叶绿体信号参与了拟南芥干旱胁迫响应

研究了50 μmol/L除草剂norflurazon (NF) 对自然干旱胁迫下拟南芥野生型植株和叶绿体信号突变体gun1和gun5的生理参数和一些抗性基因转录水平的影响.干旱胁迫与除草剂协同处理10 d时,叶片出现白化和萎蔫;叶片含水量明显下降;丙二醛含量大幅度升高;活性氧积累明显加重;Lhcb基因表达下调;POD,APX,GPX和Rd29a基因的转录水平显著上调.突变体gun1和gun5叶片白化比野生型严重;突变体生理指标的变化幅度比野生型大;突变体基因表达的变化幅度很小（甚至没有变化）,远小于野生型.这些结果表明,叶绿体信号的关键分子GUN1和GUN5蛋白可能参与了干旱信号传导和适应机制,尤其是GUN1蛋白的作用更为明显,暗示叶绿体信号转导途径可能与植物抗逆过程有交叉.     

拟南芥ein2-1突变体对盐胁迫的响应

以拟南芥突变体ein2-1为材料,研究了其抗逆特性.基于发芽和根生长分析,发现拟南芥突变体ein2-1对盐胁迫高度敏感,此外,拟南芥ein2-1突变体对渗透胁迫和脱落酸也表现为高度敏感;结果表明EIN2基因参与了盐胁迫响应的调节.     

拟南芥abf3和abf4突变体对ABA和盐胁迫响应

研究拟南芥abf3、abf4突变体和野生型(Col)对ABA和盐胁迫的响应.结果表明:与野生型相比,abf3对ABA的敏感性显著下降.盐胁迫下,abf3、abf4突变体的绿胚率、叶绿素含量、黄化率均低于Col,abf4根长比高于Col,abf3与Col无显著差异,说明ABF3、ABF4对盐敏感性高于Col,ABF4更为显著.以上结果初步显示:拟南芥同源基因ABF3和ABF4在对外施ABA和盐胁迫响应中发挥不同的作用.     

硫化氢对拟南芥在干旱胁迫条件下的生理影响

以拟南芥野生型(WT)和H2S体内生成的关键酶编码基因LCD敲除突变体为实验材料,研究了内源H2S在干旱胁迫下对种子萌发和幼苗生长过程中抗氧化能力的影响.结果表明:lcd突变体与WT相比,干旱胁迫下种子的萌发受到显著抑制,萌发率下降约40％;幼苗体内的MDA含量显著增加,达到WT的1.56倍,差异极显著;同时幼苗体内的H2O2明显增加.正常条件下,lcd与WT相比各抗氧化酶活性均没有显著差异;干旱胁迫后,lcd的POD、CAT、SOD和APX的活性分别升高2.11、1.48、2.22和1.37倍,差异极显著;且与胁迫后的WT相比,这些指标也表现出显著性增高.以上结果表明内源H2S作为信号分子通过对抗氧化系统的调节,影响拟南芥种子萌发和幼苗生长发育.     

拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D的蛋白质组学研究

采用双向凝胶电泳对拟南芥T-DNA插入突变体scc8-D和对照材料cry1cry2的植株总蛋白进行了分离,通过考染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.然后选取30个差异蛋白质点用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,有22个蛋白质点得到了可靠鉴定.其中在scc8-D突变体中有3个蛋白上调,16个蛋白下调,有3个蛋白仅在cry1cry2中表达.分析发现,这些差异蛋白可能参与了碳水化合物代谢、光合作用、光呼吸、胁迫响应、蛋白质合成和氧化还原平衡等过程.这些蛋白中光合蛋白占32%,说明这些与矮化相关的调节性蛋白和功能性蛋白丰度的表达受到光的调控,从而抑制了植物下胚轴的伸长.     

高温胁迫对拟南芥水杨酸改变的突变体抗氧化能力的影响

以拟南芥野生型(Columbia)及其内源水杨酸高积累突变体snc1、水杨酸缺失的转基因植株nahG和水杨酸信号转导缺失突变体npr1-1为材料,在实验室控制条件下模拟高温胁迫,比较了抗氧化酶活性以及氧化胁迫症状的变化,以期揭示内源水杨酸水平或信号转导在植物对高温胁迫应答中可能的作用机制。将4周龄的拟南芥植株随机分为对照组和高温胁迫组,前者置于常温(即22℃/18℃,光照/黑暗),后者于高温(38℃恒温)培养箱中培养。分别在高温暴露24 h和48 h后,收集供试植株叶片进行分析。结果表明,高温处理24 h增强了野生型植株的过氧化物歧化酶(SOD)活性,而npr1-1的SOD活性不受影响,snc1和nahG的SOD则明显降低;高温处理48 h降低了所有供试植株的SOD活性,其中snc1和nahG的降幅最大。高温处理24 h或48 h不影响野生型的过氧化物酶(POD)活性,而不同程度地增强了三种突变体的POD活性,尤其以snc1的最明显。过氧化氢酶(CAT)活性则都受到高温的抑制,其中snc1受抑制程度最大。与抗氧化酶活性受抑制相一致的是高温处理提高了所有供试植株细胞膜的脂质过氧化水平和电解质渗透率,其中snc1和nahG植株受影响最大。高温诱导的叶绿素含量降低也表现出相似的趋势。这些数据表明,在38℃高温下暴露24 h以上,内源水杨酸高积累或缺失的拟南芥抗氧化能力比野生型植株受抑制程度更大,因此,氧化伤害症状也更为明显。     

