[目的]为增强不结球白菜对芜菁花叶病素养(TuMV)的抗性,研究探讨了不结球白菜中BcCHC1蛋白与TuMV之间的相互作用机制.[方法]首先从不结球白菜中鉴定出重链网格蛋白(CHC)基因家族的成员BcCHCs,随后克隆了 1个代表性的CHC1基因,并对其进行了亚细胞定位分析.通过双分子荧光互补实验(BiFC)筛选出与BcCHC1蛋白相互作用的TuMV蛋白,并利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)来沉默BcCHC1基因,以评估其功能.[结果](1)成功克隆了不结球白菜的BcCHC1基因,该基因的编码序列长5 124碱基对,编码1 708个氨基酸.(2)在TuMV感染不结球白菜30 d后,实时荧光定量PCR分析显示,感染TuMV的不结球白菜中BcCHC1基因的表达量显著降低.(3)亚细胞定位研究表明,BcCHC1蛋白主要定位于烟草表皮细胞的细胞膜和细胞核.(4)BiFC实验进一步证实,BcCHC1蛋白能够与TuMV的CI和6K2蛋白发生相互作用,其中与CI的互作主要发生在细胞核内,而与6K2的互作则主要位于细胞膜.(5)通过对BcCHC1基因沉默株系的观察发现,沉默Bc-CHC1基因会导致植株死亡.[结论]BcCHC1蛋白通过与TuMV的CI和6K2蛋白相互作用,影响网格蛋白依赖的内吞作用途径及病毒复制,从而调控TuMV对不结球白菜的侵染.然而,BcCHC1基因调控TuMV侵染不结球白菜的具体机制仍需进一步研究.

目的 研究芜菁的化学成分,发现其活性成分.方法 芜菁经甲醇回流提取、硅胶柱层析、薄层层析、Sephadex LH-20 柱层析进行分离纯化,波谱分析(核磁共振氢谱、碳谱)确定结构谱.结果 从该药用植物分离得到17 个化合物,分别为:(1)1-(4-羟基苯基)-2-丙酮;(2)4-(2-丁氧基乙基)苯酚;(3)1-甲氧基-3-吲哚乙腈;(4)2,2′-oxybis(1,4)-di-tert-butylbenzene;(5)单棕榈酸甘油酯;(6)邻苯二甲酸-1-丁酯-2-异丁酯;(7)邻苯二甲酸二丁酯;(8)1-甲氧基-3-吲哚甲醛;(9)3,7-Dimethyl-n-octan-3α-ol-1-yl-benzoate;(10)邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯;(11)β-谷甾醇;(12)TgSSTg;(13)3-吲哚甲醛;(14)咖啡酸;(15)槲皮素;(16)auriculatumA;(17)甘草黄苷.结论 1～5、8～9、12～13 均为首次从该植物分离得到.以上化合物的发现进一步丰富了芜菁的化学成分组成,为综合开发和利用芜菁植物资源提供前期的实验基础.

芜菁主要含有黄酮类、苯丙素类、多糖类等成分,药理研究表明其粗提物或纯化合物具有抗缺氧、抗氧化、抗肿瘤和保肝等多种药理活性.本文通过检索中国知网、PubMed等数据库,对近20年国内外有关芜菁化学成分及其药理活性的最新研究进展进行综述,以期为芜菁植物资源的合理开发和利用提供参考.

