豌豆蚜触角转录组化学感受蛋白的鉴定、表达和结合特性分析

[目的]本研究旨在鉴定豌豆蚜Acyrthosiphon pisum触角转录组中化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因,明确触角中高表达的豌豆蚜CSP蛋白与蚜虫报警信息素、性信息素以及植物挥发物的分子结合特性.[方法]通过对豌豆蚜成蚜触角进行转录组测序,鉴定触角中候选CSP基因;采用RPKM...     

携带红色荧光蛋白的RU486可诱导真核表达载体的构建及其表达

在基因治疗中, 实现目的基因的调控表达是非常重要的。然而, 传统基因载体的无调控地持续或不适当的表达会影响治疗效果, 甚至可能带来致命的副作用。在本研究中, 我们构建了一种带有DsRed红色荧光蛋白报告基因并可经RU486诱导的真核表达载体, 并在体外评估了其调控表达作用。利用分子生物学技术, 将DsRed基因和启动子, 以及RU486系统构建成单一的质粒载体PDC-RURED, 为减少RU486调控元件和基因表达元件之间的相互干扰, 在两者之间加入1.6 kb的绝缘子。经PCR检测和限制性酶切分析及序列测定均证实了载体的正确性。在转染HEK293细胞后, 运用荧光显微镜和流式细胞技术证实了该载体的调控能力。没有RU486时, 几乎没有红色荧光蛋白的表达, 而加入诱导剂RU486后, 最高可以实现红色荧光蛋白的40余倍的表达。实验结果表明构建的可经RU486诱导的新型真核表达载体可以实现对目的基因的表达时间和表达水平的调控, 为进一步的基因调控研究和和基因治疗提供了良好的工具。     

toxR基因作为荧光定量PCR靶基因设计TaqMan探针快速检测副溶血弧菌

以toxR基因为靶基因,通过优化反应条件建立了快速检测副溶血弧茵的TaqMan实时荧光PCR方法.特异性试验表明,该方法能选择性检测副溶血弧茵,而与金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单增李斯特杆菌等多种常见的食源性病原茵没有交叉反应:灵敏度试验表明,该方法最少可检测到25个拷贝的toxR基因重组质粒,对纯培养物和模拟食品样品直接检测的灵敏度分别为21 cfu/mL和210 cfu/g;重复性试验表明,同一样品于试验内及试验间的变异系数分别为0.9%和1.3%:所制作的标准曲线在2.5 × 101～2.5 × 106拷贝数之间有较好的线性关系,能对副溶血孤菌进行准确的定量分析.结果表明,本研究所建立的副溶血弧菌实时荧光PCR检测方法具有特异性好,灵敏度高、重复性好的特点,能进行定量检测,而且检测时间从核酸抽提到出实验结果仅需要3 h.是快速检测副溶血弧菌的有效手段.     

水稻线粒体tRNATrp突变体的克隆和氨酰化活力鉴定

为了研究tRNA^Trp的氨基酸接受茎中除两对半碱基以外的特异性元件,设计并完成了4种水稻线粒体tRNA^Trp向枯草杆菌tRNA^Trp的突变体 (MPB0, G1A和U5G/A68C;MPB1,C2G/G71C;MPB2,C4G/G69C;MPB3,C2G/G71C和C4G/G69C),体外转录并用枯草杆菌和人这两种不同种属来源的色氨酰 tRNA 合成酶(TrpRS)测定了这些 tRNA^Trp 分子的氨酰化活力(K_cat/K_M)．结果表明,这些突变体具有被枯草杆菌TrpRS氨酰化的能力,与野生型水稻线粒体tRNA^Trp相比,MPB0被枯草杆菌TrpRS氨酰化的活力提高了5倍,MPB1和MPB2被枯草杆菌TrpRS氨酰化的活力分别提高了40和53倍,MPB3则提高了140倍,为野生型枯草杆菌tRNA^Trp的34%,而人色氨酰 tRNA合成酶氨酰化这4个突变体的活力都很微弱．揭示了水稻线粒体tRNA^Trp氨基酸接受茎上的2个碱基对C2/G71和C4/G69的突变,对枯草杆菌TrpRS的识别起重要作用,由此推测,接受茎上的2个碱基对C2/G71和C4/G69也是线粒体tRNA^Trp重要的特异性元件．     

丙型肝炎病毒基因分型及core蛋白区的分子演化分析

目前有多种方法对丙型肝炎病毒进行基因分型,但尚无一个“金标准”．为确定丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域,从GenBank中筛选出15条对各成熟肽区域有注释,来源于不同国家地区的丙型肝炎病毒全基因组序列,分别对5′UTR区、core区、E1区、E2区及NS5B区建系统进化树．结果发现,以5′UTR区建树基因分型不完全正确,而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异．计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较,结果发现,NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株间的演化关系．同时分析各序列的core区的分子演化,为发明针对core区的新的PCR-RFLP基因分型方法提供新思路．     

