顺乌头酸酶AtACO3参与调控Zn稳态的研究

从拟南芥中克隆得到AtACO3基因的全长cDNA序列. 半定量PCR实验结果表明,200 μmol/L CuCl₂处理能明显抑制该基因的表达,而200 μmol/L ZnCl₂处理1 h则可显著促进其表达. 为验证AtACO3蛋白N端的功能,构建AtACO3 5'端1632 bp基因片段的原核表达载体pET30a-AtACO3-N,并转化大肠杆菌. SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果显示,该基因片段可以在大肠杆菌中稳定表达. 进一步的抗性实验表明,异源表达基因AtACO3的N端序列能提高大肠杆菌的Zn²⁺耐受性.     

拟南芥GH3基因家族启动子序列分析

GH3 基因家族是植物生长素早期响应基因家族之一.拟南芥 10个GH3 基因启动子序列分析表明:GH3 基因的转录起始位点一般在起始密码子上游65~145bp之内,TATA box大多分布在(-24)~(-40)bp区域.MDB和MatInspector分析显示,AtGH3 s基因的上游调控区域普遍存在组织和器官特异性表达元件、激素响应元件以及环境响应元件,表明GH3 基因的表达受到多因素调控;同时,基因芯片数据显示AuxREs对生长素的响应非常重要,但也可能存在其他的生长素响应元件.     

商陆扩展蛋白基因PaEXP1在逆境胁迫下的表达

利用同源克隆的方法,从商陆中克隆得到扩展蛋白基因的全长cDNA序列,命名为PaEXP1(GenBank 登录号为GQ851947).PaEXP1长1128bp,含有759bp的完整开放阅读框,编码252个氨基酸,分子量27.1kD,等电点8.55.PaEXP1氨基酸序列N端含有8个半胱氨酸残基,1个组氨酸(His-Phe-Asp,HFD)域,C末端存在4个保守的色氨酸残基,具有扩展蛋白的典型结构.系统进化树分析表明,PaEXP1属于扩展蛋白的α-扩展蛋白家族.Real time-PCR结果表明,PaEXP1主要在根中表达,低温、盐、重金属和渗透胁迫均强烈地抑制其基因的表达.酵母转化实验表明,转PaEXP1可以提高酵母的平均直径,说明PaEXP1参与细胞壁的松弛扩展和细胞的增大过程.     

大肠杆菌亮氨酰-tRNA合成酶与tRNALeu的相互作用 头孢菌素酰化酶的表达、翻译后加工和亚基重组

第一部分:为得到大量的大肠杆菌tRNA^Leu₁和tRNA^Leu₂,研究tRNA与亮氨酰-tRNA合成酶(LeuRS)的相互作用,用基因克隆的方法高表达并纯化了它们;测定了接受活力和被LeuRS催化的动力学常数;改进了RNA体外转录必需的T7RNA聚合酶的纯化方法,优化了转录条件,转录序列比文献值高10倍.用体外转录方法得到了各种在接受茎突变的tRNA^Leu变种,研究了一个在CP1结构域插入40个氨基酸残基的变种LeuRS-A对tRNA^Leu₂种等受体的识别,证明了tRNA^Leu₁和tRNA^Leu₂接受茎上的第一对硷基对是否摆动是LeuRS-A识别的关键.第二部分:在大肠杆菌中高表达头孢菌素酰化酶基因10倍以上.研究了它的α-亚基的N-端变化(LAEP…→MGIP…)对酶学动力学常数的影响.构建了带有不同抗菌素抗性和启动子的高表达质粒,研究了它们表达的特点,分析了这些质粒的不同用途.用含有编码该酶两个亚基的基因的相容质粒共转化的方法.研究了它们在体内的重组和前体的加工.研究结果表明,该酶可能属于一类新的N-端亲和水解的酰化酶.     

