盐胁迫下甜菜M14品系BvM14-ATPaseF、BvM14-ATPaseH、BvM14-PsaD基因的表达分析

甜菜M14品系是由栽培甜菜和野生白花甜菜杂交后获得的带有野生白花甜菜第9号染色体的单体附加系,具有抗逆、无融合等优良特性。在前期工作中,对盐胁迫下叶片膜蛋白进行了定量蛋白质组学分析,与未处理对照相比,200、400mM盐胁迫下共获得50个差异蛋白质点,选择其中3个蛋白质点为研究对象,与实验室前期相同盐处理下获得的转录组数据库相匹配,获得基因cDNA全长,将此3个基因命名为BvM14-ATPaseF、BvM14-ATPaseH和BvM14-PsaD;进行在线功能预测;设计引物,对盐胁迫(0、200、400 mM)处理下此3个基因进行实时荧光定量分析,了解在盐胁迫下基因转录与蛋白水平上表达量的关系。结果表明,与未处理对照相比,200、400 mM盐浓度处理下BvM14-ATPaseF基因分别上调3.70与4.47倍,BvM14-ATPaseH基因在盐胁迫处理下分别上调0.85与1.36倍,而BvM14-PsaD基因随着盐浓度的增加却下调0.97与2.54倍,表明在盐胁迫下不同基因具有的功能不同,而导致转录水平与蛋白水平的表达量并不完全相同。     

甜菜M14品系硫氧还蛋白过氧化物酶(BvM14-Tpx)基因在原核及真核细胞中的抗氧化及抗盐能力分析

甜菜M14品系是在栽培甜菜染色体基础上附加了野生白花甜菜第9号染色体的单体附加系,具有抗逆、无融合生殖等优异特性。在前期工作中,通过RACE技术获得了甜菜M14品系硫氧还蛋白过氧化物酶(Thioredoxin peroxidase,Tpx)编码基因BvM14-Tpx的cDNA全长,此基因参与各种过氧化物的清除反应从而提高植物的抗逆性。构建了BvM14-Tpx基因的大肠杆菌表达体系,对转BvM14-Tpx基因的大肠杆菌BL21(DE3)菌体在H2O2胁迫下的生长曲线进行了测定,结果显示转基因菌株比对照菌株提前1h进入生长期,说明BvM14-Tpx基因能够缓解H2O2对大肠杆菌生长的抑制;同时构建了BvM14-Tpx基因的酿酒酵母表达体系,对H2O2及NaCl胁迫下的转基因酿酒酵母的研究表明,转基因酵母的生长好于对照,说明BvM14-Tpx基因可以提高转基因酵母的抗氧化及耐盐能力。     

盐胁迫下甜菜M14品系膜蛋白的提取和检验

盐胁迫是限制植物生长、降低植物产量的主要非生物胁迫之一,膜蛋白是盐胁迫时细胞最先受到危害的部位,且丰度低、疏水性强水溶性不好,且大部分膜蛋白存在糖基化、磷酸化等翻译后修饰,造成膜蛋白的微观不均一性,研究盐胁迫下膜蛋白的变化将有利于研究植物耐盐机制。甜菜M14品系是研究植物耐盐性的很好的材料,提取盐胁迫下甜菜M14品系叶片及根的膜蛋白,定量后进行Western Blot鉴定,检验膜蛋白的质量,为后续利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术研究甜菜M14品系盐胁迫下差异表达膜蛋白质奠定基础。     