拟南芥突变体lac8-2和lac8-3的鉴定

本课题组已通过基因工程方法证实,拟南芥At5g01040的编码蛋白Lac8具有漆酶活性.本研究通过PCR扩增技术,成功筛选出Lac8基因的T-DNA插入突变体lac8-2和lac8-3的纯合子.RT-PCR分析表明,突变体中没有Lac8基因的表达.因此,lac8-2和lac8-3均可作为Lac8基因的功能缺失突变体,这为进一步研究Lac8基因在拟南芥生长发育中的功能奠定了材料基础.     

拟南芥热敏感突变体的研究进展

在自然界中,植物经常会遭受多种恶劣环境的胁迫,高温胁迫就是其中之一.由于温室效应导致全球气温不断升高,高温胁迫频发且强度也愈来愈大,因此,有关植物耐热分子机理和耐热相关基因研究的重要性也更加凸显.本文作者综合介绍了多种拟南芥热敏感突变体的最新研究成果,及其耐热相关基因的生物学功能,以期为今后研究植物耐热提供借鉴.     

小麦穗光合作用对干旱胁迫的响应

研究了土壤干旱胁迫下小麦（Triticum aestivum L．）穗光合作用的特点．结果表明，干旱胁迫下，穗光合速率下降幅度远小于叶片，类胡萝卜素与叶绿素的比值较高且稳定，PEPC活性诱导增强，暗示穗器官有较强的耐逆性，旗叶是较敏感的器官．     

F-box基因FOF2在拟南芥盐和冷胁迫响应中的功能分析

FOF2为F-box蛋白家族成员,其生物学功能尚不清楚.采用实时荧光定量PCR和生理学实验相结合的方法,对FOF2基因的表达模式及其在拟南芥抗盐和冷胁迫响应中的作用进行了分析.研究发现,FOF2在拟南芥根、茎生叶和果荚中表达较高,并且其表达受盐和冷胁迫诱导.FOF2过表达株系对盐胁迫敏感,与野生型相比种子萌发率低、幼苗主根较短;相反,fof2突变体对盐胁迫的敏感性则减弱.FOF2过表达和缺失突变体种子萌发对冷胁迫无响应,但其主根在冷处理中分别比野生型短或者长.盐处理下,FOF2过表达株系中盐胁迫反应相关基因的表达量显著降低,fof2突变体中则升高;冷处理下,FOF2过表达株系中冷胁迫反应相关基因的表达量显著升高,fof2突变体中则降低.结果表明,FOF2在植物抗盐胁迫响应中起负调控作用,在抗冷胁迫响应中则可能起正调控作用.     

异源表达花生基因AhGLK1对拟南芥glk1glk2突变体表型特征及抗旱性的影响

为探讨花生基因AhGLK1对拟南芥表型特征和抗旱能力的影响,以glk1glk2突变体为实验材料,异源表达AhGLK1,观察转基因拟南芥表型特征,包括叶色、叶片数量和形态等;利用共聚焦显微镜观察叶绿体;测定拟南芥叶片失水率和旱后存活率;利用荧光测定仪检测干旱和复水恢复过程中,拟南芥叶片叶绿素荧光参数的变化.结果表明:AhGLK1/glk1glk2回复株系拟南芥叶片呈绿色,叶片数量增加,叶片卷曲,叶柄增长,叶绿体发育完善,气孔增多,叶片保水性提高,旱后存活率显著升高.叶绿素荧光参数在干旱胁迫下显著降低,而复水时恢复.证明AhGLK1通过影响叶片数量、形态发育以及光合作用等提高拟南芥的抗旱能力.     

Overexpression of OsRAA1 promotes flowering and hypocotyls elongation in Arabidopsis

Previously, OsRAA1, an AtFPF1 homologue gene, was found to play an important role in modulating rice root development. In the current study, OsRAA1 was overexpressed in Arabidopsis, and the transgenic plants showed early flowering and elongated hypocotyl phenotypes as compared with the wild-type under white-light conditions. The hypocotyls of transgenic lines were twice as long as those of wild-type plants under red-light conditions but were indistinguishable from those of the wild-type under blue and far-red light and darkness. In addition, the phenotypes of AtFPF1 transgenic lines were similar to those of OsRAA1 transgenic lines. These results suggested that OsRAAI/AtFPF1 protein is involved in regulating flowering time and plays an important role in the inhibition of hypocotyl elongation under continuous red light. The functions were preserved during the evolution.     