印度芥菜BjPCS1基因的表达提高烟草对重金属的抗性

在植物体内植物络合素(PC)可与重金属螯合,并进一步转运至液泡贮存,使细胞质的重金属浓度降低,从而达到解毒效果。PC不是基因的直接翻译产物,而是以谷胱甘肽(GSH) 为底物由植物络合素合酶催化而成。将来源于重金属超富集植物印度芥菜(Brassica juncea)的植物络合素合酶基因BjPCS1转入烟草,PCR和Northern结果表明,该基因已经整合到烟草基因组中,并在转录水平上表达。在3种重金属(200mmol/L CdCl₂、400mmol/L ZnCl₂、200mmo/L NiCl₂)胁迫条件下,转基因烟草植株的脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、相对电导率和叶绿素含量等指标均优于未转化的对照植株,表明转化BjPCS1基因提高了烟草对3种重金属的抗性,其中转基因烟草抗Cd能力最强,并且转基因烟草的T1代种子在Cd处理的情况下萌发状况明显优于对照。这些结果说明BjPCS1基因在利用基因工程改良植物抗重金属能力和净化环境污染方面,具有良好的应用前景。     

镉对镉超累积植物龙葵抗氧化酶活性及基因表达的影响

6周大的龙葵幼苗在30～100μmol/L CdCl₂溶液中胁迫0～72h,叶和根SOD、POD、CAT和APX活性均随Cd浓度的提高和胁迫时间的延长而上升.实时定量PCR分析表明,100μmol/L CdCl₂胁迫上调幼苗叶FSD1、CSD2、POD2和CAT2与根FSD1、CSD2、POD1和APX3的转录,下调叶POD1和CAT1与根CSD1、MSD1和CAT1的转录,而对叶CSD1、MSD1、APX1和APX3与根POD2、CAT2和APX1的表达水平无明显影响.这些结果表明Cd可增强或稳定多种抗氧化酶基因的转录水平或转录后水平的调节,提高酶活性.     

Zn/Cd超富集植物天蓝遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)中TcCaM2基因的克隆及在酵母中的重金属耐受性分析

从重金属超富集植物天蓝遏蓝菜(T. caerulescens)Cd胁迫的cDNA文库中,通过基因表达的差异筛选得到的阳性克隆之一,核苷酸序列分析表明与拟南芥CaM2的相似性高达92%,故命名为TcCaM2(T. caerulescens CaM2, GenBank No. EF053035)。其核苷酸序列与迄今已知的钙调蛋白基因同源率在83%以上,其氨基酸序列同源性高达95%以上,与大多数高等植物的CaM,如印度芥菜、拟南芥、水稻等同源性则更高。将TcCaM2基因置于酵母表达启动子之下,构建酵母表达载体,并将其转入重金属敏感型酵母突变菌株,酵母重金属耐受实验表明,TcCaM2在酵母中的过量表达提高了酵母对Co2+或Ni2+的耐受性,增加了对Cd2+的敏感性,对Zn2+胁迫抗性稍有增加但差异不显著;说明TcCaM2通过其对重金属离子的结合作用及在信号转导系统中的功能,在植物细胞对重金属的富集、耐性中发挥了重要的调节作用。     

富Zn小麦品种中优耐受和富集Zn的机理研究

以富Zn小麦品种"中优"为研究对象,采用水培方法,研究不同浓度梯度的Zn处理下幼苗根系细胞凋亡情况,以及地上部Zn的累积对叶片中抗氧化酶（SOD,POD,APX）活性的影响。通过RACE技术克隆到小麦HMA1（重金属ATPase1）基因的部分序列,并利用实时荧光定量PCR技术分析HMA1、HMA2、PCs（植物络合素）和MT（金属硫蛋白）基因对Zn胁迫的响应。结果如下：1）富Zn品种"中优"具有快速的向地上部转运和累积Zn的能力;2）Zn毒害导致根毛区细胞的凋亡,抑制叶片中SOD酶的活性,增加POD和APX的活性;3）HMA1,HMA2和PCs基因都受到Zn诱导表达,可能参与了Zn的吸收及向地上部的累积。     

龙葵叶片和根系抗氧化酶对镉胁迫的响应

针对日益严重的土壤镉污染,采用1/2 Hogland营养液研究100 μmol/L CdCl₂处理1~4 d时龙葵(Solanum nigrum L)叶片和根系的氧化损伤和抗氧化酶活性的变化.结果表明,叶片的MDA 和H₂O₂含量随着Cd胁迫时间的延长而上升,叶片MDA的上升幅度大于根系,根系H₂O₂的上升幅度大于叶片;叶片和根组织的SOD、CAT、APX和POD活性均随Cd处理时间的延长而升高.说明Cd胁迫诱导龙葵H₂O₂累积并导致氧化胁迫,抗氧化酶活性升高可能是Cd的解毒机制之一;龙葵叶片H₂O₂由CAT和APX共同作用清除,而根中H₂O₂主要由APX清除.     

