植物中的糖代谢及其相关酶

概述了糖在植物代谢、生长、发育中的作用，总结了糖代谢相关反应及相关的酶：如尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、转化酶、己糖激酶的亚细胞定位，酶学特性。论述了通过转基因等手段探知的这些相关酶的生物学作用。     

莱茵衣藻腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的相互作用蛋白组分析

微藻利用光能和CO₂合成淀粉作为藻细胞的储能物质,是以燃料乙醇为代表的液体生物燃料的可持续原料来源.理解微藻淀粉代谢关键酶的催化机制和调控方式是基因工程操作以提高藻细胞淀粉积累能力的前提. 基于此,以莱茵衣藻淀粉合成代谢中的关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化亚基为探针蛋白,获取该酶的GST融合蛋白后使用GST沉降分析实验结合HPLC-MS/MS的蛋白质检测技术及生物信息学分析方法获得一组与AGPase催化亚基存在相互作用蛋白质,主要包含分子伴侣蛋白、光合作用相关蛋白和信号蛋白分子等. 通过综合分析上述蛋白组的生理功能及亚细胞定位,揭示了它们通过与AGPase相互作用在淀粉合成代谢中的生物学意义.      

半夏块茎提取液对土壤微生物和酶活性的影响

半夏(Pinetlia ternata (Thunb.) Brier.)是大量使用的中药材,连作障碍严重。在供试土壤中,通过试验加入不同浓度的半夏块茎提取液(Pinellia ternata tuber extracts,PTE),研究它们对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,在加入PTE的土壤中,细菌和放线菌数量比对照组降低约67. 56%和82. 00%,但真菌变化并不显著;另外,PTE还显著降低土壤微生物群落的多样性、均匀度和优势度指数,说明加入PTE恶化了土壤生态环境,使微生物数量减少,种群密度降低。由于土壤微生物是土壤酶的主要来源,土壤酶活性与土壤微生物种群结构和数量密切相关。PTE对土壤酶活性的影响表现出多样性,提高蔗糖酶活性,降低脲酶和磷酸酶活性。相关分析表明,土壤脲酶活性与细菌、放线菌的数量呈显著正相关(r=0. 977*、r=0. 969*,n=4);土壤磷酸酶活性与放线菌数量呈显著正相关(r=0. 959*,n=4)。这说明土壤酶活性表现出多样性变化,实际上反映出微生物不同种群对PTE的敏感度不一样。PTE对土壤酶活性产生的不同影响,可能妨碍土壤生物化学反应的有序进行,进而使土壤中的能量转化处于混乱状态,造成土壤功能失调。因此,在半夏生长过程中,根系分泌的化感物质可能改变土壤微生物种群结构,造成连作障碍。     

尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因调控不同地源灵芝孢子粉次生代谢产物的差异

目的 探讨不同地源灵芝孢子粉携带尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase,UGPase)基因在转录水平上的差异表达,以及对灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharide,GLP)含量的影响.方法 采集不同地源灵芝孢子粉共7批18份,通过水浸煮-醇沉法提取GLP,应用苯酚-硫酸法计算GLP含量.克隆、测序UGPase基因,荧光定量PCR检测UGPase-mRNA.结果 灵芝孢子粉GLP检测结果显示:吉林产含量为(3.3610±0.0046)％,云南产含量为(2.8870±0.0059)％,××堂孢子粉含量为(2.3990±0.0053)％,差异具有统计学意义(P<0.05);克隆UGPase基因测序结果显示:不同地域灵芝孢子粉携带UGPase基因序列相同,与Genbank中UGPase基因序列(Sequence:KM260167.1)核苷酸同源性达100％.UGPase-mRNA检测结果显示:吉林产灵芝孢子粉为表达量最高.结论 不同地源灵芝孢子粉GLP与UGPase-mRNA相对表达量存在差异.UGPase基因在高多糖灵芝菌株中存在明显的表达优势,与GLP的生物合成呈正相关,该机制为深入研究GLP的生物合成提供了理论依据.     

