甘菊BADH基因cDNA的克隆及在盐胁迫下的表达

利用PCR、RT-PCR和PCR-RACE技术,从菊科植物甘菊(Dendranthema lavandulifolium)中克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)基因的同源基因,分别命名为DlBADH1和DlBADH2,GenBank登录号分别为DQ011151和DQ011152.DlBADH1的cDNA全长1821 bp,其开放阅读框编码503个氨基酸的蛋白质;DlBADH2全长1918 bp,编码506个氨基酸的蛋白质.两个基因核苷酸序列的同源性为97%,推导的氨基酸序列的同源性为98%.与已发表的其它植物BADH基因氨基酸序列的同源性在64%以上.在推导的氨基酸序列中,均含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽(VTLELGGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C).在推导的氨基酸序列的系统关系中,甘菊位于其它双子叶植物和单子叶植物之间,与其植物分类的系统关系相吻合.RT-PCR-Southern半定量表达分析表明,甘菊BADH基因家族中存在表达受盐诱导的成员.     

运城盐湖4种藜科盐生植物叶的比较解剖研究

应用扫描电镜和光学显微镜对山西运城盐湖周围盐渍环境中4种藜科(Chenopodiaceae)盐生植物叶的结构进行了比较解剖研究.结果表明,碱蓬(Suaeda glauca Bunge)和盐地碱蓬(Suaeda salsa (Linn.) Pall.)属真盐生植物,结构特征相似:叶线形、肉质化,表皮上气孔器密集,叶肉具有发达的储水组织细胞和栅栏组织.灰绿藜(Chenopodium glaucum Linn.)和西伯利亚滨藜(Atriplex sibirica Linn.)为泌盐盐生植物,其中,灰绿藜具有双细胞构成的盐腺,西伯利亚滨藜则具有盐囊泡,此外,两种泌盐盐生植物中存在的异细胞和含晶细胞,对适应盐生环境有积极意义.从表皮细胞来看,4种植物的叶都有相同的适盐特征.总之,4种藜科盐生植物的叶片结构具有适盐的共同性和个体的多样性特征.     

甘菊BADH基因cDNA的克隆及在盐胁迫下的表达

利用PCR、RT—PCR和PCR—RACE技术,从菊科植物甘菊（Dendranthema lavandulifolium）中克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶（betaine aldehyde dehydrogenase,BADH）基因的同源基因,分别命名为DlBADH1和DlBADH2,GenBank登录号分别为DQ011151和DQ011152。DlBADH1的cDNA全长1821bp,其开放阅读框编码503个氨基酸的蛋白质;DlBADH2全长1918bp,编码506个氨基酸的蛋白质。两个基因核苷酸序列的同源性为97％,推导的氨基酸序列的同源性为98％。与已发表的其它植物BADH基因氨基酸序列的同源性在64％以上。在推导的氨基酸序列中,均含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽（VTLELGGKSP）以及与酶功能有关的半胱氨酸残基（C）。在推导的氨基酸序列的系统关系中,甘菊位于其它双子叶植物和单子叶植物之间,与其植物分类的系统关系相吻合。RT—PCR—Southern半定量表达分析表明,甘菊BADH基因家族中存在表达受盐诱导的成员。     

三种豆科牧草种子在萌发阶段对盐渍环境的生理适应及主要离子调控

试验对3种豆科牧草紫花苜蓿、草木樨、沙打旺的种子,在萌发阶段对盐渍环境的适应性和离子调控机制进行了研究,测定了盐渍环境中种子的萌发率和恢复萌发率;同时,对400 mmol·L^-1NaCl处理后,种子恢复萌发、胚的主要离子含量变化、水分吸收等情况进行了测定。结果表明：50 mmol·L^-1 NaCl处理中,紫花苜蓿种子的最终萌发率受到明显的抑制而降低;300 mmol·L^-1 NaCl溶液处理中,草木樨的最终萌发率明显高于紫花苜蓿和沙打旺;沙打旺种子的初始萌发过程被300 mmol·L^-1NaCl抑制而推迟,推迟的时间长于紫花苜蓿和草木樨达5 d。400 mmol·L^-1 NaCl处理种子1、2 和4 d后,3种植物种子的吸水速率受到明显抑制;紫花苜蓿种子的恢复萌发率明显低于草木樨和沙打旺;紫花苜蓿种子胚积累的Na⁺明显高于草木樨和沙打旺,而且有较多的K⁺和Ca²⁺养分离子流失。盐渍环境下,3种牧草种子萌发受到的影响是由于渗透胁迫和离子毒害引起的,但3种植物种子的生理适应机制却存在明显的差异。     

12种园林植物耐荫性鉴定指标的筛选

在对遮荫条件下12种园林植物的生长增量、叶片厚度、比叶面积、叶片含水量、叶绿素a＋b含量、叶绿素a,b、类胡萝卜素含量、糖含量、过氧化物酶活性、日平均净光合速率、光补偿点、表观量子效率等生理生化指标测定基础上,对各项指标进行了主成分分析和逐步回归分析,结果表明生长增量、比叶面积、叶绿素a,b、过氧化物酶活性、目平均净光合速率等5个指标对植物的耐荫性有显著影响。采用所建立的最优回归方程对供试植物进行耐荫性预测及排序的结果与栽培试验观察结果相一致,表明这5个指标可作为快捷的植物耐荫性鉴定指标。     