氧杂蒽酮对脂肪酸合酶的抑制作用及构效分析

研究山竹壳中存在的氧杂蒽酮类化合物对脂肪酸合酶(FAS)全反应的抑制作用,发现具有不同官能团和取代基的化合物抑制FAS的能力不同,其IC₅₀从1.24 μmol/L至1000 μmol/L以上不等.分析这些化合物抑制FAS能力和其结构之间的关系,发现了一系列的构效关系规律.     

一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响

一氧化氮（NO）是一种在植物次生代谢中起着重要调控作用的信号分子. 我们以硝普钠（SNP）作为 NO 供体处理新疆紫草愈伤组织. 实验表明,SNP 处理的新疆紫草红色愈伤组织中AePGT,AeGPPS,AeC4H 与 Ae4CL的表达量比未处理组明显提高. 对萘醌类代谢物谱的分析显示,SNP 处理也引起新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物含量的增加. 上述结果表明,SNP 处理产生的 NO,可能通过上调紫草素及其衍生物合成相关的基因表达,促进紫草素及其衍生物的合成.     

印度芥菜重金属ATP酶基因的分离与表达

利用同源序列克隆技术在印度芥菜幼苗中分离出2个重金属ATP酶cDNA片段BjHMA 3 和BjHMA 4 ;实时荧光定量PCR表明BjHMA 3和BjHMA4 在所有的组织器官中均有表达,其中在根中表达量最高,叶片中表达量最少;重金属Zn或Cd胁迫均能增强二者在叶片中的表达,表明BjHMA不仅参与植物的生长发育过程,而且在重金属稳态和耐性中具有重要作用.     

长白山地区蒙古栎光合特性

基于单叶尺度上的光强－光合响应以及CO2－光合响应测定,对长白山地区蒙古栎成树和幼树的光合特性分别进行了研究．结果表明,蒙古栎成树的光补偿点（Lcp）为21μmol/m2/s,光饱和点（Lsp）为1564μmol/m2/s,表观量子效率（a）为0.045μmol/mol;幼树的Lcp、Lsp、a以及CO2补偿点、饱和点分别为29μmol/m2/s、1581μmol/m2/s、0.049μmol/mol、73μmol/mol、625μmol/mol．幼树和成树具有相似的光响应特征,但前者的光合同化能力要高于后者．蒙古栎具有典型的喜光性,但对高光的利用效率要低于弱光．     

硫堇荧光猝灭法测定痕量亚硝酸根

文章研究了在稀硫酸介质中亚硝酸根与硫堇发生的重氮化反应,基于硫堇的荧光强度随亚硝酸根的加入量增加而明显降低的现象,建立了荧光猝灭法测定痕量亚硝酸根的新方法。方法的激发波长为530nm,发射波长为620nm。在硫酸浓度为0．1mol／L,反应时间为30min的条件下,硫堇的荧光强度与亚硝酸根的加入量在10-240μg／L NO2^-间存在线性关系,方法的检出限为6．3μg／L NO2^-。方法操作简便,反应迅速,灵敏度高,已用于水样中痕量亚硝酸根的测定,并对反应的机理进行了讨论。     

蓝光与赤霉素在调节植物幼苗去黄化过程中相互作用的研究进展

蓝光是调节植物幼苗去黄化的重要外部信号,赤霉素则是该反应中重要的内源调节因子.在简述蓝光介导去黄化反应和赤霉素参与该反应的基础上,主要从蓝光对活性赤霉素生物合成、钝化及应答的调节等方面阐述了蓝光与赤霉素在调节植物幼苗去黄化过程中相互作用的研究进展.     

亚热带红壤区土壤氮添加对杂交构树 光合作用的影响

土壤含氮量和光照条件是影响植物光合作用的重要因子。为了定量化亚热带红壤区杂交构树光合作用和光响应与土壤氮添加量的关系,采用Li-6400光合测定仪等设备,测定中国科学院江西省千烟洲试验站土壤氮添加量梯度条件下的杂交构树光合过程,并利用修正直角双曲线模型对净光合速率的光响应曲线进行拟合。结果表明：杂交构树光补偿点和光饱和点分别为24.2和1 147.6 μmol·m^-2·s^-1,有较强的光环境适应能力,在800~1 200 μmol·m^-2·s^-1的光照强度下,杂交构树均能保持较高的光合效率;添加含氮46%的尿素22.5 kg/ha,可促使杂交构树叶片中叶绿素相对含量增加12.8%,净光合速率提升66.8%;土壤氮素添加能明显改变最大光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递速率等叶绿素荧光参数,但对光化学猝灭参数和非光化学猝灭参数无显著影响。