植物抗渗透胁迫的基因调控及基因工程

干旱、盐渍和低温都可产生渗透胁迫。植物感受了这种胁迫后其体内发生一系列的生理、生化变化,诱导有关的基因进行表达,从而对外界胁迫作出相应的反应。关于植物渗透胁迫的研究,已有大最的原始论文、评述和专著。最近对滲透胁迫的基因调控及抗渗透胁迫的植物基因工程的研究又有了许多新的进展。这里作一简要介绍。     

盐芥叶片响应干旱胁迫的蛋白质组学初步分析

盐芥是新兴起的植物非生物逆境研究模式植物,研究盐芥叶片蛋白质组对于干旱胁迫的响应,以推进对植物干旱耐受机制的认识。该研究应用双向电泳技术分析了干旱胁迫对于盐芥叶片蛋白质组的影响,结果共鉴定了63个干旱胁迫差异表达蛋白,包括丰度上调的31个,新出现的蛋白点14个,丰度下调的15个,消失的蛋白点3个。应用生物质谱分析技术确定了包括硫氧还蛋白,铁蛋白-1和凝集素在内的9个干旱胁迫响应蛋白的身份,对这些干旱胁迫响应蛋白的功能分类分析表明,盐芥的耐旱机制可能涉及自由基清除能力的增强、能量代谢的调整以及光合作用的维持。     

根癌农杆菌介导AtNHX1基因转化番茄的研究

构建AtNHX1基因植物表达载体,通过农杆菌介导法将其转入番茄。探讨了外植体类型、农杆菌菌株和不同筛选标记对芽诱导分化的影响。对抗性植株进行PCR检测,获得15株转基因植株。对转基因番茄T1代进行80mmol/LNaHCO胁迫处理,转基因植株的相对生长量高于对照植株,显示AtNHX1基因的导入提高了番茄对碱性盐的耐受性。     

弱光胁迫影响夏玉米光合效率的生理机制初探

大田条件下, 以普通夏玉米(Zea mays) ‘泰玉2号’为材料, 于授粉后1-20天遮光55% (+S), 以大田自然光照条件下生长的玉米作为对照(-S), 研究了遮光及恢复过程中玉米植株的光合性能、叶绿体荧光参数、叶黄素循环以及光能分配的变化, 初步揭示夏玉米开花后弱光条件下光适应的生理机制, 为玉米高产稳产提供理论依据。结果表明, 遮光后玉米穗位叶叶绿素含量及可溶性蛋白含量均减少, RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性显著降低, 导致穗位叶净光合速率(P_n)迅速下降, 光饱和点也明显降低; 恢复初期P_n迅速升高, 光合关键酶活性有所增强。遮光后植株的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Ф_PSII)显著降低, 非光化学淬灭(NPQ)则显著升高, 而恢复初期植株穗位叶Ф_PSII有所升高, 表明突然暴露在自然光下的光合电子传递速率明显加快, 这与其光合速率及光合酶活性的趋势保持一致; 遮光处理对穗位叶叶黄素循环库的大小(紫黄质+花药黄质+玉米黄质(V + A + Z))影响不显著, 但使叶黄素循环的脱环氧化状态(A + Z)/(V + A + Z)增加; 遮光后植株分配于光化学反应的光能明显减少, 天线耗散光能比率显著增加, 恢复过程中植株主要以过剩非光化学反应的形式耗散过剩的光能。遮光后及恢复初期, 玉米植株的PSII原初光化学活性明显下降, 限制了光合碳代谢的电子供应从而抑制了光合作用, 主要依赖叶黄素循环途径进行能量耗散, 而在光照转换后遮光的玉米叶片在适应自然光过程中的光保护机制不断完善, 光合能力逐渐得到 恢复。     

基于转录组测序的斑茅SaWRKY基因克隆与分析

本研究以斑茅(Saccharum arundinaceum)野生种中抗旱性较强的'斑茅90-14'和抗旱性较弱的'斑茅82-53'为供试材料,利用转录组测序技术构建干旱处理后的斑茅差异基因表达谱,并筛选出了1个上调表达的WRKY基因.通过荧光定量PCR检测该WRKY转录因子基因在2个供试斑茅材料伸长期的表达模式,结果表...     

茶树Gro/Tup1基因家族鉴定及外源激素和非生物胁迫下表达分析

明确Groucho/Thymidine uptake 1(Gro/Tup1)辅转录调控因子在茶树基因组中的数量、结构及其在非生物胁迫和外源激素处理下表达差异,为揭示Gro/Tup1在茶树激素信号转导途径及其在茶树逆境胁迫中的作用奠定理论基础.对茶树Gro/Tup1家族进行鉴定、分析,同时对其编码蛋白理化性质、进化关系、...     

土壤水分胁迫对不同茬次紫花苜蓿丙二醛及抗氧化酶含量的影响

为研究土壤水分胁迫对不同茬次紫花苜蓿丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响,文章以新疆大叶苜蓿为研究对象,采用盆栽称重法控制土壤含水量（TA为充分供水,85%田间持水量;TB为轻度胁迫,65%田间持水量;TC为重胁迫,45%田间持水量）,来研究不同土壤水分胁迫对不同茬次过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）在分枝期、返青期、现蕾期、开花期的活性,同时也研究不同水分胁迫下新疆大叶苜蓿各时期丙二醛（MDA）含量。实验结果表明,随着植物器官生育期的发展和土壤水分胁迫的加剧,MDA含量呈逐渐增长趋势;同时也表明,3种抗氧化酶在分枝期达最大值,且在轻度水分胁迫（TB）下达到最大值,最大值分别为POD=6.543 6,SOD=226.388 1,CAT=38.106 6。该结论为干旱、半干旱地区植物的抗旱机制研究提供了科学依据。     

串珠镰孢霉硝酸盐还原途径酶的遗传研究

通过对菌株突变体有性杂交后代的检测方法,对串珠镰孢霉Fusarium moniliforme氮代谢过程中硝酸盐还原途径相关酶基因间关系进行研究。串珠镰孢霉含钼协同因子突变体缺陷型(nitB)与亚硝酸盐还原酶缺陷型突变体(nitC)间的杂交结果显示,在不同的交配群以及在相同交配群不同寄主上的分离菌株中,控制这两种酶的基因有两种类型,并据此提出细胞核基因和细胞质基因共同调控硝酸盐还原途径酶的假说。当杂交后代出现四种表型(nitD：nitB：nitC：wt=1：1：1：1)时,表明这两种酶的遗传受核基因调控,分离时两种基因自由组合：当杂交后代仅有两种表型时,表现为父本表型隐藏,双基因缺陷型(表型同主氮调节基因缺陷型nitD)表型不出现,即母本表现型：野生型为1：1,表明这种遗传类型除受核基因的控制外,还存在细胞质基因的影响。     

高等植物的光系统Ⅱ蛋白磷酸化机制及其对环境胁迫的响应

高等植物的光系统Ⅱ蛋白在环境胁迫,尤其是强光和高温胁迫时会发生可逆磷酸化。本文介绍环境调节下的高等植物光系统Ⅱ蛋白D1、LHCⅡ、CP29及TSP9的可逆磷酸化研究进展,并讨论了这种蛋白磷酸化与光系统Ⅱ蛋白复合物在类囊体膜上的迁移和组装之间的关系。