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gale基因在烟草中表达改变细胞糖分含量及提高植株耐旱性

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galE基因在烟草中表达改变细胞糖分含量及提高植株耐旱性

Analysis on Formation Reason of a gale Induced by Bohai Sea Cyclone

植物分子生物学与现代农业——2010全国植物生物学研讨会

作者：尹海英李丽华杨爱芳山东大学生命科学学院

gale(UDP-半乳糖-4-差向异构酶)催化UDP-葡萄糖和UDP-半乳糖的相互转化。它是大肠杆菌中参与半乳糖代谢的关键酶,但其在植物体内的确切生理功能还是未知的。我们将来自大肠杆菌的gale基因在烟草体内表达后,测定了转基因植株的gale酶活性... 详细信息

gale(UDP-半乳糖-4-差向异构酶)催化UDP-葡萄糖和UDP-半乳糖的相互转化。它是大肠杆菌中参与半乳糖代谢的关键酶,但其在植物体内的确切生理功能还是未知的。我们将来自大肠杆菌的gale基因在烟草体内表达后,测定了转基因植株的gale酶活性,发现该酶在pH7-9之间具有活力,最适pH为7.5-8,最适酶

关键词： gale 转基因糖分色谱法耐旱性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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Meteorological and Environmental Research 2012年第1期3卷 26-31页

作者： SIll Lei Yantai Meteorological Bureau in Shandong Province Yantai 264003 China

[ Objective] The research aimed to analyze formation reason of a gale induced by Bohai Sea cyclone. [ Method] Yantai buoy station and Jimu Island automatic station were selected as reference of the actual situation. gale weather process which occurred in Yantai during 26 -27 April, 2010 was analyzed. [ Result] This gale weather was caused by Bohai Sea cyclone. Upper strong cold air invaded, which promoted ground low pressure quickly developing and deepening into Bohai Sea cyclone. Momentum download effect of the upper wind made ground wind speed in- crease. In forecast process of the gale, weather online and Yantai Grapes model both had basic accurate forecasts to magnitude, direction and influ- ence system of the gale, especially to the wind field at 10 m. [Conclusion] This research provided reference basis for forecast of such gale in future.

关键词： Bohai Sea cyclone gale Wind profile Momentum download China

A METHOD FOR DETERMINATION OF gale REGION OVER OCEANSURFACE BY TROPICAL CYCLONE USING T_(BB)

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Journal of Tropical Meteorology 1999年第2期5卷 208-213页

作者：杨祖芳李伟华

With black-body temperature (TBB) from GMS infrared cloud imagery for 16 tropical cyclones in 1996 -- 1997 and domestic and overseas reports of gale by tropical cyclones as well as some conventional andshipboard wind reports, a number of conceptual charts are statistically summarized to determine ranges of galesOn near gale and 10 of the storm. A method by which the radius of gale is operationally useful has beed tested.

关键词： black-body temperature (TBB) tropical cyclone, near gale and storm gale

Analysis on Extreme gale of Capital Airport

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Meteorological and Environmental Research 2017年第4期8卷 12-14,19页

作者： Huang Jixiong Ji Pengfei Meteorological Center Air Traffic Management Bureau of North ChinaCAACBeijing 100621China

Observation data of extreme gale in Capital Airport during 1976-2013 were analyzed,and climate characteristics of extreme gale in Capital Airport were summarized. Moreover,three extreme gale weather processes with larger influences on December 10,2010,November 22,2011 and March 9,2013 were contrasted and analyzed,and results showed that extreme gale in Capital Airport mainly appeared during March-April or December-January. Occurrence frequency of extreme gale was the most from late afternoon to evening,and the minimum was from night to morning,while peak appeared during 14:00-15:00. Extreme gale of Capital Airport was dominated by northwest gale at the rear of cold front,and the peak occurred at the wind direction of 330°. The common effect of strong cold high pressure going south at the rear of ground cold front and highaltitude transverse trough turning vertical was main cause of extreme gale in Capital Airport,and momentum transmission below 500 hP a also had an important effect in the generation of extreme gale.