表面态对TiO2纳米晶薄膜光电流的影响

研究TiO2纳米晶薄膜电极的光电化学特性.通过测定阳极光电流-时间瞬态光电流响应,分析纳米晶薄膜/溶液界面的光生电荷转移的动力学规律.光照后的慢电流响应与TiO2纳米材料的表面态有关.导带电子向深能级表面态的传递是造成慢电流响应的原因.     

AhBG1转基因拟南芥的ABA敏感性和抗旱性研究

为探究花生基因AhBG1对拟南芥ABA敏感性和抗旱性的影响,以过表达AhBG1拟南芥为材料,检测其ABA敏感性及脱水处理下ABA质量分数、叶片失水率、干旱存活率及ABA稳态相关基因表达变化.结果表明:AhBG1是编码花生β-葡萄糖苷酶的家族成员,定位于细胞质;与野生型相比,AhBG1过表达拟南芥植株在干旱条件下体内AB...     

Molecular characterization of GmNHX2, a Na＋/H＋ antiporter gene homolog from soybean,and its heterolosous expression to improve salt tolerance in Arabidopsis

Na＋/H＋ antiporters have been well documented to enhance plant salt tolerance by regulating cellular ion homeostasis. Here, a putative Na＋/H＋ antiporter gene homolog GmNHX2 from soybean was cloned and predicted to encode a protein of 534 amino acids with 10 putative transmembrane domains. GmNHX2 was expressed in all soybean plant tissues but enriched in roots and its expression was induced by NaCI and polyethylene glycol （PEG） treatments. GmNHX2 exhibits greater sequence similarity with LeNHX2 and AtNHX6 than that of AtNHX1 and AtSOS1. Although phylogenetic analysis clustered GmNHX2 with organellar （tonoplast and vesicles） antiporters, the GmNHX2-EGFP （enhanced green fluorescent protein） fusion protein was possibly localized in the plasma membrane or organelle membrane of transgenic plant cells, Furthermore, transgenic Arabidopsis plants expressing GmNHX2 were more tolerant to high NaCl concentrations during germination and seedling stages when compared with wild-type plants. These results suggest that GmNHX2 is a membrane Na＋/H＋ antiporter and may function to regulate ion homeostasis under salt stress.     

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_...     

纳米管TUC_4C_8(S)和纳米环TC_4C_8(S)的拓扑指数

化合物、材料和药物的生物化学性质与其分子结构有密切的关联,通过化学拓扑指数的计算可了解化合物的性质.作为一类重要的化学参数,Szeged指数和修改的Szeged指数并广泛用于各类化学与制药学工程应用中.通过边划分方法,给出纳米管TUC_4C_8(S)和纳米环TC4C8(S)的若干基于距离的拓扑指数.     

掺杂氧化物对Ni-ZrO2-Al2O3催化剂的性能影响

用水热合成法分别制备Ni-ZrO2-Al2O3和Ni-MxOy-ZrO2-Al2O3催化剂,并用XRD、H2-TPR、H2-TPD和CO2-TPD方法对对催化剂的晶相结构、活性中心、表面酸碱性等进行表征,同时以CO2重整CH4反应为探针考察催化剂的活性及稳定性。结果表明,在Ni-ZrO2-Al2O3催化剂中掺杂不同的金属氧化物MxOy能改变催化剂的晶相结构,对催化剂表面活性和碱性中心有一定程度的调控作用。掺杂BaO、CeO2和K2O后的催化剂反应的初活性明显增加,在850℃时,使CH4的转化率分别达到92.31%、90.29%和90.06%,CO2的转化率分别达到94.37%、93.94%和93.22%。800℃条件下反应100h后,Ni-BaO-ZrO2-Al2O3催化剂上的CH4转化率基本上维持在85%。     

Fe2+/Na2S2O8法去除水中四环素的研究

本文研究了二价铁活化过硫酸钠法去除水中四环素(TC)的影响因素与机理,为四环素类废水的治理提供了新方法。研究结果表明,水中TC降解率随Na₂S₂O₈浓度的增大而增大;随TC浓度的增加而减小;随Fe₂₊浓度升高,TC降解率先增大再减小,说明过高浓度的Fe₂₊对反应产生抑制作用。在初始条件TC浓度为10 μM,Na₂S₂O₈浓度50 μM,Fe₂₊浓度50 μM,pH为3.4时,TC降解率可以达到92%。利用分子探针法证明了体系中产生的自由基为SO_4-?和?OH,其中SO_4-?为主要作用自由基。