干旱条件下外源蔗糖对高表达玉米C4型pepc水稻种子萌发的影响

为揭示外源蔗糖参与干旱胁迫下高表达转玉米C₄ 型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)基因(C₄ pepc)水稻(简称：PC)种子萌发的生理机制,该研究以 PC及其未转基因野生型受体‘Kitaake’(简称：WT)的种子为材料,研究外施不同浓度蔗糖联合模拟干旱(10% PEG 6000)处理下,其种子发芽参数、总可溶性糖及可溶性蛋白含量、蔗糖非发酵1 (sucrose nonfermenting 1, SNF1)相关蛋白激酶(SNF1 related protein kinase 1s, SnRK1s)基因以及PEPC基因表达等参数的变化。结果表明：(1)PEG 6000模拟干旱处理均显著抑制两材料发芽,但明显促进胚根的生长;外施蔗糖则呈现浓度效应,高浓度蔗糖(>150 mmol·L^-1)进一步加剧了干旱对发芽的抑制效应,而低浓度(<30 mmol·L^-1)则可缓解干旱的抑制,但与WT(<30 mmol·L^-1)相比,促进PC水稻萌发的外施蔗糖浓度(<6 mmol·L^-1)更低,且各处理的发芽表现与其α 淀粉酶活性的动态表现一致。(2)与WT相比,外施3 mmol·L^-1蔗糖联合干旱处理下,显著提高了PC种子的发芽率,且伴随PC内源蔗糖含量、总可溶糖和可溶性蛋白含量显著增加;且外施3 mmol·L^-1蔗糖使PC中内源C₃ pepc基因表达下调,而外源导入C₄ pepc基因表达显著增加。(3)与WT相比,干旱处理下外施3 mmol·L^-1蔗糖,PC的糖信号相关基因SnRKs亚家族基因(包括SnRK1s：OsK1a OsK24 OsK35和SnRK2s:SAPK6)的表达也显著增加。研究发现,外施低浓度蔗糖通过上调PC水稻种子中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强SnRK1s亚家族基因和外源C₄ pepc基因的表达,提高了α 淀粉酶活性,从而缓解了干旱胁迫对PC种子萌发的抑制。     

双低油菜品系含油量与发育种子中PEPc酶和PAL酶活性的相关分析

以10个含油量不同的双低油菜品系为材料,测定了发育种子中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPc）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性动态变化,以及成熟种子的油脂含量,分析了PEPc和PAL酶活性与含油量之间的关系。结果表明：PEPc酶与含油量之间始终存在不显著正相关,说明PEPc酶恬性高低对含油量高低有一定作用,但并不是油菜种子油脂合成过程中的关键酶;PAL酶与含油量之间始终存在不显著的负相关,授粉后32d,两者之间负相关性最高,但该相关性并不显著。     

抗病小麦对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的脱毒及产物的生物活性

抗赤霉病小麦品种苏麦３号、繁９能转化镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇（ＤＯＮ）成产物Ｘ,而感病小麦品种宁麦６号、徐州２１无转化能力。产物Ｘ对小麦黄花芽鞘的伸长生长无抑制作用,而对禾谷镰刀菌分生孢子的萌发有明显抑制。说明抗性小麦品种对赤霉病菌毒素的脱毒是小麦重要的抗赤霉病机制。     

干旱影响露花叶片PEP羧化酶蛋白合成的同位素证据

After drought treatment, marked increase in quantity of PEPcarboxylase protein in the leaves of M. cordifolium, an inducible CAM plant, was shown by SDS-PAGE and western immunoblot (Fig. 1). Further investigation with incorporation of L-[~(35)S] methionine into leaf discs and immunoprecipitation revealed that de novo synthesis of PEP-carboxylase protein was responsible for this increase (Fig. 2).     

DON抑制小麦种胚细胞周期启动的研究

小麦种子在０．５－４．０ｍｇ／Ｌ的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（ＤＯＮ）中溶液中萌发,用流式细胞仪检测胚细胞的周期时相并观察黄化苗的生长。结果表明,对照组胚细胞在萌发１２ｈ开始启动细胞周期,此后Ｓ期细胞比率迅速增加并在２０ｈ达到最大值,较萌发１０ｈ的６．５％增加１．７８倍,约１４％的胚细胞在萌发的２２－２６ｈ间完成第一次分裂;ＤＯＮ抑制Ｇ１期胚细胞的启动,小麦胚中Ｓ期细胞比率随ＤＯＮ浓度增加呈指数下降,３．     

水分胁迫对露花叶片中PEP羧化酶活性及其调节特性的影响

水分胁迫期间露花叶片中PEP羧化酶的活力随胁迫时间的延长明显增加,复水后PEPC同工酶的活力下降。从露花叶片中分离到3个具有不同动力学和物理学特性的PEPC同工酶(PCⅠ,PCⅡ,PCⅢ),其中同工酶PCⅠ只存在于水分胁迫下露花叶片中,复水后消失。 这3个同工酶的K_m(PEP)值不相同;PCⅠ的K_m(PEP)值介于PCⅡ与PCⅢ之间,它在PAGE上的相对迁移率(Rm)比PCⅡ和PCⅢ大,对效应剂G—6—P及Mal的反应不敏感,分子量为PCⅡ之半;PCⅡ被G—6—P激活和被Mal抑制的程度介于PCⅠ与PCⅢ之间,它在PAGE上的相对迁移率和分子量与PCⅢ极相近。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇对胃癌细胞增殖及细胞周期的影响

