菊芋试管苗的初代培养及愈伤组织不定芽诱导

菊芋（Helianthus tuberosus Linn.）为菊科（Asteraceae）向日葵属（Helianthus Linn.）多年生草本植物,耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱[1];其地下块茎富含菊糖,还可通过发酵生产乙醇,在功能性食用多糖及生物能源方面的开发潜力巨大。菊芋主要通过块茎进行无性繁殖,其种子成活率和发芽率均很低[2],严重阻碍了菊芋的杂交育种。近年来以植物组织培养为基础的一系列现代育种技术为菊芋的种质改良提供了新途径,但由于菊芋的愈伤组织难以诱导不定芽或体胚发生,导致以农杆菌转化为主的转基因育种技术的应用受到限制。     

转AtNHX1基因杨树Tr品系的耐盐性研究

以不同盐分强度处理欧美107杨(Populus × euramericana ‘Neva’) (Wt)和转拟南芥液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因AtNHX1欧美107杨新品系(Tr)幼苗, 揭示Tr和Wt两品系幼苗耐盐性的差异, 探索拟南芥液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因AtNHX1对提高杨树耐盐能力的效应。结果表明: 低盐处理下, Wt植株生长明显受到抑制, 其干重显著低于对照, 盐分强度加大后, 抑制作用更大, 其干重只有对照的50%; 而Tr植株在低盐处理下干重与对照差异不显著, 高盐处理时其干重为对照的74%。同时, 不同盐度处理下, Tr的干重均显著高于Wt, 且随着盐度升高, 两品系间植株干重差异增大。盐处理后, Tr植株叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量均显著高于Wt, 并能维持较高的净光合速率(P_n)和PSII最大光化学效率(F_v/F_m); 在盐处理下虽然Tr叶片和根系均较Wt积累了更多的Na⁺, 但同时也维持了更高的K⁺和K⁺/Na⁺比率, 而且叶片对K⁺选择性的运输明显高于Wt; 同时, Tr叶片MDA含量和电解质渗漏率显著低于Wt。可见, 在盐处理下转AtNHX1植株较未转基因植株维持了更高的生长量、光合色素、光合能力和叶片质膜稳定性, 说明AtNHX1的转入能够显著提高欧美107杨的耐盐性。     

一株萘降解菌的筛选及其降解途径

从胜利油田被污染土壤中筛选出一株能够以萘为唯一碳源的菌株W1,经形态和生理生化以及16S rD-NA测序分析,初步鉴定为沙雷氏菌属。其最适生长条件为35℃,pH 7.5。该菌对盐及萘有较好的耐受性。当培养基盐质量浓度为30 g/L,底物萘质量浓度为100 mg/L时,培养3 d后,其萘降解率仍可达到80.9%。当萘浓度为800 mg/L时,仍具有一定的降解作用,降解率为15.8%。通过对菌株降解原油前后组分的GC-MS分析,以及检测其降解多种底物后的吸光度,得出该菌能利用苯酚、甲苯、苯甲酸、1-萘酚、丙酮、辛烷生长,对原油中组分C20～C23、C33～C36的直链烃有较好的降解效果。经UV-Vis扫描其降解中间产物,初步判断其萘降解生物途径为邻苯二酚途径,萘首先被其降解生成水杨酸,而后转化为邻苯二酚,开环并生成一系列小分子物质,最后进入三羧酸循环。     

缘管浒苔和浒苔对海水盐度胁迫的生理响应

为探讨大型海藻对盐度的生理响应及其适应机制,以缘管浒苔和浒苔为试验材料,研究了不同盐度的稀释或浓缩海水处理10 d对浒苔属植物鲜质量(FM)、相对生长速率(RGR)、相对电导率(REC)、叶绿素含量(Chl)、类胡萝卜素含量(Car)、色素比值(Chl a/Chl b、Chl/Car)、叶绿素荧光参数和渗透调节能力(OAA)的影响.结果表明:与对照相比,10％ ～ 200％海水处理均明显促进两浒苔属品种的FM和RGR,缘管浒苔和浒苔分别在100％和50％海水处理下的FM和RGR达到最大值;300％海水处理显著抑制两浒苔生长,缘管浒苔受抑制程度较大;缘管浒苔的生物量仅在50％、100％海水处理下呈现正增长,浒苔生物量在10％、50％、100％、200％海水处理下均呈现正增长.10％海水处理下,两浒苔的Chl、Car、Chl a/Chl b显著上升,且随海水盐度的增加,呈现先增后降,缘管浒苔和浒苔的Chl、Car、Chl a/Chl b分别在100％、50％海水处理下达到最大值.随盐度的增加,叶绿素荧光参数PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)、最大相对电子传递速率(rETRmax)、光能利用效率(α)和半饱和光强(Ik)都显示与Chl相同的变化趋势.10％ ～ 300％海水处理下,浒苔属均表现出一定的OAA,缘管浒苔在100％海水处理下,OAA达到最大值,浒苔在50％海水处理下,OAA达到最大值.两浒苔的生长指标除与Chl/Car无明显的相关性,与REC呈极显著负相关,与Chl、Car、Chl a/Chl b、Fv/Fm、Yield、rETRmax、α、Ik、OAA呈极显著正相关.100％和50％海水处理分别对缘管浒苔和浒苔的生长最适宜,浒苔生长适应盐度的范围比缘管浒苔宽.REC、Chl、Car、Chl a/Chl b、Fv/Fm、Yield、rETRmmax、α、Ik和OAA均可以作为浒苔属植物生长盐适应性的评价指标.     