关键词： Extreme gale Cold front Northeast low pressure Momentum transmission Transverse trough turning vertical

Analysis on the gale and Dust Weather in Zhangjiakou City on May 11,2011

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Meteorological and Environmental Research 2018年第4期9卷 5-10页

作者： Tong Lixian Zhao Haijiang Zhangjiakou Meteorological Bureau of Hebei Province Zhangjiakou 075000 China

On May 11,2011, the gale and dust weather appeared in Zhangjiakou City. By analyzing the conventional meteorological data, it was found that the gale and dust weather occurred by the combined effect of the cold air splitting from the bottom of the high-altitude cold vortex and the Mongolian cyclone. The strong cold advection in the middle and lower layers provided the gale weather with driving force. The humidity conditions at middle and lower layers in Zhangjiakou City and its upstream region contributed to the weather process. Finally, the strong and wide rise district provided a more favorable power condition for the maintenance and transmission of the dust to the eastern region.

关键词： gale Dust Causes Zhangjiakou City

Spatial and Temporal Variation Characteristics of gale Days in China from 1961 to 2016

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Meteorological and Environmental Research 2019年第2期10卷 1-9,14页

作者： Kong Feng School of Public Policy and Management Tsinghua University Center for Crisis Management Research Tsinghua University Center for Social Risk Assessment in China Tsinghua University

Based on data of hail days at 2 481 stations during 1961-2016,the temporal and spatial distribution characteristics and periodic variation of gale days in China and seven geographical regions were analyzed by using a variety of statistical methods. The results showed that: in time,the gale days in China and the seven geographical areas all showed a decreasing trend from 1961 to 2016. In the Tibet( Southeast China and Southwest China) region,the annual number of single-station gale days was the most( least),but the decrease ratio was the least( most). In the significance oscillation period,it was 14 years in the whole country,60 years in Northeastern China,Northern China and east part of Northwestern China,7,14 and 60 years in the west of Northwestern China,Southwestern China and Southeastern China,7 and 60 years in the Tibet region. The mutation of gale days generally occurred in 1991,1993,1989,1997,1986,1997,1992 and 1984 in the whole country,Northeastern China,Northern China,east part of Northwestern China,west part of Northwestern China,Tibet,Southwestern China and Southeastern China,but only the east of Northwestern China and Tibet region passed 0. 05 of significance test. In space,the annual average gale days showed the pattern of southeast low and northwest high in China from 1961 to 2016. The annual average gale days were more abundant in the central and western Tibet,the southern Qinghai,eastern Xinjiang,western Sichuan,northern Inner Mongolia and northern Gansu. These regions were dominated by positive anomaly in the 1970 s and the 1980 s,but negative in other decades. Annual gale days in most regions of China showed a decreasing trend during 1961-2016,and fluctuation presented high in east region and low in west region beside " Hu Huanyong line".

关键词： Climate change gale days Temporal and spatial patterns Variation trends Fluctuation characteristics China

galU和gale基因敲除对副猪嗜血杆菌脂寡糖分子质量的影响

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动物医学进展 2013年第11期34卷 66-68页

作者：李静怡徐成刚冯赛祥贺现辉邹易廖明华南农业大学兽医学院农业部兽用疫苗创制重点实验室广东广州510642

副猪嗜血杆菌所引起的疾病每年给全世界养猪业造成巨大的经济损失,但是其毒力因子和致病机制仍不清楚。galU(编码UDP-葡萄糖焦磷酸化酶)和gale(编码UDP-半乳糖-4’-异构酶)是与多糖合成相关的2个基因,为了解它们的缺失对副猪嗜血杆菌脂... 详细信息

副猪嗜血杆菌所引起的疾病每年给全世界养猪业造成巨大的经济损失,但是其毒力因子和致病机制仍不清楚。galU(编码UDP-葡萄糖焦磷酸化酶)和gale(编码UDP-半乳糖-4’-异构酶)是与多糖合成相关的2个基因,为了解它们的缺失对副猪嗜血杆菌脂寡糖分子质量的影响,利用热酚法抽提脂寡糖,经过SDS-PAGE和银染。结果显示,galU和gale的缺失导致脂寡糖的泳动速度明显加快,表明这两个基因与脂寡糖的分子质量密切相关。

关键词：副猪嗜血杆菌脂寡糖 galU gale

susA、gale和lgtC基因转入烟草及转基因植株糖分分析

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susA、galE和lgtC基因转入烟草及转基因植株糖分分析

