13-脂氧合酶在拟南芥叶片衰老中的作用分析

促进叶片衰老是植物激素茉莉酸（JA）的一个重要生物学功能. 在植物体内,JA最初经13-脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)的作用而形成. RTPCR发现,在发生衰老的叶片中,〖STBX〗LOX3、LOX4、LOX6〖ST〗基因转录发生明显上调,而LOX2在叶片衰老后期明显下调. 构建了拟南芥9-LOX活性缺失突变体〖STBX〗lox1/lox5〖ST〗, 利用该材料以亚麻酸为底物测定了拟南芥叶片发育不同阶段13LOX的活性,发现：与幼嫩叶片相比,衰老叶片中LOX活性明显     

GmSAR⊿LRR过表达拟南芥衰老相关的表型分析与分子鉴定

前期研究发现,大豆GmSARK基因编码一个典型的LRR型类受体蛋白激酶,并且为叶片衰老的正调控因子.构建了 LRR结构域缺失型GmSARK(即GmSARK⊿LRR),并通过农杆菌介导的遗传转化方法获得了 3个诱导型启动子GVG驱动GmSARK⊿LRR过表达的转基因拟南芥独立株系.衰老相关的表型分析和分子鉴定结果表明,G...     

GmSARK⊿ LRR过表达拟南芥衰老相关的表型分析与分子鉴定

前期研究发现,大豆GmSARK 基因编码一个典型的LRR 型类受体蛋白激酶,并且为叶片衰老的正调控因子. 构建了LRR 结构域缺失型GmSARK (即GmSARK^{⊿ LRR}),并通过农杆菌介导的遗传转化方法获得了3 个诱导型启动子GVG 驱动GmSARK^{⊿ LRR}过表达的转基因拟南芥独立株系. 衰老相关的表型分析和分子鉴定结果表明,GVG:GmSARK^{⊿ LRR}丧失早衰表型,暗示着LRR 基序在与配基结合和衰老信号传递中起重要作用. 本论文的研究结果为深入解析SARK 介导的衰老信号通路奠定了重要基础.     

拟南芥基因转录调控关系的计算方法研究

拟南芥是一种重要的模式植物,已被广泛应用于植物生物学研究.基于基因表达谱和序列信息构建了预测拟南芥基因调控关系的数学模型.通过支持向量机和夹克刀的测试,结果表明该方法在拟南芥基因调控关系的预测工作中有很好的表现.利用计算方法预测拟南芥基因转录调控关系可为实验室研究提供一定理论依据.     

CONSTANS-LIKE 7基因对拟南芥开花的调控分析

为研究CONSTANS-LIKE 7(COL7)在调控植物开花方面的功能,以定量PCR,GUS染色等方法,研究光及生物钟对COL7表达的影响,以及COL7对拟南芥开花的影响.实验结果显示:光及生物钟参与调控COL7的表达;过表达COL7在长日照条件下抑制CONSTANS(CO)以及FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,进而抑制拟南芥开花;col7突变体不论是在长日照下还是短日照下都没有明显的开花表型,说明COL7在调控拟南芥开化方面可能与其家族基因中的其它成员存在功能冗余.     

植物的衰老

衰老是植物发育的一个重要组成部分,是受基因调控的程序性过程。在衰老过程中,植物细胞在细胞结构、细胞功能、新陈代谢和基因表达等方面经历一系列的协调变化,一些环境因素和内在因素影响着植物的衰老。解释植物衰老的学说主要有营养耗尽假说和衰老激素假说。     

拟南芥AtJ2基因植物超量表达载体的构建

在胁迫条件下,分子伴侣可以稳定蛋白质结构,防止蛋白质凝聚变性,并修复受伤害蛋白.J蛋白是一类重要的分子伴侣.AtJ2是拟南芥(Arabidopsis thaliana)J蛋白中的一种.为研究该基因的功能,提取了拟南芥幼苗的总RNA,经过RT-PCR获得了AtJ2的全长.并将其构建入表达载体pMD中,得到重组质粒pMD/AtJ2.通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)将此重组质粒转化入拟南芥,得到了转基因植株,为后续该基因的功能研究奠定基础.     

拟南芥CBF基因的克隆

CBFs是拟南芥中能与低温响应元件CCGAC结合的转录因子，通过诱导冷调节基因(COR)的表达从而增强植物的耐冻性。CBFs由一个小的基因家族编码，包括3个成员：CBF1、CBF2和CBF3，在序列上高度相似。我们根据其编码基因的启动子和终止子中的一致序列，设计了一对PCR引物，用一次反应即同时获得了这3个基因的克隆。     

拟南芥光周期调控开花的研究进展

开花是植物生活周期中的一个重要转变,影响该转变的最重要的环境因素之一是光周期.研究表明FT蛋白是可移动的长距离运输的开花素信号分子,它能够通过输导组织运输到茎端分生组织,进而促进拟南芥开花.文章就先周期调控拟南芥开花的最新研究进展做简要综述.     