色氨酸对海水处理下长春花生物碱含量的影响

以长春花为(Catharanthus roseus(L.)G.Don)材料进行温室实验,研究了不同浓度色氨酸对20%海水处理下长春花幼苗生物碱含量的影响,发现20%海水中加入色氨酸,长春花中色氨酸脱羧酶(TDC)活性提高,吲哚生物总碱以及长春碱、长春质碱、文多灵、长春新碱含量显著增加.其中加入500 mg/L的色氨酸最有利于生物碱含量的增加.     

微囊藻毒素对油菜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

以'秦优9号'油菜为材料,研究不同浓度藻毒素(MC)对油菜种子萌发和幼苗生长、叶绿素含量和抗氧化酶活性的影响,以及并对MC-LR和-RR在幼苗体内的积累进行分析.结果表明:仅5 000 ng/mL MC处理的油菜种子发芽率和发芽势显著低于对照和其余浓度处理,而其他处理及对照间无显著差异;在高浓度(1 000～5 000 ng/mL)MC处理下,幼苗出现植株矮化、叶片呈黄褐色、叶面积减小,以及主根变短、变粗且根系呈现黄褐色等毒害症状;叶绿素含量随着藻毒素浓度的递增表现为先上升后下降趋势;MC对SOD活性具有抑制作用,但对POD的活性具有促进作用,CAT活性随MC浓度的增加表现为先上升后下降的趋势;单位鲜重幼苗体内MC-LR和-RR含量随MC处理浓度的升高而增加,但MC-LR和-RR的积累率随MC浓度的增加而减小.研究发现,高浓度微囊藻毒素能显著抑制油菜幼苗生长,同时显著改变其体内保护酶活性,且MC可被油菜植株吸收并在其体内积累.     

凡纳滨对虾溶菌酶基因在毕赤酵母中的分泌表达和活性检测

原核重组表达的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)溶菌酶蛋白主要以包涵体形式存在, 经变性和复性处理后活性仍较差。研究将凡纳滨对虾溶菌酶基因(Lvlyz基因)克隆至毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K中, 电击转化毕赤酵母GS115细胞, 经组氨酸营养缺陷培养基筛选和PCR检测获得转化子。对其进行连续甲醇诱导表达, 利用SDS-PAGE和C端携带的6×His标签,对发酵液上清进行Western blot检测, 结果表明19.3 kD左右的条带即是重组表达的溶菌酶蛋白。用溶壁微球菌平板抑菌法鉴定表达产物具有较强的抑菌能力。研究首次利用毕赤酵母真核表达系统实现对虾溶菌酶基因的可溶性表达, 并且表达产物的活性良好。       

氮磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响

研究不同营养盐条件对龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生理效应, 对深入了解龙须菜与近海环境的相互作用具有重要意义。在低氮低磷(LNLP)、低氮高磷(LNHP)、高氮低磷(HNLP)和高氮高磷(HNHP) 4种营养盐条件下培养龙须菜15 d, 以探讨不同氮、磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响。结果表明: 1) LNHP、HNLP和HNHP处理促进了龙须菜的生长, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的相对生长速率和生物量; 2) LNHP、HNLP和HNHP处理提高了龙须菜的光合无机碳利用能力, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的无机碳饱和光合速率和表观半饱和常数, 比LNLP处理分别提高了118%倍和48.71%; 3) LNHP、HNLP和HNHP处理显著影响龙须菜的光化学效率, 与LNLP处理相比, LNHP处理提高了龙须菜的光化学效率, 而HNLP和HNHP处理降低了龙须菜的光化学效率。研究结果表明, HNHP处理条件下, 龙须菜的生长和光合无机碳利用能力最高, 光化学效率最低。     

海水胁迫对苦荬菜幼苗生长及生理特性的影响

抗盐耐海水植物的种植是有效利用和开发滩涂资源的措施之一。采用温室砂培方式, 研究了不同稀释配比的海水处理8天对苦荬菜(Lactuca indica)幼苗生物量、根冠比、叶绿素含量、离子含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。结果表明: 苦荬菜幼苗地上部受海水胁迫较为显著, 而根在海水浓度小于30%时与对照相比没有显著差异; 根冠比随着海水浓度的增加而不断提高; 在10%和20%海水浓度处理下, 叶绿素含量与对照相比差异不显著, 但随着海水浓度的进一步增加,叶绿素含量显著下降; 在10%海水浓度处理下, 苦荬菜地上部分及根部的K⁺含量与对照相比差异不显著, 而海水浓度高于10%时, 随着海水浓度的增加地上部和根部的K⁺含量均逐渐降低; 海水处理下, 苦荬菜体内Na⁺和Cl^–含量逐渐增加; 地上部可溶性糖含量逐渐增加, 而可溶性蛋白含量先升后降。海水胁迫下, 苦荬菜幼苗维持一定的K⁺选择性吸收是其一定程度上盐适应的重要原因。同时, 积累的可溶性糖和可溶性蛋白是苦荬菜幼苗在盐胁迫下的重要渗透调节物质, 可作为其抗盐性的生理参数。     

RLM-RACE法扩增獐茅液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因5'-cDNA末端序列

根据已获得的盐生植物獐茅(Aeluropus littoralis var.sinensis Debeaux)液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白(Na+/H+antiporter)基因部分cDNA片段,设计2条特异引物(GSP1、GSP2),采用RLM-RACE(RNA ligase-mediated rapid amplification of 5'and 3'cDNA ends)法获得了其5'-cDNA末端序列,并找出了转录起始位点.该片段长816 bp,与芦苇液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因序列同源性最高达91%,与拟南芥、盐角草、水稻、大麦、小麦的同源性分别为81%、82%、86%、87%和81%,为该基因全长的克隆及启动子的研究奠定了基础.与其它测定基因转录起始位点的方法相比,RLM-RACE方法更快捷、简便、准确.