用抑制差减杂交技术分离烯丙异噻唑诱导水稻特异表达的基因

烯丙异噻唑(PBZ)处理水稻根能使其产生对稻瘟病的系统获得性抗性,因此在东南亚稻区被广泛用于防治稻瘟病,然而关于其作用的分子机理还知之甚少．运用抑制差减杂交技术,试图通过分离鉴定受PBZ诱导调控的关键基因,探索其作用的分子机理．以PBZ处理后的水稻叶片cDNA为目标群体(tester),以未处理水稻叶片cDNA为对照群体(driver),用经过对照cDNA差减的、烯丙异噻唑处理的cDNA群体构建了一个含260个重组子的差减文库．通过差示筛选鉴定出了26个。PBZ诱导水稻特异表达和增强表达的候选克隆．对26个cDNA克隆进行了双向测序和同源性比较,发现其中3个克隆：rJAB1,rTAB2和蛋白磷酸酯酶2Aδ调节亚基同型物基因,位于抗病相关信号转导途径上,它们与哺乳动物和人类免疫途径上的信号因子有明显相似之处,因此推断可能与诱导抗性有关．另外8个克隆与已知基因同源性为70％～99％．经Northern杂交分析,其中rJAB1(编码c-jun激活区结合蛋白1)受烯丙异噻唑和稻瘟菌诱导表达;膜糖蛋白同源基因及肌动蛋白(actin)α1受烯丙异噻唑诱导表达,部分克隆为低丰度转录本．     

水稻蔗糖转化酶基因的克隆及其功能的初步探讨

根据抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization，SSH)方法分离到在水稻叶片中高表达的蔗糖转化酶基因片段，根据水稻基因组顺序设计引物分离到全长cDNA．测序结果表明该cDNA长度为1937bp，推测编码一个627个氨基酸的中性/碱性蔗糖转化酶．Alignment分析显示该推测蛋白质与已知的多个蔗糖转化酶具有很高的同源性．半定量PCR检测证实它在叶中的表达强于在根、花药和幼穗等组织中的表达，胁迫处理(盐和低温)使其表达上调．     

铝诱导普通野生稻(Oryza rufipogon L.)光合系统相关基因表达

采用抑制差减杂交技术对正常与铝毒处理的普通野生稻植株进行表达基因差异性分析，通过对差异表达基因的PCR选择性研究，阳性表达基因的测序、Northern杂交的进一步分析，得出3个cDNAs在铝毒处理的叶片中高效表达，其中2个与光合系统代谢相关，1个与花的发育有关，研究结果为更好地理解植物在铝毒胁迫下叶片相关基因表达提供思路，同时也为在野生稻这个丰富基因库中筛选出耐铝毒的重要基因，以便改良亲源较近的水稻适应日益酸化的土壤具有一定的意义。     

常规水稻耐镉性及镉低积累种质的筛选

水稻是我国重要的粮食作物,水稻种质耐镉性及镉低积累筛选的研究对于保障粮食安全具有重要意义。本试验以30个常规水稻品种为试验材料,比较分析了对照处理和2 mg/L镉胁迫处理对水稻种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长、芽长等指标的影响,通过对供试水稻样品的各指标镉胁迫指数进行单因素方差分析,筛选出具有优良耐镉性的水稻品种。结果表明2 mg/L的镉溶液胁迫对水稻种子发芽率、发芽指数、幼苗芽长等的指标无显著影响,但对幼苗的根长生长抑制效果较明显,存在显著性差异,故水稻幼苗根长的胁迫指数可作为评价水稻种质耐镉性的生理指标。对根长镉胁迫指数采用最小显著差异数法分析得出30个常规水稻品种中,IR~24镉胁迫指数最高为0.6601,耐镉性最好且与其他品种存在显著性差异,而水稻品种粳1711镉胁迫指数最低为0.0636,表明耐镉性最差。     