拟南芥多聚ADP核糖聚合酶活性调控植物的抗旱性

为了观察植物多聚ADP核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]的酶活对植物生长的作用,利用PARP抑制剂来抑制拟南芥PARP的体内活性,并观察表型.体外生化实验结果表明,3-氨基苯甲酰胺(3-Aminobenzamide,3-AB)可以抑制拟南芥PARP1和PARP2的多聚ADP核糖化修饰活性;利用3-AB来处理拟南芥,发现抑制剂处理过的植物表现出更强的耐旱能力.为了排除3-AB的非特异性作用,使用PARP的另外一个抑制剂苯甲酰胺(Benzamide,BA)对拟南芥进行处理,结果显示,BA处理后拟南芥也表现出相似的抗旱表型.另外,在正常生长条件下,3-AB或BA处理过的拟南芥生长量较大,植株鲜重明显增加.以上结果说明,抑制拟南芥PARP活性可以促进拟南芥抗旱能力的改善,其抑制剂具有潜在的应用价值.     

细胞自噬对拟南芥种子萌发的影响

自噬在植物生长发育过程发挥着至关重要的作用,但是植物中自噬与种子萌发的关系尚不明确。为了探究自噬对种子萌发的影响,通过基因表达检测、蛋白免疫印迹实验和种子萌发速率比较,分析了细胞自噬对拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子萌发的影响。研究结果表明细胞自噬在植物种子萌发过程中发挥重要作用:(1)自噬基因的表达在种子萌发过程中明显上调,且ATG8蛋白在种子萌发过程中逐渐积累,表明种子萌发过程中细胞自噬被激活;(2)细胞自噬抑制剂3-methyladenine (3-MA)能够显著地抑制拟南芥野生型种子的萌发,拟南芥自噬突变体种子的萌发速度比野生型种子的慢,表明细胞自噬途径在种子萌发过程中发挥正向调控作用但不是种子萌发所必需的。     

拟南芥逆境响应蛋白SEP1的初步研究

为了研究拟南芥逆境响应蛋白SEP1的生物学功能,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了SEP1基因缺失的拟南芥突变体sep1-1.和从诺丁汉拟南芥种子库(NASC)购买的SEP1基因敲降突变体sep1-2一样,sep1-1在正常条件下与野生型没有明显差异.但是在1 200μmol photos·m^-2·s^-1高光处理8 h后,两个突变体新生叶片的叶绿体光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大量子产量(F_v/F_m)和野生型(WT)相比有着不同程度的下调,说明PSⅡ的活性降低.亚细胞和叶绿体精细定位结果表明,SEP1是叶绿体基质类囊体膜蛋白.通过蓝绿温和凝胶电泳(BN-PAGE)和二向(2D)SDS-PAGE/蛋白免疫印迹分析发现：SEP1与某些未知蛋白结合形成一个分子质量约为100 ku的复合物,它们可能共同参与了PSⅡ的组装或修复.     

拟南芥雄性不育突变体opw(only pollen wall)候选突变基因的克隆

在T-DNA插入突变体Salk_059463株系的群体中,筛选到两株雄性不育突变体,对TDNA序列上的一对引物进行PCR鉴定,结果表明:其基因组中没有T-DNA插入.遗传分析表明这两株雄性不育突变体由同一单个隐性基因控制,引起不育的主要原因是从花药发育的第8期开始,小孢子细胞质内容物逐渐减少直至消失,到花药发育的第12期,药室内的小孢子只剩下一个花粉壁空壳,故该突变体命名为opw(only pollen wall).利用图位克隆的方法对OPW基因进行了定位,结果表明OPW基因位于第二条染色体上分子标记T28M21和T3G21之间的12 kb区间内,该区间内一共有21个基因注释.通过克隆区间内的基因并测序发现opw-1突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第289和第290个碱基之间插入了一个A碱基,而opw-2突变体基因组中At2g40140基因编码序列的外显子在第412和第413个碱基之间插入了一个T碱基,造成的编码序列移码使第424至第426碱基成为终止密码子,故At2g40140是编码OPW的候选基因.     

拟南芥At5g58100基因T-DNA纯合插入突变体PCR鉴定及表型观察

以拟南芥SPOT1功能缺失突变体spot1和野生型(WT)植株为材料,比较研究了它们在花粉发育和结实率方面的差异.spot1-1,spot1-2和spot1-3突变体都能形成可育的三核花粉,但用扫描电子显微镜(SEM)观察发现其花粉粒皱缩,花粉外壁存在纹理缺陷.用荧光显微镜观察了这些花粉粒的树脂半薄切片,发现花粉内壁无纤维素的自发荧光,spot1突变体成熟果荚中的种子数量显著少于野生型.对spot1-3突变体花药发育过程进行观察后发现,从花粉母细胞时期开始,突变体细胞壁组成与野生型已出现差异.10μmol·L~(-1)(物质的量浓度)茉莉酮酸既不能抑制黄化spot1幼苗的顶钩反应,又不能抑制1×10~(-6)(质量分数)乙烯利引起的夸张顶钩反应.上述结果提示SPOT1基因的功能与小孢子初生外壁、花粉内壁的发育,以及花丝伸长(长度)有密切关系,SPOT1可能与茉莉酮酸信号传导通路相关联.     

