Antiporter Gene from Hordum brevisubulatum （Trin.） Link and Its Overexpression in Transgenic Tobaccos

A vacuolar Na^ /H^ antiporter cDNA gene was successfully isolated fromHordeum brevisubulatum (Trin.) Link using the rapid amplification ofcDNA ends (RACE) method. The gene was named HbNHXI and was found to consist of 1 916 bp encoding a predicted polypeptide of 540 amino acids with a conserved amiloride-binding domain. Phylogenetic tree analysis of the Na^ /H^ antiporters showed that the HbNHXI gene shares 55.3%-74.8% similarity with the vacuolar-type Na^ /H^ antiporters. Transgenic tobaccos that contain the HbNHXI gene, integrated by forward insertion into the tobacco genome, were obtained via Agrobacterium tumerfaciens and characterized for the determination of the concentration of Na^ and K^ ions, as well as proline, in the presence of 300 mmol/L NaCl. The T1 transgenic plants showed more tolerance to salt and drought than did wild-type plants. Our data suggest that overexpression of the HbNHXI gene could improve the tolerance of transgenic tobaccos to salt and drought through the function of the vacuolar Na^ /H^ antiporter.     

Genomewide analysis of <Emphasis Type="Italic">MATE</Emphasis>-type gene family in maize reveals microsynteny and their expression patterns under aluminum treatment

Multidrug and toxic compound extrusion (MATE) proteins are a group of secondary active transporters, which widely exist in all living organisms and play important role in the detoxication of endogenous secondary metabolites and exogenous agents. However, to date, no systematic and comprehensive study of this family is reported in maize. Here, a total of 49 MATE genes (ZmMATE) were identified and divided into seven groups by phylogenetic analysis. Conserved intro–exon structures and motif compositions were investigated in these genes. Results by gene locations indicated that these genes were unevenly distributed among all 10 chromosomes. Tandem and segmental duplications appeared to contribute to the expansion and evolution of this gene family. The K_a/ K_s ratios suggested that the ZmMATE has undergone large-scale purifying selection on the maize genome. Interspecies microsynteny analysis revealed that there were independent gene duplication events of 10 ZmMATE. In addition, most maize MATE genes exhibited different expression profiles in diverse tissues and developmental stages. Sixteen MATE genes were chosen for further quantitative real-time polymerase chain reaction analysis showed differential expression patterns in response to aluminum treatment. These results provide a useful clue for future studies on the identification of MATE genes and functional analysis of MATE proteins in maize.     

基于能值-生态足迹模型的东北老工业基地生态安全评价——以辽宁省为例

采用能值-生态足迹模型,对辽宁省2003—2012年生态安全状况进行时间序列的定量分析与评价,并采用灰色动力学模型预测其动态变化趋势.结果表明: 研究期内辽宁省人均能值生态承载力从3.13 hm²下降到3.07 hm²,人均能值生态足迹由13.88 hm²增加到21.96 hm²,处于生态赤字状态,且赤字增大趋势明显;生态压力指数由4.43增长到7.16,生态安全预警等级由轻警过渡到中警程度.照此发展,2013—2022年辽宁省人均能值生态承载力将由3.04 hm²下降到2.98 hm²,人均能值生态足迹将由22.72 hm²上升到35.87 hm²;生态赤字将越来越大,生态压力指数将由7.46上升到12.04,生态安全等级将由较安全变为轻度不安全状态,并呈现由中警到重警的生态安全预警等级,生态安全问题亟待解决.     

增铵营养对小麦光合作用及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的影响

采用水培试验研究不同形态氮营养(NH4^+／NO3^-分别为0／100、50／50和100／0)对小麦光合作用及氮代谢关键酶活性的影响．结果表明,增铵营养较单—NO₃^-营养显著提高叶片叶绿素含量、净光合速率及可溶性糖含量,叶、根中可溶性蛋白质含量和叶片硝酸还原酶活性。而对谷铵酰胺合成酶活性影响较小．与单—NO₃^-营养相比。增氨营养下叶片较高的可溶性糖含量与净光合速率的提高相关。而维持较高的叶片和根系可溶性糖／可溶性蛋白质比例有利于氮同化和生长．因此,增铵营养下提高了叶片净光合速率、可溶性糖含量和硝酸还原酶活性。维持较高叶片和根系可溶性糖／蛋白质比例。从而促进小麦生长．     

山东省大学生生物化学实验技能大赛选题分析

通过分析山东省大学生生物化学实验技能大赛两届获奖课题的特点,找出目前大学生在该项竞赛选题中展现出来的不足,对大学生今后在此类实验技能比赛中的选题方向及方法提出了建议。     

痘病毒宿主范围因子及其作用机制研究进展

痘病毒是已知病毒中基因组最大、宿主谱最广和危害最严重的人兽共患病病原之一。随着病原和宿主互作的分子生物学、功能基因组学以及免疫学相关技术的发展,痘病毒宿主范围因子及其相关作用机制被相继发现和研究,这为痘病毒的组织嗜性和宿主特异性的阐明奠定了分子基础。本文将通过对脊椎动物重要痘病毒属主要成员的宿主范围因子及其作用机制的介绍,以加深对痘病毒的分子遗传演化、组织嗜性和跨宿主种间感染机制的理解和认识。     

