新疆小拟南芥烯醛双键还原酶基因对转基因烟草耐盐性的影响

为了研究前期从新疆小拟南芥中克隆的编码烯醛双键还原酶(alkenal reductase)Ap AER基因的功能,本研究构建了带有花椰菜花叶病毒(Ca MV)的35S启动子的植物过表达载体35S:Ap AER,并转化至农杆菌GV3101中,采用叶盘法转化烟草获得了转35S:Ap AER基因的烟草。用250 mmol/L的Na Cl溶液分别胁迫转基因和野生型烟草2和4 d,并测定了脯氨酸(Proline)和丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)及过量化物酶(POD)酶活力等生理指标。结果表明:高盐胁迫下14 d,转基因烟草的长势明显优于野生型烟草,转基因烟草普遍植株较高、叶片大、叶色深;转基因烟草的Proline含量、CAT及POD酶活力均高于对照,而反映质膜受损情况的MDA含量显著低于对照。表明过表达Ap AER基因,能提高转基因植株清除醛自由基的能力、提高脯氨酸等渗透调节物质的含量及相关还原酶活性,从而显著提高转基因烟草的耐盐性。     

小拟南芥双键还原酶基因OpDBR的克隆及表达分析

从小拟南芥,又名无苞芥(Olimarabidopsis pumila,异种名Arabidopsis pumila)幼苗叶片c DNA文库中获得1条与拟南芥烯醛双键还原酶基因At DBR1(Gen Bank登录号为NP_197202.2)高度相似的EST序列,该序列包含1个1041 bp的最大开放阅读框(ORF),推测编码346个氨基酸(Gen Bank登录号为KU845686)。利用RT-PCR技术从小拟南芥叶片的c DNA中克隆了该基因,命名为Op DBR。比对分析结果表明,该基因属于中链还原/脱氢酶(medium chain reductase/dehydrogenases,MDR)超级家族,具有double bond reductase-like保守蛋白结构域;该蛋白的二级结构包含106个α-螺旋和48个β-转角。系统进化树分析结果表明,Op DBR编码产物与预测的亚麻芥烯醛双键还原酶(Gen Bank登录号为XP_010492631.1)遗传关系最为接近,属于同一进化分支。实时荧光定量RT-PCR(q RT-PCR)结果显示,Op DBR在小拟南芥的不同组织中都有表达,茎中表达量最高,根中最低。其在200 mmol/L Na Cl、4℃、100μmol/L ABA、20%PEG-6000处理下的表达结果分析显示,该基因可能在小拟南芥应对逆境胁迫时起着重要作用。     

ATP参与缺氮诱导水稻主根伸长的研究分析

为揭示缺氮诱导植物主根伸长的机制,采用缺氮处理野生型和突变体Osgatb水稻.结果发现缺氮处理后野生型水稻主根变长,而短根突变体Osgatb主根变短,但地上部长度没有明显差异.进一步研究发现,缺氮后野生型和Osgatb突变体根中ATP含量均下降.这一结果表明,ATP可能参与缺氮诱导植物根伸长.     

微管骨架在棉纤维细胞伸长中的作用

以陆地棉纤维为实验材料,研究了微管骨架在棉纤维细胞伸长阶段的功能.研究结果表明,在快速伸长期纤维细胞内,微管骨架以垂直于细胞伸长轴方向垂直排列,微纤丝的结构和分布与微管骨架保持一致,细胞壁表面平滑.经过微管阻断剂秋水仙素处理的纤维细胞内,微纤丝的结构和分布受到损坏,细胞壁表面出现颗粒状突起,纤维细胞的伸长也受到明显抑制.以上实验结果表明微管骨架在棉纤维细胞的伸长阶段具有重要的功能.     

柠檬醛诱导的拟南芥抗旱性及差异表达基因分析

本研究旨在探讨柠檬醛在植物抗旱方面的潜在应用价值.以不同浓度的柠檬醛处理拟南芥,我们发现200μmol/L柠檬醛处理的拟南芥在随后干旱胁迫下的存活率高达80%,而未经柠檬醛处理的对照组只有40%左右.转录组测序(RNA-seq)分析发现经200μmol/L柠檬醛处理后有230个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),DEGs在GO功能注释和KEGG通路中分别显著富集为应激反应和内质网中的蛋白质加工,且上调表达的DEGs许多都与热激蛋白家族相关.从中挑选4个(AT1G07400,AT2G26150,AT4G25200,AT4G12400)进行RT-qPCR验证,发现其反映的表达水平和RNA-seq数据一致.本研究表明200μmol/L柠檬醛处理可以诱导拟南芥产生抗旱性,并可能通过热激蛋白使干旱胁迫后部分解折叠的功能蛋白恢复生理活性状态,从而使拟南芥显示出对干旱更强的耐受性和抵抗力.     

