柽柳ThPR1基因的克隆与表达分析

通过对盐胁迫后刚毛柽柳(Tamarix hispida)7个转录组分析,鉴定获得病程蛋白相关基因PR1(命名为ThPR1)全长cDNA序列,该基因全长756 bp,编码区长537 bp,编码含178个氨基酸的蛋白质,分子质量为20.53 ku,理论等电点(pI)为9.75。为了研究该基因对逆境胁迫的应答情况,采用实时定量RT-PCR技术分析了刚毛柽柳在PEG、NaCl胁迫及外源ABA处理后不同组织中基因的表达。结果表明,NaCl会诱导ThPR1基因在根和叶中的表达,而PEG和ABA处理则抑制该基因在根和叶中的表达。     

刚毛柽柳TheIF1A基因转入酵母的抗逆能力分析

翻译起始因子eIF1A基因是蛋白合成的重要调控因子之一,在一些植物中可能参与抗逆调控过程。为了研究刚毛柽柳TheIF1A基因是否参与抗逆过程,将TheIF1A基因插入酵母表达载体pYES2中构建成重组载体,转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中获得重组型酵母,分别比较转TheIF1A基因酵母和转空载体对照酵母在山梨醇、H₂O₂、CdCl₂、CuSO₄、ZnCl₂、KCl、Na₂CO₃、MgCl₂、-20 ℃和53 ℃胁迫处理之后的存活能力。结果显示,TheIF1A基因能有效提高转基因酵母的抗干旱、盐碱、氧化、重金属及极端温度的能力,表明TheIF1A可能参与了柽柳多种抗逆调控过程。     

中国西北的檉柳

柽柳是我国西北干旱地区普遍分布的灌木或小乔木,在西北已被广泛作为防获林,薪炭林以及荒山绿化的主要树种,由于种类不易区別,经常给生产和学习带来许多困难,因而进行研究。本文以分类为中心,旁及生态地植物学与经济利用。柽柳属植物在我国西北约有15种以上,文中涉及11种,即长穗柽柳(T.elongata)甘肃柽柳(T.SP.),疏穗柽柳(T.laxa),霍氏柽柳(T.Hohenackeri),桧(艹也)柽柳(T.junaiperina),挺穗柽柳(T.florida),沙生柽柳(T.SP.),刚毛柽柳(T.hispida),细穗柽柳(T.leptostachys),多枝柽柳(T.ramosissima),柽柳(T.Chinensis)。其中多枝柽柳分布最广;沙生柽柳仅见于新疆塔克拉玛干大沙漠的东北部;甘肃柽柳见于甘肃民勤、金塔两地;桧(艹也)柽柳在我国西北仅见于青海,而华北等地分布极多。柽柳属植物是属于草甸性的植物,多具耐盐性,具有适应干旱大陆性气候以及抗沙埋等特性,因而在沙漠地区形成了各种“柽柳包”(红柳包)。在群落构成上,主要有盐生草甸上的柽柳灌丛;胡杨柽柳荒漠河岸林;荒漠中的疏穗和多枝柽柳群落以及流沙中的沙生柽柳群落。为了加速改变大西北的干旱面貌与合理利用柽柳植被,确实作到防风沙之危害,保农牧之丰产以及交通运输之安全,应对柽柳属植物进行深入研究与引种试验。     

伊金霍洛旗柽柳治沙造林技术

在伊金霍洛旗沙漠地区进行治沙造林建设,必须要加强柽柳属植物资源选择。该文从伊金霍洛旗气候特点、柽柳属植物的生物学特性、柽柳的种子育苗、扦插育苗、造林技术及治沙效果等方面进行分析研究。结果发现,柽柳属植物是一种抗寒抗旱性强、抗盐碱、耐贫瘠、耐风蚀、抗病虫害的优良树种,具有很高的土壤改良、防风固沙和水土保持等生态防护作用,是伊金霍洛旗沙漠地带的理想候选树种,尤其以叶面积增长迅速,生物量积累较快的刚毛柽柳和长穗柽柳为主。     