甜菜M14品系BvM14-APX、BvM14-DHAR3、BvM14-MDAR基因响应NaCl胁迫的表达分析

甜菜M14品系是在二倍体栽培甜菜染色体组上附加野生白花甜菜第9号染色体的单体附加系,具有耐盐性、无融合生殖等优良性状,是发掘优质基因资源的良好研究材料。实验室前期已利用i TRAQ串联LC-MS/MS技术获得0、200、400 m M Na Cl胁迫下叶中差异表达蛋白质76个;与利用Hiseq 2000高通量测序技术构建的Na Cl(0、200、400 m M)胁迫下甜菜M14品系转录组数据库相匹配,得到了3条参与抗氧化酶系统的Bv M14-APX、Bv M14-DHAR3及Bv M14-MDAR的Unigenes序列。对3条Unigenes序列进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR技术对0、200、400 m M Na Cl胁迫下叶和根中的3条基因进行组织特异性分析,探究3条基因在叶和根中的表达趋势,并比较了叶中3条基因在转录水平和蛋白水平的表达量变化是否一致,借以评估3条基因对Na Cl胁迫的响应。实时荧光定量PCR结果表明,Bv M14-APX基因在200 m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调21.56、3.56倍;400 m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调51.27、11.47倍。Bv M14-DHAR3基因在200 m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调14.52、1.83倍;400m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调22.78、5.1倍。Bv M14-MDAR基因在200 m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调29.04、1.33倍;400 m M Na Cl胁迫下叶和根中分别上调59.3、3.81倍。3条基因在响应Na Cl胁迫过程中,叶中的表达量变化均显著于根,同时叶中转录水平与蛋白表达水平的变化具有一致性,说明这3条基因在抗氧化酶系统中起到了重要的作用,这也为进一步探究Bv M14-APX、Bv M14-DHAR3及Bv M14-MDAR基因间互作关系奠定了基础。     

向日葵ACC氧化酶基因(HaACO1)的克隆及表达分析

目的:克隆向日葵中的ACC氧化酶基因(HaACO1),并对其进行生物信息学分析及盐胁迫表达分析,为理解向日葵ACC氧化酶生理功能并加强对ACO基因的利用奠定基础。方法:以前期从盐胁迫的内葵杂4号根中获得的ACC氧化酶基因片段4-4-7TDF(KM823963)为基础,通过RT-PCR和5'/3'RACE技术克隆ACO基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的cDNA序列及编码的蛋白质序列进行分析。同时采用PCR方法克隆基因组DNA(genemic DNA,gDNA)序列,并对其进行结构分析。利用实时荧光定量PCR分析Na Cl胁迫下向日葵根、下胚轴、叶中HaACO1的表达量和不同NaCl浓度及不同胁迫时间下根中Ha ACO1的表达量。结果:Ha ACO1的cDNA序列全长为1 135bp,其开放阅读框为942bp,编码313个氨基酸。预测其分子质量和等电点分别为35.84k Da和5.13,基因登录号为KP966508。HaACO1与已报道的多种植物的ACO基因核苷酸序列及其推导的氨基酸序列有较高的相似性,分别为76%~83%和77%~88%。gDNA起始密码子至终止密码子序列长1 018bp,包含2个外显子和1个内含子,基因登录号为KP988289。实时荧光定量PCR分析表明向日葵HaACO1在不同器官及不同NaCl浓度、不同时间诱导下存在特异性表达差异。结论:获得的向日葵HaACO1是植物ACO家族成员之一,该基因应答盐胁迫具有独特的表达模式。     

不同幼苗期氯化钠胁迫对甜菜体内水分生理的影响

以甜菜ST13092为供试品种,采用室内营养液水培的培养方式,研究了不同幼苗期盐胁迫下甜菜体内水分变化情况。研究结果表明:盐胁迫条件下,含水量、相对含水量及水势随着盐浓度的升高而降低。3对真叶期盐胁迫叶片含水量、叶柄含水量和水势都比子叶期的低。子叶期第一对叶片含水量对盐胁迫的敏感程度大于第二对叶片,而3对真叶期胁迫的第三对叶片含水量与第四对无明显差异;3对真叶期盐胁迫与子叶期的叶片饱和水分亏缺都是随盐浓度的升高而增大;三叶期盐胁迫于280mmol/L浓度胁迫下3对真叶期比子叶期叶片水势下降幅度大;对于叶片相对含水量及水势,同一处理不同叶位没有明显差异。     

