植物生长发育和逆境响应中SR-like蛋白的研究进展

同一基因pre-mRNA经可变剪接(alternative splicing, AS)后能够产生不同的转录本,使得编码的蛋白在细胞中的定位、稳定性和翻译后修饰的功能发生改变,进而增强应答发育及环境胁迫的能力,富含丝氨酸-精氨酸蛋白(serine/arginine-rich proteins, SR proteins/SR)是决定可变剪接效率和准确性的一个重要剪接因子家族。该文在简要介绍SR蛋白概念、分类的基础上,首次系统综述了植物特有的SR蛋白亚家族SR-like(SR45/45a)结构特点、成员构成、亚细胞定位和转录调控功能,尤其是对于非生物胁迫应答过程中相关基因可变剪接的调控机制进行了阐述,并展望了未来植物SR-like可能的前景方向和研究内容。     

褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

三七内切-β-1,4-葡聚糖酶基因PnCel1的表达及功能分析

内切-β-1,4-葡聚糖酶(endo-1,4-β-glucanases,EGases)广泛参与植物细胞壁的编辑,在组织伸长、果实成熟和脱落等过程中起重要作用。该研究采用RT-PCR方法,从三七(Panax notoginseng)中克隆了1个EGases基因(PnCel1),并对其进行表达和功能分析。结果显示:(1)外源茉莉酸甲酯、水杨酸、赤霉素、脱落酸和乙烯利处理显著诱导PnCel1的表达,而根腐病菌茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)以及交链格孢(Alternaria alternata)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)侵染三七后显著抑制PnCel1的表达。(2)亚细胞定位分析表明,PnCel1-GFP融合蛋白定位于洋葱表皮细胞的细胞壁中。(3)采用染色体步移技术克隆出PnCel1的启动子序列[(-1)~(-828)bp],进而成功构建PnCel1启动子驱动的β-葡萄糖醛酸酶植物表达载体(pBI121-PPnCel1-GUS)并转入烟草(Nicotiana tabacum L.),经PCR筛选鉴定获得阳性转基因烟草7株。(4)GUS活性检测结果表明,5种植物激素能诱导PnCel1的启动子活性,但茄腐镰刀菌等4种病原菌侵染明显降低了PnCel1启动子的转录活性,且PnCel1启动子受三七WRKY转录因子PnWRKY5/9/12/15/27的负调控。(5)PnCel1过表达转基因烟草与野生型烟草相比,对茄腐镰刀菌的易感性增加,木质素含量降低,表明PnCel1可能参与改变细胞壁的结构。研究表明,植物激素能上调三七根中PnCel1的表达,而病原菌侵染降低了PnCel1的表达水平,并抑制PPnCel1的活性,推测三七PnCel1可能通过改变细胞壁结构而增加三七对根腐病菌的易感性。     

中国长颊花天牛属及新种记述：（鞘翅目：天牛科）

天牛科,花天牛亚科Lepturinae、花天牛族Lepturini的长颊花天牛属Gnathostrang alia是由Hayashi于1985年建立的,并将条胸长颊花天牛Lepturabilineatithorax Pic,黑条长颊花天牛Strangalia rufovittata Pic,天目山长颊花天牛Strangalia tienmushana Gressitt,黑尾长颊花天牛Strangalia aurivillei Pic以及横条长颊花天牛Strangalia longiceps Aurivillus等5个种移入此属,其中,分布在越南的有3种,加里曼丹1种,中国浙江天目山1种。该属与长尾花天牛属Pygostrangalia很近似,但头前部更长,前胸背板较宽,后侧角较发达,鞘翅基部较宽,向中部收狭,端半部外侧缘较直。本文记述了在广西龙胜和四川重庆江津四面山发现的两个新种。     