PSTV在马铃薯块茎中的分布

我们应用往返电泳和银染色测定了马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTV)在马铃薯块茎中的分布。结果发现在休眠块茎的顶部、髓部和脐部均含有PSTV。试验表明同一植株的不同块茎以及同一块茎的不同部位中PSTV的浓度是不同的。打破休眠期后,PSTV浓度明显增加。试验证明通过往返电泳和银染色能够迅速和准确地测定块茎不同部位中存在的低浓度PSTV。我们认为这种方法可以作为诊断马铃薯块茎中的PSTV一种常规检验技术。     

CREBBP在小鼠睾丸发育过程中表达模式的研究

睾丸是雄性动物最为重要的生殖器官,主要由曲细精管和间质构成。雄性哺乳动物持续的精子发生依赖于精原干细胞。精原干细胞通过有丝分裂自我更新,并在一些因子的诱导下启动分化进一步发育为精母细胞。研究睾丸中各细胞基因的表达调控对男性不育和睾丸生殖细胞肿瘤的治疗具有十分重要的意义。本研究利用RT-PCR、免疫组织化学及免疫荧光双染的方法主要研究了CREBBP在小鼠睾丸中的表达模式,结果显示CREBBP主要在精原细胞中表达,并在增殖状态的精原细胞中有表达,但在分化后启动了减数分裂的细胞中未检测到阳性信号。因此我们推测CREBBP可能参与了精原细胞的增殖,为后期精原细胞自我更新机制的研究提供理论基础。     

5种细胞周期调控基因在小鼠生殖细胞发育过程中的表达研究

 以成熟(10周龄以上)的昆明种正常小鼠的精巢和卵巢为材料,利用地高辛标记的基因探针进行组织切片上的DNA-mRNA分子原位杂交,研究了PCNA,cdc2,cyclin D1,p2 1和 p16 5种细胞周期调控基因在生殖细胞发育过程中的表达.结果表明:PCNA基因在睾丸组织的精原细胞和精母细胞中有强杂交信号,而在雌性生殖细胞及滤泡细胞的发育过程都没有杂交信号;cyclin D1,cdc2,p2 1,p16基因在生殖细胞的发育过程中都没有,表明这些基因并没有参与小鼠生殖细胞的生长和分化调控.这些事实表明在生殖细胞发育过程中,控制细胞增殖和增殖抑制的基因与培养细胞有不同的机制,它们可能采用了不同的调控系统.     

棉花花粉发育过程中同工酶的研究

本文利用超薄胶电泳技术对陆地棉（ＧｏｓｓｙｐｉｕｍＨｉｒｓｕｔｕｍＬ．）花粉发育各期的酯酶的过氧化物酶的同工酶活性变化进行了研究，结果发现，在花粉第一次有丝分裂结束之前，存在大量的低分子量酯酶和过氧化物酶，花粉成熟后又新出现了一些大分子量酯酶的过氧化物酶，提示：花粉的发育过程是一个基因差异表达的过程，并受一定的机制控制．     

在胎儿发育过程中人MK基因的组织差异性表达

MK是肝素结合因子家族中的一个成员，用RT－PCR研究了第11－16周胎儿龄的胎儿的神经组织与非神经组织中MK基因的组织差异性表达，随着胎儿龄的增加，在神经组织中，MK呈现出规律性的从无互有和从低表达到高表达的趋势，提示它可能在胎儿脑的发育中起着重要的作用，在其他非神经组织中，尽管各组织中MK的表达呈现不同的规律，但看起来总的趋势是趋向活跃。     

