AhHDA1异源表达影响拟南芥植株干旱性

将花生组蛋白去乙酰化酶1基因(Arachis hygogaea histone deacetylase 1,AhHDA1)转化拟南芥野生型Col-0和突变体had6,对获得的纯合转基因植株进行抗旱性分析,并对ABA合成及相关响应基因表达进行检测.结果表明:AhHDA1蛋白定位于细胞核,在干旱条件下,与hda6突变体比较,p35S%HDA1/hda6拟南芥植株的叶片相对含水量降低,气孔开度增大,干旱存活率降低,基本回复了Col的表型;体内ABA合成关键酶基因At NCED3和ABA信号途径重要转录因子At ABF3基因的表达降低,但RD29A基因表达提高.而p35S%HDA1/Col较p35S%HDA1/hda6和Col的抗旱性关键生理指标降低更加显著.说明hda6突变体表型回复确实由于外源AhHDA1的表达引起的,推测AhHDA1影响植物抗旱性与ABA的合成与信号通路相关.     

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.     

拟南芥NCED3基因在水稻中的过量表达可以提高水稻的干旱胁迫耐受性

9-顺-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是高等植物脱落酸(ABA)生物合成途径中的关键酶,其催化的裂解反应直接生成ABA的前体物质.本文应用拟南芥rd29A诱导型启动子和35S组成型启动子成功地将AtNCED3基因在水稻中过量表达,通过耐旱性筛选实验证明转基因水稻对干旱胁迫的耐受性有了显著提高,并且该优良性状在T2代中得到稳定遗传.进一步的分析表明,过量表达AtNCED3可以促进转基因水稻种子的休眠;在含rd29A诱导型启动子的转基因水稻中检测到ABA下游基因OsBZ8的表达;推测 AtNCED3在水稻中的过量表达可能会提高水稻中内源 ABA的水平,从而提高植株的耐旱性.     

苗期大豆对除草剂草甘膦的耐受性研究

为研究苗期大豆对10%草甘膦水剂处理后的耐受性,以市售大豆为实验材料,采用沙培法,在大豆苗期(第3复叶期)的茎和叶涂抹10%草甘膦水剂,测定幼苗的形态指标及可溶性糖含量、叶绿素含量、脯氨酸含量和丙二醛含量等的变化。结果表明:用10%草甘膦水剂处理大豆苗期不同部位,幼苗生长缓慢,且叶绿素含量和可溶性糖含量均下降、丙二醛含量和脯氨酸含量均升高,但是茎和叶下降、上升的程度不同。大豆不同部位对草甘膦的敏感程度不同,叶比茎更耐受草甘膦。本试验为草甘膦的作用机制研究提供了一定的理论依据。     

金钗石斛VRN1-like基因的克隆及其表达分析

用20mg/L的噻重氮苯基脲（thidiazuron,TDZ）处理金钗石斛（Dendrobium nobile）成株叶片,观测其对开花的影响;以金钗石斛类原球茎为材料,通过同源克隆分离其VRN1-like同源基因,利用半定量RT-PCR分析细胞分裂素对该基因在腋芽和类原球茎中表达的影响. 结果表明,喷施TDZ可以代替低温处理诱导金钗石斛开花;通过同源克隆得到了金钗石斛VRN1-like基因DnVRNA的全长cDNA. 该cDNA编码的蛋白与高羊茅（Festuca arundinacea）和小麦（Triticum monococcum）中VRN1蛋白的氨基酸序列一致性分别为63%和62%. 半定量RT-PCR结果表明,DnVRNA在腋芽中的表达受TDZ的促进,而在类原球茎中,其表达也受到细胞分裂素和低温的诱导,暗示该基因可能参与细胞分裂素替代低温诱导金钗石斛成花的生物学过程.     

大黄鱼幼鱼对低盐度的耐受性研究

通过设置盐度的突变和渐变实验研究了大黄鱼幼鱼对低盐度的耐受性.结果表明:在盐度突变实验中,将大黄鱼幼鱼直接从海水（盐度27.2）移入盐度为3～24的水中,72 h内不会导致明显死亡;从海水移入盐度为2的水中,72 h的存活率可达72%;从海水移入盐度为1的水中,3 h后开始出现死亡,24 h内大部分死亡;从海水移入淡水中,6 h内全部死亡.在盐度渐变实验中,将大黄鱼幼鱼从海水直接移入盐度为6的水中后,再以不同的幅度降低盐度,在盐度高于3时,大黄鱼幼鱼的死亡率与相应盐度的突变实验相比无明显差异;在盐度低于2时,大黄鱼幼鱼的死亡率低于相应盐度的突变实验的结果.研究表明,大黄鱼幼鱼具有较高的低盐度耐受力     

过表达转录因子AhAREB1对拟南芥生长素分布的影响

本课题组前期研究表明,过表达AhAREB1(花生AREB转录因子基因)植株矮小,叶片卷曲,抗旱能力增强,体内IAA含量升高,推测AhAREB1可能影响植株体内IAA分布.该文采用携带3个重复IAA化学诱导启动子元件的pDR5::GUS植株与AhAREB1过表达拟南芥植株的杂交纯合后代,通过GUS组织化学染色方法,探讨AhAREB1转录因子对植株体内IAA分布的影响.结果表明,过表达AhAREB1植株体内IAA增加,主要分布在幼苗的根尖和成苗的叶片边缘;在过表达植株IAA响应基因IAA29和IAA运输蛋白基因LAX3表达均显著下调,而IAA响应蛋白基因ARF2和ARF9显著上调.过表达AhAREB1植株体内IAA分布不均衡是引起表型变化的原因之一.     

