基于适配体的纳米金比色法快速检测微囊藻毒素-LR研究

为实现对微囊藻毒素-LR(MC-LR)的快速检测,本试验基于适配体的纳米金(AuNPs)比色法原理,通过优化盐溶液浓度、MC-LR的适配体浓度,建立了一种灵敏、简单、高效的检测方法。依据已报道的微囊藻毒素的原始适配体序列,利用Mfold软件对其二级结构进行拟合分析,采用定点突变法优化适配体序列,获得与原适配体(Apt-1)结构完全不同的适配体-3(Apt-3)。其中(Apt-1)-AuNPs体系检测MC-LR,目视检测限为70 ng·mL^-1,(Apt-3)-AuNPs体系则能达到30 ng·mL^-1;当体系NaCl浓度为0.05 mol·L^-1时,适配体浓度为0.06 μmol·L ^-1,以Apt-3构建的AuNPs定量检测MC-LR,其线性范围为0~120 ng·mL^-1,线性回归方程为y=0.007x+0.564(R²=0.988 5),线性关系良好,其理论最低检测限为7.08 ng·mL^-1。同时对建立的Apt-AuNPs体系的特异性进行考查,结果表明,与Apt-1相比,经突变后的Apt-3依然具有高特异性,与MC-LR的亲和力提高。本研究为后续进行适配体序列与结构的优化,开发灵敏度更高的传感器提供了依据。     

薄壳山核桃CiSULTR2.1基因的克隆与表达分析

为探究薄壳山核桃CiSULTR2.1基因功能及表达特征,以一年生薄壳山核桃实生苗为材料,利用RT-PCR和PCR技术克隆CiSULTR2.1基因全长,利用RT-qPCR技术分析其在不同浓度硒酸盐处理下的表达情况。结果表明,克隆得到1 902 bp的序列,经分析此序列属硫转运蛋白基因CiSULTR2.1全长开放阅读框的cDNA,编码633个氨基酸。CiSULTR2.1蛋白分子质量为68 943.37 Da,为疏水性的非分泌蛋白,无信号肽,结构稳定,二级结构主要由α-螺旋(51.18%)、延伸链(12.64%)和无规则卷曲(31.28%)构成,包含硫转运蛋白典型的Sulfate-transp结构域(PF00916)和STAS结构域(PF01740)。RT-qPCR分析结果表明,CiSULTR2.1在薄壳山核桃幼苗根与叶中均有表达,40、80 μmol·L^-1硒酸盐处理下,12 h出现表达高峰,此后表达量明显下降;而0.5 μmol·L^-1硒酸盐处理下,CiSULTR2.1表达高峰出现时间延后至48 h。硒酸盐浓度过高时,CiSULTR2.1表达量显著下降且低于对照。CiSULTR2.1基因能够快速响应40、80 μmol·L^-1高浓度硒酸盐的诱导,而0.5 μmol·L^-1低浓度硒酸盐需要较长时间才能诱导其高表达。高浓度硒酸盐处理较长时间对植物产生毒性效应,植物对硒酸盐的吸收减少,硒含量降低。本研究结果为薄壳山核桃CiSULTR2.1基因功能及硒吸收机制的研究提供了理论依据。     

基于Dual RNA-seq分析的褪黑素影响萝卜与链格孢菌互作的作用研究

由芸薹链格孢菌(Alternaria brassicae)严重影响萝卜(Raphanus sativus)生产,外源喷施褪黑素可减轻病症,但褪黑素同时存在于植物和微生物中,外源喷施时可对感病植株上寄主和病原物的生命活动均有影响,其介导寄主-病原菌互作的作用模式。为解析褪黑素参与调控病叶上萝卜和链格孢菌互作的生理和基因转录机制,本研究通过对感黑斑病萝卜叶面外施0~1 500 μmol·L^-1浓度褪黑素,检测病情指数变化,同时利用互作转录组分析0、500和1 500 μmol·L^-1褪黑素处理下萝卜和链格孢菌转录水平变化。结果显示,50~500 μmol·L^-1褪黑素可分别显著提高萝卜和链格孢菌双方的生长势和抗逆性,且500 μmol·L^-1表现最优,1 000和1 500 μmol·L^-1与500 μmol·L^-1相比作用较小,呈明显剂量依赖型模式,但500 μmol·L^-1褪黑素处理下,萝卜对链格孢菌抗性明显提升。Dual RNA-seq检出萝卜基因组reads比对率>88%,链格孢菌基因reads比对率≤0.06%,萝卜差异表达基因数显著高于链格孢菌检出数。对萝卜及链格孢菌生长及抗逆性调控相关基因表达模式进行验证,基因表达模式基本与表型反应一致。综上所述,褪黑素介导萝卜与链格孢菌的作用存在低浓度促进、高浓度抑制的剂量依赖性效应,500 μmol·L^-1浓度下褪黑素对双方均具生长促进作用,但褪黑素对寄主的影响超过对链格孢菌的影响,最终表现为诱导萝卜对链格孢菌抗性增强。本研究为褪黑素在萝卜黑斑病抑制中的应用提供了数据支撑和理论基础,并在转录水平上初步解析了褪黑素参与萝卜对链格孢菌抗性变化的作用模式。     