刚毛柽柳Th2CysPrx基因的互作蛋白及其表达模式分析

【目的】使用酵母双杂交系统研究刚毛柽柳中获得的2CysPrx(硫氧还蛋白过氧化物酶)基因(命名为Th2CysPrx)及编码蛋白的功能。【方法】通过酵母双杂交系统对该基因编码蛋白的互作蛋白进行筛选,进一步利用qRT-PCR 技术分析NaCl 和PEG₆₀₀₀ 胁迫下刚毛柽柳叶组织和根部组织中Th2CysPrx 基因与其互作蛋白基因的表达模式。【结果】酵母双杂交系统筛选获得了4 个可能与Th2CysPrx 互作的蛋白,分别为丙氨酸-乙醛酸转氨酶2(alanine-glyoxylate aminotransferase 2,ThAGT2)、苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,ThMDH)、黄酮醇合酶(flavonol synthase,ThFLS)和扩展蛋白(expansin,ThEXP)。基因表达分析结果显示:盐胁迫下,柽柳叶和根中,Th2CysPrx和ThAGT2 基因的表达模式基本一致; 而干旱胁迫下,Th2CysPrx和ThAGT2 基因在叶和根中具有相同的表达模式。【结论】在盐和干旱胁迫下,ThAGT2 基因与Th2CysPrx 表达模式均趋于一致,表明Th2CysPrx 基因均可能通过与ThAGT2 基因的互作共同参与抗逆过程,为进一步研究Th2CysPrx 基因的抗逆机制,以及与其他抗逆基因的关系提供了依据。     

四个柽柳新品系的耐盐性评价

为了筛选耐盐能力强的柽柳优良品系,用滨海盐碱土和海盐配置土壤中盐(NaCl)的质量分数分别为0,4,6,8,10,12,14 g·kg~(-1)的室内盐池,白花柽柳为对照,研究4个柽柳新品系的耐盐性。结果表明:随着土壤中盐的质量分数的增加,柽柳的存活率(SR)、耐盐指数(STI)、相对生长率(RGR)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)逐渐下降,胞间CO_2浓度(Ci)逐渐增高。柽柳STI和土壤中盐的质量分数之间的关系可以用逻辑斯蒂方程表示。通过为柽柳的SR,RGR和STI分别赋予0.40,0.35和0.25的权重,利用隶属函数法计算隶属函数值比较柽柳耐盐能力,耐盐能力从高到低顺序是:密枝柽柳6号,密枝柽柳1号,海水1号,密枝柽柳4号。密枝柽柳6号和密枝柽柳1号是耐盐能力较强的柽柳新品系。     

柽柳 GF14基因的克隆与表达分析

生物体中普遍存在的14-3-3蛋白(也称GF14蛋白)能够参与植物的一系列应激响应过程。笔者以柽柳(Tamarix hispida)为材料,从6个柽柳cDNA文库中分离出5条GF14 基因,依次命名为ThGF14a—ThGF14e。对5条GF14 基因进行生物信息学研究,并利用qRT-PCR技术对胁迫处理后的基因表达模式进行分析。结果显示:ThGF14 蛋白除了N和C末端的氨基酸外均含有一个高度保守的14-3-3 结构域,这些ThGF14蛋白分属于ε-like 和 non-ε 两种类型; 大多数 ThGF14基因在NaCl、PEG、4 ℃、CdCl₂处理不同时间(6,24,48 和 72 h)的叶和根中能够被诱导表达(表达量>2倍),且不同基因间对非生物胁迫应答表现出差异,其中ThGF14c 基因在叶和根中不同胁迫条件下的表达水平均最高。研究表明,柽柳 ThGF14 基因能够参与植物的非生物胁迫应答响应过程。     

Th2CysPrx基因提高酿酒酵母多种胁迫耐受性研究

【目的】过氧化还原蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,在植物生长代谢中起重要作用。前期研究发现过表达刚毛柽柳Th2CysPrx基因的烟草和柽柳中4种抗氧化酶基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD)的表达水平上调, 转基因植株的NaCl胁迫耐受性提高。本实验探究Th2CysPrx基因除了响应NaCl胁迫应答,是否还参与其他盐胁迫和其他胁迫的应答。 【方法】将Th2CysPrx构建到pYES2酵母表达载体上,转化到酿酒酵母INVSC1细胞中,分析比较重组酵母(pYES2-Th2CysPrx)和对照酵母(pYES2)细胞在各种非生物胁迫后的生长情况。【结果】过表达Th2CysPrx基因的重组酵母细胞在低温、KCl和LiCl胁迫后存活率与对照相比差异不显著;但H₂O₂、NaCl或NaHCO₃胁迫后酵母细胞的存活率显著提高。此外,高于0.5 mol/L山梨醇或高温(达到44 ℃),或低于质量分数0.007% CdCl₂胁迫后,过表达Th2CysPrx基因能显著提高重组酵母的细胞存活率。【结论】Th2CysPrx基因可以显著增强酵母细胞对NaCl和NaHCO₃胁迫的耐受能力,以及特定的渗透胁迫、高温胁迫、氧化胁迫和重金属胁迫的耐受能力,但对低温、KCl和LiCl胁迫耐受能力无明显影响。     