以H2O2诱导PC 12细胞建立氧化损伤模型,研究芜菁中性多糖(neutral polysaccharide from Brassica rapa L.,BRNP)对PC12细胞氧化损伤保护及初步作用机制.采用CCK-8法检测细胞存活率;乳酸脱氢酶(LDH)检测H2O2对PC12细胞氧化损伤的保护作用;JC-1法检测BRNP对H2O2诱导的PC12细胞线粒体膜电位的影响;Western blot法检测BRNP对H2O2诱导的PC12细胞Bax、Bcl-2和Caspase-3蛋白表达水平.结果表明,BRNP对PC12细胞无明显细胞毒性;H2O2的造模浓度和时间分别为300 μmol/L、4 h;BRNP在一定程度上可减轻H2O2对PC12细胞的氧化损伤;BRNP可降低H2O2对PC12细胞线粒体膜电位的损伤;以不同剂量BRNP干预PC12细胞后,Bax、Caspase-3蛋白表达水平均有显著降低(P＜0.05);而Bcl-2蛋白表达水平显著升高(P＜0.05).综上所述,BRNP能够改善H202诱导的PC12细胞氧化应激损伤及保护其细胞功能,其作用机制可能与抑制细胞内LDH生成、提高抗氧化酶活性及其凋亡蛋白表达水平有关.

本研究对菘蓝CY P83A 1基因进行了克隆、表达特性及原核表达研究.结果表明,IiCYP 83A 1基因组DNA全长为1 622 bp,包含2个外显子和1个内含子;cDNA全长为1 512 bp,编码503个氨基酸.IiCY P83A 1编码的蛋白包含2个跨膜结构域,无信号肽,主要定位于内质网膜,属于亲水性蛋白,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,与萝卜、欧洲油菜、西兰花和芜菁等植物的CYP83A1蛋白具有较高的同源性.qRT-PCR结果表明,IiCY P83A 1在不同组织中的表达具有显著性差异,表现为茎＞叶＞果＞花和根;在幼苗期、生长期和花期的表达量显著高于萌芽期;茉莉酸甲酯(MeJA)和伤害处理能够显著促进该基因的表达,而低温(4℃)和水杨酸(SA)处理则对其表达具有一定的抑制作用.将克隆到的IiCY P83A 1基因连接到表达载体pET-28a上,构建原核表达载体pET-28a-IiCY P83A 1并对其进行原核表达.SDS-PAGE结果显示,在E.coli BL21中成功诱导表达了CYP83A1蛋白,与预期蛋白分子量大小一致.本研究结果可为进一步研究IiCY P83A 1的功能提供实验依据.

目的 研究大孔吸药剂科附树脂纯化新疆芜菁总黄酮的工艺条件.方法 以比吸附量、吸附率、解吸率为指标,采用静态吸附对5种大孔吸附树脂进行筛选;采用UV法以上样液浓度、吸附流速、树脂柱径高比、泄露曲线、洗脱剂浓度、吸附次数、洗脱曲线等参数为指标对纯化工艺进行筛选.结果 用HPD-100大孔树脂纯化新疆芜菁总黄酮的最佳工艺为:层析柱径高比1:10,上样速率2 mL/min,上样质量浓度0.24 mg/mL,重复吸附1次,洗脱剂95％乙醇,洗脱剂用量1 BV.结论 HPD-100树脂适合于新疆芜菁总黄酮的分离与纯化.

该研究以芜菁(Brassica rapa var.rapa)为材料,克隆得到重金属ATP酶(HMA)家族1对同源基因BrrHMA2.1(GenBank登录号:MG_283237)和BrrHMA2.2(GenBank登录号:MG_283238),并对其蛋白质序列特征和基因表达模式进行分析.结果表明:(1) BrrHMA2.1和BrrHMA2.2基因的全长开放阅读框分别为2 619和2 724 bp,分别编码872和907个氨基酸;序列结构分析显示,BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白含有6个跨膜区和HMA蛋白家族保守结构域;系统进化树结果显示,BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白与拟南芥HMA家族成员AtHMA2进化关系最近.(2)亚细胞定位结果表明,BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白都定位于细胞膜上.(3)qRT-PCR分析表明,芜菁生长初期BrrHMA2.1和BrrHMA2.2基因在叶中的表达量最高;随着生长时间的延长,叶中的表达量逐渐降低,而根中的表达量逐渐增加.(4)研究发现,BrrHMA2.1受Cd2+、Zn2+、Na+、Mg2+胁迫诱导表达,BrrHMA2.2受Cd2+、Na+、Cu2+胁迫诱导表达,表明2个基因可能参与这些金属离子的转运过程.该研究结果为进一步研究植物HMA基因在重金属吸收和转运过程中的功能奠定了基础.