Sigma因子6促进拟南芥MIRNA基因转录

本研究在筛选拟南芥miRNA水平异常的突变体的过程中,分离得到了一个新的突变体m112,随后通过图位克隆结合基因组测序发现M112的突变基因编码Sigma因子6(SIG6).通过Northern blot和小分子RNA测序,明确了sig6突变体中成熟miRNA的累积下调;通过荧光定量PCR检测pri-miRNA的表达,发现sig6突变体中pri-miRNA水平下调;进一步的MIRNA基因的启动子融合报告基因GUS染色结果显示在sig6突变体中,MIRNA基因启动子的活性减弱.这些实验结果表明SIG6通过影响MIRNA基因的转录参与了miRNA的生物合成,为人们进一步了解miRNA的生物合成途径提供了帮助.     

离子液体／水混合溶剂促进醛酮还原反应

研究醛酮在离子液体[bmim]Br和水组成的混合溶剂体系中的还原反应,以离子液体[bmim]Br和水组成的混合物作为反应介质能有效促进醛酮的硼氢化钠还原.实验结果表明,该法条件温和、产率高、反应时间短、后处理简单、离子液体可重复使用.     

棉花色氨酸脱羧酶GhTDC基因促进烟草BY2细胞的伸长

色氨酸脱羧酶(Tryptophan decarboxylase,TDC)在生长素(Indoleacetic acid,IAA)合成和植物器官发育等过程中发挥重要作用,其参与纤维发育的研究现有报道。本研究将陆地棉Gh TDC基因转化烟草BY2悬浮细胞,分析TDC在细胞伸长发育过程中的功能。本研究采用RT-PCR方法从陆地棉胚珠和纤维组织中克隆得到Gh TDC基因,该基因的c DNA全长包含完整开放读码框为1491 bp,编码497个氨基酸的多肽,理论分子质量为54.67 ku。生物信息学分析结果表明,Gh TDC蛋白是一个亲水性蛋白,其含有磷酸吡哆醛结合位点和催化结构域。进化树分析结果表明,棉花Gh TDC与黑升麻Ar TDC的亲缘关系上较近。构建原核表达载体p ET32a-Gh TDC并转化大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达,获得分子质量约为54 ku的重组蛋白,重组蛋白具有较高的酶催化活力。q RT-PCR结果分析结果表明,Gh TDC基因在纤维突起时期的开花前3 d和纤维快速伸长发育时期的开花后5-15 d表达丰度较高。将Gh TDC转基因转化烟草BY2悬浮细胞,烟草悬浮细胞的伸长发育获得了显著促进。本研究结果为研究Gh TDC基因在细胞伸长发育过程中的重要调控作用提供了参考。     

丹参酮类化合物对醛糖还原酶抑制作用的研究

从西藏灵芝丹参的脂溶性提取物中分离出了12个丹参酮类化合物,并对这些化合物对牛晶状体醛糖还原酶的抑制作用进行了研究,结果表明丹参酮类化合物对醛糖还原酶均具有较强的抑制作用,其中带有半醌结构的丹参酮类化合物化合物S6、S7、S8、及S9对醛糖还原酶的抑制作用活性最强,IC50值分别为32.9μmol/L、36.5μmol/L、34.9μmol/L和39.6μmol/L。     

拟南芥基因倍增及基因流失分析

基因倍增指基因组中含有基因的DNA片段复制出一个或更多拷贝的过程,是进化出新物种的主要原因。采用新的数据和方法研究拟南芥基因组的基因倍增过程,通过分析串联基因倍增和大规模基因倍增的存在比例和同义置换率分布,并估计大规模倍增后基因流失的比例,揭示了拟南芥基因组一次非常明显的全基因组倍增,采用科学的方法估计这次倍增发生在约8000万年前。比较该结果与之前的研究,提出了一种解释拟南芥基因倍增过程更合理的模型。     

北京大学朱玉贤教授课题组在棉纤维伸长机制方面取得进展

<正>北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室朱玉贤教授课题组通过比较野生型和无长绒、无短绒突变体棉花胚珠的蛋白质组学数据发现,核苷糖合成途径在棉纤维快速伸长期最显著高调,而植物激素乙烯可能通过促进     

利用低温真空干燥技术对棉纤维起始伸长的扫描电镜观察

棉纤维由棉花受精胚珠的表皮细胞伸长加厚而成,其起始伸长过程是棉纤维发育的重要阶段.为了更好地观察棉纤维在发育过程中的形态变化,利用低温真空干燥技术,对棉花胚珠表皮细胞突起和伸长过程进行扫描电镜观察,获得了理想的观察结果.通过与传统的叔丁醇-乙腈干燥法处理样品的扫描电镜图片进行比较,利用低温真空干燥技术处理的样品形态饱满,轮廓清晰,能真实地观察样品形态.所采用的方法为扫描电镜的使用提供了一个典型范例,对其它植物或含水量较高的生物样品的制样和观察实验具有重要的参考价值.     