拟南芥NOA1蛋白的原核表达和分析

通过构建AtNOA1的GST融合表达载体,在E.coli中表达AtNOA1蛋白,并分析不同诱导条件对AtNOA1蛋白表达的影响.结果表明,22℃是AtNOA1表达的最适诱导温度,而IPTG浓度在一定条件下变化对AtNOA1表达量无明显影响.     

拟南芥低光效突变体lpe1的筛选和特性分析

利用叶绿素荧光仪对化学诱变剂乙酰甲基磺酸(EMS)诱变的野生型拟南芥(Col-0生态型)F2代幼苗进行叶绿素荧光突变体筛选,获得了一株低光合效率突变体lpe1(low photosynthetic efficiency 1).遗传分析结果表明,lpe1是一个单基因隐性突变体.在生长发育的各个时期,lpe1叶片的叶绿素荧光值、叶绿素含量、淀粉含量和总蛋白含量明显低于野生型.     

同工异源酶基因forp与genp异源表达的研究

来自绛红色小单孢菌G1008的genp与来自橄榄星小单孢菌FOM808的forp,均参与3’,4’-双脱羟基,2个基因属于同工异源酶基因.应用同源重组原理,实现forp替换genp,探索同工异源酶基因异源表达的可能性.以温敏型穿梭质粒pKC1139为载体,构建同源重组质粒pFP4.经接合转移将载体导入到G1008基因组中,利用影印筛选和PCR验证的方法,获得基因重组工程菌FTP2.提取工程菌次级代谢产物,经TLC和MS分析.结果表明,工程菌仍然可以产生庆大霉素C组分.forp基因的功能得到了体现,外源基因forp实现了异源表达,进一步证实forp是负责参与3’,4’-双脱羟基的功能基因.     

贻贝珍珠质蛋白C1Q结构域的异源表达

通过对贻贝珍珠质蛋白EFP分析,发现该蛋白的重要保守域C1Q值得进一步研究.在不以贻贝为材料的前提下,设计引物以基因扩增的方式合成了该基因.经过蛋白的表达纯化与复性,首次使用大肠杆菌制备了可溶的C1Q蛋白.该蛋白具有预期的二级结构与金属离子结合活性,为进一步研究打下了基础.     

拟南芥组织特异性表达FHY3对fhy3far1细胞死亡的影响

为了探究植物光信号蛋白FHY3及其同源蛋白FAR1在叶片细胞死亡调控过程中的分子机制,在拟南芥fhy3far1双突变体背景下分别在维管束及叶肉细胞中表达FHY3。结果表明：在fhy3far1双突变体维管束中特异性表达FHY3可完全改善fhy3far1的细胞死亡表型,而在fhy3far1双突变体叶肉细胞中特异性表达FHY3仅可部分缓解fhy3far1叶片细胞死亡表型,揭示了FHY3调控细胞死亡过程主要是在维管束中行使功能。     

拟南芥HIS1-3基因克隆及表达载体构建

文章提取拟南芥植株总RNA,通过RT-PCR扩增出HIS1-3基因的cDNA片段,连接到pEASY-T1Simple载体上,转化到Trans1-T1感受态细胞内,筛选阳性单克隆并抽提质粒。利用限制性内切酶Eco91Ⅰ和NcoⅠ对质粒pEASY-T1-HIS1-3和植物表达载体pCAMBIA2301进行完全双酶切,通过电转化法,将重组表达载体pCAMBIA2301-HIS1-3导入根癌农杆菌C58中以期获得携带HIS1-3基因的根瘤农杆菌株,为研究HIS1-3基因的抗逆分子机理以及遗传改良作物抗逆性奠定了基础。     

蜘蛛多肽类毒素异源表达的研究进展

蜘蛛毒液是一个巨大的天然多肽和蛋白质分子组合库,具有多种生物学功能．但仅靠从天然的蜘蛛中提取出研究所需的蜘蛛多肽类毒素远不能满足对其的全面研究和开发利用．相比化学的固相合成法合成的低产量和较高成本,利用基因工程的方法异源表达蜘蛛毒素有较大的优势．综述了近年来利用大肠杆菌表达系统、酵母表达系统、昆虫表达系统和植物表达系统异源表达蜘蛛毒素的研究进展．     