大蕉冷诱导差减文库的构建与分析

以低温处理的大蕉幼苗cDNA为检测子,未处理的大蕉幼苗cDNA为驱赶子,利用抑制性差减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建了大蕉幼苗冷诱导差减cDNA文库,通过点杂交差异筛选cD-NA文库,得到约50个低温下表达增强的候选克隆,对其进行DNA测序和同源性比较,发现获得的ESTs在功能上主要涉及信号传导、表达调控、非生物胁迫防御、蛋白质加工和能量代谢等方面。该SSH文库的构建为克隆大蕉抗寒相关基因奠定了基础。     

镉胁迫下广藿香幼苗的生理响应

目前土壤重金属污染问题在药用植物的栽培中十分普遍,镉作为土壤中分布最为广泛且毒性较强的重金属之一,其污染问题尤为严重。广藿香是多种中成药的主要成分,以广藿香为实验材料,采用盆栽控制实验方法,研究不同浓度镉胁迫处理下,通过对广藿香农艺性状、抗氧化酶活性、丙二醛、可溶性蛋白、叶绿素含量以及有效成分含量进行测定,表明镉胁迫下广藿香株高和鲜重增长受到抑制;高浓度胁迫会抑制抗氧化酶活性,但较低浓度胁迫反而会激活广藿香抗氧化反应;广藿香中可溶性蛋白含量在镉胁迫下呈下降趋势;丙二醛含量随着胁迫时间的延长总体呈上升趋势;随着镉胁迫时间的延长,高浓度处理组在第30天时过氧化氢含量达到峰值,增幅最大;同时,镉对广藿香叶绿素含量具有显著(P<0.05)减少作用;此外,广藿香的次生代谢产物也会受到镉影响,实验组百秋李醇含量整体呈上升趋势,但与对照组相比增量明显减少;广藿香酮含量呈下降趋势,处理30 d后,实验组广藿香酮含量减少了40.46%。可见,镉胁迫会对广藿香生理状态造成影响,且在低浓度短时间镉胁迫下,广藿香生理状态被激活,高浓度长时间的镉胁迫下,广藿香生理状态受到抑制。研究结果将为降低土壤重金属污...     

重金属镉对8个水稻(Oryza sativa L.)品种(系)萌发和出芽生长的影响

为了探明不同水稻品种间抗镉能力差异及不同镉胁迫水平对水稻种子萌发和出芽生长的影响,对轻、中、重度镉胁迫下8个水稻品种(系)萌发和出芽生长间的相关性状指标进行收集,并通过聚类分析法进行分析评价.结果表明:不同水稻品种抗镉能力存在较大差异.轻度镉胁迫对水稻萌发的影响,更多的体现为对水稻种子活力的单抑制效应,该水平下的综合性状表现更符合相关性拟合曲线,适合用于抗镉品种的筛选.水稻出芽期间受镉胁迫影响最大的是转绿时间和根系生长.三个杂交水稻主要亲本(保持系岗46B、Ⅱ-32B和恢复系成恢3203)都属于高抗型,三个常规籼稻品种(桂朝2号、桂育7号及五山丝苗)都属于敏感型.     

白骨壤重金属耐受性相关基因AmNramp3的克隆与分析

白骨壤(Avicennia marina(Forsk.)Vierh.)作为红树林的先锋植物,广泛分布于我国南海沿岸,是一种研究红树植物重金属污染物耐受性分子机制很好的材料.以抑制消减杂交获得的白骨壤重金属耐受性相关基因AmNramp3片段为基础,设计基因特异性引物,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了其全长,长度为1 958bp;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了AmNramp3在重金属镉胁迫时白骨壤叶、茎和根中的表达情况,其表达量在叶中高于根和茎中,但在茎和根中有快速的响应.利用生物信息学方法预测并分析了该基因的开放阅读框,位置位于1~1 527bp,编码508个氨基酸;进而预测并分析了AmNramp3蛋白的结构,发现其氨基酸序列中不含有信号肽,说明其不是分泌蛋白;但其具有很复杂的跨膜结构,是一种跨膜蛋白.综上,AmNramp3基因编码一种跨膜蛋白,在重金属镉胁迫下表达量快速变化,可能与镉的跨膜运输密切相关,这为后续分析该基因发挥功能的分子机制奠定了基础.     