ALA对遮荫条件下西瓜幼苗强光抑制的保护效应

以遮荫生长的盆栽西瓜幼苗为材料,研究了100mg/L5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)处理对暗适应叶片转入强光下叶绿素荧光特性的影响.结果显示,遮荫能显著提高暗适应叶片的Fo,降低Fv/Fm和Fv/Fo;正常光照下生长的植株叶片暗适应后转入1500μmol·m-2·s-1作用光强下5min的ΦPSⅡ、qP和Pc分别为0.176、0.399和0.180,约为600μmol·m-2·s-1作用光强下的62%、72%和64%;而遮荫下生长的幼苗叶片暗适应后转入1500μmol·m-2·s-1作用光强下的ΦPSⅡ、qP和Pc分别为0.089、0.301和0.089,仅为600μmol·m-2·s-1作用光强的40%、66%和40%;遮荫还显著降低西瓜叶片暗适应后转入强光1500μmol·m-2·s-1的PCR和qL,同时提高L(PFD).ALA处理能提高遮荫西瓜幼苗叶片PCR、Pc、qL和Hd等荧光参数,降低Ex、ΦNO和L(PFD);SOD活性抑制剂DDC处理降低PCR、Pc、qL和Hd等荧光参数,而ALA处理可以逆转DDC的抑制效应;ALA处理能提高西瓜幼苗叶片SOD、POD和APX活性.研究发现,遮荫导致西瓜幼苗光抑制程度加重,ALA通过增强PSⅠ附近SOD等抗氧化酶活性,促进水-水循环,增加热耗散,减轻光抑制,提高西瓜幼苗叶片的光化学效率,从而对强光下的光合作用起到保护作用.     

大白菜硫素吸收利用效率及其增产效应的品种差异研究

采用水培试验测定了6个大白菜品种幼苗根系的硫素吸收动力学参数,并对大田试验条件下不同品种大白菜对硫素的吸收及其增产效应进行比较分析.结果表明:(1)6个大白菜品种的硫素吸收动力学参数差别很大,其中Vmax值为3.54~9.36,Km值为7.34~28.56;(2)大田施用硫肥能不同程度地提高各品种的单株产量和植株的S含量,同时降低其P、K含量,且以硫素敏感品种的变幅更大;(3)不同大白菜品种根系的硫素吸收动力学参数与其大田施用硫肥后产量及其叶、根中S的含量变化有密切联系.研究发现,四季王和超级强春是硫素敏感品种,德高春和阳春是不敏感品种,大白菜苗期根系的硫素吸收动力学参数可以作为其吸收利用硫素效率的鉴定指标.     

过量合成ALA转基因烟草叶片光合与叶绿素荧光特性的研究

以转酿酒酵母Hem1基因的转基因烟草和野生型植株为材料,用Li-6400光合测定仪和PAM-2100叶绿素荧光仪检测了2种烟草不同叶位叶片光合和荧光参数,并考察了它们的生长情况.结果表明:过量合成ALA的转基因烟草植株具有更强的光合能力,并伴随着气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)提高.暗适应下转基因植株不同叶位叶片的初始荧光(Fo)没有明显差异,而野生型植株下部叶片F0明显升高;转基因植株最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)等参数均显著提高,特别是下部叶片表现得更为明显;在光照下,转基因植株PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)、荧光猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)、光化学效率(Pc)以及进入PSⅡ反应中心的能量(Pc Ex)普遍高于野生型,而天线热耗散能量(Hd)以及非光化学荧光猝灭系数(NPQ)等明显低于野生型,且这些差异在基部叶片中表现得尤为突出.可见,过量合成ALA有利于延长烟草叶片光合寿命,提高光化学能量转换效应和光合产物积累,从而促进植株生长.     

施氮对半湿润农田冬小麦冠层叶片氮素含量和叶绿素相对值垂直分布的影响

选用半湿润地区土垫旱耕人为土和冬小麦品种‘小偃22’,通过田间试验研究了在不同施氮水平下冬小麦不同生育期冠层叶片含氮量、叶绿素相对值的垂直分布规律,并分析了它们与小麦穗粒重的相关性。结果表明,小麦各生育期冠层叶片含氮量从上至下呈明显递减规律,并且均随施氮量增加含氮量逐渐提高,倒一叶平均比倒二叶高15.83%,倒二叶平均比倒三叶高25.79%;随着施氮量增加,各叶位间叶片含氮量梯度差在拔节期和孕穗期相对稳定,而倒二叶与倒三叶含氮量梯度在成熟期逐渐加大。冠层叶片叶绿素相对值的垂直分布规律与含氮量相似,倒一叶平均比倒二叶高6.5%,倒二叶平均比倒三叶高27.43%。叶片叶绿素相对值与其含氮量呈极显著正相关(r=0.744**,n=234),其间的一元饱和回归方程为ySPAD=87.90xN/(2.29 xN)(R2=0.710);各叶位叶绿素相对值、叶片含氮量均与其穗粒重大多呈显著正相关,并以倒一叶的相关性最密切。研究发现,施氮能提高小麦冠层叶片的含氮量和叶绿素相对值以及它们在叶片间的梯度差,但不能改变它们自上而下逐渐递减的垂直分布规律。     

直播羊草在不同pH土壤环境下的生物学特性和生理反应

采用人工配制的不同pH梯度的碱化土进行盆栽试验,研究了直播羊草在不同pH土壤环境下的生物学特性和生理反应.结果表明:pH 8.50以下的弱碱性土壤环境有利于直播羊草的生长,但随着土壤pH的升高其分蘖和地上部生物量均呈下降趋势;当土壤pH达到9.78时,直播后第2年羊草总株数比对照(pH 7.15)降低了42.0%,地上部干质量比对照降低了74.1%.此外,在盐碱胁迫下,羊草地上部含水量、可溶性糖、叶绿素和K 含量亦呈下降趋势,Na 含量和叶片外渗液电导率显著升高,地上部K /Na 比值从对照的28.5下降到1.6(pH 9.78),说明较高的K 水平以及较高的K /Na 比值可能是羊草耐盐碱的重要生理机制.