叶绿体分裂相关基因NtFtsZ2-1在大肠杆菌中的表达与定位

FtsZ蛋白在细菌的分裂中担任着重要作用,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。胞内FtsZ蛋白浓度的明显降低或异常升高均可阻断正常的细胞分裂过程进而导致丝状菌体的产生。我们为了研究烟草FtsZ蛋白与大肠杆菌FtsZ蛋白的异同,构建了烟草全长ftsZ2-1与绿色荧光蛋白EGFP的融合表达质粒并转化大肠杆菌JM109。融合表达质粒的过量表达导致宿主菌形成了丝状菌体。通过荧光显微镜观察发现NtFtsZ2-1-EGFP融合蛋白沿着宿主菌体的纵轴方向有规律地聚集成荧光点或荧光带,说明烟草FtsZ2-1蛋白能够识别宿主菌内分裂位点的定位信号并参与其细胞分裂复合物的组装。     

苜蓿叶绿素合成酶(CHLG)编码基因的表达及对生物量的影响

叶绿素由一系列酶促反应催化生成,其最后一步是叶绿素合成酶(chlorophyll synthase, CHLG)催化合成叶绿素a和叶绿素b。该实验主要以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)生态型R108和两种不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,采用生物信息学方法对蒺藜苜蓿叶绿素合成酶(MtCHLG)的进化关系和基因结构进行分析,采用实时荧光定量方法分析MtCHLG对光照/黑暗、脱落酸(ABA)及聚乙二醇(PEG)的响应,利用叶绿素酸酯a加氧酶(MtCAO)突变体确定其与MtCHLG的上下游关系,并分析豆科牧草紫花苜蓿中MsCHLG表达量与其株高和产量的关系。结果表明:(1)植物CHLG功能域保守,其基因结构高度一致,植物在向陆生进化的过程中,CHLG基因数目略有增加,内含子长度明显增长。(2)克隆到MtCHLG的CDS为1,137 bp,其编码378个氨基酸,蛋白与紫花苜蓿MsCHLG相似性高达99.2%。(3)qRT-PCR分析显示,MtCHLG基因主要在蒺藜苜蓿幼嫩叶中表达且受光诱导和黑暗抑制,表现为显著的昼增夜降的表达特征;100μmol·L~(-1)的ABA在短时间(2 h)处理后叶片中MtCHLG基因表达量下降为对照的26%(P0.05);5%的PEG长时间(24 h)处理后MtCHLG基因表达量降低至对照的42%(P0.05)。(4)瞬时表达重组蛋白MtCHLG-GFP于烟草(Nicotiana benthamiana)表皮细胞,荧光检测结果显示,该蛋白主要定位在叶绿体上。(5)定量分析发现,mtcao突变体中几乎检测不到MtCAO基因的表达,且MtCHLG基因的表达水平约为野生型的44%,证明MtCAO功能缺失导致了MtCHLG转录水平降低,表明MtCHLG位于MtCAO的下游。(6)高秋眠级紫花苜蓿材料的株高为低秋眠级材料的2.5～3.5倍,其平均产量约为低秋眠级材料的2.1倍,且前者中MsCHLG基因的表达量略高于后者(1.2～1.5倍);相关性分析发现,紫花苜蓿中MsCHLG基因的表达水平与株高、产量成正相关。研究暗示,MsCHLG表达可作为苜蓿产量早期预测的参考指标,CHLG基因也可作为培育高产豆科饲草的备选基因。     

