水稻菠菜紫黄质脱环氧化酶基因的克隆遗传转化及其特性的研究

自发现叶黄素循环具有热耗散的作用后它被引起广泛的关注目前普遍认为叶黄素循环的色素定位于天线色素蛋白复合体上在跨膜质子梯度pH形成后玉米黄质Z和环氧玉米黄质A能够从叶绿素中吸收过多的激发能并以热能的形式耗散到体外从而保护光合器官免受强光的破坏紫黄质脱环氧化酶VDE是叶黄素循环的关键酶在较低的pH条件下它能在数分钟内将紫黄质V转变为Z和A本论文从水稻和菠菜中克隆了编码VDE酶的基因并通过转基因植物进一步研究了叶黄素循环在热耗散方面的作用主要获得了以下结果 首次从两个水稻亚种籼稻和粳稻中克隆了Rvde基因分别命名为iRvde和jRvde的全长cDNA序列分别长1647bp和1887bp两者开放阅读框的同源性为98%与其它已知vde基因的同源性在60以上推导两者均编码446个氨基酸其中转运肽序列长98个氨基酸两者成熟蛋白的氨基酸序列完全相同与已知VDE成熟蛋白的同源性在75%以上其中与小麦的同源性最高达87.4 通过PCR扩增获得了Rvde基因的核基因组DNA序列在它们的编码区中含有4个内含子其长度在jRvde中分别为105bp327bp81bp和69bp而iRvde基因的第2个内含子长425bp与jRvde的第2个内含子差别较大内含子的AT含量为6063%其两端为典型的GT/AG结构 构建了Rvde基因的原核表达载体pET-Rvde在0.4mmol/L IPTG的诱导下该基因能在大肠杆菌BL21(DE3)中大量表达SDS-PAGE和Western杂交表明表达蛋白的分子量约为 43 kDa随着IPTG诱导时间的延长蛋白量逐渐增加诱导4h后它占大肠杆菌总蛋白的25左右吸收光谱差值A502-540随反应的进行逐渐增大反应体系总色素的HPLC分析表明V逐渐降低而Z刚好相反说明表达的蛋白具有与活体VDE酶相同的功能能在体外将V转变为A和Z 从菠菜中克隆了Svde基因并构建了该基因的反义抑制植物表达载体pCB-antiSvde用根癌农杆菌介导法转化烟草获得了大量的转基因植株再生的愈伤组织经GUS染色后呈蓝色PCR扩增潮霉素抗性基因hpt和Svde基因结果显示在转基因植株T0和T1代中都分别扩增出1.0 kb和1.4 kb的目的片段而在未转化的对照植株中没有扩增转基因植株的T0代种子在潮霉素培养基上的萌发数与未萌发数的比值为3:1符合单基因的孟德尔分离规律从T1代转基因植株中筛选出抑制程度较强的一个株系A29Southern杂交结果表明外源Svde基因已整合到烟草的基因组中并且只有一个插入位点通过冻融法从该植株的类囊体中提取VDE酶其酶活性为3.2是对照植株的45.7表明VDE酶受到了抑制荧光动力学及HPLC测定结果显示强光处理后在转基因植株中Z和A的形成较少非光化学淬灭NPQ值较对照低Fv/Fm的下降较对照快表明转基因植株的热耗散能力下降进而说明叶黄素循环具有热耗散的功能 同时还建立了根癌农杆菌介导的水稻遗传转化体系并初步作了转化Svde基因的试验另外还建立了一种适合于筛选转基因植株的DNA微量提取法此方法操作快捷方便一个人在一天内能制备50多个样品100mg的植物鲜样平均可获得40µg的DNA提取的DNA可直接用于PCR反应酶切分析及Southern分析

