杏鲍菇抗烟草花叶病毒蛋白的筛选

采用离子交换层析和凝胶层析方法,从杏鲍菇干样中分离得到多个蛋白组分,经枯斑寄主检测,发现多个蛋白组分都有抗烟草花叶病毒(TMV)的活性,对TMV的抑制率均在70%以上,高者可达99%。其中xb68Ab已得到了纯化,分子量约为23.7kD,在心叶烟和苋色藜上它对TMV侵染的抑制率分别达到99.43%和98.9%。     

烟草乙烯受体类似物NTHK2全长基因的克隆及其激酶结构域生化特性

应用5′-ARCE方法克隆到烟草NTHK2的全长cDNA。其全长cDNA共有3216bp,其中5′非编码区为509bp,3′非编码区为427bp,编码区为2280bp,编码产物为760个氨基酸。NTHK2氨基酸序列与植物中的许多杂合型的两组分乙烯受体基因有较高的同源性,具有推测的组氨酸激酶结构域和接受域。但是,在激酶结构域中没有保守的组氨酸,而是被一个天冬氨酸残基所替代。为了研究其生化特性,在酵母中以融合蛋白的形式表达了激酶结构域,体外激酶分析表明,当有Mg^2 存在的情况下NTHK2能够自我磷酸化。进一步的研究应阐明NTHK2在植物体内是否能够作为乙烯受体。参与乙烯的信号传导过程。     

农杆菌接种法作为一种简便的植物病毒载体的侵染方法

烟草花叶病毒(TMV)表达载体30B是一个目前广泛应用的植物病毒表达载体,但用其生产外源蛋白时,必须先将它体外转录成RNA,才能被用来接种宿主植物。由于RNA体外转录费用昂贵、操作复杂,因此限制了30B表达载体的进一步应用。针对这一不足,我们用农杆菌接种法(agroinoculation)接种该病毒载体,即将30B cDNA置于花椰菜花叶病毒(CaMV)的35S启动子和终止子之间,再将整个表达框架插入到农杆菌T-DNA的左边界和右边界之内,构建成质粒p35S-30B,将转入该质粒的农杆菌注射到植物的叶片中,30B cDNA随T-DNA进入植物细胞后,被转录成可自我复制的RNA形式,进而发生系统侵染。为了检测此接种方式的可行性,绿色荧光蛋白(GFP)报告基因被克隆到p35S-30B中,构建成p35s-30B：：GFP,用含有该质粒的农杆菌进行注射操作。证实该病毒载体可通过简便的农杆菌接种法侵染Nicotiana benthamiana,在被接种植物的系统叶中,GFP的表达量可占植物总可溶蛋白的5．2％。     

利用热诱导的位点专一性重组系统在烟草中控制基因表达

采用热激启动子Gmhsp17．5C控制Cre定位重组酶介导的DNA删除系统。在这个系统中,在热激启动子控制下的Cre重组酶的表达导致两侧带有相同方向loxp位点的CaMV35S—GUS片段从转基因烟草(Nicotiana tabacum L.cv.W38)的基因组中删除。通过定量PCR的方法鉴定这个转基因系统,显示了这个系统的重组效率。结果显示在两个小时热激处理后转基因烟草中有41％的CaMV35S—Gus片段被删除。由于热激诱导的定点重组系统有容易操作、对热敏感和无背景表达等优点,因此有利于采用这个系统在转基因植物中进行可诱导的基因操作。     

天麻抗真菌蛋白基因的克隆及其启动子活性

通过构建和筛选天麻（Gastrodia elata Bl)基因组文库,克隆了一个天麻抗真菌蛋白基因组DNA。该基因组DNA含有一个516碱基组成的编码区。没有内含子结构。其启动子区含有保守的TATA盒及CAAT盒。为研究启动子活性。构建了-1157bp启动子区与GUS基因的融合表达载体。并将其用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法导入烟草（Nicotiana tabacum)中,获得了稳定转化的烟草。利用荧光检测及组织化学染色法对GUS表达进行了分析。结果表明,该启动子能够启动GUS基因在转基因烟草中组织特异性地表达。GUS基因在根中的表达水平最高。茎中次之,叶中只有低水平表达,而且该启动子具有诱导表达活性。可被真菌及水杨酸,茉莉酸强烈诱导表达。     