植物多基因干扰载体体系构建与效用分析

多数重要的功能基因属于多基因家族,这些家族成员间存在功能冗余,高效的多基因干扰体系对研究多基因家族成员的生物学功能及其分子调控机制具有重要意义。对pCAMBIA1301载体改造,构建了适用于植物的多基因干扰体系pCAMBIA1301m和pCAMBIA1301s。使用该多基因干扰体系构建了四基因的干扰载体pCAMBIA1301m：35S∷SlPP2C1-2-3-4,4个目标基因为来源于番茄PP2C家族A组的PP2C1、PP2C2、PP2C3和PP2C4,并通过遗传转化导入番茄,用GUS染色和PCR检测转基因阳性植株,再利用RT-qPCR技术检测T₁和T₂代转基因植株中目标基因的干扰效率,用T₂代种子分析转基因番茄对ABA敏感性。结果表明,应用该干扰体系成功获得了四基因干扰的转基因植株35S∷SlPP2C1-2-3-4。在转基因番茄中4个目标基因的表达量显著低于野生型,其干扰效率均高于70%,转基因番茄种子萌发具有强烈的ABA不敏感性。多基因干扰体系能高效地同时沉默多个目标基因。     

Antisense EGFR sequence reverses the growth properties of human liver carcinoma cell line BEL-7404 in vitro

A recombinant plasmid containing a full length human epidermal growth factor receptor (EGFR) cDNA sequence in antisense orientation was transferred into cells of a human liver carcinoma cell line BEL-7404. Compared with the control cell clone JX-0 transferred with the vector plasmid and the parent BEL-7404 cells, the antisense EGFR transferred cell clone JX-1 showed a decreased EGFR gene expression and reduced significantly the growth potential either in anchorage-dependent or anchorage-independent growth. Furthermore, JX-1 cells appeared to be distinctly dependent on serum concentration for monolayer growth. The results suggested that antisense EGFR could partly block the EGFR gene expression and reverse the malignant growth properties of human liver carcinoma cells in vitro.     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林叶衰老物候影响因子研究

该文选取浙江省古田山亚热带常绿阔叶林72种木本植物,探究气候因素、系统发育关系和功能性状对亚热带常绿阔叶林叶衰老物候的影响。结果表明,叶变色期在9—12月,落叶期在10—12月。每月落叶物种数与月均温、月均降水量和月均日照时数没有显著相关性,每月叶变色物种数与月均温和月均日照时数呈弱相关;落叶性对叶变色期和落叶期具有显著影响;植物间系统发育关系对叶变色期和落叶期没有显著影响。因此,生物和非生物因子都会影响常绿阔叶树种的叶衰老,这对于提高秋季物候预测模型具有重要价值。     

广椭牛齿兰，中国兰科一新记录种

报道了在海南热带雨林国家公园内发现的兰科牛齿兰属中国一新记录种：广椭牛齿兰[Appendicula ovalis(Schltr.) J.J.Sm. ex Mansf.]。该种原分布于马来半岛、苏门答腊岛、爪哇岛、婆罗洲、苏拉威西岛,在形态上与国内记录的4种牛齿兰属植物均有较大差别,如茎中部具分枝、叶广椭圆形、单个花序仅着生1朵花、且唇瓣扭转具粉紫色斑块等特征。对产自海南的该种形态和生境进行了详细描述,并提供高清解剖照片。凭证标本保存于海南大学林学院教学标本馆(HUFB)。     

变黄黑文衣,中国黑文衣属地衣一新记录种

通过对文字衣科黑文衣属形态学、解剖学、化学与分子生物学的研究,发现中国新记录种1种,即变黄黑文衣(Phaeographis flavescens Dal-Forno&Eliasaro),该种主要特征为地衣体壳状,表面浅黄绿色,无光泽,光滑;子囊盘弯曲,多分支,聚生于假子座中;盘缘黑色,相邻线盘之间有小缝隙,盘面较平坦,黑色,覆有白色粉霜;子囊层无色透明,侧丝顶端分支;子囊含8个子囊孢子;子囊孢子褐色,横隔透镜型,(4～)6胞室,大小19～25.5μm×6～7μm,I+紫红色。该种分布于云南和福建,该研究丰富了对中国黑文衣属物种组成与分布的认知。