转Rubisco 活化酶大型同工酶基因(rca)水稻的光合作用特性研究

Rubisco 是催化光合暗反应第一步反应的酶，是唯一能将CO2 转变成碳水化合物的酶，由它固定和最后转化成的碳水化合物提供了植物、动物和微生物的食物和能量。但是，Rubisco 催化该反应的效率十分低，使之成为光合作用的限速步骤。由于Rubisco 的合成和催化过程十分复杂，人们很难通过直接改造Rubisco 提高植物固定CO2 的能力。而Rubisco 活化酶能活化Rubisco，使植物在生理CO2 浓度下具有最大的CO2 同化速率，因此研究活化酶有重要意义。水稻活化酶有2 个同工酶，大型同工酶比小型同工酶C 端多37 个氨基酸，其中包括两个Cys 残基。这两个Cys 残基的存在使活化酶大型同工酶对ADP 的存在更加敏感，其活性在硫氧还蛋白的介导下能被基质中氧化还原状态的变化所调节。由于活化酶大型同工酶对调节Rubisco 的活性具有的这种特殊作用，在本研究中，将活化酶大型同工酶rca基因用正义和反义引入水稻基因组，获得了过量表达活化酶大型同工酶基因和反义抑制活化酶基因表达的转基因植株，对其光合作用进行了生理和生化分析。 本研究的主要结果如下： Rubisco 活化酶大型同工酶基因的克隆：从水稻镇恢249 中克隆了1525 bp 的活化酶大型同工酶cDNA 序列。经过测序，它与报道的粳稻品种活化酶大型同工酶cDNA 序列（rca）完全相同。 构建了4 个植物表达载体：3 个为过量表达rca的载体，分别是pCBUbirca，pCBSrca 和 pCBSUbirca ，其中rca分别在水稻中高效表达的玉米Ubiquitin 启动子、受光调控的Rubisco 小亚基基因启动子和由这两个启动子构成的双启动子控制下表达; 1 个在Ubiquitin 启动子控制的反义rca载体，即 pCBUbi-antirca。 获得了转化rca的水稻再生植株：用日本晴，台北309，武育梗7 号和籼稻品种培矮64S 水稻成熟种子诱导愈伤组织。用改良的农杆菌浸染法将rca基因转化这些愈伤组织，在潮霉素筛选压力下获得抗性愈伤组织，经过2 天的干燥处理后，转入到含山梨醇的高渗分化培养基上培养，能迅速获得大量的芽和转化体再生植株。 获得了转rca基因的水稻植株：抗性愈伤组织和再生水稻幼苗的叶片经GUS 染色呈蓝黑色。PCR 扩增转基因水稻基因组内的潮霉素基因和rca，大部分转基因水稻中含有841 bp 的潮霉素基因片段和1525 bp 长的rca cDNA 片段。251 粒T1 代转基因水稻种子中189粒呈现潮霉素抗性，抗性种子/非抗性种子的比率约为3：1，接近孟德尔分离规律。Southern杂交表明rca序列已整合到水稻基因组，一般含1－2个拷贝。Western 杂交显示Rubisco 活化酶含量在转pCBUbi －antirca 的水稻中和对照比，几乎看不出，被反义抑制;转pCBUbirca 的水稻与对照含量相差无几;转pCBSUbirca，pCBSrca 载体的水稻中活化酶的含量比对照有极显著的增加。 T1 代转rca水稻的光合作用发生显著变化：转pCBSrca 和pCBSUbirca 的水稻在饱和光强下的Rubisco 初始活性、羧化效率、光合速率都明显高于对照，但是表观量子效率、色素含量和Rubisco 总活性与对照相似。两者相比，前者比后者更高;转反义rca（pCBUbi-antirca）基因的水稻饱和光强下的光合速率、表观量子效率、羧化效率、Rubisco 初始活性明显降低，色素含量和Rubisco 总活性基本不变;转pCBUbirca 的水稻中，光合作用的各项参数与对照基本相似。 T1 代转rca水稻的叶绿素荧光明显改变：转pCBSrca 和pCBSUbirca 的水稻ΦPSII 的值明显高于对照，而且前者qP 的值明显高于对照。两者相比，前者的ΦPSII 和qP 的值比后者高;转反义rca的水稻ΦPSII，F′v/F′m，qP 值和对照比都明显降低，但qN 的值升高;转pCBUbirca 载体的水稻中，叶绿素荧光的各项参数与对照基本相似。 转rca基因的水稻生长发育的变化：转pCBUbirca 载体的水稻整个生长发育过程与对照相似;转化pCBSrca 和pCBSUbirca 载体的水稻和对照比，植株高大，生长发育速度加快，抽穗、开花和结籽的时间提前。两者本身相比，前者比后者明显;转反义rca（pCBUbi-antirca）基因的水稻生长发育延迟，植株矮小，种子败育。 由上可见，Rubisco 活化酶大型同工酶rca基因在Rubisco 小亚基基因启动子、Ubiquitin 基因启动子和Rubisco 小亚基基因启动子共同控制下正义转入水稻的转基因植物光合作用的参数最好，光合效率提高，植物表型最好，生长发育加快，提前开花结籽。这一研究可能为获得高光合效率和高产量的水稻奠定了基础。