旨在揭示盐芥(Eutrema salsugineum)ABCG25的结构及其对干旱、盐害以及温度等胁迫的响应.以山东生态型盐芥作为材料,通过电子克隆以及RT-PCR技术,获得一个腺苷三磷酸结合盒转运蛋白G(ABCG)家族成员基因的全长cDNA序列,命名为EsABCG25,GenBank登录号为KY111263.EsABCG25全长2 154 bp,含1 983 bp的开放阅读框,编码一个含有660氨基酸的蛋白分子.该基因定位于盐芥第5染色体,含有4个外显子和3个内含子.EsABCG25蛋白具有一个核苷酸结合结构域(NBD)和一个跨膜结构域(TMD),与来源于同科植物芜菁的ABCG25亲缘关系最近.对高通量测序数据分析表明该基因在盐芥的茎部表达最为丰富,在莲座叶中表达丰度最低,且在不同组织中均有可变剪接事件.Real-time PCR结果显示,该基因表达受多种逆境影响,尤其受到ABA的明显诱导.EsABCG25具有ABCG家族的典型序列特征;该基因在盐芥不同组织中的表达丰度存在差异,表达受到多种逆境的诱导,与盐芥的抗逆性关系密切.

该研究以菘蓝叶片为材料,采用RT-PCR方法克隆菘蓝IiCYP79F1基因,并对其进行生物信息学与表达模式分析.结果表明:(1)成功获得IiCYP79F1基因的gDNA全长(2 109 bp),包含3个外显子及2个内含子,ORF全长为1 626 bp,编码541个氨基酸(GenBank登录号为KY774689.1);生物信息学分析显示,IiCYP79F1蛋白的二级结构主要由α-螺旋(43.81％)、无规则卷曲(35.49％)、延伸链(13.68％)和β-转角(7.02％)组成;其氨基酸序列与西兰花、欧洲油菜、芜菁和芝麻菜的相似性较高,其蛋白与芝麻菜的亲缘关系最近.(2) qRT-PCR分析显示,IiCYP79F1基因呈时空特异性表达,且在茎中与幼苗期高表达;MeJA、Ag+、葡萄糖和机械损伤处理均能有效促进IiCYP79F1基因的表达,而SA和低温处理则具有明显的抑制作用.该研究结果为进一步探讨IiCYP79F1在菘蓝芥子油苷生物合成中的作用奠定了基础,也为培育高芥子油苷含量的菘蓝新种质提供了新思路.

采用同源克隆法从菜心中获得3个SOD基因,并进行生物信息学分析,采用qRT-PCR分析3个基因在不同组织器官和低温胁迫下的表达模式.结果表明:(1)获得Cu/ Zn-SOD、Fe-SOD、Mn-SOD基因的ORF,分别命名为BclCZSD、BclFSD、BclMSD,序列长分别为459、639、696 bp,分别编码152、212、231个氨基酸.(2)生物信息学分析显示,3种蛋白均为稳定的亲水性蛋白,均不存在跨膜结构和信号肽,BclCZSD的二级结构以无规则卷曲为主,含有2个Cu/Zn-SOD结构域,BclFSD和BclMSD的二级结构以螺α-旋为主,含有一个相同的Mn/Fe-SOD结构域;进化分析显示BclCZSD和BclMSD与油菜最先聚在一个分支,BclFSD与甘蓝、萝卜、油菜、芜菁聚在一个分支.(3) qRT-PCR结果显示,BclCZSD、BclFSD和BclMSD基因在菜心根、茎、叶和叶柄中均有表达,且在根、茎、叶和叶柄中的表达模式不完全相同;低温条件下,3个基因的表达量随着胁迫时间的延长均呈先升高后降低的变化趋势.研究结果为进一步探讨菜心SOD基因在低温胁迫下的响应机制奠定了基础.