摘要：DELLA家族蛋白是植物GA信号途径的重要阻遏蛋白,能抑制植物的生长和发育,使植株产生矮化的表型。为了明确DELLA基因在蓖麻中的作用和功能,对RcDELLA基因进行生物学信息分析。以蓖麻2129六叶期茎尖的cDNA为模板,根据NCBI公布的DELLA(XM_002533984.2)蛋白基因片段设计引物,克隆该基因,并对其进行生物信息学分析。克隆得到该基因的完整阅读框,该基因编码序列全长为1 701 bp,编码567个氨基酸,推测其分子量为62 550.40 ku,等电点为5.14。二级结构预测表明α-螺旋占40.4%,β-折叠占8.6%,无规则卷曲占51.0%。系统进化树结果表明,RcDELLA先与大戟科巴西橡胶树和麻疯树形成分支。通过PCR扩增得到了RcDELLA基因的完整阅读框,同源性比对结果显示,RcDELLA具有典型的DELLA结构域,与NCBI上公布的其他植物的DELLA蛋白序列具有高度的同源性。系统进化树结果显示,与麻疯树亲缘关系最近,符合进化关系。生物信息学分析将为进一步研究DELLA基因在蓖麻矮化过程中的作用和功能奠定理论基础。

摘要：液泡膜型钠氢逆向转运蛋白(Tonoplast Na^+/H^+antiporters,NHX)在植物耐盐方面具有重要意义。本研究利用RACE方法克隆了蓖麻Rc NHX2基因的3'端和5'端片段。最后设计全长引物获得蓖麻Rc NHX2全长序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,蓖麻液泡膜型钠氢逆向转运蛋白基因的c DNA完整的开放阅读框序列为1 626 bp,推测其可编码541个氨基酸;含有典型的液泡膜型钠氢逆向转运蛋白典型的Na^+/H^+交换泵(^(50)NES^(52))和氨氯吡嗪咪的结合位点(^(84)LFFIYLLPPI^(93));存在12个跨膜结构域,属于跨膜蛋白;预测其定位于细胞质膜和液泡膜及内质网膜。

摘要：GA20氧化酶是赤霉素生物合成途径中的重要氧化酶,我们尝试克隆该酶,发掘蓖麻中GA20ox家族候选基因,并推测其功能。根据NCBI上已知蓖麻GA20ox1基因(XM_002510827.2)序列设计引物,扩增得到GA20ox基因片段,连接pMD18-T载体,得到Rc GA20ox1 cDNA完整的开放阅读框序列1 137 bp,并对其进行序列比对、转录物理化性质分析、疏水性、功能域分析及其三级结构预测。推测其可编码378个氨基酸,为亲水性稳定蛋白;基因隶属PcbC superfamily家族,为非分泌蛋白、细胞质蛋白、含有28个磷酸化位点;预测结构由8个α-螺旋和8个β-折叠构成;与大戟科巴西橡胶树、木薯和麻疯树高度同源。本研究为蓖麻GA生物合成乃至蓖麻矮化相关研究提供一定的理论与实践依据。

摘要：为研究Rc Dof基因在蓖麻矮化中的作用及生物学功能,提取蓖麻生长跃变期茎尖中基因组DNA,根据蓖麻中已获得的锌指蛋白基因片段设计引物,采用RACE技术克隆得到该基因,基因完整阅读框全长为924 bp,可编码307个氨基酸,为C2C2型锌指蛋白,预测蛋白质分子量为34.020 9 k Da,等电点为9.23。二级结构预测表明α螺旋占1.63%,β折叠占1.30%,其他无规则卷曲占97.07%,为外释放蛋白。亚细胞定位于细胞核中,对Rc Dof基因的生物信息学分析为进一步研究其在蓖麻矮化过程中的作用机制和功能特征提供理论依据。

摘要：为挖掘耐盐基因,培育耐盐蓖麻新种质,本研究设计特异性引物克隆蓖麻液泡膜H+-PPase基因,将其命名为Rc VP1,该基因开放阅读框为2 304 bp,编码767个氨基酸,其编码蛋白质的分子量和等电点分别为8.04×104和4.94。Rc VP1含有保守的H+-PPase结构域,包括CS1、CS2、CS3高度保守区,有13个跨膜结构域。多重序列比对结果表明Rc VP1氨基酸序列与毛白杨的相似性最高,达95.00%,与Ⅰ型H+-PPase拟南芥AVP1的相似性高达88.53%,与Ⅱ型H+-PPase拟南芥AVP2的相似性只有36.41%,属于Ⅰ型液泡膜H+-PPase跨膜蛋白质。半定量PCR分析结果表明,该基因在蓖麻叶片、茎中受盐胁迫诱导上调表达,在种子中抑制表达。