蒲葵籽提取物体外抗HIV-1活性及机制的初步研究

下载PDF阅读器目的 研究蒲葵籽提取物的体外抗HIV-1活性,对有活性粗提物进行初步机制研究.方法 采用细胞毒性、合胞体抑制、HIV-1感染细胞保护实验和HIV-1 p24抗原测定等实验对蒲葵籽提取物体外抗HIV-1活性进行筛选和确认;采用重组HIV-1逆转录酶和蛋白酶活性抑制实验,融合阻断实验初步探讨活性粗提物的作用机制.结果 蒲葵籽的醋酸乙酯(P3)提取物具有较强的体外抗HIV-1活性,P3抑制HIV-1诱导C8166细胞形成合胞体的EC50为5.64 pg/mL,对C8166细胞的毒性较小,CC50大于200 μg/mL,治疗指数(T1)大于35.46;P3抑制HIV-1急性感染中p24抗原表达的EC50为23.04 μg/mL,抑制正常C8166细胞与慢性感染细胞Hg/HIV-1-B融合的EC50为8.00 μg/mL;P3在质量浓度为200μg/mL时,对HIV-1逆转录酶的抑制率为28.86%;P3抑制重组HIV-1蛋白酶活性的EC50为1.77μg/mL.结论 蒲葵籽的醋酸乙酯提取物(P3)具有较强的体外抗HIV-1活性,其作用机制可能主要为阻断病毒进入和抑制HIV-1蛋白酶活性.

Anti-human Immunodeficiency Virus-1 Constituents of the Bark of Poncirus trifoliata

A total of 36 compounds (1-36) were obtained from the stem bark of Poncirus trifoliata including three new prenylated flavonoids, (-)-5,4'-dihydroxy-7,8-[(3 '',4 ''-cis-dihydroxy-3 '',4 ''-dihydro)-2 '',2 ''-dimethylpyrano]-flavone (1), (-)-5,4'-dihydroxy-7,8-[(3 ''-hydroxy-4 ''-one)-2 '',2 ''-dimethylpyrano]-flavone (2), and (-)-5,4'-dihydroxy-7,8-[(cis-3 ''-hydroxy-4 ''-ethoxy-3 '',4 ''-dihydro)-2 '',2 ''-dimethylpyrano]-flavone (3). The new structures were elucidated by means of spectroscopic methods. Compounds 1-20 were evaluated for their anti-human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) activity, in which 2 showed significant anti-HIV-1 activity with high therapeutic index (T1) of 143.65.

母鸡输卵管子宫部初级感觉神经元的CB-HRP法定位研究

应用CB-HRP溶液注入母鸡输卵管子宫部浆膜下,四甲基联苯胺(TMB)组织化学呈色,以探察母鸡输卵管子宫部初级感觉神经元的定位。结果表明:母鸡输卵管子宫部的初级感觉神经元位于双侧T1-LS13脊神经节、颈静脉神经节和结状神经节。标记细胞数分布不均,在体左侧多于体右侧,在脊神经节多于颈静脉神经节和结状神经节。在脊神经节内标记细胞有T5-LS1和LS8-LS11前后两个相对集中区,峰值分别在T7和LS11。说明尽管母鸡输卵管子宫部是单侧发育成熟脏器,但其感觉沿双侧脊神经和迷走神经传入中枢,以体左侧传入为主;且

滇池水环境中微囊藻毒素的生物降解

利用从滇池蓝藻水华生物量中提取的微囊藻毒素试验溶液,接种滇池沉积物的微生物,研究其在有氧条件下的生物降解过程.结果表明,水体中的微囊藻毒素易被生物降解,其降解反应服从方程C=A/(1+Be-Ct).当温度在12~25℃,加入的沉积物量为1~10g时,藻毒素粗提液的平均降解反应速率为3.181.13d-1,平均半衰期t1/2为2.661.27d,且藻毒素的生物降解速度随反应温度和沉积物量的增加而提高.研究结果还表明,生物降解是去除滇池水环境中微囊藻毒素的一个重要机制.

Taxonomic revision of water-bloom-forming species of oscillatorioid cyanobacteria