高粱转录因子SbWRKY71基因的克隆及其在逆境胁迫下的表达分析

为了探究WRKY转录因子在植物抵抗逆境胁迫方面的重要作用,本研究通过基因克隆的方法,从高粱BTx623中克隆得到一个WRKY转录因子基因(SbWRKY71),该转录因子基因全长1 335 bp(phytozome登录号:Sb04g005520),编码364个氨基酸,分子量为38.95 kDa;预测该转录因子定位于细胞核,具有WRKY转录因子典型的保守结构域,且该蛋白属于WRKY蛋白家族的第Ⅱ组成员。系统进化树分析表明,高粱SbWRKY71氨基酸序列与禾本科作物玉米ZmWRKY71的亲缘关系最近,为75%;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测表明,SbWRKY71基因表达具有组织特异性,在叶中表达丰度最高,茎中最低。经激素水杨酸(SA,1 mmol·L^-1)、吲哚-3-乙酸(IAA,10 μmol·L^-1)和脱落酸(ABA,200 μmol·L^-1)处理后,SbWRKY71的表达量呈现先下降后升高再下降的趋势;在γ-氨基丁酸(GABA)和甘露醇(D-Mannitol,300 mmol·L^-1)模拟干旱胁迫以及氯化钠(NaCl,250 mmol·L^-1)盐胁迫处理下,SbWRKY71的表达量均先升后降,分别在3、6和9 h达到最大值;高粱经病原相关分子模式(PAMPs)flg22(100 nmol·L^-1)、翻译延长因子(elf18,100 nmol·L^-1)处理后,SbWRKY71表达均受到抑制,但在几丁质(Chitin,8 nmol·L^-1)处理下,SbWRKY71受到诱导表达。本研究为进一步探索SbWRKY71基因在调节高粱抗性、响应激素以及逆境胁迫应答等过程中的作用机制提供了基础。     

外源NO对镉胁迫下草地早熟禾种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究可缓解草地早熟禾镉胁迫的最适有效硝普钠(SNP)浓度,以草地早熟禾品种蓝月为试验材料,SNP为NO供体材料,研究不同浓度NO对镉胁迫下草地早熟禾叶片生理特性的影响。结果表明,镉离子浓度为200 μmol·L^-1时草地早熟禾的生长受到严重抑制,施加SNP(<100 μmol·L^-1)能够促进草地早熟禾种子发芽,增加草地早熟禾幼苗叶绿素含量,提高叶片干物质量、相对含水量,以及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而其游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量均有所降低。表明低浓度NO(<100 μmol·L^-1)可有效缓解草地早熟禾镉胁迫,高浓度SNP(>100 μmol·L^-1)则表现出抑制作用。本研究结果为草地早熟禾修复镉污染土壤提供了理论依据。     

高亲和力大豆凝集素单抗制备及免疫学特性鉴定

为制备高亲和力的大豆凝集素(SBA)单克隆抗体,本试验以50 μg SBA蛋白/200 μL乳化液/只的剂量免疫BALB/c小鼠,间接ELISA和间接竞争ELISA鉴定多抗血清效价和灵敏性。选择血清效价和灵敏性较好的小鼠进行细胞融合。通过有限稀释亚克隆筛选出能稳定分泌SBA单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞株。采用体内诱生腹水法批量制备SBA单克隆抗体并对其免疫学特性进行鉴定。结果表明,SBA免疫的4只小鼠中,1号小鼠效价最高且灵敏性最好,半数抑制浓度(IC₅₀)为571.4 μg·L^-1。选取该小鼠进行细胞融合,并最终得到1株杂交瘤细胞,命名为5B4E10。制备的SBA单克隆抗体的效价达到1∶409 600 以上,IC₅₀为82.04 μg·L^-1,亚型为IgG1型,亲和力常数(Ka)为1.83×10⁹ L·mol^-1。且该抗体与大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和其他抗营养因子无交叉反应。本研究结果为建立大豆及其制品中SBA的免疫学检测方法奠定了良好的抗体基础。     