作物种质资源表型性状鉴定评价:现状与趋势

表型是作物基因型与环境互作后呈现出来的性状,包括形态学、生育期、产量、品质、抗性等性状。作物种质资源具有丰富的遗传多样性,并经过数千年在世界不同区域驯化利用中的人工选择,形成了表型性状的多样性,构成育种家选育作物新品种的物质基础。认识和发现作物种质资源表型的多样性需要通过系统、科学的鉴定,特别是培育适应全球气候变化下环境的品种,更需在大量种质资源中发掘和利用抗旱、耐热、抗病虫、水肥高效利用等特性的材料。作物种质资源各类表型性状的鉴定需要对环境进行有效的控制,而多年多点的鉴定可以准确观察鉴定性状的变异水平或表达稳定性,是育种家准确选择和利用性状的重要依据。作物种质资源表型性状的鉴定主要采用田间鉴定、设施鉴定、仪器分析、感官鉴定的方式。近年来,作物种质资源表型性状鉴定已从单一环境、低通量、粗放型鉴定转变为多年多环境、重点性状、高通量精准型鉴定。随着组学技术、智能与信息技术的快速发展,作物种质资源的表型性状鉴定已进入一个新阶段,形成作物育种中重要性状准确快速发掘与应用的坚实基础。     

城市生态安全格局构建:目标、原则和基本框架

随着人口增长和经济快速发展,城市化已经成为人类社会发展的必然趋势。快速城市化必将导致生态用地流失、生态系统服务下降和环境健康风险加剧,由此影响到城市生态安全。尽管生态安全的概念已经为社会广泛接受,但对生态安全的内涵和如何构建生态安全格局仍然缺乏统一认识。在分析生态安全内涵、生态安全概念辨析和生态安全格局构建基本原则基础上,结合城市生态系统特点,提出了城市生态安全格局构建的目的、基本原则和基本框架。认为城市生态安全格局构建是一个涉及多尺度的区域性、综合性问题,除了要遵循生态安全格局构建的一般性原则外,还必须考虑以下原则:以人为本原则、流域适应原则、区域协调原则和有限目标原则。同时,需要重点关注宏观与微观尺度之间的关系协调、城市内部与外部之间的关系协调、理想与现实目标之间的权衡、人类生存需求与生态服务需求之间的权衡关系。通过城市生态安全格局构建,需要实现以下目标:控制城市化过程中出现的问题、维持城市地区正常的物质循环与代谢功能、维持城市生态系统健康运行与可持续发展、保证城市人居环境健康和居民的正常生活,以及满足现有城市居民可预见时期内生态服务需求。从景观、城市和区域三个尺度上,分析了城市生态安全格局构建需要面对的实体、解决的问题和实现的目标。     

中国白兔白介素-10基因的克隆、表达及其抗体的制备

目的克隆并表达中国白兔IL-10基因,制备抗IL-10多克隆抗体。方法运用RT-PCR对从ConA诱导后的中国白兔外周血单核细胞(PMBCr)总RNA中扩增IL-10基因,克隆后进行测序和遗传进化分析,同时将其亚克隆pET28a中,在大肠杆菌中诱导表达,并用纯化的表达产物制备多克隆抗体。结果该基因全长537 bp,编码178个氨基酸。与欧洲兔IL-10基因同源性很高,但与鼠、鸡、河豚和斑马鱼等不同物种IL-10基因差异较大。经IPTG诱导后,重组菌体裂解物经SDS-PAGE电泳可检测到相对分子质量为23.4×103的重组蛋白。Western blot分析表明,中国白兔IL-10基因已经表达。重组表达的蛋白量可占菌体蛋白的15.2%。结论成功实现了中国白兔IL-10的原核表达,制备了小鼠抗兔IL-10的多克隆抗体。     

不同浓度和形态磷处理下内生真菌感染对高羊茅的影响

以感染内生真菌(endophyte-infected,EI)和不感染内生真菌(endophyte-free,EF)的高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为材料,在温室沙培条件下研究内生真菌对高羊茅适应缺磷及利用不同形态磷肥的影响。结果表明,1)缺磷条件下,高羊茅EI和EF植株生长差异不显著;正常供磷条件下,高羊茅EI植株拥有更多分蘖数和绿叶数。说明正常供磷条件下内生真菌改善了宿主高羊茅的生长。2)与水溶性磷相比,高羊茅根有机酸和酸性磷酸酶(acid phosphatase,APase)活性在难溶性磷条件下显著增加,而根总酚含量无显著变化。在水溶性磷条件下,高羊茅EI植株根总酚含量显著高于EF植株,此时EI植株比EF植株拥有更多分蘖数和绿叶数,说明在水溶性磷条件下内生真菌对宿主地上部生长具有一定贡献。在难溶性磷条件下,虽然高羊茅EI植株根总酚含量仍然高于EF植株,但同时EI植株根有机酸含量显著低于EF植株,因此内生真菌感染只是增大了宿主植物的根冠比,而对分蘖数和绿叶数等无显著影响,说明内生真菌对宿主利用难溶性磷贡献不大。可见,内生真菌对宿主植物的生长在水溶性磷条件下更有利。