镍对菠菜离体叶片衰老的调节

取生长一致的菠菜第３、４叶片置于１０－３ｍｏｌ／ＬＮｉＳＯ４中，２８℃暗处理４８ｈ，然后测定各项生理指标。结果表明：镍阻抑了叶片在衰老过程中超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性的下降和抗坏血酸（ＡＳＡ）氧化酶活性的上升，ＡＳＡ、蛋白质和叶绿素含量的下降得到延缓，降低了膜脂过氧化程度，从而延缓了菠菜叶片的衰老。     

AGO1基因对拟南芥叶边缘锯齿状发育的影响

在拟南芥和水稻中Argonaute(AGO)蛋白是RNA介导的沉默复合体(RISC)的核心组分,在植物叶极性的分化方面具有重要的调节作用。实验根据AGO1基因序列设计一对特异引物,提取野生型拟南芥RNA作为模板,采用反转录PCR方法扩增出AGO1基因,并插入到克隆载体pGEM-T中。筛选鉴定后将AGO1连接到植物表达载体pBI121上,构建起植物表达载体pBI121-AGO1。并且利用农杆菌介导的方法转化拟南芥,通过抗性筛选,获得转基因植株。然后对转基因植株进行表型分析及AGO1蛋白的RT-PCR检测。通过对转基因拟南芥表达分析发现,与野生型拟南芥相比超表达AGO1蛋白的转基因拟南芥叶片明显呈锯齿状,说明AGO1基因影响拟南芥叶片发育。     

KT对月季切花花瓣衰老生理的调节研究

以月季"卡罗拉"品种切花为材料,采用室内瓶插法,在以常规保鲜液作为对照的基础上,分别添加不同浓度(30、60、100mg·L-1)的激动素(KT)进行处理,测定了整个花期花瓣中一些与衰老相关的生理生化变化.结果表明,KT能提高花瓣中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活力,降低超氧阴离子(O2.-)产生速率以及花瓣浸出液的相对电导率(REC),诱导POD同功酶的表达,从而延缓了切花的衰老,其中以60mg·L-1 KT处理的效果最好.     

转录因子TDF1对拟南芥雄性不育突变体atms1的温敏调控机制研究

TDF1作为MYB家族的转录因子,参与了胼胝质的降解过程,并控制绒毡层的分化从而影响着花粉粒的正常发育.以一株通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变Col-0野生型拟南芥获得的温敏雄性不育突变体atms1(ambient temperature-sensory male sterility1)对温度敏感机制进行了研究.通过构建TDF1反义RNA表达载体,在atms1突变体背景下抑制TDF1的表达来观察突变体花粉育性的变化,发现在27℃时的atms1突变体花粉的育性得以恢复.这一结果表明在花粉发育的过程中TDF1对ATMS1m具有一定的调控作用.     

岩藻黄素对H2O2诱导斑马鱼衰老的抑制作用

通过研究岩藻黄素(Fucoxanthin, FUCO)对H₂O₂诱导斑马鱼(Barchydanio rerio)衰老的抑制作用,为FUCO药用价值研究和抗衰老药物研发提供理论基础。本研究采用H₂O₂诱导建立斑马鱼衰老模型,用岩藻黄素进行干预,测定斑马鱼胚胎存活率、体内SA-β-半乳糖苷酶活性、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量、活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)含量、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)活性,探讨FUCO的抗衰老作用。结果显示,2 mmol/L的H₂O₂作用于斑马鱼胚胎96 h可诱导斑马鱼胚胎衰老;与衰老模型组(M)相比,4个FUCO处理组(2.5、5.0、10.0、15.0μmol/L)斑马鱼胚胎体内的SA-β-半乳糖苷酶活性均降低,MDA含量和ROS含量均明显下降,SOD活性均增高。本研究表明,浓度为2.5-15.0μmol/L时,FUCO对H_...     

濒危植物显脉金花茶的扦插繁殖试验

【目的】研究显脉金花茶(Camellia euphlebia)扦插生根的最佳试验条件,为该物种的保护及规模化种植提供技术支持。【方法】采用四因素三水平正交试验设计,以生根率、生根数和平均根长为扦插生根效果的评价指标,并构建生根效果指数,研究激素种类、激素浓度、插条浸泡时间和扦插基质4个因素对显脉金花茶扦插生根的影响。【结果】扦插基质对生根效果指数的影响最大,插条浸泡时间次之,激素浓度的影响最小,只有扦插基质对生根效果指数的影响达到显著水平(P0.05),其余3个因素的影响均未达到显著水平(P0.05)。当激素种类为萘乙酸1-Naphthaleneacetic acid(NAA)、激素浓度为300mg·L-1,浸泡时间为12h,扦插基质为泥炭土+珍珠岩时,显脉金花茶扦插的生根效果最好。【结论】采用扦插繁殖技术开展显脉金花茶的大规模育苗是可行的。