植物胚胎发育晚期丰富蛋白的结构与功能

胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA蛋白）是植物在逆境条件下生成的一类应激蛋白,它可以通过稳定细胞膜、结合金属离子等机制提高植物的抗逆性。笔者对植物LEA蛋白的分类及其相应的结构,以及LEA蛋白响应干旱、低温及其他胁迫响应中功能的研究进展进行了综述。     

植物抗旱分子机理研究进展

论述了植物体内渗透调节物质、钙、ABA和Lea蛋白与植物抗旱性关系以及植物抗旱的分子机理。     

植物LEA蛋白研究综述

植物LEA蛋白是植物在受到干旱、寒冷和盐害等环境胁迫时产生一类亲水性蛋白。它具有很高的亲水性和热稳定性。近年来植物LEA蛋白已成为植物逆境分子生物学研究的一个热点。     

高等植物的胚胎发育后期丰富蛋白研究进展

植物的胚胎发育后期丰富蛋白(LEA)是在植物胚胎发育后期种子中大量积累的一系列蛋白质。LEA蛋白存在于细胞质和细胞核中,具有很高的亲水性和热稳定性,即使在煮沸条件下也能保持水溶状态,能保护细胞免受环境胁迫,特别是干旱脱水的损伤。根据氨基酸序列的同源性及一些特殊的基元序列,LEA蛋白可分为6组。LEA基因的表达受发育阶段、激素、离子变化、脱水等多种因素的诱导,没有组织特异性。LEA基因表达调控的研究是目前植物分子生物学研究的热点之一。     

植物LEA 蛋白及其功能

干旱、盐碱和冻害是限制植物生长发育的主要逆境因子,胚胎晚期丰富蛋白（LEA）是一类重要的植物细胞脱水保护蛋白,在抵御干旱等非生物胁迫过程中发挥着重要功能。本文介绍了植物LEA蛋白的种类、结构及其表达特性,并综述了该类蛋白在提高植物抗旱、耐盐及抗冻能力等方面的研究进展。     

植物响应非生物胁迫相关基因的研究进展

随着全球气候变化,非生物胁迫对植物生长的影响已经成为人类面临的重大挑战之一.对植物响应非生物胁迫的研究有助于了解植物对环境的耐受机制,以应对环境的变化.本文综述了植物响应非生物胁迫过程中相关基因的最新研究进展,这些基因包括:抗氧化基因、渗透压保护大分子、LEA蛋白、膜转运蛋白、转录因子、热激蛋白、蛋白激酶以及miRNA...     

HVA1基因的同源克隆及其转基因植物耐逆性研究进展

大麦HVA1基因编码的蛋白属于第3组LEA蛋白,其在植物的抗旱和耐盐性方面有重要作用.国内外学者对该基因的结构、功能以及转基因植物的抗旱、耐盐性进行了深入的研究.根据近年的研究结果,对HVA1基因同源性序列的克隆、表达特性以及转HVA1基因植物的抗旱、耐盐性检验等方面进行了综述.     

狗枣猕猴桃胚胎发育晚期富集蛋白的生物信息学分析

胚胎发育晚期富集蛋白(LEA)是目前最受关注的逆境胁迫响应蛋白,在植物受到多种胁迫时LEA蛋白大量表达,从而减轻了植物受到的逆境伤害。利用生物信息学方法对狗枣猕猴桃胚胎发育晚期富集蛋白(AkLEA)进行结构及功能预测。结果表明:狗枣猕猴桃AkLEA的cDNA全长为1 292 bp,CDS为657 bp,编码蛋白由221个氨基酸构成、具有AkLEA的保守序列,是LEA蛋白(PLN03160)超家族的一员,是一个亲水性、稳定的蛋白。与其他17种植物的LEA氨基酸序列进行对比,结果表明,狗枣猕猴桃AkLEA基因与中华猕猴桃变种亲缘关系较近,而与杨树、石榴等植物亲缘关系较远。本研究结果可为狗枣猕猴桃AkLEA基因功能的进一步研究提供参考。     