四种与福寿螺(Ampullaria gigas)同源地入侵植物的杀螺效果

实验室内观察了福寿螺在其主要危害对象水稻,及与其同源地的入侵植物五爪金龙、马缨丹、胜红蓟和蟛蜞菊５种植物新鲜叶片间聚集数量差异,结果显示:15min后福寿螺在距离其约75cm 的5种植物叶片聚集数产生了显著的差异,但75min内福寿螺在5种植物叶片间聚集的数量不稳定,75min后的聚集数趋于稳定,5种植物叶片上聚集福寿螺数由多到少顺序为蟛蜞菊、马缨丹、水稻、胜红蓟和五爪金龙。福寿螺取食水稻幼苗的量较大,显著高于取食另4种植物新鲜叶片的量,福寿螺取食4种与其同源地植物叶片量由小到大的顺序为：五爪金龙、蟛蜞菊、胜红蓟和马缨丹。不同浓度4植物乙醇提取物水溶液对福寿螺毒杀作用差异显著,乙醇提取物饱和水溶液致福寿螺100%死亡的时间由短到长的顺序为：五爪金龙48h, 蟛蜞菊72h, 胜红蓟和马缨丹均为96h,按常规施用量化学农药密达100%毒杀福寿螺的时间为118h。综合结果表明五爪金龙具有开发出既能有效防治福寿螺又不影响水稻生长和稻田环境材料的潜力。     

鼎湖山马尾松林凋落物及其对人类干扰的响应研究

通过处理（根据当地习惯收割凋落物和林下层）和保护（无任何人类活动）样地的比较,在3年时间里研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松（Pinus massoniana)林凋落物,养分动态及其对人类干扰的响应,处理和保护样地年平均凋落物总量分别为：2．388和2．342t/hm^-2.a^-1,它们主要由针叶组成（45．4％－78．8％）,皮＋枝占12．4％－14．4％,杂物8．6％－40．2％,凋落物量具有明显的年,季和月变化规律。尽管为人工起源的马尾松林,但其凋落物的空间分布很不均匀（变异系数＞22％）,凋落物中主要营养元素浓度因组分和季节不同而异,但总的趋势以杂物和春季的浓度最高。凋落物主要营养元素的归还量亦随季节和组分不同而异,其年平均归还总量为：处理样地N15.85kg.hm^-2.a^-1.P0.63kg.hm^-2.a^-1,K2.86kg.hm^-2.a^-1,Ca6.04kg.hm^-2.a^-1和Mg1.77kg.hm^-2.a^-1;保护样地N16．24kg.hm^-2.a^-1,P0.67kg.hm^-2.a^-1,k2.61kg.hm^-2.a^-1,Ca5.41kg.hm^-2.a^-1和Mg2.09kg.hm^-2.a^-1,当停止人为干扰后,凋落物产量及其养分归还量相对于继续受干扰的松林趋向逐年增加。     

铝对植物毒害及植物抗铝作用机理

综述了有关铝对植物的毒害及植物耐铝机理的研究成果。铝可以从植物的不同生物水平上影响植物的生长;不同植物耐受铝的能力不同,耐受性植物可在机体内形成各种耐受机制,以抵抗环境中铝的压力。这在受损土壤环境中的生态系统恢复具有应用前景。     

杂交兰花瓣类黄酮成分分析及其对花色的影响

为探究杂交兰花色形成的物质基础,以7个杂交兰品种为研究材料,采用显色反应、紫外 可见光谱方法初步判断花瓣中色素的类型;利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC MS/MS)技术分析黄色系品种‘玉凤’和红色系品种‘福韵红霞’中代谢物组分及其含量差异,为探索杂交兰花色形成机理和兰花育种提供理论依据。结果表明：(1)7个品种均含有黄酮类化合物,不含类胡萝卜素,除‘玉凤’和‘双艺雅凤’外均含有花青素。(2)在代谢物中检测到160种差异代谢物,显著富集在花青素生物合成途径与黄酮和黄酮醇生物合成途径。(3)矢车菊素衍生物和芍药素衍生物是红色系杂交兰‘福韵红霞’的主要花色素成分;槲皮素类衍生物是黄色系‘玉凤’的主要花色素成分,推测花青素和黄酮醇生物合成的分流是杂交兰花色变化的主要原因。     