探讨脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）对体外培养的两株胃癌细胞（SGC-7901和BGC-823）增殖及细胞周期的影响。采用细胞培养、噻唑蓝（MTF）比色法、流式细胞定量检测（FCM）、蛋白质免疫印迹（Western印迹）以及免疫细胞化学染色（ICH）等方法,研究不同浓度DON处理72h对体外培养胃癌细胞的增殖、细胞周期及细胞周期相关蛋白—细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白（CKIs）P21WAF/CIP1和细胞周期蛋白E（cyclin E）表达的影响。MTT法检测结果显示DON可明显抑制两株胃癌细胞的增殖,SGC．7901和BGC．823细胞100、500、1000ug／L DON处理组的增殖抑制率分别为4．28％、36．20％、45．35％和14．89％、32．30％、51．61％。FCM检测结果显示,给予1000ug／LDON处理72h可使两株细胞周期阻滞在GffM期。在100～1000u扎浓度范围内,两株细胞P21WAF／CIP1表达量均高于对照组,P21WAF／CIP1的表达与DON浓度呈显著正相关关系（SGC-7901细胞：r=0．886,P〈0．01;BGC-823细胞：r=0．943,P〈0．01）;两株细胞的细胞周期蛋白E表达量均低于对照组,与DON浓度有明显剂量依赖关系（SGC．7901细胞：r=-0．923,P〈0．01;BGC-823细胞：r=-0．854,P〈0．01）。Western印迹及免疫细胞化学检测进一步证实了DON处理对蛋白质表达的影响。综合结果表明,DON可抑制体外培养胃癌细胞的增殖活性,G2／M期阻滞、P21WAF/CIP1表达增高及细胞周期蛋白E表达下降可能是DON抑制胃癌细胞增殖的可能机制,DON对分化程度不同的胃癌细胞的影响没有明显差别。     

华南地区3个棕榈藤种光合途径的判别

C3植物可以通过转入C4植物基因而具备C4植物光合特性,从而提高产量。有鉴于此,本文通过测定我国华南地区分布的黄藤(Daemonoropsmargaritae(Hance)Becc.)、单叶省藤(CalamussimplicifoliusC.F.Wei)和白藤(C.tetradactylusHance)等3个棕榈藤种苗木和成年植株叶片的叶绿素含量、气孔密度、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvatecarboxylase,PEPC)、丙酮酸磷酸二激酶(pyruvatephosphatedikinase,PPDK)和稳定碳同位素比值等指标以判别3个藤种的光合途径,为棕榈藤转入C4植物基因工作提供理论依据。结果表明,3种藤种苗木和成年植株的叶绿素含量和气孔密度比常见C3植物和C4植物高,但叶绿素a/b值、叶片上下表面气孔比值、PEPC酶活性、PPDK酶活性和稳定碳同位素比值等指标均较低,与常见C3植物的对应指标相当或略低,而远小于常见C4植物,因此认为黄藤、单叶省藤和白藤等3个藤种是C3植物。     

柏那参化学成分研究

从植物柏那参的乙醇提取物中分离得到4个化合物。经光谱数据分析鉴定它们的结构分别为β-谷甾醇、△5,22-豆甾烯醇、1,3-二苯基-2丙烯-1-酮、齐墩果酸,4个化合物都是首次从该植物中分离得到。     

大肠杆菌糖酵解途径和三羧酸循环启动子的表征及其应用

启动子是控制基因转录的重要元件,也是合成生物学研究和细胞工厂设计的关键环节。糖酵解途径和三羧酸循环是糖类分解代谢的中心代谢,受到包括启动子强度在内的严格调控。为了筛选一系列能满足合成生物学研究和细胞工厂设计需要的不同强度的内源性组成型启动子,利用报告基因——红色荧光蛋白m Cherry和在线分析软件,系统研究了大肠杆菌糖酵解和三羧酸循环中27个启动子的强度和核心结构元件。结果表明:这些启动子的强度范围变化很大,最强启动子Pgap A的强度是最弱启动子Pacn A强度的43. 6倍;启动子的-10序列和-35序列与它们的一致序列也不完全相同,两者之间的距离为17±3bp;但是,启动子的强度和启动子的结构特征基本一致。应用最强启动子Pgap A在重组大肠杆菌DH5αΔpck中分别表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因和丙酮酸激酶基因,它们的酶活性分别提高了0. 32和1. 57倍,柠檬酸产量也提高了124. 7%和75. 5%。这些不同强度的启动子为大肠杆菌的合成生物学研究和细胞工厂设计奠定了一定的基础。