湖北海棠MhPR1a基因的克隆与表达特性分析

以水杨酸诱导的湖北海棠[ Malus hupehensis (Pamp.) Rehd.]全长cDNA文库和基因组DNA为模板,克隆其PR1a基因(MhPR1a)的全编码区序列,并对该序列进行生物信息学分析;在此基础上利用荧光定量RT-PCR技术对湖北海棠根、茎和叶中该基因的表达特性及经过10μmol·L-1ABA、4℃低温处理及苹果蚜虫(Aphis citricola van der Goot)侵染后叶中该基因的表达特性进行了测定.结果表明:克隆获得的MhPR1a基因全长518 bp,最大开放阅读框为492 bp,编码162个氨基酸残基;编码的蛋白质为酸性蛋白,其相对分子质量为16 960,等电点pI 5.46;其基因组DNA序列与cDNA序列完全一致,说明MhPR1a基因内部没有内含子.湖北海棠MhPR1a基因与苹果(M.domestic Borkh.)和沙梨[Pyrus pyrifolia( Burm.f.)Nakai] PR1基因的cDNA序列及其编码的氨基酸序列同源性均较高,其中cDNA序列的同源性均为97％,氨基酸序列的同源性分别为95％和97％;系统树也显示MhPR1a基因编码的氨基酸序列与苹果和沙梨的亲缘关系最近,聚为一类.MhPR1a基因编码的氨基酸序列具有SCP保守结构域,含有1个信号肽和6个保守的半胱氨酸残基.在湖北海棠的叶、茎和根中MhPR1a基因均能表达,在根中的表达量最高.10 μmol·L-1ABA和4℃低温处理48 h后均可诱导MhPR1a基因的表达,且相对表达量明显高于对照(处理0h);苹果蚜虫也可诱导MhPR1a基因的表达,说明MhPR1a基因在湖北海棠抵抗植食昆虫和低温胁迫的过程中可能发挥着重要作用.     

姜科植物的FTIR鉴别分类研究

红外光谱图峰形峰位大体一致,所含化学成分基本相同,是由碳水化合物、蛋白质、脂类等生物大分子振动谱带构成。该研究采用傅里叶变换红外光谱技术结合聚类分析,对姜科植物姜亚科2族6属29种植物进行光谱测试,分析比较姜科同族不同属和同属不同种植物在红外谱图上表现出的差异。将1800~1000 cm-1进行二阶导数处理,并对差异较大的1750~1400、1200~1000 cm-1两个波段分别进行比较分析,用吸光度比值A1516/A3424、A1449/A3424来反映二苯基庚烷和姜辣素的相对含量,再将二阶导数据进行系统聚类。结果表明：姜科植物的主要化学成分姜辣素与二苯基庚烷类化合物的相对含量在族属间和属种间有差异,两种化合物的相对含量在同族不同属植物中差别很大,在同属不同种植物中大体一致;姜科植物的糖类化学成分以单糖和多糖为主;在族属级的水平分类中,2族6属姜科植物的分类与传统分类结果基本吻合,并从光谱角度建议心叶凹唇姜的族级分类应该深入研究。通过研究可知,傅里叶变换红外光谱技术结合聚类分析法可以应用于姜科植物的分类。该研究结果为姜科植物的分类系统学提供了参考。     

有机、无机氮肥施用对苜蓿产量、土壤硝态氮和温室气体排放的影响

2012年5月—2014年6月,采用田间小区试验方法,研究了不同氮肥管理对N₂O与CH₄的排放、土壤硝态氮含量以及苜蓿干草产量的影响.试验共设5个处理:对照(CK)、单施尿素处理(100 kg N·hm^-2, CF)、尿素(100 kg N·hm^-2)与腐熟牛粪(60 kg N·hm^-2)混施处理(DM₁)、尿素(100 kg N·hm^-2)与沼液(60 kg N·hm^-2)混施处理(DT)及减量尿素(40 kg N·hm^-2)与牛粪(60 kg N·hm^-2)混施处理(DM₂).结果表明: 与CK相比,CF、DM₁、DT和DM₂处理苜蓿干草产量分别增加44.2%、38.9%、56.3%和30.6%,N₂O排放分别比对照增加52.2%、89.1%、133.7%和59.4%,但各施肥处理对甲烷吸收表现出不同程度的抑制作用.苜蓿生产中,尿素和牛粪处理N₂O-N排放与肥料氮素投入量比值(排放系数)为0.25%～0.28%,而沼液处理N₂O-N排放系数为0.64%,显著高于前者.苜蓿生产中,施用化肥或有机无机混施均能显著增加苜蓿干物质产量,土壤硝态氮深层淋洗风险较小,但增加了CO_2-equivalent净排放量.     