摘要：采用大田随机区组试验设计,以矮秆蓖麻杂交种通蓖11号为试材,以高秆杂交种通蓖9号为对照,在N 0、60、120、180 kg/hm^(2) 4个氮肥用量处理下,探讨灌浆期间叶片抗氧化酶活性、产量和油分含量对氮肥水平的响应。结果表明,在0~120 kg/hm^(2)施氮水平范围内,随着氮肥水平的提高,2品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性不断增强,丙二醛(MDA)含量则持续下降。当施氮水平提高到180 kg/hm^(2)时,SOD、POD、CAT活性不再升高,反而下降,MDA含量则略有上升。在各个氮肥水平和灌浆阶段通蓖11号SOD、POD、CAT活性均高于通蓖9号,MDA含量均低于通蓖9号;在低氮水平处理下,2品种间大部分差异不显著;在高氮水平处理下,大部分差异显著。随着灌浆进程,SOD、POD活性呈单峰曲线变化,但通蓖11号的峰值较通蓖9号有所延迟。CAT活性呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势。各处理籽粒产量、油分含量与抗氧化酶活性趋势相同。相关分析结果表明,籽粒产量和油分含量与SOD、POD、CAT活性呈正相关关系,与MDA含量呈负相关关系。灌浆前期,花后10 d通蓖9号SOD、POD和CAT活性与籽粒重的相关关系达显著或极显著水平,通蓖11号则达显著水平。花后20 d通蓖9号SOD、POD和CAT活性与籽粒重的相关关系未达显著水平,通蓖11号则达显著水平。灌浆中期,通蓖11号SOD、POD活性与油分含量呈显著正相关关系,而通蓖9号油分含量仅与POD活性呈显著正相关关系,与SOD和CAT相关关系未达显著水平。说明适量施用氮肥可以提高蓖麻主茎叶片抗氧化酶活性,降低MDA含量,但通蓖11号保护酶活性对氮肥的生理响应更积极,具有更强的改善细胞中活性氧产生与清除之间的平衡能力,这是其籽粒产量和油分含量高于通蓖9号的生理原因。120 kg/hm^(2)氮肥用量是通蓖11号在西辽河平原取得优质高产的最佳施肥水平。

摘要：基因组编辑技术的出现对植物遗传育种及作物性状的改良产生了深远意义。CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeat)是由成簇规律间隔短回文重复序列及其关联蛋白组成的免疫系统,其作用是原核生物(40%细菌和90%古细菌)用来抵抗外源遗传物质(噬菌体和病毒)的入侵。该技术实现了对基因组中多个靶基因同时进行编辑,与前两代基因编辑技术:锌指核酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酶(TALENs)相比更加简单、廉价、高效。目前CRISPR/Cas9基因编辑技术已在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana benthamiana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)、番茄(tomato)等模式植物和多数大作物中实现了定点基因组编辑,其应用范围不断地向各类植物扩展。但与模式植物和一些大作物相比,CRISPR/Cas9基因编辑技术在非模式植物,尤其在一些小作物的应用中存在如载体构建、靶点设计、脱靶检测、同源重组等问题有待进一步完善。该文对CRISPR/Cas9技术在非模式植物与小作物研究的最新研究进展进行了总结,讨论了该技术目前在非模式植物、小作物应用的局限性,在此基础上提出了相关改进策略,并对CRISPR/Cas9系统在非模式植物中的研究前景进行了展望。

摘要：根据其他物种中保守的SOS1基因序列,设计简并引物,利用RT-PCR和RACE的方法克隆得到RcSOS1(NCBI注册号:KX943304.1)基因序列,开放阅读框包含3 432个核苷酸,推导编码的蛋白质有1 143个氨基酸残基组成,与麻疯树SOS1基因的同源性最高,达到了80.4%,编码一种Na^+/H^+逆向转运蛋白。疏水性分析显示RcSOS1基因编码蛋白N-末端具有12个跨膜结构域,C-末端具有一个很长且面向质膜内腔的亲水尾部。RcSOS1蛋白二级结构以α-螺旋,无规则卷曲为主,其次为延伸链和β-转角,所占比例最少。三级结构分析表明,RcSOS1蛋白是位于质膜上的Na^+/H^+逆向转运蛋白。根据RcSOS1全长序列设计带有Bam HⅠ和SalⅠ位点的全长扩增引物扩增基因全长,用Bam HⅠ和SalⅠ双酶切后与表达载体p CG-1301连接,成功构建了RcSOS1基因的正义表达载体,为深入研究RcSOS1基因的功能及耐盐的调控作用提供了帮助。

摘要：为发掘耐盐相关基因,以蓖麻叶片为材料,设计特异性引物,克隆蓖麻Na^+/H^+逆向转运蛋白基因(NhaD),并对该序列进行生物信息学分析。结果表明,NhaD全长1 743 bp,可编码580个氨基酸。将其命名为Rc NhaD。其编码蛋白的分子量为61.821 kD,等电点(pI)值6.74。利用DNAMAN软件对该序列与其它植物氨基酸序列进行同源性比对,结果显示与木薯等植物的同源性在85%以上,该蛋白含有ArsB蛋白的功能域,属于ArsB/NhaD转运蛋白家族成员。对其二级结构分析显示该蛋白为疏水性蛋白,该蛋白具有11个跨膜区域,是典型的跨膜蛋白。根据Rc NhaD全长设计带有KpnⅠ与XbaⅠ酶切位点的引物扩增出序列全长,用KpnⅠ与XbaⅠ进行双酶切后与表达载体pCG-1301连接,成功构建了Rc NhaD的表达载体。本研究为进一步研究该基因功能提供指导。

摘要：为挖掘蓖麻耐盐相关基因,以盐生植物蓖麻(Ricinus communis L.)叶片为材料。设计特异性引物,克隆高亲和性钾离子转运蛋白(high-affinity K+transporter,HKT)耐盐基因,并对其序列进行生物信息学分析。结果表明,该基因全长1 596 bp,编码531个氨基酸,推测分子量为59.74 kD,等电点(pI)为9.32。多重序列比对和系统发育树分析表明该蛋白与木薯和橡胶树的同源性最高,分别为69.13%和67.03%,且与HKT1蛋白家族成员同源性较高,为S-G-G-G类型蛋白,推测该蛋白为HKT1类蛋白。二级结构预测蓖麻HKT蛋白有9个跨膜结构域,主要定位于内质网上,是典型的跨膜蛋白。根据蓖麻HKT基因序列设计带有Bam HⅠ和PstⅠ酶切位点的引物扩增出全长基因,用限制性内切酶Bam HⅠ和PstⅠ进行双酶切后与表达载体pCHF-3300连接。本研究成功构建了蓖麻HKT基因的表达载体,为进一步研究该基因的转化及功能验证提供参考。