A polyphasic approach was used to clarify the taxonomy of the water-bloom-forming oscillatorioid cyanobacteria. Seventy-five strains of oscillatorioid cyanobacteria were characterized by 16S rDNA sequence analysis, DNA base composition, DNA-DNA hybridization, fatty acid composition, phycobilin pigment composition, complementary chromatic adaptation, morphological characters, growth temperature and salinity tolerance. Phylogenetic analysis based on 165 rDNA sequences divided the strains into six groups, all of which were clearly separated from the type species of the genus Oscillatoria, Oscillatoria princeps Gomont NIVA CYA 150. Therefore, these strains should be classified into genera other than Oscillatoria. Groups I-III were closely related to one another and groups IV-VI were distinct from one another and from groups I to III. Group I was further divided into two subgroups, group I-pc, which includes strains containing only phycocyanin (PC), and group I-pe, which includes strains containing large amounts of phycoerythrin (PE) in addition to PC. This phenotypic distinction was supported by DNA-DNA hybridization studies. Based on the properties examined herein and data from traditional, botanical taxonomic studies, the groups and subgroups were classified into single species and we propose either emended or new taxonomic descriptions for Planktothrix agardhii (type strain NIES 204(T)), Planktothrix rubescens (type strain CCAP 1459/22(T)) Planktothrix pseudagardhii sp. nov. (type strain T1-8-4(T)), Planktothrix mougeotii (type strain TR1-5(T)), Planktothricoides raciborskii gen. nov., comb. nov. (type strain NIES 207(T)), Tychonema bourrellyi (type strain CCAP 1459/11B(T)) and Limnothrix redekei (type strain NIVA CYA 277/1(T)).

黄土高原沟壑区小麦品种演替过程中籽粒灌浆特性研究

为了解黄土高原沟壑区小麦品种演替过程中的籽粒灌浆特性,以此地区20世纪50年代至今的主栽小麦品种为供试材料,研究了不同小麦品种演替过程中籽粒干物质积累量及灌浆速率的变化。结果表明,黄土高原沟壑区小麦演替过程中,小麦籽粒千粒重呈现逐渐增加的趋势。平均灌浆速率逐渐增加,小麦籽粒的干物质积累随之增加,长旱58的W0最大,达50.53 g。灌浆三阶段中,各阶段的灌浆速率表现为,V2>V1>V3。从灌浆持续时间看,T1和T2持续的时间较长且变异系数较大,而T3和T相对稳定。从灌浆速率来看,V1、V2、V3、Vm、Va变异系数较大,灌浆速率易受环境因素影响而波动。

激光离子源的首次在线实验结果

介绍了在线同位素分离器使用激光离子源的重要性、激光离子源原理和相关激光技术 ,以及热毛细管激光离子源和靶室的结构 .在首次在线实验中使用 50MeV u1 8O + natTa→1 67Yb(T1 2 =1 7.5m)反应道 ,实现了加速器、分离器和激光系统的联合运行 .通过测量分离后产物的γ谱 ,确定了分离后的 1 67Yb的产额 ,并与从产生截面、束流强度、收集时间和靶厚度计算得到的产生率相比 ,得到总分离效率约为 0 .2 % .通过有激光与无激光条件下测量的γ谱中 1 67Yb与 1 67Lu相应峰下面积比值K得到元素选择性η为 3 .2 .发现了新的 1 67Yb的长寿命高自旋的同质异能态 ,分析了提高效率的途径 .

~(20)Na的β~+延发α粒子测量

利用兰州放射性次级束流线提供的2 0 Na束流 ,通过2 0 Na β+2 0 Ne →16 O+α过程 ,测量了2 0 Na的衰变半衰期T1/2 及衰变α粒子能谱 .结果表明 ,除了Ed≥ 2 .688MeV的 9条较高激发能级的衰变α粒子外 ,实验中还观察到衰变能量Ed 为 0 .890和 1 .0 54MeV ,1 .991MeV ,2 .4 2 4和 2 .4 57MeV的2 0 Ne低激发能级的 3条α谱线 .

中能重离子核反应产物测量装置4π带电粒子探测装置

正在研制的４π带电粒子多探测器系统（ＭＵＤＡＬ）［１］由２７６个探测器单元组成，每个单元由快、慢塑料闪烁体、碘化铯晶体、硅半导体探测器所组成的望远镜构成．总立体角覆盖约全空间的８５％－９０％，以及有一个很低的能量探测阈。整个探测器系统轴向对称排列，工作在真空中。该探测器系统可以鉴别氢、氦的同位素和Ｚ＜１８的元素，以及大的能量测量动态范围。

基于GEANT4的CsI(Tl)闪烁体探测器的Monte Carlo模拟；Monte Carlo Simulation of CsI(Tl) Scintillator Detector with GEANT4 ToolKit

对闪烁光在晶体内的传输以及光电子倍增过程进行了建模,基于GEANT4软件包对CsI(T1)闪烁体探测器进行了蒙特卡罗模拟,得到了不同形状、尺寸和包装的CsI(Tl)晶体测量γ射线的能谱。对比模拟和测试结果,两者得到了很好的符合,从而验证了模拟参数的合理性和可靠性。该模拟程序的建立为闪烁体探测器的设计提供了更精确的开发工具。

Experimental Study on the Exotic Structure of N-12 in RIBLL

We measured the total reaction cross sections of N-12 in Si at 36.2 MeV/u. using Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou (RIBLL) with a new method. The reaction target was installed at the intermediate focusing point T1 at RIBLL. This scheme allows us to identify particles before and after the reaction target unambiguously. The total reaction cross section (1760 +/- 78mb) of N-12 in Si is obtained. Assuming that N-12 consists of a core C-11 plus one halo proton, the excitation function of N-12 on the Si and C targets is calculated with the Glauber model and the Fermi-Fermi density distributions. It can fit the experimental data very well. A large diffusion of the protons density distribution supports the halo structure for N-12.

