关于诱导植物抗病性的研究

由于农药的公害问题、病菌抗药性以及作物品种抗病性丧失等问题的突出,诱导抗病性引起了人们越来越浓厚的兴趣,成为一个非常活跃的领域。本文通过查阅国内外相关文献,研究了诱导植物抗病性基因的方法和手段。     

牛蒡寡糖对黄瓜幼苗诱导抗病性的研究

利用浓度为1．0mg／ml、3．0mg／ml、5．0mg／ml、8．0mg／ml和10．0mg／ml的牛蒡寡糖对黄瓜幼苗离体诱导3d，并用5．0mg／ml的牛蒡寡糖对黄瓜幼苗离体诱导1～6d后，测定与抗病相关的防御酶活性；利用5．0mg／ml的牛蒡寡糖诱导黄瓜幼苗第1真叶3d后接种白粉病菌，调查黄瓜植株的病情指数。结果表明，与对照组相比，不同浓度的牛蒡寡糖对黄瓜幼苗均有诱导作用，能显著提高被处理叶片PAL、POD、PPO、SOD、CAT和壳多糖酶的活性，不同的酶活性达到最高水平时的诱导浓度略有差异。几种酶活性随诱导的时间进程呈现不同水平的动态变化趋势，其中POD活性的提高幅度最大，且一直呈上升趋势。第1真叶的处理组较对照组病情指数降低11．91％，同株未诱导的第2真叶处理组较对照组降低27．42％，说明牛蒡寡糖诱导了黄瓜幼苗对白粉病的系统抗性。     

植物选择标记基因hpt在大肠杆菌中的融合表达、纯化及活性测定

为对hpt基因编码蛋白进行的安全性评价，建立一种简便、高效的体外微生物表达体系，以获得大量的HPT蛋白，将用于植物转化的hpt基因的全编码序列克隆到原核表达载体pGEX4T-3上，在E．coli BL21中进行诱导表达，所得融合蛋白主要以包涵体的形式存在，且与Glutathione Sephrose 4B纯化介质的结合率不高。后经优化诱导表达的各种条件，成功地获得了可溶性的融合蛋白，该蛋白具有明显的生物活性。经Glutathione Sephrose 4B亲和层析，所得蛋白纯度＞95％。动物实验显示，融合蛋白还具有良好的免疫原性，免疫家兔后可诱导产生高滴度的抗体(＞1：10000)。ELISA及Western blotting检测进一步证实了所获纯化蛋白及其抗体的特性。这为深入进行HPT蛋白的安全性评价打下了良好的基础。     

植物抗虫基因的研究与应用

综述了抗虫目的基因的分离克隆和转基因抗虫植物的培育这两方面的研究成果和进展,并对植物抗虫基因工程研究和应用中存在的问题及其对策进行了分析和讨论。     

牙鲆生长激素基因的克隆及其在大肠杆菌中的融合表达

采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,从牙鲆(Paralichthys olivaceus)脑垂体总RNA中扩增出编码牙鲆生长素(GH)成熟肽基因序列。重组至融合表达载体pGEX-4T-3中,构建成牙鲆GH基因融合表达载体pGEX-gh,转化大肠杆菌BL21(DF3),筛选阳性克隆,IVIG诱导表达。经SDS-PAGE电泳显示在45kD处有特异的蛋白条带出现,该蛋白的表达量随诱导时间的延长而增加,3h达最高值,达到细胞总蛋白的18．3％。该融合蛋白在胞内主要以包涵体状态存在,经优化表达条件,成功地获得了可溶性的融合蛋白,经Glutathione Sepharase 4B凝胶纯化后用Western-blotting检测表明其为牙鲆生长激素,并通过酶联免疫吸附受体法证实其具有生物学活性。     

新型高抗草甘膦N-乙酰转移酶基因的分离及其在大肠杆菌中的表达

利用草甘膦极端污染土壤总DNA,构建了元基因组文库,筛选到一个高抗草甘膦的N-乙酰转移酶(N-acetyltransferase,GAT)基因,并利用原核表达系统对该基因进行了功能鉴定,发现其在大肠杆菌BL21中能耐受高达300 mM的草甘膦.研究结果为进行N-乙酰化途径高抗草甘膦机理研究和新型高抗草甘膦转基因作物的开发提供了理论基础.     

兔防御素基因NP—1（即MCP—1）的克隆及其植物中表达载体的构建

通过ＰＣＲ技术，从兔肝脏中扩增到兔扩御素ＮＰ－１成熟胚编码序列。将该序列替换质粒ｐＢ２２１中的ＧＵＳ编码序列，构建成植物表达载体ｐＢＩＣ－３５ＳＮＰ１，为将防御素基因用于植物抗病基因工程育种奠定了基础。     

