一个叶片异常、根向重力性消失的拟南芥突变体的特征与基因定位

分离并鉴定了一个拟南芥突变体alr1，其叶片向下卷曲且不对称发育，顶端优势增强，根向重力性消失，下胚轴缩短，寿限延长．此外，alr1叶片呈现较高的超氧物歧化酶活性．遗传分析表明alr1是隐性单基因突变．采用简单序列长度多态性标记将alr1的突变位点定位于第一条染色体上，距标记nga111约7．89cM．     

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。     

Molecular characterization of <Emphasis Type="Italic">Arabidopsis</Emphasis> PHO80-like proteins,a novel class of CDKA;1-interacting cyclins

Cyclins are regulatory proteins that interact with cyclin-dependent kinases (CDKs) to control progression through the cell cycle. In Arabidopsis thaliana, 34 cyclin genes have been described, grouped into five different types (A, B, D, H, and T). A novel class of seven cyclins was isolated and characterized in Arabidopsis, designated P-type cyclins (CYCPs). They all share a conserved central region of 100 amino acids (cyclin box) displaying homology to the corresponding region of the PHO80 cyclin from Saccharomyces cerevisiae and the related G1 cyclins from Trypanosoma cruzi and T. brucei. The CYCP4;2 gene was able to partially re-establish the phosphate-dependent expression of the PHO5 gene in a pho80 mutant strain of yeast. The CYCPs interact preferentially with CDKA;1 in vivo and in vitro as shown by yeast two-hybrid analysis and co-immunoprecipitation experiments. P-type cyclins were mostly expressed in proliferating cells, albeit also in differentiating and mature tissues. The possible role of CYCPs in linking cell division, cell differentiation, and the nutritional status of the cell is discussed.Received 9 February 2004; received after revision 18 March; accepted 19 April 2004     

CONSTANS-LIKE 7基因对拟南芥开花的调控分析

为研究CONSTANS-LIKE 7(COL7)在调控植物开花方面的功能,以定量PCR,GUS染色等方法,研究光及生物钟对COL7表达的影响,以及COL7对拟南芥开花的影响.实验结果显示:光及生物钟参与调控COL7的表达;过表达COL7在长日照条件下抑制CONSTANS(CO)以及FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,进而抑制拟南芥开花;col7突变体不论是在长日照下还是短日照下都没有明显的开花表型,说明COL7在调控拟南芥开化方面可能与其家族基因中的其它成员存在功能冗余.     

AtbZIP19和AtbZIP23蛋白的原核表达

bZIP类转录因子参与调控多种生物学过程,包括植物生长、花的发育、种子的成熟、衰老、光信号传导、损伤修复、病菌防御以及对各种环境胁迫的响应等。文章构建AtbZIP19和AtbZIP23基因的原核表达载体,并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了蛋白表达;提取拟南芥植株总RNA,通过RT-PCR克隆AtbZIP19与AtbZIP23基因cDNA全长;将pET-32a+载体和聚合酶链反应(PCR)产物进行双酶切,通过DNA连接反应将2个基因定向克隆到pET-32a+质粒中;经菌液PCR和测序鉴定获得阳性克隆后,将重组质粒转化至大肠杆菌原核表达菌株BL21(DE3),经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后表达得到目的蛋白。     

UV辐射对拟南芥叶片抗氧化酶系统和膜系统的影响

以拟南芥为材料,采用单一酶提取系统检测UV辐射处理的拟南芥叶片中4种抗氧化酶(超氧化物歧化酶,superoxide dismutase,SOD;过氧化氢酶,catalase,CAT;抗坏血酸过氧化物酶,ascorbate peroxidase,APX和谷胱甘肽还原酶,glutathione reductase,GR)活性和叶片相对电导率及H2O2含量的变化.结果显示,除CAT外其余3种酶的活性随着UV处理时间的延长显著降低,同时叶片相对电导率和H2O2含量显著升高.实验结果表明,UV辐射降低了胞内活性氧的清除能力,导致膜系统受到伤害.     

拟南芥悬浮培养细胞外钙结合蛋白的初步检测

钙离子通过与其结合的蛋白质在植物细胞信号转导中起着重要的作用,已知植物细胞外空间钙离子浓度高达毫摩尔级,而与钙结合的胞外蛋白有待进一步的分析研究.采用丙酮沉淀法分别制备了拟南芥悬浮培养细胞壁盐提蛋白及培养介质蛋白,制备的蛋白经SDS-PAGE电泳分离后,电转移至硝酸纤维素膜,45Ca2 覆盖结合,放射自显影,结果表明悬浮细胞外可能存在多条可与钙离子结合的蛋白条带,其分子量约为17,30,40,68 ku,推测这些蛋白可能参与胞外钙离子相关的生物学过程.     

SO_2诱导拟南芥保卫细胞凋亡

以拟南芥叶片下表皮为材料,研究了SO_2体内衍生物-亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液(3:1,mmol·L~(-1)/mmol·L~(-1))对气孔保卫细胞的致死效应.结果表明,浓度1.0～5.0 mmol·L~(-1)的SO_2衍生物处理表皮3 h可引起保卫细胞死亡,死细胞出现核固缩、核断裂、凋亡小体等典型的核凋亡特征,且胁迫组细胞内活性氧和钙离子水平升高.蛋白酶抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB和TLCK能减少SO_2衍生物诱导的细胞凋亡;过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(AsA),及Ca~(2+)螯合剂乙二醇双四乙酸(EGTA)和Ca~(2+)通道抑制剂LaCl_3均可使SO_2衍生物诱发的细胞死亡率降低.0.1 mmol·L~(-1)的AsA或EGTA能降低胁迫组胞内的活性氧和Ca~(2+)水平,与死亡率降低相伴发生.以上结果表明,一定浓度的SO_2可诱导拟南芥保卫细胞凋亡,胁迫可能通过诱导活性氧产生、胞外钙内流,造成胞内Ca~(2+)浓度升高,引发细胞程序性死亡.