甜菜BvBHLH92基因组织表达及亚细胞定位研究

BHLH蛋白家族是一类含有BHLH结构域,并广泛存在于植物中的一类重要转录因子。前期从甜菜中克隆得到了甜菜BvBHLH92基因,本研究对BvBHLH92基因的蛋白序列、组织表达及亚细胞定位进行分析。研究发现甜菜BvBHLH92蛋白包含225个氨基酸,并具有BHLH转录因子基因家族的典型功能结构域。同时,系统发育分析发现BvBHLH92蛋白与甜菜BvBHLH93及拟南芥At BHLH92亲缘关系较近。组织特异性表达检测表明BvBHLH92基因在甜菜花中表达量最高,而在根部位表达量最低,进一步研究发现BvBHLH92基因在甜菜根和叶部位响应盐胁迫诱导表达。此外,亚细胞定位分析证明BvBHLH92蛋白定位在细胞核,推测BvBHLH92蛋白在细胞核中调控相关基因的表达,进而调节甜菜对盐胁迫的响应变化。     

低盐胁迫下仿刺参DD104基因的定量表达分析

以2龄仿刺参Apostichopus japonicus为试验材料,利用实时定量PCR技术分析了DD104基因在仿刺参不同组织中以及低盐胁迫后不同时间的表达情况。结果表明:DD104基因在仿刺参管足中的表达水平最高,在体腔液、触手、呼吸树中的表达水平次之,在体壁、肌肉和肠中的表达水平较低;仿刺参在受到低盐胁迫后,体内DD104 mRNA的表达随盐度胁迫时间的增加呈现波动性增减,胁迫72 h时DD104基因的表达最强,在肌肉和管足中的表达量达到最大;胁迫48 h时肠组织中的表达量最大;胁迫24 h时体腔液中的表达量最大。研究表明,低盐胁迫后DD104基因在仿刺参不同组织中的表达发生变化的时间点不同,低盐胁迫下DD104基因表达量的变化规律说明该基因的表达可能与渗透胁迫密切相关。     

柠条锦鸡儿CkLEA1基因克隆及表达分析

植物受到逆境胁迫后,大量逆境响应基因会被诱导表达,LEA蛋白编码基因就是与植物抗旱、抗冷等非生物胁迫密切相关的一类基因。从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制性削减杂交文库中筛选到了一条LEA蛋白编码基因并进行了克隆。序列比对与系统进化分析显示该基因属于LEA3基因家族成员,命名为CkLEA1(GenBank登录号是KC309408)。克隆得到该基因gDNA长469bp,包含两个外显子和一个内含子;cDNA长357bp,包含300bp的开放阅读框,推导编码99个氨基酸的蛋白质。利用荧光定量PCR技术对CkLEA1基因在各种逆境胁迫条件的表达情况进行初步研究表明,CkLEA1受干旱、ABA、冷、热、盐和碱等处理不同程度地诱导,推测其与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫的机制有关。     

番茄SlWDR141基因的克隆及功能研究

为研究番茄WD40蛋白基因(SlWDR141)的功能,对SlWDR141蛋白进行生物信息学分析,发现SlWDR141蛋白在进化过程中高度保守,与土豆的同源性最高。在克隆SlWDR141基因全长序列的基础上,构建了亚细胞定位和酵母双杂交表达载体,证实SlWDR141蛋白主要定位在细胞核中,与DDB1具有相互作用。实时荧光定量PCR(real-time PCR)分析SlWDR141基因在组织中的表达谱,发现它在各个组织中均有表达,但在根中的表达量最高。为研究该基因的生物学功能,进一步构建了SlWDR141基因的干涉载体,用农杆菌介导法转化番茄得到转基因阳性番茄,荧光定量PCR鉴定出3个表达量下调的独立转基因株系。NaCl胁迫和Pst DC3000侵染野生型和转基因植株发现,转基因植株相对于野生型植株抗盐性和抗病性均下降,表明SlWDR141基因对盐胁迫和细菌侵染均起正调控作用。     

O-14办公楼

Jesse Reiser和梅本菜菜子从1986年开始在纽约市成立了RUR建筑师事务所。RUR事务所已经成长为一个国际公认的建筑公司，涉及到的项目也是很广泛：从家具设计、住宅和商业建筑．到景观设计和基础设施。Jesse Reiser现担任普林斯顿大学的教授。