(1999年获河北省科技进步三等奖)
主要技术内容:作物在生长过程中,经常受到各种不良环境的影响,造成品质和产量的下降,温度是作物生长的一个重要环境因素。近年来华北地区不断遭受热浪袭击,屡创有记录以来最高温度,直接威胁着河北省农业生产的发展。六十年代后,作物耐热性的研究越来越受到人们的重视。
从七十年代发现热激蛋白(HSPs)至今,大量的研究表明,热激反应和热激蛋白的诱导是从微生物到人类的一个普遍的生物现象。八十年代后,研究集中在热激蛋白诱导的耐热性获得,热激蛋白和耐热性的关系问题一直是国内外从事热激蛋白研究的科学家们讨论的重要问题之一,但至今还未得到解决。而在我国这方面的研究尚不多见。
本项目解决的问题及创新点:
1.首次从高等植物中分离纯化细胞质HSP70、线粒体HSP70和内质网HSP70,并分析测定它们的ATP酶活性。对高等植物的热激蛋白70有关分子伴侣功能的性质进行较系统的分析。
2.获得三个拟南芥J-蛋白基因,并分别克隆进入大肠杆菌和酵母中表达,获得重组的拟南芥AtJ1和AtJ2蛋白,为研究高等植物J-蛋白的分子结构和功能提供了极好的材料。并首次研究了高等植物J-蛋白的基因结构,表明内含子的存在。
3.对小麦热激蛋白的诱导及耐热性获得之间的关系进行了深入的研究,该研究在国内是领先的。
本项目完成并在国内外发表了有关论文 21篇,其中13篇在国内发表,8篇在国际刊物上发表。被各类文献数据库收录,其中有4篇论文被SCI收录,6篇被CABI收录,AGRIS收录7篇。文章发表以后有二百多人索要这些文章,引用数十次。本研究共获得4个基因序列登记在GenBank中,之后有一些国家16个实验室索要并引用这些基因。 本研究中关于高等植物分子伴侣的研究在国际上处领先地位,关于AtJ1和AtJ2的文章发表后,引起同行的兴趣,对高等植物分子伴侣的理论研究有重要贡献。另外本研究中植物热激蛋白与耐热性的关系研究以及热激蛋白基因的克隆有很好的应用前景,从分子水平证明热激蛋白具有提高生物耐热性的功能,其结果为今后研究热激蛋白分子结构和功能提供很好的材料,也为通过基因工程的手段培育耐热品种提供理论和物质基础。
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