蚕豆类水孔蛋白基因的克隆及表达

为了解水孔蛋白在气孔运动中的作用,通过5′/3′RACE(rapid amplification of cDNAends)技术从蚕豆(Vicia fafba)叶片表皮cDNA中克隆出1个编码290个氨基酸的类水孔蛋白基因VfPIP1(Vicia faba plasma membrane intrinsic protein gene),GenBank登录号为AY667436.应用计算机软件对VfPIP1的氨基酸序列分析表明,VfPIP1含6个跨膜区,具有质膜水孔蛋白的特征信号序列GGGANXXXXGY和TGI/TNPARSL/FGAAI/VI/VF/YN,属于PIP1亚家族成员.原位杂交及Northern blot分析显示,VfPIP1在保卫细胞中有较强的表达信号,并受脱落酸(ABA)诱导.上述结果为研究水孔蛋白VfPIP1在气孔运动中的作用及其活性调节机制打下了基础.     

3,5-二溴BODIPY与末端芳炔Sonogashira偶联反应的研究

以3,5-二溴-8-(4-甲苯基)BODIPY为底物与不同芳炔进行Sonogashira偶联反应合成了3个不同的BODIPY荧光染料,使用红外光谱、核磁氢谱、碳谱、质谱等方法对其结构进行了表征.通过改变反应时间、反应温度、催化剂种类和用量、底物结构追踪Sonogashira偶联反应过程,探索最佳反应条件,发现采用Pd(PPh3)2Cl2和CuI共催化时,且催化剂用量为1∶1(4mol%),反应温度为45℃,时间为5h时,单取代产物的产率最高,达到40%.利用Sonogashira偶联反应对BODIPY进行功能化,不仅合成简捷、条件温和、产率高,而且可以有效地调控BODIPY的共轭程度,拓宽其应用范围.     

G蛋白可能参与细胞外钙调素促进蚕豆气孔关闭的过程

存在于蚕豆保卫细胞质外体的细胞外钙调素(CaM)具有调控气孔运动的重要作用.以蚕豆表皮条为材料,利用激光共聚焦显微技术以及表皮条的生物分析方法研究了细胞外CaM促进气孔关闭的机理.实验结果表明,细胞外CaM能诱导保卫细胞[Ca 2+ ] cyt 升高,且升高程度随细胞外Ca 2+ 浓度的升高而增加;使用Ca 2+ 通道抑制剂的结果表明细胞外CaM诱导保卫细胞[Ca 2+ ] cyt 升高的过程以细胞外Ca 2+ 内流为主.利用G蛋白抑制剂PTX和激活剂CTX后发现,PTX能抑制细胞外CaM诱导的保卫细胞[Ca 2+ ] cyt 升高和气孔关闭,CTX也能通过诱导保卫细胞[Ca 2+ ] cyt 升高来促进气孔关闭,且Ca 2+ 主要来源于细胞外.说明G蛋白可能参与了细胞外CaM促进气孔关闭的过程.根据以上结果我们提出了细胞外CaM调控气孔运动的可能模式:细胞外CaM可能通过激活保卫.     

玉米根细胞膜硝酸还原酶的存在及特性

用玉米根尖制备的微粒体和纯化的质膜囊泡(RV和IV),研究了硝酸还原酶(NR)的存在及特性。结果表明,NR可能是存在于质膜上的内在蛋白。它与胞质中可溶性NR在NO_3~-诱导、Triton X-100激活等方面有很大差异。质膜NR和H~+跨膜运输之间没有直接的偶联关系,但是它能抑制NADH和K_3[Fe(CN)_6]之间的电子传递。文中讨论了质膜NR参与质膜氧化还原系统的可能作用模式。     

NADPH氧化酶NtrbohD参与烟草悬浮细胞ABA诱导的H2O2快速产生过程

研究了烟草BY-2悬浮细胞在脱落酸（ABA）诱导下产生过氧化氢（H2O2）的机制,发现ABA能够显著诱导H2O2快速产生,且H2O2主要是由超氧化物歧化酶催化超氧阴离子产生的．ABA处理可导致烟草悬浮细胞质膜NADPH氧化酶活性以时间依赖的方式快速增加,其增加的幅度和时间与ABA诱导H2O2积累一致,而且,这些增加的效应能够被NADPH氧化酶抑制剂碘二苯和咪唑显著抑制,说明质膜NADPH氧化酶参与烟草悬浮细胞H2O2快速积累过程．另外,用RT-PCR和蛋白印迹技术分析了烟草质膜NADPH氧化酶基因NtrbohD的表达水平,发现该基因在mRNA和蛋白水平的表达受ABA上调,表明NtrbohD参与烟草悬浮细胞ABA诱导H2O2快速产生过程．结果说明,ABA能够诱导悬浮细胞通过NADPH氧化酶快速产生活性氧,提示NAD-PH氧化酶和H2O2可能是植物细胞中ABA信号转导途径的重要成分。     

蚕豆成熟叶片中扩张蛋白的存在及其功能研究

以已经停止生长的蚕豆(Vicia faba L.)成熟叶片为材料,利用免疫印迹、体外重组、免疫组织化学定位和药理学实验证明:已经停止生长的蚕豆成熟叶片中存在扩张蛋白,主要分布于保卫细胞壁中,而且背壁中较多;蚕豆成熟叶片中的扩张蛋白除具有扩张蛋白的一般特性外,其活性还可被K+激活;用扩张蛋白处理蚕豆表皮条可以促进光诱导的气孔开放,提示蚕豆成熟叶片中的扩张蛋白可能参与了气孔运动的调控过程.以上结果不仅证明了在已经停止生长的叶片中存在扩张蛋白,而且为深入阐明细胞壁调控气孔运动的作用机理的研究提供了新的线索.     

植酸酶分泌型酵母工程菌的构建

通过逆转录PCR从无花果曲霉总RNA中扩增出1.4-kb带信号肽的植酸酶基因，将其克隆到穿梭表示载体pYES2，构建了含有目的的基因的重组质粒pYPA1.用pYPA1转化酿酒酵母INVSc1菌株，成功地构建了能分泌活性植酸酶的工程菌株。该菌株的成功构建为饲料和食品添加剂以及解磷工程菌肥的开发奠定了基础。