拟南芥Pro:RFE6-GUS载体的构建及其转基因植株的筛选

重金属污染主要来自于工业和农业废水的排放,而重金属对生物往往造成不可逆的伤害,重金属镉便是其中一种。为探究镉胁迫对拟南芥AtRFE6基因表达的影响,文章以哥伦比亚背景(Columbia, Col)的拟南芥为实验材料,构建拟南芥Pro:RFE6-GUS转基因植株。以野生型拟南芥DNA为模板,扩增AtRFE6启动子片段,并对该启动子和GUS质粒进行双酶切和连接;然后将重组质粒热转入大肠杆菌DH5α进行鉴定和测序,测序正确的质粒转入农杆菌,并侵染野生型拟南芥;对筛选获得的转基因植株进行镉胁迫处理并GUS染色,结果表明拟南芥在受到镉胁迫时,AtRFE6基因的表达量增加,说明AtRFE6可能参与调节植物对镉胁迫的响应。     

水稻低温胁迫响应 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 鉴定

水稻是世界三大粮食作物之一,然而低温胁迫会严重抑制水稻的生长发育。为了探究micoRNA在水稻低温胁迫中的作用,采用低温处理前,5℃低温处理24h和5℃低温处理48h的2~3叶期水稻整株,构建9个小RNA文库。通过高通量测序后,对9个小RNA文库的microRNA进行差异表达分析,一共筛选出21个与冷胁迫相关的microRNA,其中16个在冷胁迫下上调,5个在冷胁迫下下调。通过对这21个microRNA靶基因的CO富集结果表明,其靶基因广泛富集在包括信号转导,免疫系统和物质合成等细胞内过程中。这表明水稻可能通过多种micoRNA 介导,从各个方面来协同抵御低温胁迫。本研究为进一步阐明microRNA响应低温胁迫的分子机制提供了基础,且本研究所鉴定的microRNA为增强水稻对低温耐受性遗传改良提供了优异的miRNA资源。     

南方典型稻田土壤-水稻系统环境质量评价

为研究南方典型区域稻田土壤—水稻系统中重金属含量,系统采集了江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县等6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析了土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和内梅罗综合指数对土壤—水稻系统中重金属含量进行评价。结果表明,研究区稻田土壤pH、有机质、总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷和速效钾总均值分别为5.48、32.99 g/kg、2.06 g/kg、0.54 g/kg、16.04 g/kg、156.71 mg/kg、14.00 mg/kg和94.98 mg/kg。研究区土壤铅、镉、砷和汞含量总均值分别为35.46、0.18、7.21和0.17 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数为0.56,土壤环境质量等级为清洁;但渝水土壤镉含量为0.37 mg/kg,超过限量标准(0.30 mg/kg),土壤环境质量属于警戒状态。研究区糙米铅、镉、砷和汞的含量总均值分别为0.06、0.17、0.24和0.0086 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数均值为0.77,糙米环境质量等级为警戒限;但兴国和渝水糙米镉含量分别为0.22和0.35mg/kg,均超过限量标准(0.20 mg/kg),环境质量等级分别为警戒限和轻度污染。相关性表明,糙米镉与土壤镉和铅呈显著正相关,而与土壤砷呈显著负相关;糙米砷与土壤砷和有效磷呈显著正相关。总之,重金属镉是调查区域水稻安全性最主要的潜在污染元素,需重点关注兴国和渝水两地水稻食品安全。     

婴幼儿米粉中有害重金属含量测定

从食品安全方面考虑的重金属污染,目前最引人关注的是汞、镉、铅、铬,以及类金属砷等有显著生物毒性的重金属。本试验应用ICP-MS对婴幼儿米粉中的重金属元素进行了分析。结果表明:米粉中重金属砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和汞(Hg)含量符合国家标准要求。     

含镉稻米的分布及治理技术概述

镉是一种重要的重金属污染物,可经土壤、粉尘和农作物进入食物链.稻米易于富集土壤和环境中的镉,给消费者健康带来潜在风险.我国土壤中的镉含量存在地域不均一性,个别地区由于地质原因或工业、采矿污染,土壤镉含量偏高,导致当地生产的稻米镉超标.为应对稻米镉污染问题,目前已开展了土壤修复治理、水稻品种改良和稻米降镉加工利用等方面的研究.总结了中国土壤和稻米镉污染现状,分析了影响稻米富集镉的主要因素,概述了国内外稻米镉污染治理的新方法,为开展镉污染稻米治理及利用提供建议.     

