CO2浓度倍增对小麦叶绿体超微结构、超分子结构及光谱特性的影响

超薄切片及冰冻撕裂电镜观察、吸收光谱及77 K低温荧光发射光谱的测定结果表明:CO2浓度倍增对小麦( Triticum aestivum L.)叶绿体的超微、超分子结构及光谱特性的影响均为正效应.具体反映在:(1)小麦叶绿体中除了比对照积累有较多的淀粉粒外,其基粒和基质类囊体膜发育较好;(2)叶绿体的光合膜系,无论是垛叠和非垛叠膜区,其镶嵌于内质膜撕裂面(EFs和EFu)及原生质膜撕裂面(PFs和PFu)的功能蛋白粒均比其对照的发育良好,尤其PFs 与EFs面较为突出,即它们除了所含蛋白粒的密度较大外,在EFs面上有时还呈现出密集有序的阵列结构;(3)叶绿体整个吸收谱带,尤其红区和蓝区的主峰均较其对照有较大的光吸收,表明对光能的捕获能力明显高于对照;(4)无论是以436 nm还是以480nm波长激发的,其叶绿体的F684/F733 (PSⅡ/PSⅠ)的比值均较对照的高,表明CO2浓度倍增条件下生长的小麦叶片叶绿体的PSⅡ相对荧光强度有所增强,这与叶绿体的超微、超分子结构及吸收光谱的测定结果相一致.以上结果可为小麦在高CO2浓度下增产提供理论依据.     

不同植物中推定蓖麻烯合酶基因的生物信息学分析

利用Gen Bank中已登录的完整的麻风树、乳浆大戟、蓖麻和乌桕中的13个蓖麻烯合酶(Casbene synthase,CS;EC 4.6.1.7)基因序列,通过生物信息学方法对其核酸及氨基酸序列、组成成分、导肽、信号肽、跨膜结构域、疏水性/亲水性、蛋白质的二级结构、三级结构及功能域等进行了分析预测。结果表明,13个CS基因的ORF长度均在1 647~1 845 bp,蛋白分子量均在63.0~70.8 k D,终止密码子为TGA或TAA,理论等电点均小于7.0,表明CS蛋白呈酸性。氨基酸含量最高的均为亮氨酸。核苷酸同源性比较分析表明,CS基因主要分为两类。导肽预测发现其中6个CS具有导肽,均为叶绿体导肽。信号肽和扩模结构域预测发现这些CS不存在信号肽和跨膜结构域,肽链整体呈现为亲水性。这些CS的主要二级结构元件为α-螺旋,并且都包含两个萜类合酶功能域。以上研究为进一步探索CS基因的功能提供一定理论依据。     

盐胁迫对三角叶滨藜根选择透性和反射系数的影响

以Hoagland溶液培养的三角叶滨藜幼苗为材料,分别采用电导率法、原子吸收分光光度计法和压力室法测定了不同浓度盐胁迫下三角叶滨藜根的质膜透性、离子吸收和根系反射系数,分析其抗盐特点和机制.结果表明:随着盐胁迫强度的增加,三角叶滨藜根细胞质膜透性增大、根系反射系数减小;盐胁迫导致三角叶滨藜根系对K+的总吸收量减少、对Na+的总吸收量增多,但对Na+的相对吸收量减少、对K+的相对吸收量增加.盐胁迫条件下,三角叶滨藜根系对离子吸收有较强的调节能力;而根系反射系数的减小有利于根系用较小的负压力吸收水分,减小木质部空化的危险.说明三角叶滨藜具有较高的抗盐能力.     

马铃薯StPSKRs基因的克隆及其亚细胞定位分析

该研究采用同源克隆与PCR扩增方法,从马铃薯品种‘Desiree’中克隆植物磺肽素受体基因StPSKR1和StPSKR2的全长cDNA,并对其进行生物信息学分析及亚细胞定位分析,为深入研究StPSKR1和StPSKR2基因在马铃薯生长发育和生物胁迫中的作用提供理论依据。结果发现:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StPSKR1和StPSKR2的全长cDNA片段,并将其克隆到pGWB5-GFP载体;测序结果显示这2个基因编码的蛋白质与数据库给定的蛋白质序列保持一致,表明成功克隆到StPSKR1和StPSKR2基因。(2)StPSKR1位于马铃薯1号染色体上,cDNA全长3 042 bp,编码1 013个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为112.16 kD,理论等电点6.27;StPSKR2位于7号染色体,cDNA全长3 135 bp,编码1 044个氨基酸,相对分子量为114.99 kD,理论等电点6.19。(3)生物信息学分析显示,StPSKR1和StPSKR2都属于跨膜蛋白。(4)亚细胞定位结果显示,StPSKR1和StPSKR2均定位于细胞膜上。     