大鼠海马发育过程中CRMPs家族mRNA的表达

目的:探讨大鼠海马发育过程中坍塌反应调节蛋白(CRMPs)家族mRNA的表达规律.方法:用RT-PCR方法检测大鼠发育不同阶段CRMPs家族mRNA的表达.结果:RT-PCR实际扩增长度与设计长度相吻合.内参照β-actin电泳条带在发育各时期灰度无明显差异.CRMP-1 mRNA以新生鼠和幼年鼠表达最多,成年大鼠弱表达(P<0.05).CRMP-2从胚胎鼠至幼年鼠呈现逐渐增加的趋势,成年鼠相对较低(P<0.05).CRMP-3以幼鼠和成年大鼠表达较多,其中幼鼠表达最多(P<0.05),新生鼠表达最少(P<0.05).CRMP-4在胎鼠、新生鼠和幼年鼠表达量接近,成年鼠表达相对较低(P<0.05).CRMP-5在各个阶段均呈较高表达,以新生鼠和成年鼠表达较多,其中成年大鼠表达最多(P<0.05),胎鼠表达最弱(P<0.05).结论:从胚胎期至幼年期,CRMPs家族除CRMP-4稳定于高表达水平外,其余成员表达量均逐渐增多,其中CRMP-3和CRMP-5区别于其他成员,在成年期表达量继续增高.     

半夏疏松愈伤组织诱导的研究

获得生长快速，疏松型愈伤组织是植物细胞悬浮培养的前提．用半夏叶片作外植体，采用单因子法，在添加不同浓度的2，4-D和BA的MS固体培养基上诱导半夏愈伤组织，比较愈伤组织的诱导率、性状和长势，其中当MS 3.0mg／L2，4-D 0．5mg／LBA时，愈伤组织诱导率和长势最好，为疏松愈伤组织系．结果表明：相同激素，不同浓度配比对愈伤组织诱导率、长势和发生的性状有明显的影响．     

贵州半夏产地土壤性状特征研究

为了研究半夏产地土壤性状,作者采集贵州半夏产地土壤进行理化分析,其结果表明:半夏产地土壤容重在0.76～1.37g/cm3之间,平均值为1.05g/cm3,土壤容重较小,土壤熟化程度较高;土壤含水量在21.56%～28.98%之间,平均25.58%,土壤pH值大部分适宜半夏生产。有机质含量地区差异较大,土壤营养元素中钾素充足,氮素和磷素含量低,应采用测土配方施肥技术,合理施肥。     

半夏高效液相色谱指纹图谱鉴定

采用Agilent C18色谱柱,以甲醇一水为流动相,流速1.0 mL/min,检测波长254 nm对半夏水提物进行高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测.选取鸟苷峰为参照峰,以相对保留时间和相对峰面积作为技术参数,确定9个峰作为鉴别半夏药材与半夏替用品和伪品的群体特征峰,相对保留时间分别为1.00、1.12、1.50,1.56、1.60、1.67、1.71、1.81和1.87.该结果为半夏药材的鉴定提供了重要参考.     

半夏中一种抗癌蛋白的纯化及其抗癌活性研究

经硫酸铵分级沉淀、疏水层析和DEAE离子交换层析3种方法从新鲜半夏块茎中分离纯化出一种具抗肿瘤作用的蛋白,命名为APPT,用MTT法、载瘤小鼠实验和流式细胞术研究其抗肿瘤作用.结果显示:APPT是一种分子量大小为12.09 ku的糖蛋白,其含糖量为3.22％;MTT实验结果表明APPT对Sarcoma 180细胞有一定的细胞毒性,同时载瘤小鼠实验证明APPT能明显抑制载瘤小鼠中肿瘤的生长,当APPT处理剂量为0.85 mg/kg、2.30 mg/kg及3.25 mg/kg体重时,其抑制率分别为15.6％、32.1％、36.2％;流式细胞仪结果显示APPT不能诱导Sarcoma 180细胞凋亡,却能抑制Sarcoma 180细胞DNA的合成起始并将大量细胞同步于G0/G1期.表明APPT是半夏总蛋白中具有抑癌活性的成分之一,APPT通过抑制肿瘤细胞DNA合成的起始进而阻止肿瘤细胞增殖而不是诱导细胞凋亡.     