鱼藤酮对果蝇运动行为及果蝇头部多巴胺合成相关酶基因表达的影响

为了探讨鱼藤酮对黑腹果蝇Drosophila melanogaster运动行为的影响与其头部多巴胺水平之间的关系,我们测定了鱼藤酮对黒腹果蝇成虫运动行为、头部多巴胺水平及酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶基因表达的影响。结果表明：与取食未加入药剂饲料的果蝇相比雌成虫用0.2～0.8 mmol/L、雄成虫用0.1～0.8 mmol/L浓度药液配制的饲料连续饲养6 d后运动能力显著下降,在0.8 mmol/L浓度下雌、雄成虫的运动能力分别仅为对照的55.6%和49.1%。取食用0.8 mmol/L浓度药液配制饲料6,12和21 d的果蝇雌、雄成虫头部多巴胺水平均显著下降,雌成虫头部多巴胺水平分别为对照雌成虫的83.2%,72.3%和59.8%;雄成虫头部多巴胺水平分别为对照雄成虫的79.3%,66.8%和53.2%。用0.8 mmol/L浓度鱼藤酮处理6,12和21d,雌成虫头部酪氨酸羟化酶基因（pale）的表达水平分别为对照的76.3%,51.4%和37.3%,多巴脱羧酶基因（Ddc）的表达水平分别为对照的87.1%,78.2%和63.5%, 均显著下降。结果提示,鱼藤酮可干扰果蝇成虫头部酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶基因的表达,导致果蝇头部多巴胺水平下降,进而影响了果蝇的运动行为。     

外源一氧化碳对盐胁迫下水稻悬浮细胞死亡的缓解效应

水稻悬浮细胞经NaCl（0～400mmol·L-1）处理后,细胞死亡率随着NaCl浓度的增大和处理时间的延长而上升。50%饱和度的外源一氧化碳（CO）溶液预处理3h可以缓解随后由200mmol·L-1NaCl引起的细胞死亡率上升,CO清除剂血红蛋白（Hb）有逆转CO的保护效应。CO在不同程度上还可以促进超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的上升或相应基因的表达。     

杨树叶中Na^＋的积累与其耐盐能力的关系

以受体杨树品种‘107号’和转基因杨树‘18—1’的一年生枝条为材料,采用Hoagland营养液水培方法,检测二者植株生长以及根、茎、叶中Na^＋和K^＋含量变化的结果表明,在含100mmol·L^-1NaCl的Hoagland营养液中,二者的生长速度都受到明显抑制,但后者的受抑程度较小;叶中Na^＋含量呈持续增加趋势,9d后其叶中的Na’含量显著高于前者。在二者叶片枯萎程度相同的情况下,‘18—1’叶中的Na^＋含量是‘107号’的1．6倍左右。在4mol．L^-1NaCl溶液中,它们的表皮细胞死亡率分别为42％和97％。说明后者比前者有更高的耐盐能力。     

The OsDHODH1 Gene is Involved in Salt and Drought Tolerance in Rice

In the present paper, we identified and cloned OsDHODH1 encoding a putative cytosolic dihydroorotate dehydrogenase （DHODH） in rice. Expression analysis indicated that OsDHODH1 is upregulated by salt, drought and exogenous abscisic acid （ABA）, but not by cold. By prokaryotic expression, we determined the enzymatic activity of OsDHODH1 and found that overproduction of OsDHODH1 significantly improved the tolerance of Escherichia coil cells to salt and osmotic stresses. Overexpression of the OsDHODH1 gene in rice increased the DHODH activity and enhanced plant tolerance to salt and drought stresses as compared with wild type and OsDHODHl-antisense transgenic plants. Our findings reveal, for the first time, that cytosolic dihydroorotate dehydrogenase is involved in plant stress response and that OsDHODH1 could be used in engineering crop plants with enhanced tolerance to salt and drought.     

Molecular Characterization of a Dehydroascorbate Reductase from Pinus bungeana

Dehydroascorbate reductase （DHAR） plays a critical role in the ascorbate-glutathione recycling reaction for most higher plants. To date, studies on DHAR in higher plants have focused largely on Arabidopsis and agricultural plants, and there is virtually no information on the molecular characteristics of DHAR in gymnosperms. The present study reports the cloning and characteristics of a DHAR （PbDHAR） from a pine, Pinus bungeana Zucc. ex Endl. The PbDHAR gene encodes a protein of 215 amino acid residues with a calculated molecular mass of 24.26 kDa. The predicted 3-D structure of PbDHAR showed a typical glutathione S-transferase fold. Reverse transcripUon-polymerase chain reaction revealed that the PbDHAR was a constitutive expression gene in P. bungeana. The expression level of PbDHAR mRNA in P. bungeana seedlings did not show significant change under high temperature stress. The recombinant PbDHAR was overexpressed in Escherichia coil following purification with affinity chromatography. The recombinant PbDHAR exhibited enzymatic activity （19.84 i.mnol/min per mg） and high affinity （a Krn of 0.08 mM） towards the substrates dehydroascorbate （DHA）. Moreover, the recombinant PbDHAR was a thermostable enzyme, and retained 77% of its initial activity at 55℃. The present study is the first to provide a detailed molecular characterization of the DHAR in P. bungeana.