NO处理对采后映霜红桃果实冷害及呼吸作用的影响

为探究一氧化氮(NO)处理对桃果实冷藏期间冷害及呼吸作用的影响,本研究以映霜红桃果实为试验材料,采用不同浓度NO(0、5、10、15 μL·L^-1)处理,检测桃在4℃贮藏期间冷害症状、冷害指数、硬度、呼吸速率、呼吸途径关键酶的变化。结果表明,10 μL·L^-1NO处理延缓了桃冷害的发生,显著降低了冷害指数、呼吸速率(P<0.05),维持了桃果实的硬度,使果实正常软化后熟。同时,10 μL·L^-1NO处理通过抑制桃果实糖酵解、三羧酸(TCA)循环、细胞色素氧化酶途径关键酶—葡萄糖磷酸异构酶(GPI)、琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素氧化酶(COX)的活性(P<0.05),抑制了果实呼吸速率,延缓了果实衰老。10 μL·L^-1 NO处理通过提高磷酸戊糖途径关键酶—葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGDH)的联合活性及抗氰呼吸途径关键酶—交替氧化酶(AOX)的活性,增强了桃果实的抗冷性,减轻了桃果实的冷害。本研究结果为NO在桃果实贮藏保鲜中的应用提供了理论依据。     

长白猪Plin3、Plin5基因克隆及表达规律研究

脂滴包被蛋白3(Plin3)和脂滴包被蛋白5(Plin5)是细胞内脂滴包被蛋白(PAT)家族的成员,在脂滴合成方面具有重要作用。为探究Plin3和Plin5在长白猪中的序列和表达特征,利用PCR技术扩增该基因,采用生物信息学分析两者的序列特征,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在长白猪11个不同组织中的表达特征。结果表明,长白猪Plin3序列全长1 403 bp,Plin5全长1 397 bp,两种蛋白二级结构均以α-螺旋为主,无规则卷曲次之,不存在跨膜结构,无信号肽结构,有多个磷酸化位点。检测两种基因在不同组织中的表达水平发现,Plin3在长白猪的11个组织中均有表达,其中在脾脏中的相对表达量显著高于其他组织(P<0.05),肝脏次之;Plin5在脂肪组织中的相对表达量显著高于其他组织(P<0.05),而在大肠和小肠中不表达。本研究为进一步探究长白猪Plin3和Plin5在脂质代谢中的作用机制提供了理论依据。     

罗汉果皂苷提取物对INS-1胰岛β细胞糖脂毒性的保护作用研究

为阐明罗汉果皂苷提取物(MGE)对胰岛β细胞糖脂毒性的保护作用,本试验通过噻唑蓝(MTT)比色法、Hoechst 33342/PI荧光染色法和Western blotting研究MGE对高糖、高脂诱导INS-1胰岛β细胞活力降低、凋亡及促凋亡因子caspase 3表达水平的影响。结果表明,在0.1~100 μg·mL^-1浓度范围内,MGE对INS-1细胞无明显细胞毒性(P>0.05)。高糖、高脂处理使INS-1胰岛β细胞活力显著降低(P<0.05),而MGE(0.1~100 μg·mL^-1)干预可明显增强INS-1细胞活力,并呈一定的剂量效应关系。与高糖高脂模型组相比,100 μg·mL^-1MGE干预使INS-1胰岛β细胞活性上升了15.5%。荧光染色表明,MGE处理明显抑制了高糖、高脂诱导的INS-1胰岛β细胞凋亡。免疫印迹结果表明,高糖、高脂处理的INS-1胰岛β细胞,cleaved caspase 3蛋白表达水平显著上调,而MGE干预显著下调cleaved caspase 3水平(P<0.05)。本研究结果表明,MGE干预改善了胰岛β细胞的糖脂毒性,抑制了细胞凋亡,其抗凋亡作用可能与抑制caspase 3的剪切活化有关。本研究结果为罗汉果高附加值产品的开发及天然、安全降糖功能因子的筛选提供了一定的理论依据。     

海藻糖对转C4型PEPC水稻种子萌发耐旱性的影响

为揭示海藻糖参与高表达转玉米C₄型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(C₄-PEPC)水稻(Oryza sativa)(简称PC)在干旱胁迫下种子萌发的生理机制,本研究以PC及其未转基因野生型受体Kitaake(简称WT)种子为材料,研究外施不同浓度海藻糖联合干旱处理下,其种子活力、萌发过程中可溶性糖和脯氨酸含量、α-淀粉酶活性,以及α-淀粉酶、PEPC、糖信号、部分海藻糖相关基因的表达。结果表明,干旱处理均显著抑制了两材料的发芽率,并且抑制了芽的生长;外施低浓度海藻糖可缓解干旱对种子萌发的抑制,与WT相比,PC对海藻糖更加敏感,当海藻糖浓度为0.5 mmol·L^-1时已表现出明显的缓解效应,且较10 mmol·L^-1海藻糖对WT的缓解效果更佳。外施0.5 mmol·L^-1海藻糖联合干旱处理可以维持水稻的种子活力、种子内渗透调节物质含量以及α-淀粉酶活性,尤其有益于PC。外施0.5 mmol·L^-1海藻糖通过上调PC内依赖钙信号的CBL1-OsSnRK3.1/3.23基因的表达,激活OsK1a-OsMYBS1/2-OsAmy3/8途径;同时诱导OsTPP1/7合成海藻糖,上调蔗糖和葡萄糖含量,进而增强糖代谢,维持种子萌发。此外,海藻糖也上调了SAPK8/9/10和C₄-PEPC的转录水平,使PC在芽期表现耐旱。本研究结果为改善直播稻田的发芽率和“C₄稻”的创制提供了新线索。     