乙肝病毒增强子对其基因表达的调控

本文构字线性化的含有从核心抗原启动子Ｃｐ起始的ＨＢＶ完整转录单元的基因组隆,以此为模型,通过增强子Ｉ和增强子ＩＩ的缺失或点突变分析,研究了ＥＮＩ和ＥＮＩＩ对ＨＢＶ基因组基因宾调控。结果用ＥＮＩＩ对Ｓ基因表达均有增强作用,且相互协同。     

不同温度下黄曲霉菌菌丝超微形态的比较研究

为探究黄曲霉菌的毒素合成是否影响菌丝超微形态,本研究结合扫描和透射电镜技术比较观察产毒（28℃和30℃）和不产毒（37℃和40℃）温度下培养的不同发育阶段的黄曲霉菌菌丝形态和超微结构。扫描电镜结果显示:28℃下,在24h和44h菌丝体表面有丝状粘性分泌物附着,48-72h之间菌丝体逐渐出现皱缩、塌陷和扭曲现象,而37℃下的菌丝体24-72h期间保持粗壮饱满。透射电镜结果显示:28℃下,培养24h后菌丝细胞内部出现大囊泡,44-72h期间内部细胞器模糊不清;而37℃下的菌丝细胞内部细胞器清晰,在44-48h期间线粒体和脂质体数量最多,72h后观察到隔膜结构。随后比较观察30℃和40℃下培养的黄曲霉菌丝超微结构验证了上述发现。综上,28℃和30℃促进黄曲霉菌产毒却导致菌丝体更早更快衰老,37℃和40℃不利于黄曲霉毒素合成但菌丝生长旺盛,且菌丝衰老进程相对减缓。本研究表明黄曲霉菌的毒素合成与菌丝内部形态变化密切相关。     

产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341对镉胁迫的生理响应及抗性机理

【背景】重金属镉(Cd)污染问题日益严峻。微藻是一种良好的生物吸附剂。目前研究多关注于微藻对Cd的去除率及吸附性能方面,对其抗Cd机理的研究比较少。【目的】以产油微藻Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341为材料,研究Cd胁迫对UTEX 2341生理性状、抗性机理及产油的影响。【方法】测定微藻在0-5mmol/LCd胁迫下的生长产油情况,并进一步分析2mmol/LCd胁迫下藻体中色素、可溶性蛋白和油脂含量的变化,以及藻体亚显微结构、抗氧化酶和抗氧化剂、脂肪酸组分的改变情况。【结果】Auxenochlorella protothecoides UTEX 2341能够耐受2 mmol/L Cd胁迫,虽然其生物量和叶绿素含量在Cd胁迫下略有降低,但油脂产量显著增加,胁迫168 h时为1.60 g/L,是对照的1.77倍。此外,高浓度Cd引起了胞内活性氧的积累。抗性机理分析表明高Cd胁迫显著抑制了微藻体内的抗氧化酶活性,但非酶抗氧化剂类胡萝卜素和还原性谷胱甘肽的含量显著增加,分别是对照的1.42倍和4.5倍,从而缓解高浓度Cd对微藻细胞造成的氧化损伤,减轻Cd的毒性。脂肪酸组分分析结果表明,Cd胁迫下油酸(C18:1)含量增加,且脂肪酸成分中C16-C18的含量达96%-98%,符合生物柴油的生产标准。【结论】该研究为揭示微藻抗Cd的机理以及Cd胁迫下微藻柴油合成的调控机理提供了一定的研究基础。     

微生物发酵对木薯渣营养成分的影响

[背景]将木薯渣作为饲料资源进行开发和利用能够减轻环境污染,实现资源就地转化,已成为国内外研究热点.微生物发酵可降低木薯渣的粗纤维含量,改善适口性,提高饲料转化率.[目的]筛选对木薯渣发酵效果较好的微生物发酵剂及其发酵时长.[方法]试验选用A(芽孢菌+乳酸菌+酿酒酵母菌)、B(戊糖片球菌+酿酒酵母菌)和C(植物乳杆菌+...