拟南芥花蜜腺的高尔基体活动及其分泌途径

应用高压冷冻和冷冻置换电镜技术对拟南芥Arabidopsis thaliana L.花蜜腺发育过程中蜜腺细胞内高尔基体的活动进行了观察，并且对高尔基体分泌泡的分泌途径进行了探讨。结果认为：蜜腺发育初期、泌蜜盛期和蜜腺发育后期，高尔基体的活动较为频繁。蜜腺细胞中，高尔基体分泌泡向细胞外输送物质时并未遵循“胞吐作用”途径，而是分泌泡整体进入到细胞壁内，最后在细胞壁内解体并释放内容物。     

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得 9 个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有 20 种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这 3 条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.     

一株拟南芥镉敏感突变体的筛选及表型分析

利用不同浓度梯度的CdCl2对拟南芥Col-0生态型进行处理,确定了筛选镉敏感突变体的适合浓度为90μmol/L.以镉对幼苗根长生长抑制程度为指标,对拟南芥化学诱导激活标签(XVE)T-DNA插入突变体库种子进行筛选.首先在不含有雌激素的1/2MS培养基进行大规模筛选,挑选根长抑制明显的植株,单株收取种子.在T3代复筛过程中用含有浓度为90μmol/L CdCl2的1/2 MS固体培养基筛选到一株敏感突变体csr-2.并进行了雌二醇诱导过表达表型验证.运用TAIL-PCR技术确定该植株的T-DNA插入位点位于At2g36130,并对该基因的序列进行了初步的生物信息学分析.     

灌木柳SlSIP基因的克隆和功能验证

【目的】明确灌木柳碱性α-半乳糖苷酶基因(SlSIP)的结构特征和该基因在耐盐方面的生物学功能,为碱性α-半乳糖苷酶基因新的功能拓宽提供理论基础。【方法】 以灌木柳苏柳‘2345’(Salix jiangsuensis ‘2345’)盐胁迫48 h后的cDNA为模板,克隆了苏柳碱性α-半乳糖苷酶基因SlSIP。运用生物信息学方法分析其蛋白质结构、性质和亲缘关系,利用农杆菌介导法转入拟南芥中,通过实时荧光定量qRT-PCR方法鉴定转基因阳性植株的表达特性和盐胁迫条件下的生长状态,从而验证转基因植株的耐盐功能。【结果】该基因编码776个氨基酸,分子质量为84.88 ku,理论等电点为5.85,不稳定系数为35.74,亲水性平均系数-0.154, 定位于内质网膜上。SlSIP的保守结构域为WFGWCTW和IDDGWQ,催化活性位点为V。共得到11个T3代阳性转基因株系,qRT-PCR结果显示SlSIP在3个拟南芥阳性转基因株系中表达量最高,分别提高9、28、29倍。转基因株系在含85 mmol/L NaCl培养基上种子萌发率高于非转基因植株,且生长状态良好,但非转基因植株的叶绿素含量高于转基因株系。【结论】SlSIP基因属于GH27家族,不仅提高了种子萌发过程中的耐盐性,也参与了叶片发育和衰老的途径。     

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.     

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