烟草LEA3基因的克隆及序列分析

为从烟草中克隆到与植物抗逆相关的胚胎晚期丰富蛋白(LEA)基因,以番茄LEA3基因为探针,通过电子克隆的方法从烟草栽培品种K326中克隆到2个第3组LEA基因(NtLEA3-1和NtLEA3-2),并对其进行了序列分析.结果表明:2个LEA3基因的cDNA序列均包含完整的开放读码框,分别编码167和166个氨基酸,具有8个LEA3基元序列.亲水性分析表明NtLEA3-1和NtLEA3-2蛋白富含亲水氨基酸,是一种高度亲水性的蛋白,其蛋白二级结构中均以α-螺旋构象为主.NtLEA3-1和NtLEA3-2的氨基酸序列与番茄的一致性最高为79％,与其他已经发现的LEA3蛋白的一致性在42％～62％之间,表明NtLEA3-1和NtLEA3-2是2个新的烟草LEA3基因.     

莲种胚发育过程中胚胎晚期丰度蛋白基因表达量与种子含水量相关性分析

通过莲胚形态观察、生理指标测定、蛋白质谱鉴定与基因表达量分析，筛选出莲胚脱水成熟过程中显著富集的LEA蛋白(late embriogenesis abundant protein)，并分析其基因表达量与含水量的相关性。结果表明，莲胚发育成熟共需约30 d，形态发育15~18 d，随后进入脱水成熟阶段。在种胚脱水阶段种胚含水量由80%下降到6.7%，细胞内蛋白含量上升2.75倍。对不同脱水阶段莲胚进行蛋白单向电泳，筛选出7条显著富集的蛋白条带，其中包含7种LEA家族蛋白:EMB564-like、Dehydrin Rab18、Lea14-A与4种D-34类蛋白。Dehydrin Rab18、D-34、D-34-like-1表达量随莲胚脱水而递增，与种子含水量呈负相关；EMB564-like、Lea14-A、D-34-like-2、D-34-like-3基因表达水平呈单峰曲线，在莲胚发育20 d时达到峰值。其中Dehydrin Rab18、EMB564-like与D-34-like-2在莲胚脱水阶段上调表达幅度最大，表达量分别是莲胚脱水前的38.7、11.5、19.0倍，可能与莲胚的逆境保护与耐储存机制相关。     

临床分离大肠杆菌磺胺敏感性及磺胺抗性相关基因的检测

对分离自中国东北牛(n=181)、猪(n=182)、鸡(n=146)和鹌鹑(n=55)的粪便及病变器官的564株大肠杆菌菌株进行磺胺敏感性与磺胺抗性基因检测。分别用肉汤微量稀释法和聚合酶链式反应检测磺胺敏感性和磺胺抗性基因。结果表明:在564株菌株中,235(41.7%)株对磺胺试剂敏感,329(58.3%)株对磺胺甲恶唑有抗性,190(33.7%)株对甲氧苄啶-磺胺甲恶唑有抗性;不同动物分离株的磺胺抗性比例不同,从牛、猪、鸡和鹌鹑中分离到的菌株int1基因的比例分别是12.2%、44.5%、40.4%、18.2%,sul1基因比例分别是5.5%、37.4%、28.1%、3.6%,sul2基因比例分别是39.2%、25.3%、29.5%、10.9%,但在牛、鸡、鹌鹑源菌株中未检测到sul3基因,在182株猪源大肠杆菌中检测到13株(7.1%)sul3基因阳性菌株。菌株的磺胺抗性与其包含的抗性基因之间不完全吻合。     