我国土壤镉污染的现状及修复措施

当前,我国土壤重金属污染较为严重,特别是镉污染因其毒性大、稳定、难去除等特点受到人们的广泛关注。在分析土壤镉污染现状、来源及危害的基础上,系统介绍了目前镉污染的物理修复、化学修复、生物修复等主要修复措施,并提出了加强镉污染源头控制、强化低累积农作物品种的筛选选育及修复技术的研究、完善相关法律法规等对策建议。     

稻虾共生系统低镉积累水稻品种选择

该文选择江西省湖滨地区稻虾轮作田块，对11种适合稻虾共生的水稻品种进行了筛选.研究结果表明：11种水稻品种稻米Cd含量均未超过国家粮食安全食用标准，其中，野香优莉丝稻米的Cd含量最低.按照稻米对重金属Cd的累积能力差异将不同水稻品种分成3类：Ⅰ类水稻(稻米对Cd累积相对较低的水稻品种)有野香优莉丝、华晶；Ⅱ类水稻(稻米对Cd累积相对中等的水稻品种)有丰山丝苗、美香占、黄华占、靓占、野香优明月丝苗、鄂丰丝苗、两优336、野香优巴丝；Ⅲ类水稻(稻米对Cd累积相对较高的水稻品种)有农香42.在试验中，在水稻成熟期，野香优莉丝、丰山丝苗、靓占3种品种出现倒伏.综合考虑产量、水稻Cd积累和抗倒伏能力，推荐野香优明月丝苗、两优336、美香占、黄华占、鄂丰丝苗为南方地区稻虾共生适宜栽种的水稻品种；野香优莉丝、丰山丝苗和靓占3种水稻品种因其产量高、Cd低积累，可考虑在南方丘陵地区风较小的稻虾田中种植.     

稻米重金属污染风险及控制

稻米是我国的主粮,随着工农业和城市化的快速发展,稻米重金属污染胁迫问题日益突出。针对我国稻米重金属污染的种类、形成原因进行了分析,并对稻米重金属的控制技术及对策提出了建议,以期待为稻米重金属污染的解决、保障食品安全提供指导。     

北江突发镉污染事故的健康危害评价

以西、北江河网区为研究对象,建立一维重金属模型;设定北江上游突发镉污染事故背景资料,运用重金属模型模拟镉在河网区的运移过程;提出健康危害评价方法,定量评价事故给佛山市带来的健康危害.结果表明:现状情况下突发镉污染事故给佛山市造成的致癌风险尚可接受,但事故引起的急性中毒危害要远大于慢性致癌危害;污染事故频率的增加会提高人体的致癌风险;事故发生时应在事故地点以下50km范围内禁止取用水.     

土壤镉污染现状及危害研究进展

镉是一种非必需且生物毒性最强的重金属元素.随着工业和农业的发展,土壤镉污染日趋加重,严重威胁人体健康.文章通过阐述土壤镉污染的来源和现状,对镉污染对人体健康及植物生理生化的影响进行综述,以期为土壤镉污染治理提供参考.     

土壤镉污染现状及危害研究进展

镉是一种非必需且生物毒性最强的重金属元素.随着工业和农业的发展,土壤镉污染日趋加重,严重威胁人体健康.文章通过阐述土壤镉污染的来源和现状,对镉污染对人体健康及植物生理生化的影响进行综述,以期为土壤镉污染治理提供参考.     

应用地积累指数法评价太子河沉积物中重金属污染

根据沉积学原理和环境化学行为特点,应用地积累指数法对太子河(本溪段)沉积物中重金属污染进行了评价研究。结果表明,太子河市区段重金属污染是严重的,主要的重金属污染物为Cu, Pb, 其次为Zn, Cd, Hg。