烟草质体分裂蛋白NtFtsZs在大肠杆菌中的定位分析

分别构建了两个烟草(Nicotiana tabacum L.)质体分裂基因NtFtsZ1和NtFtsZ2与编码绿色荧光蛋白的gfpS65A、V68L、S72A基因相融合的原核表达载体,并导入大肠杆菌( Escherichia coli ) JM109菌株中进行表达.全长NtFtsZs∶GFP融合蛋白在菌体中有规律地定位,暗示NtFtsZs能识别大肠杆菌潜在的分裂位点,并能与大肠杆菌的内源FtsZ发生聚合作用;融合蛋白的诱导表达抑制了宿主菌的分裂,形成了明显的丝状菌体,证明真核生物的 ftsZ 基因与大肠杆菌的 ftsZ 基因有相似的作用.同时构建了NtFtsZs不同缺失的原核表达载体,对这两个基因所编码蛋白不同结构域的功能做了初步分析.实验结果表明,烟草FtsZ蛋白的C端结构域与其在大肠杆菌细胞中的正确定位有关;而N端结构域与NtFtsZs∶GFP融合蛋白的聚合有关.     

异胡豆苷合成酶在烟草亚细胞区室的表达

异胡豆苷合成酶(strictosidine synthase,STR)是吲哚生物碱生物合成的一种关键酶,将色胺(tryptamine)和裂环马钱子(secologanin)耦合成为吲哚生物碱的前体化合物异胡豆苷.将异胡豆苷合成酶标定在烟草植物不同的亚细胞区室--叶绿体、液泡和内质网中表达,通过蛋白免疫印迹分析和STR酶活性的测定,表明STR在叶绿体、液泡和内质网中有效表达.STR体外酶活性分析采用间接荧光法检测色胺在反应体系的消耗.STR的酶活性分析表明了STR在烟草中不同的亚细胞区室得以活性表达.分离纯化转基因烟草的叶绿体,通过对其分离的不同部分的蛋白免疫印迹分析,确定了将STR正确标定在烟草的叶绿体中表达.     

cAMP 参与烟草悬浮细胞的ABA信号转导

ABA诱导型启动子(rd29A)重组到报告基因(GUS)的上游构建表达载体.通过农杆菌介导转化烟草,获得转基因植株.将转基因植株诱导愈伤组织,建立稳定、均一的转rd29A-GUS融合基因的悬浮培养细胞系.用ABA处理悬浮细胞24 h后GUS活性显著升高,说明外源ABA能够诱导rd29A启动子的表达,获得了用于ABA信号转导研究的实用细胞系.在ABA激活表达的细胞介质中加入尼克酰胺(cADPR合成酶的抑制剂)或U73122(PLC抑制剂)只能部分抑制ABA的效应,但如果加入蛋白激酶抑制剂K252a,抑制效果达95%以上.用可跨膜的cAMP的类似物8-Br-cAMP处理细胞发现,它能代替ABA的作用;当介质中加入1 mmol/L IBMX(磷酸二酯酶的抑制剂)增加cAMP的稳定性,发现低浓度的8-Br-cAMP与ABA相同的效应.以上结果表明cAMP参与了烟草悬浮细胞中ABA信号的传递.     

钙对低温胁迫的烟草幼苗某些酶活性的影响

用CaCl2浸种处理烟草种子,研究了钙对烟草幼苗某些酶活性的影响。结果表明：CaCl2浸种能够提高烟草幼苗结合态钙和膜保护酶活性,降低膜透性和MDA（丙二醛）含量。在低温胁迫条件下,Ca2+浸种处理的烟草幼苗SOD、CAT和POD等保护酶活性下降程度较未经处理的轻,细胞相对电导率低。恢复生长后,幼苗膜透性和保护酶活性恢复较快。CaM（钙调素）特异性抑制剂CPZ（氯丙嗪）能部分抑制Ca2+提高SOD、CAT和POD活性的作用。     

iaaM基因在烟草花粉中的表达及其在花粉发育中的作用

试验利用花粉特异表达的启动子（Lat52)和绒毡层特异表达的启动子（TA29）引导外源生长素合成代谢基因（iaaM)在烟草花粉中表达以研究生长素在花粉发育中的作用。转Lat52-iaaM基因或转TA29－iaaM基因烟草在形态上表现出变异,如从茎上形成不定根,叶呈卷曲状等典型的生长素表达的性状。另外,与对照相比,转基因烟草花药中IAA水平显著增加,且植株矮化,开花期推迟,有的转基因烟草未能开花。上述现象表明：Lat52和TA29启动子的表达并不仅限于花粉或绒毡层,或者说这两个启动子的表达有些泄漏。转基因烟草的花药形状有较大的变异,早期的每个花药中花粉数明显减少,但这些花粉可被醋酸－洋红染色。所有能开花的转基因烟草均可收到种子,但收自某些转基因株系的种子不能萌发。所有这些结果表明生长素在花粉发育过程中起重要作用,过量的生长素会导致花粉发育的异常。