植物肌醇半乳糖苷合酶的生理功能和调控机制

植物肌醇半乳糖苷合酶（galactinol synthase, GolS）是高等植物棉子糖类寡糖合成途径中的关键酶,为棉子糖系列寡糖提供活化的半乳糖基,调控植物体内棉子糖（raffinose, RFO）系列寡糖的生物合成与积累。编码该酶的基因属于糖基转移酶（glycosyltransferases, GTs）GT8基因家族的亚家族。GolS参与合成的最终产物棉子糖家族低聚糖（raffinose family oligosaccharides,RFOs）是植物中重要的碳水化合物存在形式,在细胞内可溶性强,可作为脱水保护剂;还能发挥稳定膜结构的作用。同时,GolS催化合成的直接产物肌醇半乳糖苷（galactinol）和RFOs都能作为羟基自由基捕获分子参与活性氧的清除。因此,GolS参与的代谢途径在植物碳同化物的贮存与运输、生物和非生物逆境响应、种子的脱水效应等生命过程中均发挥了重要作用。GolS基因结构差异与表达模式不同,导致不同GolS基因参与的生物学功能具有很大的差异。研究植物中不同GolS基因的结构特征,组织特异性表达特性及它们响应不同生长发育阶段、环境变化的表达特性,对了解GolS参与的生物学功能具有重要意义。同时,在分子生物学水平上,深入了解调控植物GolS基因的分子调控机制,为通过遗传工程或分子辅助育种等手段,利用GolS改良农林作物的经济性状提供理论支持。本文针对近年来植物中GolS基因的生理功能和调控机制的研究进行了综述。     

甘薯块根特异蛋白——Sporamin的研究进展

Sporamin是在甘薯块根中特异表达的一类特殊贮藏蛋白,它不仅具有一般贮藏蛋白的特性,而且还具有胰蛋白酶抑制剂的活性,并与甘薯块根的形成过程密切相关。本文就近年来对该块根特异蛋白的特性和功能,以及在分子生物学水平上的研究进展进行了综述。     

植物BBX转录因子基因家族的研究进展

转录因子在调控植物生长、发育及环境适应性等方面发挥重要作用。具有B-box结构域的一类锌指结构转录因子称为BBX,它们通过调控基因转录,与同类或其他转录因子的互作参与植物光形态建成、花发育、避荫效应、植物信号转导以及非生物和生物逆境响应等。文中从BBX蛋白结构、分类以及其功能方面对该类转录因子在植物中的作用进行了综述。     

光皮桦6个南方天然群体的遗传多样性

为揭示中国特有珍贵用材树种光皮桦(Betula luminifera)天然群体的遗传多样性和遗传结构, 采用AFLP分子标记, 分析了采自浙江、福建、江西、广西和贵州5个省区6个天然群体的120份样品。9对引物获得了355个位点, 其中多态性位点323个。分析结果表明光皮桦天然群体具有较高的遗传多样性, 多态位点百分率(PPL)达90.99%, 各群体的PPL和Nei’s基因多样性(h_j)分别为93.20-98.60%和0.3143-0.3645; 总群体遗传多样性指数(H_t)为0.3616, 群体间遗传分化系数(F_st)为0.0650, 群体间总的基因流较高(N_m= 3.5962)。AMOVA分析表明群体间的遗传变异占总变异的11.49%, 浙江临安群体和贵州修文群体间的遗传距离最大(0.0665), 江西龙南群体和广西龙胜群体间的遗传距离最小(0.0173), 且遗传结构分析显示这两个群体的部分个体可能来自同一近祖。Mantel检测发现, 群体间的遗传距离与地理距离没有显著相关性(r = 0.423, P = 0.113), 而与两两群体所在地的均温差呈显著相关(r = 0.449, P = 0.017)。结合群体实地调查, 可以得出光皮桦天然群体的遗传多样性和遗传结构的形成不仅与其广域分布、自然杂交、种子特性以及生活史有关, 而且与群体被人为砍伐、生境片断化等因素有重要关系。基于上述结果我们提出了光皮桦天然种群的保护策略。     