柽柳GF14基因的克隆与表达分析（英文）

生物体中普遍存在的14-3-3蛋白(也称GF14蛋白)能够参与植物的一系列应激响应过程。笔者以柽柳(Tamarix hispida)为材料,从6个柽柳cDNA文库中分离出5条GF14基因,依次命名为ThGF14a—ThGF14e。对5条GF14基因进行生物信息学研究,并利用qRT-PCR技术对胁迫处理后的基因表达模式进行分析。结果显示:ThGF14蛋白除了N和C末端的氨基酸外均含有一个高度保守的14-3-3结构域,这些ThGF14蛋白分属于ε-like和non-ε两种类型;大多数ThGF14基因在NaCl、PEG、4℃、CdCl_2处理不同时间(6,24,48和72 h)的叶和根中能够被诱导表达(表达量2倍),且不同基因间对非生物胁迫应答表现出差异,其中ThGF14c基因在叶和根中不同胁迫条件下的表达水平均最高。研究表明,柽柳ThGF14基因能够参与植物的非生物胁迫应答响应过程。     

柽柳沙鼠Cytochrome b基因的克隆和进化分析

目的对柽柳沙鼠线粒体Cyt b基因全序列进行测定,并对其进行鉴定及进化分析。方法根据已知柽柳沙鼠基因序列设计引物,采用PCR产物测序法,对目的片段进行测序鉴定。结合已公布啮齿类动物Cyt b基因序列,分析其碱基组成、遗传距离、并基于极大似然法和最大简约法构建系统进化树。结果获得柽柳沙鼠线粒体Cyt b基因全序列,其与长爪沙鼠和子午沙鼠均具有较高的同源性;进化分析结果显示,柽柳沙鼠与沙鼠属和仓鼠科动物遗传距离较近。柽柳沙鼠Cyt b基因碱基组成与沙鼠属和家鼠属动物相似,具有哺乳动物mt DNA基因特点。结论本研究为以柽柳沙鼠Cyt b基因序列为参考,初步计算了柽柳沙鼠与沙鼠属、家鼠属、仓鼠科及其它啮齿动物的进化关系,本研究为柽柳沙鼠及沙鼠属动物进化、线粒体的结构和功能研究奠定基础。     

伴矿景天WRKY基因家族鉴定及镉胁迫响应分析

【目的】WRKY转录因子在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要的调控作用,目前超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola) WRKY转录因子的研究较少。进行SpWRKY基因家族的全基因组鉴定及其在镉胁迫下的表达模式分析可为后续SpWRKYs基因克隆和耐镉功能分析提供参考。【方法】对伴矿景天WRKY基因家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,利用转录组数据和qRT-PCR技术检测WRKY基因在镉胁迫下的表达模式并进行转基因拟南芥耐镉性的分析。【结果】伴矿景天基因组中共鉴定出77个SpWRKYs,非均匀地分布在各条染色体上;系统进化树分析发现,伴矿景天WRKY成员被分成3大类群(Ⅰ—Ⅲ),第Ⅱ类群又被分成5个亚群(Ⅱa—e);共线性分析发现,伴矿景天WRKY基因家族和拟南芥(Arabidopsis thaliana)之间存在7个共线基因对,和玉吊钟(Kalanchoe fedtschenkoi)之间存在53个共线基因对;SpWRKYs基因之间存在19个片段复制基因对;启动子序列分析发现,SpWRKYs启动子有多种与激素和逆境响应等相关的顺式调控元件;镉胁迫表达分析发现,7个...     

白桦BpGRAS 1基因的克隆及耐盐功能分析

[目的]GRAS转录因子是植物特有的转录因子家族之一,在植物响应盐、干旱等非生物胁迫中发挥重要的调控作用.从白桦(Betula platyphylla)中克隆GRAS转录因子基因,研究其耐盐功能,为研究木本植物GRAS转录因子的抗逆机制奠定理论基础.[方法]在白桦转录组数据库中获得一个GRAS转录因子基因,命名为BpG...     