超表达GLDH拟南芥植株对高光胁迫的响应

以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为实验材料,研究了在短时间高光胁迫下两种基因型植株（GLDH基因超表达植株gldh236OE和哥伦比亚野生型Col）的表型、叶绿素含量、叶绿素荧光等生理数据的变化。结果表明,超表达植株的抗坏血酸表达量显著高于野生型,高光对超表达植株叶片的伤害也小于对照野生型;野生型植株叶片叶绿素含量在高光处理前后并无明显变化,而超表达植株的叶绿素含量显著降低;PSII有效光化学效率Yield和光合电子传递速率ETR呈明显降低趋势,对照野生型的降低程度更明显,说明高光胁迫使PSII结构与功能受到一定程度的损伤与破坏,而抗坏血酸含量的增加能在一定程度上缓解高光胁迫所带来的伤害。研究结果表明,通过基因表达调控提高抗坏血酸水平能有效缓解强光胁迫,使植物更好的适应高光,维持植物正常生理生态性状。     

植物MYC1基因拟南芥表达载体构建及鉴定分析

随地球环境污染,气候变化问题愈发严重,植物生长过程中面临的极端环境风险也随之增加,植物所受环境胁迫中缺铁胁迫广泛存在。文章以拟南芥基因组DNA为模板,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增克隆拟南芥MYC1基因启动子区域,经过酶切和连接,与GUS(β-葡萄糖苷酸酶)表达载体构建融合表达载体ProMYC1-GUS。通过浸花法侵染野生型拟南芥植株获得转基因材料,并对ProMYC1-GUS转基因材料进行缺铁诱导GUS组织染色,证明植物MYC1基因在缺铁胁迫下表达受到抑制。     

过表达E3泛素连接酶ABRv1通过泛素化CPK3提高拟南芥干旱耐受

拟南芥基因ABRv1编码了一个E3泛素连接酶,其表达量受到干旱胁迫的诱导.为了探究ABRv1功能,我们构建了ABRv1的过表达株系并进行干旱处理,结果显示ABRv1过表达株系OE-3具有90.4%的存活率,ABRv1过表达株系OE-7有88.2%的存活率,野生型Col的存活率则为53.8%,而abrv1突变体仅有7.7%的存活率,说明过表达ABRv1提高了拟南芥对干旱的耐受能力.我们还测定了干旱处理下的失水率,也能得出与上述一致的结论.此外,我们使用纯化的GSTABRv1、His-CPK3蛋白进行了体外pull-down实验和体外泛素化实验,结果证明ABRv1能够和CPK3发生相互作用,ABRv1具有E3泛素连接酶活性并且能够把CPK3单泛素化.结果揭示了ABRv1作为一个正调控因子通过泛素化作用底物CPK3参与了拟南芥的干旱胁迫应答过程.     

低氮胁迫下栽培大豆和野大豆幼苗适应性转录组学比较研究

以栽培大豆和野大豆幼苗为实验材料,人工模拟低氮胁迫,采用转录组测序技术(RNA-seq)测试分析了胁迫处理下栽培大豆和野大豆幼苗在转录水平发生的变化,揭示了野大豆抵御低氮胁迫的分子机制.结果表明：野大豆能够通过促进根系生长维持较高的根冠比、增大根系与营养物质的接触面积吸收更多的氮抵御低氮胁迫.低氮胁迫下野大豆和栽培大豆幼苗叶片中分别有182个和733个差异表达基因,根系中分别有807个和621个差异表达基因.野大豆通过调控NRT1、NRT2和AMT蛋白家族相关基因的表达来抵御低氮胁迫.叶片中AP2/ERF-ERF、C2H2、C3H、GRAS、MYB、NAC、TIFY和WRKY转录因子,根系中C2H2、GRAS、MYB、NAC、TIFY和WRKY转录因子在野大豆抵御低氮胁迫的过程中起调控作用.野大豆抵御低氮胁迫的关键是增强叶片中的半胱氨酸、蛋氨酸代谢和谷胱甘肽代谢,增强根系中的半胱氨酸、蛋氨酸、氰基氨酸代谢,N-聚糖生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢及糖酵解.     

过量表达SlOPA3-like基因对烟草叶片叶绿体发育的影响

3型视神经萎缩蛋白(Optic atrophy type 3,OPA3)普遍存在于真菌、植物和动物中,但它在植物中的功能尚不清楚。本研究构建了番茄OPA3-like (SlOPA3L)基因的过表达载体35S∶∶SlOPA3L并遗传转化烟草。与野生型烟草叶片相比,过量表达SlOPA3L基因的转基因烟草的子叶呈花叶状、部分组织失绿,转基因烟草的少数早期真叶呈花叶表型,随着叶片发育后又逐渐恢复正常。转基因烟草的叶片细胞表型分析表明:真叶花叶的叶片的海绵组织和栅栏组织发育受到显著的影响。这些结果表明:Sl OPA3L基因可能影植物叶片细胞的分裂和参与植物叶片发育早期的叶绿体形成。