葱蒜类作物中的蒜氨酸酶

介绍了蒜氨酸酶的性质,影响其活性的因素,动力学特性及其编码基因的结构,表达调控等分子生物学方面的研究进展。     

光皮桦ACC氧化酶基因BlACO的克隆和表达分析

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）氧化酶（ACO）是植物乙烯合成过程中的关键限速酶,对乙烯的合成具有重要的调控作用。以光皮桦茎叶组织提取的RNA为模板,据已报道的ACO同源序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增获得部分基因片段,结合5＇,3＇RACE方法从光皮桦中扩增出1个ACO的全长cDNA序列。该基因cDNA全长1262bp,具有一个957bp的完整开放阅读框架,编码含318个氨基酸的蛋白。与其他植物中的ACO基因进行同源性比对的结果显示,BlACO蛋白与欧洲白桦的同源性最高,达到97%。该基因在光皮桦的雄花和雌花中表达量较高,而在茎中的表达量较低。     

光皮桦中4-香豆酸辅酶A连接酶基因Bl4CL的克隆和表达分析

以从光皮桦茎叶组织提取的mRNA为模板,根据其他已克隆到的阔叶类树种中4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)基因的同源序列设计兼并引物,进行RT-PCR扩增,获得部分基因片段,然后结合5’,3’RACE方法从光皮桦中扩增出1个4CL基因的全长cDNA序列,命名为Bl4CL。该基因cDNA全长为1983bp(GenBank登录号FJ410448),具有完整的开放阅读框架(69～1697bp),编码蛋白为542个氨基酸,包含一个AMP结合功能域和一个含有12个氨基酸的功能基序。与其他植物中的4CL进行同源性比对的结果显示,Bl4CL蛋白与东北白桦的同源性最高,达到了98%。该基因在光皮桦的根和茎中表达量较高,而在花和叶中的表达量低。     

甘薯块根特异蛋白—Sporamin的研究进展

Sporamin是在甘薯块根中特异表达的一类特殊贮藏蛋白,它不仅具有一般贮藏蛋白的特性,而且还有胰蛋白酶抑制剂的活性,并与甘薯块根的形成过程密切相关。本文就近年来对该块根特异蛋白的特性和功能,以及在分子生物学水平上的研究进展进行了综述。     

缺Cu~（2＋）和Zn~（2＋）对水稻OsNRAMP家族基因表达与主要金属离子吸收的影响

对野生型水稻进行缺Cu2＋和Zn2＋处理,利用定量RT-PCR技术分析OsNARAMP家族不同基因的表达情况,并采用ICP-MS技术检测在水稻根、茎叶中Fe、Zn、Cu和Mn等元素的积累情况。结果表明水稻中OsNRAMP家族有9个基因,可分为3个亚类;OsNRAMP5可能参与了Cu2＋的吸收和转运,而OsNRAMP2和OsNRAMP3可能参与Zn2＋吸收和转运。同时缺Cu2＋和Zn2＋能刺激Fe2＋离子在水稻根和茎叶中的积累,减缓Mn2＋离子在根中的吸收;而缺Cu2＋减缓水稻中Zn2＋离子的吸收。这些金属离子吸收的情况和OsNRAMP家族可能存在密切关系。     

绿色环保塑料及其面临的问题

世界上每年用于塑料生产的石油和天然气有 2 .7亿t,生产出的塑料不能降解。而现在常用的以填埋、焚烧方式处理塑料垃圾的形式 ,造成了塑料垃圾不断在自然界中积累 ,焚烧产生的大量有毒气体以及温室气体 ,对人类的生存环境形成了愈来愈大的威胁。“白色污染”成为目前环保中又一个极为严峻的课题。科学工作者经过不懈的努力 ,找到一种利用生物技术生产新型绿色环保塑料的方法 ,采用这种方法生产的塑料 ,其原材料为可再生的能源——植物 ,节约了宝贵的天然矿产资源 ;通过生物降解的方式可把这种塑料进行完全降解 ,不污染环境 ,我们把它们称为…