菘蓝种子脂肪酸的GC-MS分析

目的:分析菘蓝种子中的脂肪酸。方法:分别利用索氏提取法,运用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,计算机检索和人工解析对菘蓝种子中的脂肪酸进行分析和鉴定。结果:鉴定了11种脂肪酸成分。结论:菘蓝种子中脂肪酸成分主要是亚麻酸(24．72%)、芥酸(23．9%)、油酸(19．11%)和亚油酸(10．76%)。     

Cloning and identification of APX gene from Isatis indigotica

为进一步研究菘蓝APX基因的功能,构建了菘蓝APX基因真核表达载体.从菘蓝植株中提取总RNA,逆转录为cDNA,根据APX基因在该类植物中的同源性设计简并引物,利用PCR方法钓取目的基因,将目的基因与T载体连接,PCR检测阳性克隆,同时菌液送往测序公司进行测序.结果表明:测序片段的生物信息学分析证实了该序列与GenBank登录的APX基因一致.说明成功构建了菘蓝APX重组质粒和克隆鉴定了菘蓝APX基因,可进一步用于基因表达和表达产物的功能研究.     

不同染色技术和双色荧光原位杂交技术对宽翅菘蓝 （Isatis violascens Bunge）的细胞遗传学分析

为了解十字花科菘蓝属植物宽翅菘蓝(宽翅菘蓝,Isatis violascens Bunge)的染色体结构,本文利用45SrDNA和5SrDNA双色荧光原位杂交、银染技术和CMA3对宽翅菘蓝进行分子细胞遗传学研究。45SrDNA和5SrDNA荧光原位杂交结果显示宽翅菘蓝染色体上有1对45SrDNA信号和1对5SrDNA信号;银染结果显示其中期染色体有1对银染点;CMA3染色结果发现宽翅菘蓝中期染色体存在1对CMA3信号。     

低剂量微波辐射对增强UV-B辐射损伤菘蓝幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨低剂量微波对增强UV-B辐射损伤菘蓝(Isatis indigotica Fort.)的修复作用,将经过10.08 kJ·m-2·d-1辐射损伤(PAR=220 μmol·m-2·s-1)的菘蓝幼苗分别经0、3、6、9和12 s等不同时间的微波辐照(126 mW·cm-2,2 450 MHz),然后测定其幼苗MDA含量、紫外吸收物质含量、抗坏血酸含量以及3种抗氧化酶SOD、CAT和POD活性.结果表明,增强UV-B辐射损伤菘蓝在微波的作用下其菘蓝幼苗中SOD、CAT和POD活性及紫外吸收物质含量、抗坏血酸含量提高,MDA含量得到显著的降低,说明微波对增强UV-B辐射伤害菘蓝幼苗具有修复作用.但是,随着微波剂量的增加,这种修复效应减弱,甚至消失.上述参数的变化说明适量时间的微波处理可以提高菘蓝对增强UV-B辐射的抵抗能力,并在此基础上初步探讨了微波的修复机理.     

菘蓝MYB34基因的克隆及其表达分析

该研究以菘蓝新鲜嫩叶为材料,采用RT-PCR方法,克隆了菘蓝IiMYB34基因(GenBank登录号为MF373610),并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明:(1)IiMYB34基因组DNA全长为1 854bp,包含3个外显子和2个内含子;ORF全长为951bp,编码316个氨基酸;IiMYB34蛋白二级结构中无规则卷曲和α-螺旋所占比例最多,延伸链较少,与其三级结构的预测结果相一致;IiMYB34基因序列还存在2个保守的MYB DNA-binding结构域,属于典型的R2R3-MYB蛋白;IiMYB34氨基酸序列与欧洲油菜、甘蓝等植物的亲缘关系较近。(2)qRT-PCR分析显示,IiMYB34基因呈组织特异性表达,并在叶中表达量最高;茉莉酸甲酯、水杨酸及葡萄糖均显著诱导该基因的表达,而低温(4℃)和机械伤害处理对其表达具有一定的抑制效应。该研究结果为进一步揭示IiMYB34基因的功能奠定了基础。     

菘蓝属植物的同工酶分析及其系统学意义

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳,比较了菘蓝属（Isatis L.)5种2变种1多倍体品种及1外类群种共计20个样本的酯酶同工酶和超氧化物歧化酶同工酶的酶谱差异,并运用数量分类学的原理和方法对酶谱数据进行了聚类分析。20个样本的酯酶同工酶酶谱共有18条酶带,可分为慢带区（A区）、中带区（B区）和快带区（C区）3个区,其中A区的Rf0.09酶带为所有样本共有,而B区和C区不仅酶带数多,而且活性较强,并表现出很大差异。20个样本的超氧化物歧化酶同工酶酶谱有8条酶带,略有差异。聚类分析结果表明,20个样本被明显分成10组,与形态性状分类结果基本一致。利用酶带的有无、酶带的活性差异以及聚类分析结果,可以初步作出菘蓝属类群间亲缘关系的判定。     