AtPIP5K2基因参与拟南芥盐胁迫的调节过程

植物在长期进化过程中演化出不同机制来适应环境中的各种胁迫,如盐碱、干旱等.该研究从拟南芥T-DNA插入突变体库中筛选到一个对盐反应不敏感的突变株系eto(enhanced tolerance to osmotic stress),种子萌发和幼苗生长试验表明eto突变株系早期生长发育对盐胁迫不敏感.TAIL-PCR分析表明eto突变株系中T DNA插入在拟南芥1号染色体上(BAC F3M18的27502位置),位于拟南芥At1g77740基因起始密码子前487 bp处,该基因编码磷脂酰肌醇-4-磷酸 -5-激酶(AtPIP5K2),共分离分析表明T-DNA插入与盐不敏感性紧密连锁.以野生型拟南芥总RNA为模板,克隆拟南芥AtPIP5K2基因cDNA,其开放读码框为2 265bp,编码755个氨基酸.与已报道物种PIPKs基因氨基酸序列比较分析表明,AtPIP5K2与植物PIPKs基因氨基酸相似性高达62%～75%,但与其他生物物种PIPKs基因之间的氨基酸相似性仅为33%～37%;AtPIP5K2推导的氨基酸序列中含有植物PIPKs基因所具有的高度保守区域“PIPKc"、“MORN repeat".进一步分析表明AtPIP5K2基因在拟南芥根及莲座叶片中表达量较强,并且由于T-DNA的插入,使eto突变株系与野生型相比,其AtPIP5K2基因过量表达,表明AtPIP5K2基因编码的产物可能参与调节拟南芥适应盐胁迫的调节反应.      

当归根腐病的病原初步研究

 从当归根腐病植株根部分离到丝核菌(Rhizoctonia sp.)、南方根结线虫（Meloidgyne incognita）和丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae )。为明确这些分离物在当归根腐病病害系统中的作用,分别进行了单一接种、两两混合接种及先后接种的方式来鉴定其致病性。结果表明,无论是采用何种接种方式,包含有丝核菌的接种体均没有导致当归湿腐症状;南方根结线虫和丁香假单胞杆菌同时混合接种发病率为48%,先接种南方根结线虫,后接丁香假单胞杆菌致病性最强,发病率为81%;而且,包含线虫接种体的混合接种与不含线虫接种体的接种,其致病性有明显差异,说明南方根结线虫在当归根腐病病害系统中是关键因子。     

短穗竹上一种异香柱菌的形态学及分子鉴定

竹丛枝病可由多种病原引起,竹生香柱菌即是其中的一类,包括竹香柱菌（Epichlo bambusae）和箬竹香柱菌（Epichlo sasae）两种。日本学者Tanaka 根据形态结合分子的研究结果,将其更名为箣竹异香柱菌（Heteroepichlo bambusae）和箬竹异香柱菌（Heteroepichlo sasae）。该文作者于2007年5月底从安徽省广德县的短穗竹上采集到1种异香柱型丛枝病标本,对其病原菌的形态学和培养特征进行观察描述,并利用ITS rDNA序列对其系统发育学进行分析,最终确定该菌为箬竹异香柱菌,而不是先前认为的箣竹异香柱菌。鉴于国内有关其他寄主上的竹生异香柱菌的描述模糊,并且绘图非常简单,因此建议对我国竹生的异香柱菌形态学和寄主范围进行研究,特别是利用分子生物学手段确定它们的分类学地位。      

利用AFLP标记研究银白杨×白榆的亲子关系

从形态性状上看,银榆杨是银白杨×白榆的科间杂种.为了进一步从分子水平上搞清楚银榆杨与其亲本银白杨及白榆的亲缘关系,该研究采用AFLP技术,用20对EcoRⅠ＋MseⅠ引物对银榆杨、银白杨、白榆等10个样本进行了亲子关系分析.共获得2 040条可统计的谱带,其中1 470条带为多态性带,多态带百分率为72.06%.结果表明:①银榆杨中既含银白杨的基因又含有白榆的基因,且出现了双亲不具有的新谱带;②银榆杨含有的银白杨基因成分比白榆基因成分多,从聚类分析（UPGMA）结果看出,银榆杨属于偏母本型的杂种;③辽宁产地的银白杨是银榆杨杂种的母本得到进一步证实.在所有白榆样本中,尽管方差分析结果表明各无性系间对银榆杨杂种子代的遗传距离没有显著差异,但辽宁产地的白榆2号（LP-2）与银榆杨杂种各无性系的遗传距离最小,它是银榆杨父本的可能性最大;④银榆杨中白榆的基因在4个白榆样本中的存在具有普遍性.但相对于辽宁产地的白榆而言,北京的白榆与银榆杨杂种的亲缘关系较远.该文还对银榆杨杂种的形成与遗传组成进行了分析讨论.      