转BpmiR156基因白桦株系的耐盐性分析

【目的】探究植物年龄响应因子miR156的耐盐功能。【方法】以BpmiR156过表达白桦株系和非转基因对照株系为材料,通过PCR及qPCR分析各转基因株系中外源BpmiR156的稳定性及表达情况;同时对转基因及对照株系进行NaCl胁迫处理,调查胁迫后盐害指数、生理指标及生长速度。【结果】各转基因株系中外源BpmiR156已整合到白桦基因组中,且表达量显著高于非转基因对照株系;NaCl胁迫后,转基因株系的H₂O₂、丙二醛(MDA)含量及盐害指数高于对照株系,生长速度变慢。【结论】BpmiR156基因在白桦中稳定表达,BpmiR156基因过表达白桦株系与对照株系相比,在盐胁迫后盐害指数增加,生长速度变慢,膜系统损伤更严重,说明转入miR156基因在一定程度上降低了白桦的耐盐性。     

唐古特白刺NtCBL1、NtCBL2基因克隆及表达分析

[目的]唐古特白刺(Nitraria tangutorum)是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对高盐和干旱有极强的适应能力,植物CBL基因作为钙离子感受器,在植物逆境应答及发育过程中具有重要功能.以盐生植物唐古特白刺为材料,开展唐古特白刺CBL基因克隆及表达分析,以深入了解唐古特白刺的抗逆分子机制.[方法]根据唐古特...     

‘中山杉118’与落羽杉胸径生长及木材密度的比较研究

【目的】研究‘中山杉118’(Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan 118’)和落羽杉( Taxodium distichum)的胸径生长及木材密度差异和变异规律,为‘中山杉118’、落羽杉的品种选育和木材加工利用提供科学依据。【方法】测试‘中山杉118’和落羽杉木材的生材含水率、生长轮宽度以及木材基本密度等指标,分析对比‘中山杉118’木材和落羽杉木材的差异。【结果】‘中山杉118’木材生材含水率靠近髓心心材位置平均为145.86%,心边材交界位置平均为93.69%,靠近树皮边材位置平均为199.68%;落羽杉木材生材含水率靠近髓心心材位置平均为121.32%,心边材交界位置平均为81.93%,靠近树皮边材位置平均为203.84%。‘中山杉118’在第9~14年单株之间生长差别明显拉大,前12年处于快速生长的时期;落羽杉在第7~14年单株之间生长差别明显拉大,前9年处于快速生长的时期。‘中山杉118’木材基本密度平均为0.314 g/cm³,变异幅度为0.292 ~0.346 g/cm³;落羽杉木材基本密度平均为0.332 g/cm³,变异幅度为0.292 ~0.359 g/cm³。【结论】‘中山杉118’木材平均含水率比落羽杉木材大;‘中山杉118’与落羽杉的幼龄期分别为12 a与8 a;‘中山杉118’木材基本密度随年轮的递增呈现先递增后略微减小,落羽杉木材基本密度随年轮的递增呈现径向递减;‘中山杉118’连年胸径生长与木材基本密度存在正相关,落羽杉连年胸径生长与木材基本密度呈负相关。     

转基因小黑杨根际土壤微生物群落特征研究

【目的】根际土壤细菌及真菌群落组成不仅受植物种类及植物生长时期等影响,外源基因的导入也可改变根际微生物群落组成。通过基因工程技术获得的转betA或转TaLEA基因小黑杨(populus simonii x p.nigra)能够提高甜菜碱或晚期胚胎富集蛋白的含量,进而增强转基因植物的抗旱耐盐性,PsnWRKY70是胁迫应答信号转导网络中的负调控因子,WRKY70干扰表达小黑杨的耐盐性显著高于对照株系。在明确了转betA、转TaLEA、转WRKY70小黑杨抗旱耐盐性的同时,开展转基因小黑杨根际土壤细菌、真菌群落组成分析,为其环境生态安全性评价提供参考。【方法】以2年生转TaLEA、betA、WRKY70基因小黑杨及对照野生型(WT)小黑杨根际土壤为试材,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对根际土壤微生物进行16S rRNA和ITS测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对小黑杨根际土壤微生物组成的影响。【结果】Alpha多样性分析显示,针对根际细菌群落组成,转betA小黑杨的Simpson指数显著低于WT小黑杨,而转WR...     