作者：张艳芳山东大学

学位级别：硕士

植物作为生物反应器具有许多微生物、动物细胞培养系统所不具备的优点：1)可对真核蛋白进行正确的翻译后加工，形成有活性的分子：2)不需要复杂的发酵产物后提取和分离、纯化过程：3)可利用自身丰富的底物，生产成本相对低廉;4)不涉及... 详细信息

植物作为生物反应器具有许多微生物、动物细胞培养系统所不具备的优点：1)可对真核蛋白进行正确的翻译后加工，形成有活性的分子：2)不需要复杂的发酵产物后提取和分离、纯化过程：3)可利用自身丰富的底物，生产成本相对低廉;4)不涉及公众目前非常关心的有关转基因动物伦理道德的问题和产品病毒污染等问题。因此，转基因植物将成为一种新的潜力巨大的生物反应器。迄今为止，已有大量的有关利用植物生产活性蛋白用于医药、食品、工业等领域的可行性文献，也有利用植物生产高附加值碳水化合物和脂类的报导。植物通过光合作用在叶中合成糖类物质，然后从叶中转移到根、(块)茎、籽粒等贮存器官中，采用遗传改良方法改变植物组织的糖代谢途径，有可能使植物成为生产高附加值寡糖、多糖和糖蛋白的生物反应器。 Globotriose是一种具有重要价值的寡糖。在大肠杆菌中，它的合成需要3个关键酶基因：1) susA，编码Sacrose synthase(EC2.***.1.13);2) gale，编码UDP-galactose 4-epimerase(EC 5.1-3.2);3) lgtC，编码a-1，4-galactosyltransferase(EC 2.4.1.x)。在植物中Globotriose因缺少这三种酶而不能被合成。本工作拟将上述基因转入模式植物烟草，探讨利用转基因烟草合成Globotriose的可能性。首先将上述基因分别正、反向克隆到植物表达载体pCAMBIA1300-35S-Tnos-als的KpnI位点，共得到6个重组质粒plgtC(+/-)、pgale(+/-)和psusA(+/-)。用携带上述质粒的农杆菌转化烟草无菌苗叶盘，在加有选择剂的培养基上筛选后获得转化植株。对转化植株进行PCR检测和Northern杂交鉴定，证明外源基因已转入烟草并活跃表达。对转基因烟草植株的可溶性总糖分析发现，转正义susA基因的烟草植株可溶性糖含量比对照植株有一定提高，在检测的4个株系中，除1个差异不显著外，其余3个株系均达差异显著水平(P≤0.05)：这3个株系间可溶性糖含量虽有差异，但差异不显著。转反义susA基因的烟草株系，其可溶性糖含量与对照株系相比，除1个差异不显著外，其余3个株系均极显著(P≤0.01)提高。转正义gale基因的5个株系中有2个株系可溶性糖含量较对照有明显提高，差异极显著(P≤0.01)：1个株系可溶性糖含量与对照相比显著提高，达到差异

关键词： susA gale lgtC 转基因糖代谢

转gale基因烟草的耐旱性分析及其可能机理的探讨

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转galE基因烟草的耐旱性分析及其可能机理的探讨

作者：李丽华山东大学

学位级别：硕士

据不完全统计,全世界的陆地面积中约有三分之一是干旱、半干旱土地,且该比例有逐年上升的趋势。干旱对全球农作物产量的影响在诸多自然逆境中居首位,其危害相当于其它自然灾害之和。因此,植物耐早机理相关研究及探索如何提高植物抗旱能... 详细信息