4种叶型性状半夏和掌叶半夏的ISSR分析

从50条ISSR引物中筛选到5条适合引物,对4种叶型性状半夏和掌叶半夏进行PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳分析,构建5种不同半夏的DNA指纹图谱．结果表明：5条引物都能够分别扩增出多态性条带,其中引物jUBC-868具有较高的多态性,可独自将所测的5种材料区分开．ISSR（Inter Simple Sequence Repeat）-PCR作为。一种简便、可靠的分子标记技术,可以作为不同半夏鉴别的方法之一,从而实现对半夏种质资源分子水平的鉴定．     

拟南芥ACOS5基因表达模式分析

探讨了拟南芥ACOS5基因的表达模式.采用PCR方法对拟南芥col生态型基因组进行扩增,获得ACOS5基因启动子序列,将其连入p1300植物表达载体中以GFP作为报告基因,并将该载体通过农杆菌转基因转入拟南芥col生态型中,观察转基因植物花药中GFP的表达情况.结果:ACOS5::GFP转基因植物从花药发育第四期到十二期均有GFP表达,GFP的表达峰值在第八期.结论:该表达载体可用,且ACOS5基因从花药发育第四期开始有微弱表达,且随着时期发展逐渐增强,至第八期达到表达最高峰值,随后随时期发展表达量逐渐减弱.     

几种营养因子对半夏悬浮细胞生长及总生物碱形成的影响

研究了五种营养因子对半夏悬浮细胞生长及总生物碱形成的影响．结果表明,2％～5％的葡萄糖是最为适合的碳源;肌醇对细胞生长的促进效果不大,但100mg／L的肌醇对总生物碱的积累效果显著;钙盐和EDTA-Fe盐对细胞生长和总生物碱形成的影响比较显著,其最适浓度分别为1．8～3．0mmol／L和0．06mmol／L．     

Expression pattern of the mouse T gene and its role in mesoderm formation.

Formation of mesoderm is a crucial event in vertebrate development, establishing many of the important features of the body. Recent studies have implicated molecules that are similar to growth factors in mesoderm formation in Xenopus, but other gene products involved in this process have yet to be identified. Genetic evidence indicates that in the mouse the T gene (Brachyury) has a role in the formation and organization of mesoderm. Mice homozygous for mutant alleles of the T gene do not generate enough mesoderm, and show severe disruption in morphogenesis of mesoderm-derived structures, in particular the notochord. The cloning of the T gene has now allowed us to examine its expression pattern. We report that T-gene expression occurs in both early stage mesoderm and its epithelial progenitor, and then becomes restricted to the notochord. This expression pattern correlates with the tissues affected in the T-gene mutant, and indicates that the T gene has a direct role in the early events of mesoderm formation and in the morphogenesis of the notochord.     

水曲柳FmGT8家族基因生物信息及表达模式分析

为研究水曲柳糖基转移酶8家族(glycosyltransferases,FmGT8)基因结构特征及编码蛋白性质,揭示其时空表达模式以及对应拉处理的响应机制,在获得4个水曲柳FmGT8基因的基础上,应用生物信息学软件对FmGT8及其编码蛋白进行详细的分析; 选择5—9月的水曲柳叶子、木质部以及外皮样本,利用实时荧光定量PCR分析FmGT8基因的表达模式; 对水曲柳分别进行1、3、7 d的应拉处理,分析FmGT8基因转录表达对应拉处理的响应模式。结果显示:获得了3个FmGT8全长基因(FmGT8-1,FmGT8-2,FmGT8-3)和1个FmGT8基因片段(FmGT8-4),已上传至NCBI并获得登录号分别为KP307672、KP307673、KP307674、KP307675。FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-3在木质部中表达量最高,FmGT8-4在外皮中的表达量最高; FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-3均在6月的相对表达量达到最高,FmGT8-4在9月表达量最高。4个基因在应拉处理材料中的表达模式各不相同,但均对应拉处理有响应。FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-4在应拉受力面的表达量最高,FmGT8-3在应压受力面表达量最高,说明FmGT8具有时空特异性。研究结果表明FmGT8家族基因可能参与了细胞壁与木质素的合成。