四个香榧品种种仁炒制加工后香气物质分析

【目的】研究不同品种焙烤榧子的香气成分及挥发性物质的变化,为寻找香榧种仁中具有特异香气的种质提供有效的研究方法。【方法】采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用(SPME/GC-MS)技术测定品种(‘朱岩’榧、‘丁香’榧、‘木榧’和‘细榧’)榧树种仁焙烤加工后的挥发性香气物质,分析不同品种种仁加工后特征性香气成分的组分和含量,初步鉴定不同品种的主体和特征呈香物质。【结果】①4个不同品种种仁共检测出79种挥发性化合物,主要包括萜类(23种)、醇类(27种)、醛类(6种)、烷类(4种)、酯类(5种)、醚类(2种)、酮类(3种)、酸类(2种)、吡嗪类(1种)和苯类衍生物(6种)10类化合物。②除‘朱岩’榧以外其他香榧的香气物质均以萜烯类物质为主,且烯萜烯类物质中含量最高的是D-柠檬烯。③PCA分析发现‘细榧’中的主要特征性香气物质有酮类、酯类、醛类、苯类衍生物和萜烯类,‘木榧’的特征香气物质则是萜烯类和吡嗪类物质,‘丁香’榧和‘朱岩’榧的特征香气物质均为醚类和酸类物质;其中‘细榧’具有特征香气的物质有D-柠檬、糠醛、2-乙基己烯醛、葵醛、壬醛和邻苯二甲酸二异丁酯,‘朱岩’榧中具有特征性香气的物质有二氢香芹醇,‘丁香’榧中具有特征性香气的物质则为硬脂酸,‘木榧’中具有特征性香气物质有双戊烯、R-柠檬烯、衣兰油烯和α-蒎烯。【结论】具有较多的特异性香气物质种类及较高含量的香气物质是焙烤后‘细榧’具有较高香气品质的重要原因。     

白桦BpTCP8基因生物信息学及表达特性分析

【目的】通过研究白桦BpTCP8基因的序列特征及其在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性,为揭示BpTCP8在白桦生长发育中的功能提供依据。【方法】利用生物信息学方法对BpTCP8基因进行分析,采用实时荧光定量 PCR 技术分析BpTCP8基因在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性。【结果】生物信息学分析发现,BpTCP8含有TCP家族高度保守的bHLH结构域;qRT-PCR分析结果表明,白桦BpTCP8在发育和衰老初期的叶片中表达量高,并在深裂型叶片、顶芽、木质部、韧皮部中都上调表达。在激素(GA₃、ME-JA、ABA)与非生物胁迫(PEG、NaCl、CdCl₂、NaHCO₃)处理下,BpTCP8都对其产生了相应的应答。【结论】BpTCP8基因可能参与到了白桦叶片成熟、叶型、顶芽、木质部和韧皮部的生长过程中;该基因在GA₃、JA处理中呈现正调控的应答模式,并且可能通过ABA信号途径影响植物抗旱,耐盐、碱、重金属胁迫等。     

完全淹水解除后‘中山杉407’生长及光合特性的恢复

【目的】明确‘中山杉407'(Taxodium ‘Zhongshanshan407')在完全淹水胁迫解除后的生长和光合特性,为三峡库区消落带等湿地生态系统恢复与构建中的植被选择提供依据。【方法】以‘中山杉407'2年生苗为试验材料,设置全淹(S)和对照(CK)2个处理,其中S处理的植株预先经过3个月的完全淹水胁迫。淹水胁迫解除后,使用LI-6400 XT气体交换系统和OS1p便携式调制荧光仪测定两处理植株的光合作用参数和叶绿素荧光参数,并于植株恢复生长10个月后,测定其生长指标。【结果】淹水阶段结束后,S组植株的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)显著高于对照(CK)组植株,而S组的水分利用效率(E_WUE)低于CK组。同时,‘中山杉407'维持一定的叶绿素荧光水平,S组和CK组的可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)、PSⅡ最大光量子产额(F_v/F_m)、实际量子产量(Ф_PSⅡ)和电子传递速率(V_ETR)均没有显著差异。经过10个月的恢复,S组‘中山杉407'的总干质量、地上部分生物量与CK组无显著差异。【结论】完全淹水胁迫解除后,‘中山杉407'能够通过合理调整生长和光合策略,表现出良好的适应性,是适宜于三峡库区消落带等淹水环境生态修复工程实践的优良树种。