据不完全统计,全世界的陆地面积中约有三分之一是干旱、半干旱土地,且该比例有逐年上升的趋势。干旱对全球农作物产量的影响在诸多自然逆境中居首位,其危害相当于其它自然灾害之和。因此,植物耐早机理相关研究及探索如何提高植物抗旱能力长久以来都是科学家关注的热点之一。从分子水平上阐明植物抗旱性的物质基础及其生理功能,从而通过基因工程方法创造耐旱新品种是植物抗旱性研究的一个重要领域。干旱胁迫对植物的影响广泛而深刻,可以影响到从种子萌发、营养生长和生殖生长,一直到开花结实;同时干旱还能影响到植物的诸多生理代谢过程,如光合作用、呼吸代谢、水分和营养元素的吸收转运、各种酶的活性和有机物质的转化、运输和积累等。植物抗逆生理上的适应主要有生物膜结构与功能的适应、渗透物质调节、抗氧化作用等等,而在分子水平则诱导了耐旱相关基因的表达。目前已知的,可以增强植物耐旱性的糖类物质主要是一些可溶性糖类,包括海藻糖、蔗糖、棉子糖系列寡糖及糖蛋白等,其抗旱作用机理主要是参与渗透调节、保护生物膜系统、清除氧自由基以及通过参与抗旱信号转导途径来调控相关基因的表达等。 gale基因来源于大肠杆菌,该基因编码UDP-galactose-4-epimerase （EC5.***.3.2）,该酶在正常的代谢途径中催化由UDP-葡萄糖向UDP-半乳糖的可逆转换。本工作以转gale基因T3代烟草作为研究材料,包括转正义基因和转反义基因株系,探讨了gale基因在提高烟草耐旱性方面的作用及其可能的作用机理。PCR及RT-PCR实验结果表明,gale基因稳定存在于转基因烟草中,并活跃表达。对转基因烟草在种子萌发阶段和幼苗期分别进行干旱胁迫处理,测定其抗旱相关的生理生化指标及该基因的表达变化,得到的主要实验结果如下：在含有相同浓度甘露醇的培养基上,转正义基因的烟草植株的种子萌发率高于转反义基因植株和未转基因对照植株。幼苗在200 mM和250 mM甘露醇的胁迫条件下培养,转正义基因株系的小苗可表现出比较明显的生长优势,并在根长和生物量方面都要显著优于转反义基因及对照株系小苗,表明转基因烟草中gale基因的表达提高了烟草种子萌发阶段及苗期的耐旱性。对9-11叶期的烟草植株进行干旱胁迫处理,分别于处理前、轻度萎蔫、重度萎蔫和恢复浇水后取材,分析目的基因的表达及其产物的变化情况,并测定光合作用相关参数、膜损伤参数、抗氧化保护酶系等生理指标。对gale基因的表达及表达产物活性进行检测,实验结果表明,干旱处理后gale基因表达活性随着萎蔫程度的加强而增强,且表达产物也表现出同样的趋势,表明该基因的表达与耐旱性紧密关联。进一步对胁迫前后植株进行光合系统参数分析,在光系统Ⅱ没有受损的情况下,正义株系L54在气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾作用等方面的指标都显著优于反义株系L23及对照株系WT;同时叶绿素含量也不断下降,光合速率和叶绿素含量导致光合功能衰退过程中,碳同化效率和光能转化效率失衡,使多余电子传递给氧而形成活性氧;比较三个株系的抗氧化保护酶系统中SOD和POD的活性,结果表明,株系L54的两个酶活性都有比较显著的优势,在主要的抗氧化保护酶SOD活性方面优势尤其明显,说明该基因在干旱胁迫条件下对烟草的抗氧化保护起到积极的作用;进一步的膜损伤测定结果表明,株系L54的离子渗漏要显著小于株系L23及WT的,产生的过氧化产物丙二醛也显著少于株系L23及WT的;在干旱胁迫下,植株脯氨酸含量有很大幅度的升高,株系L54的脯氨酸含量与未处理相比提高10.70倍。综合渗透势的变化及糖分含量的测定结果,可以确定L54株系在受到干旱胁迫后,通过维持细胞渗透势来抵抗干旱的能力要显著强于L23及WT株系。通过以上对干旱胁迫下转基因植株的基因表达及生理生化指标的分析可知,gale基因的正义表达能够提高转基因烟草植株的抗旱能力,推测其可能的作用机理是：gale酶催化生成的产物参与到渗透保护物质蔗糖的生物合成中;蔗糖进一步参与到半乳糖肌醇及棉子糖的合成过程中,半乳糖肌醇和棉子糖一方面可作为渗透调节因子发挥作用,另一方面可能起到保护植物细胞免受非生物胁迫引起的过氧化物分子的攻击;蔗糖还可能参与到了烟草的干旱胁迫应答反应中。

关键词： gale 转基因烟草耐旱性机理探讨