转玉米PEPC基因水稻中有限的C4光合微循环及其生理作用

用转PEPC基因水稻(OryzasativaL.subsp.japonicaKitaake)和原种水稻Kitaake为材料,研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能。通过测定与光合C4途径有关的关键酶,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP -苹果酸酶(NADP -ME)、NADP -苹果酸脱氢酶(NADP -MDH)和丙酮酸磷酸双激酶(PPDK),说明原种水稻叶片中具有完整的C4光合酶体系;用外源OAA或MA饲喂叶切片或叶绿体后明显增加光合速率,证明原种水稻中具有一个有限的光合C4微循环。将玉米的PEPC基因导入原种水稻后,可大幅度提高光合C4微循环的速率。测定不同基因型的CO2交换速率,看出水稻中C4光合微循环的增强有提高净光合速率(Pn)和降低光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)比值的作用。叶绿素荧光特性分析表明,C4光合微循环的增强伴随着PSⅡ电子传递效率(Fv/Fm)和光化学猝灭(qP)的增加以及非光化学猝灭(qN)的降低;这些结果为通过基因工程手段提高作物光合效率的遗传育种提供了科学根据。     

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。     

以细菌中烯醇式丙酮酸转移酶为作用靶点的新天然抑制剂

肽聚糖是细菌细胞壁的重要成分,烯醇式丙酮酸转移酶(EPT)是调节肽聚糖合成初始阶段的关键酶.通过活性筛选,发现了三个对EPT有抑制活性的天然产物(化合物1～3),它们皆为EPT的新抑制剂.体外抗真菌实验发现,化合物2和3对光滑念珠菌具有较好的生长抑制作用.另外,化合物3还具有一定的肿瘤细胞毒活性.     

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。     

小麦赤霉病菌细胞壁提取物(HCW)的生物活性*

从小麦赤霉病菌一禾谷镰孢 Fusarium gramtnearum Schw．强致病力(F15)和弱致病力(H28)菌株的菌丝细胞壁制备获得提取物(HCW),分别在抗病和感病小麦品种上对其生物括性进行了测定。结果表明,HCW可显著提高小麦黄化芽鞘、愈伤组织和穗组织等的苯丙氨酸解氨酶(PAL)和黄化芽鞘组织的脂氧合酶(LOX)的活力,但不影响小麦黄化芽鞘的生长。强、弱致病力菌株的Hcw的生物活性无明显差异,抗、感病品种对}删的反应也基本一致。禾谷镰孢产生的一种单端孢霉烯族毒素一脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)也具有类似的生物活性。HCW和DON均可抑制病菌的生长,但这种抑制作用又可部分互相抵消。     

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．     

PEPCK-Cmus转基因小鼠的表型鉴定

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)是催化糖异生的限速酶,其在骨骼肌中表达量很低,作用尚不明确。本研究构建了在骨骼肌中特异表达PEPCK-C的转基因小鼠(PEPCK-Cmus小鼠),探讨PEPCK-C在小鼠骨骼肌中特异性表达后对运动和能量代谢的影响。结果显示,与同龄的野生型小鼠比较,PEPCK-Cmus转基因小鼠运动能力更强,胰岛素敏感性更高,血脂水平较低;骨骼肌中有明显脂肪堆积,但空腹血糖、体重、腹部脂肪体积没有差异。结果表明,PEPCK-C基因在小鼠骨骼肌中的特异性表达,提高了小鼠的运动耐力和糖平衡能力,并使血脂维持在较低水平,提示PEPCK-C基因在骨骼肌中的表达对机体的能量代谢有重要作用。     

PEPCK不同启动子调控报告基因表达效率的比较

目的构建两种不同的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）基因启动子调控报告基因表达质粒,比较该启动子在各种细胞系中的表达效率。方法采用PCR克隆大鼠PEPCK启动子1323 bp和560 bp两条片段,将两个PEPCK启动子片段插入pGL4.26-Luc2报告质粒中,将重组质粒转染到肝脏细胞系和脂肪细胞系,以非脂肪或肝脏细胞系做对照,比较PEPCK驱动荧光素酶表达效率。结果通过酶切鉴定及基因测序,证明pGL4.26-PEPCK-Luc2荧光素酶表达质粒构建成功,且能够在体外表达荧光素酶。结论两种同片段的PEPCK启动子在各细胞系中的表达效率差异无显著性。