高等植物Na+ 吸收、转运及细胞内Na+ 稳态平衡研究进展

盐胁迫是影响农业生产的重要环境因素之一。本文对植物Na+吸收的机制和途径、Na+在植物体内的长距离转运以及细胞内Na+稳态平衡的研究进展进行了概述。参与植物Na+吸收与转运的蛋白和通道可能包括HKT、LCT1、AKT和NSCC等。其中, HKT是植物体内普遍存在的一类转运蛋白, 能够介导Na+的吸收, 其结构中的带电氨基酸残基对于其离子选择性有着非常明显的影响。LCT1是从小麦中发现的一类能够介导低亲和性阳离子吸收的蛋白, 然而在典型的土壤Ca2+浓度下LCT1并不能发挥吸收Na+的功能。AKT家族的成员在高盐环境下可能也参与了Na+的吸收。目前虽然还没有克隆到编码NSCC蛋白的基因, 但是NSCC作为植物吸收Na+的主要途径的观点已被广泛接受。SOS1和HKT参与了Na+在根部与植株地上部的长距离转运过程, 它们在木质部和韧皮部的Na+装载和卸载中发挥重要作用, 从而影响植物的抗盐性。另外, 由质膜Na+/H+逆向转运蛋白SOS1、蛋白激酶SOS2以及Ca2+结合蛋白SOS3组成的SOS复合体对细胞的Na+稳态具有重要的调节作用, 单子叶和双子叶植物之间的这种调节机制在结构和功能上具有保守性。SOS复合体与其它位于质膜或液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白以及H+泵一起调节着细胞的Na+稳态。     

老芒麦遗传多样性及育种研究进展

摘要 老芒麦(Elymus sibiricus)的研究对我国北方草原及青藏高原高寒草甸的退化草地改良、发展草地畜牧业具有重要意义。 本文综述了老芒麦在形态学、细胞学、蛋白质和DNA分子水平上的遗传多样性研究概况, 并总结了国内老芒麦的育种研究进展。目前国内外专门针对不同老芒麦种质材料(accession)或居群(populations)遗传多样性的研究鲜见报道, 相关研究主要集中在与披碱草属(Elymus)及其近缘小麦族物种的系统进化研究方面; 其次, 我国仅有6个老芒麦国家审定品种, 且育种手段较单一、落后, 育成品种优势集中在产量和适应性上, 缺乏对抗逆性种质的筛选培育。     

毛竹bHLH转录因子的鉴定及其在干旱和盐胁迫条件下的表达分析北大核心CSCD

以毛竹( Phyllostachys edulis (Carr.) Lehaie)为材料,利用生物信息学方法,在基因组水平上对其bHLH基因家族成员进行鉴定和分析,并对不同组织中该基因的表达模式以及部分基因在干旱和高盐胁迫条件下的表达情况进行研究。结果显示:在毛竹中共鉴定出153个具有完整保守结构域的bHLH基因家族成员( PebHLH001 ~ PebHLH153 ),这些基因内含子数量为0 ~ 14,其中137个基因的启动子均含有与干旱、盐胁迫相关的顺式作用元件;PebHLHs 编码的蛋白长度为134 ~ 1401 aa;bHLH家族成员的系统进化分析结果表明,153个PebHLHs可被分为17个亚类,其中C亚类的成员数量最多,为42个;基于转录组数据的表达谱分析结果发现,有151个 PebHLHs 在毛竹不同组织和不同生长发育时期有不同程度的表达量;实时荧光定量PCR实验结果显示,在干旱和盐胁迫处理后,分别有14和13个 PebHLHs 基因的表达量上调,分别有2和3个表达量下调,但表达模式存在一定差异,说明他们在应答干旱和盐胁迫过程中可能发挥不同的作用。     

高等植物发育基因的分离方法

介绍了mRNA差别显示等7种可用于分离高等植物发育基因的方法，着重分析了每项技术的工作原理、应用范围及其进展。     

周围神经损伤的影像学研究进展

当代愈发频繁的交通事故和现代局部战争使外周神经损伤发生率持续升高.而在外周神经损伤治疗中,早期确定神经损伤类型及范围.尽早进行合理临床救治是改善预后的关键.因此,通过现代先进的影像学技术对早期周围神经损伤做出及时准确的诊断,成为摆在影像学者面前一个亟待解决的问题.本文将综述近年来CT、MR、超声等先进影像学技术在外周神经损伤诊断方面的研究进展,及其各自的优势与不足,以及本领域所面临的机遇和挑战.     

梨形环棱螺五种酶分子与大运河底泥重金属含量相关分析

运用样点笼内放养法,研究了京杭大运河不同污染程度环境对梨形环棱螺内脏团中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和胆碱酯酶(CHE)的影响,进行了酶活性与样点底泥重金属含量的相关分析.结果表明,梨形环棱螺组织抗氧化保护酶系统的SOD、CAT、GSH-PX和GST活性是指示污染的敏感指标,其监测结果与水化学评价结果基本一致.在10 d暴露中,SOD酶活性被激活,CAT、GSH-PX和GST酶活性在污染环境中被抑制,CHE活性变化比较复杂.酶活性变化与底泥重金属的含量相关性很大.