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.     

Effects of Phosphorus Nutrient on the Hydraulic Conductivity of Sorghum （Sorghum vulgare Pers.） Seedling Roots Under Water Deficiency

Hydroponic experiments were conducted in a growth chamber and changes in the hydraulic conductivity of sorghum (Sorghum vulgare Pers.) roots (Lpr) at the three-leaf stage were measured using the pressure chamber method. Water deficiency was imposed with polyethylene glycol (PEG) 6000 and the phosphorus (P) levels were controlled by complete Hoagland solution with and without P nutrient. The objective of this study was to investigate the effect of P nutrition on root Lpr under water deficiency. The results showed that the Lpr in P deficiency treatments decreased markedly, but the Lpr recovered to the same value as that of control when sufficient P was supplied for 4-24 h. Water deficiency decreased Lpr, but the hydraulic conductivity of the roots with sufficient P supply was still higher than that of plants without P supply. When resuming water supply, the Lpr of the water-deficient plants under P supply recovered faster than that of plants without P supply, which indicates that plants with sufficient P nutrient are more drought tolerant and have a greater ability to recover after drought. The treatment of HgCl2 indicated that P nutrient could regulate the Lpr by affecting the activity and the expression levels of aquaporins.     

基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO3胁迫下柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上,将两种荧光探针混合,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达.共获得了89个差异表达的基因,其中,27个下调表达,62个上调表达.BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别.同时,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用.揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径,并获得了NaHCO3胁迫前后柽柳基因表达谱.     

低氧胁迫下黄瓜根系细胞壁结合态多胺氧化酶活性变化及测定方法的确立

提出了细胞壁上PAO检测方法,并对低氧胁迫下黄瓜根系细胞壁结合态PAO的灵敏性、pH值范围、底物依赖性以及取样部位进行了测定。结果表明,检测时取根中部或基部为好,提取液pH值为6．5,启动底物为Spm或Put Spd Spm。低氧处理后PAO活性一开始下降,在第3天时处于上升趋势,第8天达最大值,此后虽下降,但一直高于对照,与游离态PAO活性变化趋势一致,但活性要高10倍以上,表明PAO活性绝大部分定位于细胞壁上。     

水分胁迫对不同小麦品种光系统功能基因psbA、psbD及cab表达的影响

两种小麦品种绵农4号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.4和绵农5号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.5在渐进水分胁迫下相对含水量、质膜相对透性及光系统D C I P2,62二氯酚靛酚光化学还原活性变化的差异显示,绵农5号小麦比绵农4号小麦具有较高的水分胁迫耐受力.进而对比了水分胁迫对这两种耐旱性不同的小麦品种的光系统在基因转录及蛋白代谢等方面的影响.结果表明:渐进水分胁迫下,两种小麦的光系统主要基因p sb A、p sb D、c a b的转录本水平及其编码蛋白D1,D2、L H C的稳态含量分别下降20%及14%以上,而绵农5号c a b基因的转录水平下降程度39.5%与绵农4号61.8%相比明显缓慢,这可能是其具有较高耐旱性的一个重要原因.     

水分胁迫下不同进化型小麦抗氧化能力比较

以6种不同基因型小麦为试验材料,研究了水分胁迫下不同生长期小麦体内超氧化物歧化酶（SOD）活性以及超氧自由基（O2）含量变化,并分析了两者之间的相关关系。结果表明,水分胁迫下6种基因型小麦SOD活性及超氧自由基含量在拔节期和灌浆期均有不同程度的增加;栽培型品种SOD活性增幅高于野生型品种,超氧自由基增幅较低;同样,二粒小麦与一粒小麦相比,二粒小麦SOD活性增幅高于一粒小麦,超氧自由基增幅较低;但现代栽培小麦种表现不明显。结果说明,栽培型与野生型小麦相比,二粒小麦与一粒小麦相比,具有较强的抗氧化能力。     

干旱胁迫下硫营养对小麦光合色素及MDA含量的影响

选用郑引1号（高水肥型）和陕合6号（抗旱型）2个小麦品种,通过室内盆栽试验比较了干旱及硫胁迫情况下小麦苗期功能叶片中叶绿素（Chla和Chlb）及丙二醛（MDA）含量的变化。采用自然渐进干旱法控制水分,每天称重。结果表明：无论在正常供水还是干旱胁迫时,供硫处理的叶绿素含量始终高于无硫处理,郑引1号的这种优势明显优于陕合6号,硫营养显示出对叶绿素含量的调节能力。干旱胁迫下,供硫处理的小麦叶片MDA含量始终低于无硫处理。两个试验结果均证实了硫营养能通过调节光合色素及MDA的含量增强作物的抗旱能力。     

脱落酸、胁迫、成熟诱导基因研究进展

近年来从植物中发现了越来越多的受脱落酸、胁迫、成熟诱导表达的基因,这些 ASR(Abscisic acid, Stress and Ripening inducible)基因参与植物对冷、渗透压、脱落酸处理的胁迫应答已被证实,该类基因也参与植物生命活动的许多方面如果实发育、成熟等．对 ASR 基因的克隆鉴定,以及该基因在胁迫应答和果实成熟方面的作用进行了综述．     

ATHKl基因调节拟南芥渗透胁迫信号转导过程

以拟南芥ATHKl基因T-DNA插入所产生的缺失突变体和野生型ws(wassilewskija)生态型为材料,分析了它们在生理和基因表达方面的差异.结果表明突变体的离体叶片失水率明显大于野生型;在30%PEG-6000胁迫后,野生型和ATHKJ突变体的细胞膜离子外渗率比胁迫前分别增加了50%和80%.PEG胁迫48 h时突变体的萎蔫程度明显大于野生型ws.以上结果说明ATHKl突变体的抗渗透胁迫能力低于野生型,即ATHKl基因参与了拟南芥适应逆境的调节反应.利用DDRT-PCR技术研究二者在PEG胁迫36h后的基因表达差异,分离到9个在野生型中被PEG诱导表达而在突变体中未被诱导的参与逆境应答的基因片段,其中包括MAPKKKl8和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因,即ATHKJ基因失活引起下游基因响应渗透胁迫的能力减弱,进一步说明ATHKJ基因参与拟南芥适应逆境的调节反应,并且ATHKl可能在逆境信号转导组分MAPK的上游起作用,很可能是植物体中的渗透感受器.     

外源γ-氨基丁酸对营养液低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

在营养液低氧胁迫处理下,研究了γ-氨基丁酸(GABA)处理对低氧敏感性不同的网纹甜瓜品种植株根和叶抗氧化酶活性和活性氧(ROS)含量的影响.结果表明:在低氧胁迫下,GABA处理提高了网纹甜瓜植株根和叶抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,降低了H2O2、O2-·、MDA等ROS含量,其中GABA 50mmol/L处理效果显著高于GABA 25和100 mmol/L的处理;与耐低氧性弱的"西域一号"品种相比,GABA处理对耐低氧性强的"东方星光"品种效果更明显,表明外源GABA处理通过促进抗氧化酶活性的提高,降低了低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株的耐低氧的能力.