山奈酚与水的氢键作用对其抗氧化活性影响的理论研究

本文用密度泛函理论在(RO)B3LYP/6-31G(2d,2p)水平上对山奈酚及其与水分子之间形成的氢键复合物进行结构优化,通过热力学计算研究了不同位置的酚羟基发生抽氢反应的键离解能(BDE)、质子解离反应过程的质子解离能(DPE)受分子间氢键的影响。结果表明:与H2O形成的分子间氢键会影响化合物结构,改变化合物B环与AC环的二面角,A5位酚羟基更容易发生抽氢反应和质子解离反应,此位点的BDE和DPE均明显降低,同时也降低C3位质子解离的DPE。分子间氢键的形成促使酚羟基的抽氢和质子解离反应,提高化合物抗氧化活性。     

白桦4CL蛋白结构分析及同源建模

利用生物信息学方法分析白桦4CL蛋白的氨基酸组成、等电点、疏水/亲水区、跨膜区及二级结构等蛋白质性质;并同拟南芥、水稻和毛白杨的4CL蛋白进行对比,进行同源性分析;利用生物信息学软件对其空间结构进行了模拟,得到了可靠的分子生物学模型,并根据模型对白桦4CL蛋白功能进行预测,为今后测定白桦4CL蛋白生物学功能奠定了理论基础。     

缺铁敏感度不同的大豆品种对缺铁的适应机制

与供铁处理相比,对缺铁敏感的大豆品种“哈８３”幼苗在缺铁胁迫和上根际没有酸化现象,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力也没有明显增强。但抗缺铁的大豆品种“８７０１”幼苗根际则严重酸化,根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力显著增强;加入能抑制根系Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶活性、减弱根际酸化作用的Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶抑制剂正钒酸钠会降低根系对Ｆｅ（Ⅲ）的还原能力;说明根际酸化与根系还原Ｆｅ（Ⅲ）能力相互联系,初步证实根细胞原生质膜Ｈ＾     

LEA蛋白与植物的抗旱性

植物在干旱胁迫下会产生多种诱导蛋白,其中LEA蛋白（Late-embryogenesis-abundant protein)已受到普遍关注。根据近年的研究进展,本文就植物中LEA蛋白的特性、分类、功能及LEA基因的表达调控作了简要综述。     

基于分子对接和系统药理学小青龙汤治疗哮喘的作用机制

为从分子层面阐述小青龙汤治疗哮喘的作用机制,探索小青龙汤的潜在靶标,本研究检索中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)并根据口服生物利用度(oralbioavailability,OB)、药物相似性(drug-likeness,DL)筛选出小青龙汤的活性成分,利用Pharmmapper数据库筛选小青龙汤潜在作用靶点,挖掘CTD、Genecards数据库以筛选与哮喘相关的作用靶点,利用Cytoscape 3.6.1软件构建小青龙汤的蛋白互作网络图、化合物靶点图,并通过计算拓扑学参数找到小青龙汤中关键的作用靶点和化合物。对小青龙汤对哮喘的作用靶点进行GO分析和KEGG分析。利用iGEMDOCK软件进行分子对接,预测作用靶点和主要化合物的结合度。通过筛选得到小青龙汤活性成分、潜在作用靶点;GO分析得到43个生物学过程、11个细胞组成和9个分子功能;KEGG分析包括PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、Wnt信号通路等。初步验证和预测了小青龙汤对治疗哮喘的作用机制,并为进一步深入揭示其作用机制提供参考。     

黄腐酸和甜菜碱预处理对干旱胁迫下平邑甜茶生理特性及光合的影响

该研究以平邑甜茶[Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.]2年生实生苗为材料,通过盆栽试验于干旱处理前3d分别连续喷施黄腐酸(FA)、甜菜碱(GB)和复配(FA+GB),并以清水为对照(CK)进行预处理,比较分析不同预处理对干旱胁迫下平邑甜茶的生理及光合特性变化,探讨FA和GB对平邑甜茶的抗旱生理机制。结果显示:(1)与对照相比,FA、GB和FA+GB预处理均能够显著提高平邑甜茶叶片相对含水量,且FA的保水性效果最佳。(2)3种预处理均可显著促进干旱胁迫下叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量增加,且FA+GB预处理后在干旱胁迫下叶片可溶性糖和脯氨酸累积量显著高于单施FA或GB。(3)3种预处理均可显著提高干旱胁迫下平邑甜茶幼苗的SOD、POD、CAT活性,并显著降低MDA的积累速度及其累积量,且以FA+GB预处理的MDA含量最低、抗氧化酶活性最高。(4)GB和FA+GB预处理下平邑甜茶的净光合速率、瞬时水分利用率显著高于CK和FA,且FA+GB处理下改善光合特性的效果最佳,GB次之。研究表明,单独喷施黄腐酸和甜菜碱及两者配施预处理均能够增加干旱胁迫下平邑甜茶的渗透调节物质和相对含水量,提高叶片的保水性,调节抗氧化物酶活性,降低丙二醛含量,增加细胞膜稳定性,改善光合性能,进而提高平邑甜茶的抗旱能力,且以复配喷施(FA+GB)预处理的效果最好。