17F和18Ne与质子弹性散射研究

论文讲述了采用逆运动学方法用放射性核束~(17)F和~(18)Ne与质子弹性散射的实验准备、设汁方法、实验情况、实验数据处理过程、理论分析处理和得到的结果。弹性散射测量核敞射的角分布，对位置探测器有很高的要求。在实验的准备阶段，为了对放射性核束的准确定位，研制了位置分辨为lITlm的高位团置分辨的PPAC。山于质予的穿透能力很强，在半导体硅探测器中的能损很小，实验前，刘。测量反冲质子的探测器PSSD在低能量沉积下的工作情况进行了测试，满足质f位置和I能量测量的要求。实验采用初级束流强度约为80nA能量为45Mev／A的~(20)Ne轰击lmm厚的~9Be，反应产物经过500μm厚的Wedge~(27)Al，通过次级束流线的筛选，得到~(17)F和~(18)Ne和少量的~(16)O束流，其能量分别为17.7Mev／A、16.1Mev／A和14.3Mev／A。然后轰击60μm厚的(CH_2)_n靶。用次级束流线装置的两个焦点处的塑料闪烁体测量放射性核束的时间Tl和T2，根据飞行时间差在相同的磁场条件下来鉴别粒子和得到放射性核束的能量。用靶前的两个PPAC和靶后的一个PPAC来确定放射性核束的入射方向、反应点和出射方向，反冲质子的位置由分布于各实验室系角区的五个PSSD来测定。实验数据处理时，根据放射性核束经过基本相同的飞行路径和磁场条件，用T1和T2测到的飞行时间差来确定放射性核束的能量。将入射到PPAC上的弹核粒子位置，经对宏观几何位置矫正后，来确定弹核粒子的入射方向、反应点位置和出射方向。将PSSD测量到的位置谱经与沉积能量相关的修正因子对位置修正后，确定反冲核在PSSD上的几何位置点，跟PPAC测量确定的靶上的反应点位置结合，确定反冲核的出射方向。测量得到的位置经过空间关系换算，由测量到的弹核入射方向、反应点位置和反冲核出射方向，得到弹性散射的实验室系散射角。累计所有测到的事件得到初始的反冲核实验测量角分布。采用逐个事件的方法，用一事先产生的一系列点组成的数据库模拟探测器边界，事件的几何探测效率进行归一化，得到实际的实验室系散射角分布。用弹核出射角度随反冲核的出射角度的运动学关系鉴别来自靶中的H和C的散射事件。将实验室系角分布转换到质心系下后，再根据弹核粒子数、单位面积靶核数和测量到的事件数，得到实验测量的质的弹性散射微分截面。实验得到的微分截面数据采用零程相互作用的扭曲波玻恩近似理论计算程序DWUCK4序进行光学势拟合计算，选用较准确描述奇异核性质的CH89参数化的光学势为初始的光学势参数，对光学势参数的组成成分进行敏感性分析后，确定参数搜索的顺序，用跟各参数相关联的自动参数搜索程序ABOD进行分析处理。进行光学模型的理论拟合计算时，将计算结果和实验值进行比较，拟合实验数据，求得光学势参数。参数拟合佳度用残差平方和检验(χ~2检验)。得到~(17)F和~(18)Ne与质子弹性散射的光学势参数。根据得到的光学势参数进行折叠模型分析。得到了，1)~(17)F和~(18)Ne实势相互作用均方根半径分别为，_(rF)~(1/2) = 3．239(fm)，_(r_Ne)~(1/2) = 3.317 (fm)。跟相对论平均场计算结果比较分析表明，~(17)F的核物质半径为2.95±0.03fm，~(18)Ne的核物质半径为3.07±0.03fm,~(17)F和~(18)Ne表面的密度要比相对论平均场理论预言的值要大。2)~(17)F和~(18)Ne的自旋轨道耦合相互作用主要作用于核表面区域，这是因为位于核外层的价质子的影响。