人骨形态发生蛋白—1（hBMP—1）成熟肽的基因克隆及其在大肠杆菌中有表达

采用ＰＣＲ方法从ＢＭＰ－１的ｃＤＮＡ中克隆了ＢＭＰ－１成熟肽的编码基因，删除了ＢＭＰ－１前体分子Ｎ端的信号肽序列和Ｃ端的其他序列。用ＨｉｎｄⅢ消化１．３Ｋｂ的ＰＣＲ产物，将０．８４和０．４６Ｋｂ两片段分别克隆到ＰＵＣ载体中进ＤＮＡ序列分析。分别酶切回收ＥｃｏＲ－ＨｉｎｄⅢ－ＢａｍＨⅠ两目的基因片段，与大肠杆菌表达载体ＰＢＶ－２２０进行退火连接，使插入基因受控于ＰＲＰＬ启动子。将含有ＢＭＰ－１成熟肽     

O139霍乱弧菌LPS基因和O抗原基因在大肠杆菌中的克隆表达及O抗原基因结构的初步研究

本研究采用构建基因文库的方法,构建了O139霍乱弧菌的粘粒基因组文库及重组粘粒的亚克隆文库.另外构建了质粒基因组文库.从文库中筛选到可以表达O139霍乱弧菌LPS和O抗原的重组克隆,经鉴定重组克隆表达的LPS和O抗原不但具有与O139霍乱弧菌的LPS和O抗原具有相同的反应原性,而且还具有相同的免疫原性.O抗原基因的部分测序分析表明,O139霍乱弧菌的抗原基因与O1群霍乱弧菌的O抗原基因不同源.     

镭普克的制备及对小鼠H22肝癌的抑制作用

报道重组别藻蓝蛋白(rAPC,镭普克)表达菌株的20L高密度发酵、镭普克制备及对小鼠H22肝癌抑制作用的实验结果。采用两步发酵法最终OD600为36．18,比一步发酵法的40．16值低,但镭普克表达率是后者的1．8倍,为30．24％,镭普克生物量提高1．62倍。亲合层析结合分子筛层析纯化后,镭普克纯度可达98．03％。对小鼠H22肝癌静脉注射剂量为50mg/kg／d,抑瘤率为62．2％。初步的免疫实验结果表明,镭普克对淋巴B细胞功能具有增强作用。结果提示镭普克大规模生产的潜力和临床应用的可能性。     

Plant water-stress detection by digital imaging using the entropy concept: application to menthe plant (Mentha viridis)

Abstract

The purpose of this work is to demonstrate the capability of digital imaging within the visible range of the electromagnetic radiation to detect early signs of water stress in plants. The approach is based on colour information and on using the entropy concept. The method is composed of two main steps. The first one classifies pixels of the image that contains plant and soil into plant and background pixels. The classification is performed by a hierarchical analysis method by using a two-dimensional (2D) histogram algorithm. The second one introduces a non-destructive water stress indicator using the entropy concept. The method is applied to detect the extent of modification in menthe plants occurring under water-stress conditions. A physiological study of the water status of the plant is undertaken in order to compare the results obtained by the proposed approach. The results show that the proposed methodology is able to detect the signs of water stress in the menthe plant.     

抗真菌蛋白Rs-AFP2基因定点突变及其对大肠杆菌中表达的影响

为了研究遗传密码子对表达调控的影响,利用PCR重叠延伸法,对萝卜抗真菌蛋白Rs-AFP2基因编码序列区的部分核苷酸进行沉默突变,构建突变体Rs-AFPm.序列分析表明,PCR产物全长240bp,有一个阅读框,编码的蛋白由29个氨基酸的信号肽和51个氨基酸的抗真菌蛋白组成.突变体与突变前的Rs-AFP2基因相比,在编码区第3号氨基酸Lys相差一个碱基(TTG→TTA),第5号氨基酸Gln相差一个碱基(CAG→CAA),第6号稀有密码子Arg相差两个碱基(CAG→CGA).重新合成引物,将切除信号肽的Rs-AFP2基因和Rs-AFPm基因与原核表达载体pET-21b(+)分别重组到大肠杆菌BL21菌株.IPTG诱导后,二者均得到了表达.软件分析显示,突变前pETAFPo表达产物占全菌蛋白的3%,突变后pETAFPm的表达产物占全菌蛋白含量的8%;表达蛋白主要以包涵体的形式存在,包涵体经超声波破碎后,蛋白质复性,抑菌结果表明,pETAFPm表达产物的抑菌半径大于pETAFP2表达产物的抑菌半径.这些都说明改造后的Rs-AFPm基因与Rs-AFP2基因相比,已有效地提高表达量.     

Stable Isomers of Sila - and Germadodecahedrane. a Semiempirical (Am1) Investigation of the Structure of 4/6 and 4/5/6 Ring Containing E20 (E=SI, GE) Systems

AMI molecular orbital calculations with full geometry optimisation of 4/6, 5/5 and 4/5/6 isomers of E₂₀ (E=Si, Ge) show a clear preference of germanium to be accommodated in four membered rings and to achieve coordination numbers greater than 3 (V A). as a consequence, unlike C₂₀ or Si₂₀, the dodecahedral form of Ge₂₀ was not localised on the potential surface, instead an opened structure derived from an octagermaprismane (IV B) can be predicted. Notable kinetic stabilisation in the (SiR)₂₀ systems is suggested by the HOMO-LUMO differences.