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。     

拟南芥基因倍增及基因流失分析

基因倍增指基因组中含有基因的DNA片段复制出一个或更多拷贝的过程，是进化出新物种的主要原因。采用新的数据和方法研究拟南芥基因组的基因倍增过程，通过分析串联基因倍增和大规模基因倍增的存在比例和同义置换率分布，并估计大规模倍增后基因流失的比例，揭示了拟南芥基因组一次非常明显的全基因组倍增，采用科学的方法估计这次倍增发生在约8000万年前。比较该结果与之前的研究，提出了一种解释拟南芥基因倍增过程更合理的模型。     

棉纤维细胞色素单加氧酶基因GhCYP714A1促进活性氧的累积

本研究利用RT-PCR技术从陆地棉纤维组织中克隆得到了1个棉花细胞色素P450基因(Cytochrome P450714A1)的全长c DNA序列,将该基因命名为GhCYP714A1。序列分析发现,该cDNA包含1563 bp的完整开放读码框,编码521个氨基酸的蛋白质,理论分子质量为57.31 kDa;氨基酸序列生物信息学分析显示,Gh CYP714A1蛋白具有跨膜结构域和多个蛋白结合位点;进化树分析结果表明,棉花Gh CYP714A1与禾草SiCYP714B1在进化上亲缘关系上较近;半定量RT-PCR的组织表达特异性分析表明GhCYP714A1基因与纤维突起形成发育有关。本研究构建了pET28a-GhCYP714A1原核表达载体并进行体外诱导表达,获得分子质量约为57.31 kDa的重组蛋白。将GhCYP714A1基因转化烟草验证其参与活性氧产生的功能,与非转基因的野生型烟草相比,转基因烟草叶片中具有较高的H_2O_2累积。本实验结果为深入研究该基因在棉纤维发育中的作用奠定了基础。     

醛,酮与格氏试剂的反应

本文着重阐述了醛、酮与格氏试剂的一些重要的非常规反应，以及反应中的立体化学问题。并运用前线轨道理论及单电子转移理论，对目前争论较多的该反应的机理作了分析、介绍     

醛酮的沸点及其分子结构图

从分子醛、酮的分子结构入手，导出了醛、酮的沸点与其发子结构的关系：1gT=0.13241lg(W 2p 2n-2α-1.5ω）＋2.3729式中T为一元脂肪族醛、酮的沸点（K）；W为Wiener径为指数；p=P-P′，P，P′分别为醛、酮及其同碳原子数的直链醛、酮的极性指数；n等羰碳原子上的烷 基数减1；α等于碳原子上的烷基数减1；ω为ω碳原子上的取代基数。     

《醛、酮》教学探讨

有机化学是在分子水平上讲授各类有机化合物的分子结构与它们的相互转换机理,产物及其分离,鉴定和应用的基础科学,是化学化工、生物、药学、医学、材料、环境、农学等学科的基础学科。在有机化学中,《醛、酮》处于《醇、酚》之后,《羧酸及其衍生物》之前,可以看出,《醛、酮》是学习《醇、酚》之后的延续,是学习《羧酸及其衍生物》的基础,这三章内容都是有机化学教学的重点,     

亚磷酸酯与醛酮化合物的反应

报导了由亚磷酸酯与醛酮化合物反应合成α－羟基膦酸酯的反应条件及其对反应的影响，分析了反应的过程并指明了亚磷酸酯的这类反应中作为亲停工剂其亲核性的特殊性。     

含哒嗪酮的色酮醛腙类化合物的合成

本文以1,4,5,6-四氢石一哒嗪酮．3-甲酰肼（I）和1,6-二氢-6．哒嗪酮-3-甲酰肼（2）与4种取代的3．甲酰基色酮反应,得到相应的新化合物1,4,5,6-四氢-6-哒嗪酮-3-甲酰基色酮醛腙（4a～4d）和1,6-二氢-6-哒嗪酮-3．甲酰基色酮醛腙（5a～5d）。所有化合物的结构均经1HNMR,IR,元素分析得以证实。