辣椒遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD标记对从国内外收集的灯笼椒、长椒、圆锥椒和簇生椒等1年生辣椒(CapsicumannuumL.)自交系和杂交组合的遗传多样性进行了研究.采用14个随机引物、22个参试材料共扩增出1258条带,其中多态条带比率(PPB)接近50%,表明供试辣椒之间的遗传基础较窄.D=0.69时,聚类分析将供试材料分为3类:灯笼椒,圆锥椒,第三类包括簇生椒(朝天椒)和长辣椒(牛角椒);D=0.75时,供试材料分成4类,将簇生椒和长辣椒区分开来;D=0.77时,进一步区分长椒的杂种一代和自交系.聚类分析结果表明,4个辣椒变种中,簇生椒与长椒亲缘关系较近,与圆锥椒次之,与灯笼椒最远.     

远东疣柄牛肝菌仿生栽培

在来舟林场一片13年树龄的人工壳斗科林中人工接种远东疣柄牛肝菌、正红菇和满山红.1a后,在接种远东疣柄牛肝菌的3个小区内均发现其子实体,但正红菇和满山红接种小区及对照区均未发现它们的子实体.接种材料的试验表明,孢子接种较菌丝及子实体组织接种易获得成功.     

混种非洲狗尾草对紫茎泽兰表型特征的影响

紫茎泽兰是我国最具入侵性的外来杂草之一,现已在西南大部分地区造成危害。研究了紫茎泽兰和非洲狗尾草在重度、中度和轻度3个不同入侵程度的土壤和未入侵土壤中单种和混合种植时的表型特征差异。结果表明,混合种植时非洲狗尾草的长势明显强于紫茎泽兰,混种非洲狗尾草可明显降低紫茎泽兰的生长势。混种区的紫茎泽兰株高、节间距、节数、单株叶片数、绿叶率、叶绿素含量和根长均小于单种区,其中株高、节间距和叶绿素含量差异达到显著水平(P0.05);非洲狗尾草对紫茎泽兰生长的抑制作用随其密度的增加而增强,在非洲狗尾草植株数量3倍于紫茎泽兰时抑制效果最大,紫茎泽兰株高只有其单种的1/3,节间距只有单种的1/2,叶绿素含量不足单种的1/2。对不同入侵类型土壤中的替代效果进行比较研究表明,在相同种植比例下,随着入侵程度的增加,非洲狗尾草对紫茎泽兰的抑制作用呈现逐渐减弱的趋势。在紫茎泽兰与非洲狗尾草等比种植时,重度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数与轻度和中度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数差异达显著水平(P0.05),在轻度入侵土壤中开展紫茎泽兰的牧草替代控制效果最为显著。     

黑麦草和紫花苜蓿对紫茎泽兰的竞争作用研究

 紫茎泽兰是我国首批公布的危害最严重的入侵种之一,替代控制是控制其蔓延和危害的主要途径之一。为评价多种牧草混种对紫茎泽兰的替代控制效果,采用多因素随机区组实验,在不同密度梯度和组合条件下研究了黑麦草和紫花苜蓿对紫茎泽兰的竞争作用。结果表明：在芽期,高密度（50粒种子/盆,盆直径=24cm）时,紫茎泽兰与2牧草混合种植可明显抑制紫茎泽兰的发芽;在苗期,2种牧草与紫茎泽兰以高密度（18株幼苗/盆,盆直径=24cm ）和小比例（紫茎泽兰占种植株总数的1/2以下）方式种植时,能够使紫茎泽兰株高和干重受到明显抑制,紫茎泽兰表现出较弱的竞争性,充分体现出牧草混合种植的替代竞争优势作用,讨论了牧草混合种植替代控制紫茎泽兰的可行性。