化过程中形成了一些保护机制能减轻渗透胁迫造成的伤害。比如有些植物在形态上演化生成盐腺,能排出体内的过量盐分以逃避盐害。但在渗透胁迫下几乎所有的植物都能合成一些无毒性的小分子有机物作为渗透调节剂来维持细胞内渗透势的相对稳定。在分子水平上...     

phbB,phbC Gene Expression in E. coli and Their Transformation and Identification in Potato

Using NADPH-dependent acetoacetyl-CoA reductase gene (phbB) and poly-β-hydroxybutyrate (PHB) synthase gene (phbC) cloned from Alcaligenes eutrophus H16 and expression vector pKK223-3, the authors constructed an E. coli expression vector pKCB containing independent phbB and phbC operators, respectively, and transfered it into E. coli JM109. The microscopy and GC analysis indicated that E. coli JM109 (containing pKCB) induced by IPTG could synthesize poly-β- hydroxybutyrate (PHB). By DNA processing, three tuber-specific plant expression vectors, pP- SAGB (containing phbB), pBIBGC ( containing phbC) and pPSAGCB ( containing both phbB and phbC), were successfully constructed. In 5 transformed potato cuhivars, the authors screened 20 positive lines.     

马铃薯S病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

依据马铃薯S病毒 (PotatovirusS ,PVS)外壳蛋白 (CP)基因序列 (885bp)设计合成了两对引物 ,通过RT PCR扩增得到长 0 .8kb的目的片段 ,将目的片段转入大肠杆菌 ,酶切鉴定证明得到了含有目的片段的重组子 ,测定序列结果与其他PVS分离物CP基因的序列比较 ,发现其核苷酸同源性达 95 %左右 ;构建了含PVSCP基因的融合蛋白原核表达载体 ,并在大肠杆菌中得到表达 ,SDS PAGE测定融合蛋白的分子量为 5 8kD。     

蛋白质组学研究技术及其在植物抗渗透胁迫研究中的应用

蛋白质组学是功能基因组学研究的热点领域之一。该文介绍了蛋白质组学的基本的和新兴的研究技术方法如蛋白质组样品的制备、双向凝胶电泳、生物质谱技术、蛋白质芯片技术、酵母双杂交系统和生物信息学等,以及蛋白质组学技术在植物抗干旱、盐渍等渗透胁迫研究中的应用。     

人白细胞介素－3在大肠杆菌中的高效表达

人白细胞介素－３（ｈｕｍａｎＩｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ３,ｈＩＬ－３）是一种造血前体细胞早期分化的关键调节因子。用ＰＣＲ方法从人Ｔ淋巴细胞ｃＤＮＡ文库中扩增出０．４４ｋｂ的ＤＮＡ片段,并克隆入ｐＵＣ１９载体中。经ＤＮＡ序列测定,确定０．４４ｋｂ的ＰＣＲ产物合完整的编码人白细胞介素－３成熟蛋白ｃＤＮＡ序列,并在信号肽与成熟蛋白编码序列之间通过突变引入了限制性内切酶位点和ＡＴＧ起始密码。构建的ＰＬ启动子控制下的ｈＩＬ－３ｃＤＮＡ表达质粒,转入大肠杆菌Ｔａｐ１０６,经４２℃热诱导,获得ｈＩＬ－３的表达产物。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳显示表达产物为１５ｋｄ,约占细菌总蛋白的１５％。表达产物经ＥＬＩＳＡ和Ｗｅｓｔｅｒｎ－ｂｌｏｔ验证。ｈＩＬ－３表达产物在细胞内形成包涵体,纯化包涵体,使产物纯度提高到７０．８％,产物复性后,能明显促进ｈＩＬ－３依赖细胞株生长,具有明显的生物活性。产物转移到ＰＶＤＦ膜后进行Ｎ端序列分析,Ｎ端１６个氨基酸正确。     

口蹄疫病毒3A基因在大肠杆菌中的高效表达

将口蹄疫病毒(Foot\|and\|Mouth Disease Virus,FMDV)的3A基因克隆到线形化的原核表达载体pProEX\|HTb中,转化大肠杆菌BL21和DH5α,经氨苄抗性筛选得到阳性克隆,IPTG诱导表达。SDSPAGE和West bolt结果证实大肠杆菌菌体不可溶性蛋白中富含3A蛋白,说明3A蛋白在表达产物中以包涵体的形式存在,所表达的蛋白含量占菌体蛋白的29.2%。     

用渗透胁迫鉴定小麦种子萌发期抗旱性的方法分析

本以聚乙二醇(PEG)-6000、甘露醇和蔗糖作为渗透剂模拟水分胁迫,胁迫溶液渗透势范围在-0．25MPa到-1．50MPa,分析适于进行小麦种子水分胁迫萌发试验的条件,以鉴定小麦萌发期的抗旱性。结果表明,蔗糖溶液易诱发霉茵,胚芽不能正常生长。渗透势为-0．25MPa的PEG-6000及-0．50MPa的甘露醇胁迫已经显抑制了胚芽伸长;-0．50MPa的PEG-6000及-1．00MPa的甘露醇显抑制种子萌发,随着胁迫强度增加,种子相对发芽率及胚芽长度减小,主要是因为渗透胁迫降低了种子吸水速度,胚芽的相对含水量和渗透势均低。在渗透势相同的胁迫条件下,PEG-6000对小麦种子萌发各项检测值的抑制作用均大于甘露醇。如果目的是通过鉴定小麦种子在高渗溶液中的萌发情况,评价萌发期的抗旱性。选用-0．50MPa的PEG-6000或-1．00MPa的甘露醇较为理想,若同时考虑降低试验成本,则应首选-0．50MPa的PEG-6000。     

人白细胞介素18的基因克隆与表达

人白细胞介素１８（ＩＬ－１８）是新近发现的细胞因子之一．研究表明它参与Ｔ１辅助细胞介导的细胞免疫．利用ＲＴ－ＰＣＲ技术从人外周血细胞扩增得到了ＩＬ－１８的ｃＤＮＡ并测定其核酸序列．利用基因重组技术构建ＩＬ－１８的表达载体,并在大肠杆菌中进行了表达．这为以后进一步研究ＩＬ－１８的功能奠定了基础．     

phyA基因新型表达质粒的构建及其在大肠杆菌中的高效表达

利用自行筛选、鉴定的黑曲霉F246,根据植酸酶基因(phyA)成熟肽编码序列设计引物,直接PCR扩增phyA,经酶切分析、DNA测序和氨基酸序列分析证实phyA基因克隆成功。从pMD18T-phyA克隆中获得phyA编码序列,将其与pET30a 质粒连接,构建pET30a -phyA重组质粒,并在大肠杆菌中获得了高效表达。重组质粒经IPTG诱导表达,SDS-PAGE特异区带分子量为50kDa,此重组蛋白占大肠杆菌可溶性蛋白的36.62％,酶活性较天然植酸酶高8倍以上。因此,该phyA基因具有正常的生物学功能,对其进行深入研究,为大量获得高活性植酸酶以及开发新型微生态制剂奠定了基础。