菘蓝IiLEA基因的克隆及胁迫表达分析

胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA蛋白),是指胚胎发育后期种子中大量积累的一系列蛋白质,大量研究表明这些蛋白质的积累与渗透胁迫耐受性密切相关.该实验以250 mmol/L NaCl溶液处理9 h的菘蓝幼苗为材料,经RT-PCR方法扩增得到LEA基因,命名为IiLEA.经测序确认该基因含有648 bp的开放阅读框,编码由215个氨基酸组成的亲水性蛋白质.对培养30 d的菘蓝无菌幼苗进行自然干旱处理和盐胁迫处理,Northern杂交结果显示,正常生长条件下,IiLEA基因在菘蓝幼苗体内不表达,随着胁迫时间的延长其表达量逐渐增加,到9 h时表达量达到峰值,干旱处理和盐处理有相似结果,表明该基因可能受逆境胁迫诱导表达.     

5-氨基乙酰丙酸(ALA)对遮光环境下菘蓝的生长、叶片气孔气体参数和生物碱含量的影响

研究了不同浓度的5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理遮光环境对菘蓝(Isatisindigotica)生长和靛蓝、靛玉红含量的影响。结果表明:遮光显著降低菘蓝幼苗叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、根长、根径、生物量以及靛蓝、靛玉红含量,而外源ALA处理可以缓解遮光对菘蓝营养生长、光合作用以及生物碱积累的抑制效应;其中,13.3～25mg·L-1的ALA对营养生长以及光合作用的促进效应最明显,而100mg·L-1的ALA对生物碱积累的促进效应最明显。作者建议,在弱光条件下,用低浓度ALA处理可以提高菘蓝生物学产量,而在生物碱积累期,用较高浓度ALA处理可以提高菘蓝的药用成分含量。     

基于种皮形态和叶绿体trnL-F对菘蓝属（十字花科）的系统学位置研究

利用种皮微形态观察与叶绿体DNA的trnL内含子和trnL-F基因间隔区序列测定分析相结合,对十字花科菘蓝属植物及其相关属种的系统学关系进行了探讨.研究结果表明原属独行菜族的菘蓝属植物,其种皮特征与原属鸟头荠族的舟果荠属植物相似,同属一类型.而与独行菜族的模式属独行菜属植物、大蒜芥族的模式属大蒜芥属植物以及鸟头荠族的模式属鸟头荠属植物种皮微形态差异显著;在基于叶绿体DNA的trnL内含子和trnL-F基因间隔区序列所构建的系统发育树中,菘蓝属植物与舟果荠属植物距离最近,而与独行菜属、大蒜芥属、鸟头荠属植物具有一定的间隔,结合形态特征,本研究认为,菘蓝属与舟果荠属植物具有较近的亲缘关系,而不是同族的独行菜属植物.     

菘蓝IiEMF基因的克隆与功能分析

该研究以菘蓝(Isatis indigotica Fort.)转录组数据为基础,克隆得到菘蓝EMF基因的cDNA全长,命名为IiEMF。(1)序列分析表明,IiEMF基因开放阅读框长度为1896 bp,编码631个氨基酸。进化树分析表明,菘蓝IiEMF蛋白与甘蓝(Brassica oleracea)EMF蛋白亲缘关系最为接近。(2)实时定量PCR结果显示,IiEMF在菘蓝不同器官中均有表达,且在叶中表达量最高,果实中表达量最低;IiEMF基因在菘蓝抽薹开花过程中叶内的表达量呈先升后降的趋势,并于初花期表达量达到最高后逐渐降低回落;在花/果期IiEMF基因表达量较花蕾中明显降低。(3)成功构建了超表达载体pCAMBIA1300-EMF,经农杆菌介导侵染拟南芥,PCR鉴定表明,有7株为超表达转IiEMF基因植株。(4)表型观察发现,在长日照和短日照条件下,与野生型相比2个转IiEMF基因拟南芥株系的开花时间都明显较早(提前6~10 d),且转IiEMF基因株系的莲座叶数比野生型多10片以上,叶片也比野生型大而肥厚。(5)qRT-PCR检测结果显示,在拟南芥营养生长过程中,过表达IiEMF显著抑制了拟南芥AtAP1、AtCO和AtLFY的表达,而促进了AtFLC的表达;当拟南芥开花时,转基因株系中的AtAP1和AtFLC表达量均高于野生型,AtCO和AtLFY的表达量显著低于野生型。研究表明,过量表达IiEMF基因能够促使拟南芥提前开花,且IiEMF可能是通过影响多种开花途径来共同调节促进拟南芥的早花。