裸脚菇0612-9提取物对柑橘青、绿霉的抑菌活性及作用机制

为探索裸脚菇0612-9提取物(GSFE)对意大利青霉(Penicillium italicum)和指状青霉(P. digitatum)的抑菌活性和作用机理,本试验采用菌丝生长速率法测定GSFE对意大利青霉和指状青霉的抑菌活性,分析GSFE处理后意大利青霉和指状青霉的菌丝形态、细胞膜通透性和麦角固醇含量变化情况,并通过靶位竞争剂试验探究GSFE的抑菌机理。结果表明,GSFE对意大利青霉和指状青霉的半有效浓度(EC₅₀)值分别为116.76和147.74 μg·mL^-1,最小抑菌浓度(MIC)均为200 μg·mL^-1;经质量浓度为EC₅₀和MIC的GSFE处理后意大利青霉和指状青霉菌丝体均发生严重的皱缩、干瘪,并且胞内呈空泡状结构,细胞质大量减少,胞外相对电导率显著上升,菌体内核酸、可溶性蛋白等胞内物质含量显著降低。这表明意大利青霉和指状青霉细胞膜通透性增加,胞内物质外泄,细胞膜完整性遭到破坏。经浓度为EC₅₀的GSFE处理的意大利青霉和指状青霉菌丝体,其麦角固醇含量均显著降低,分别仅为对照组的17.92%和20.13%。由此可见,GSFE主要通过抑制意大利青霉和指状青霉菌丝体的麦角固醇合成而损伤病原真菌细胞膜的结构和功能。本研究结果为后续开发新型微生物源柑橘采后保鲜剂提供了设计思路。     

苯并芘(BaP)对鲤鱼肝、肾抗氧化、非特异性免疫能力及组织结构的影响

为探究苯并芘(BaP)对鲤鱼的毒性机制,本研究检测了不同浓度BaP(0、0.1、0.5、1.0 μg·L^-1)暴露对鲤鱼肝、肾组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)及非特异性免疫酶溶菌酶(LZM)、酚氧化酶(PO)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)活性,以及硝基四氮唑兰(NBT)阳性细胞及肝、肾组织结构的影响。结果表明,1.0 μg·L^-1 BaP暴露30 d后,鲤鱼肝、肾组织SOD活性、MDA含量及肝组织CAT、肾组织GSH活性均显著低于对照组;1.0 μg·L^-1 BaP暴露的肝、肾组织LZM、AKP和PO活性以及肝组织ACP活性均显著低于对照组;不同浓度BaP暴露30 d后,鲤鱼NBT阳性细胞数均显著下降,且对肝、肾组织造成不同程度的损伤。相关性分析结果表明,BaP暴露浓度与肝、肾组织的SOD活性呈负相关,与MDA含量呈正相关,与肝、肾组织的AKP、ACP、PO活性呈负相关,与NBT阳性细胞数呈负相关。综上,水体中BaP暴露对鲤鱼肝、肾抗氧化和非特异性免疫能力及组织结构产生了一定程度的负面影响,本研究为水体中BaP的生态毒性效应研究提供了理论参考。     

14C-吡虫啉在苗期油菜中的吸收、转运与分布特性

为深入了解吡虫啉在植物体内的行为规律,本研究以¹⁴C-吡虫啉为研究对象,采用种衣剂拌种法,设低药种比(4.8和5.4 g·kg^-1)以及高药种比(6.0和7.2 g·kg^-1)处理,利用同位素示踪技术及现代仪器分析技术,探讨了吡虫啉在苗期甘蓝型油菜中的动态吸收变化和转运分布规律。结果表明,药种比6.0 g·kg^-1处理的苗期油菜对吡虫啉的吸收利用率最高;苗期油菜植株体内的吡虫啉含量水平总体表现为高药种比处理显著高于低药种比,而高药种比处理间无显著性差异,且二者吡虫啉含量水平分别维持在4.72~7.96和4.20~9.42 mg·kg^-1范围内。低药种比处理的苗期油菜茎中吡虫啉含量显著高于植株其他部位,且下部叶(叶1)明显高于其他叶,其放射性分配比为:茎>叶>根;高药种比处理的茎和叶1中吡虫啉含量均显著高于其他部位,其放射性分配比为:叶>茎>根;各处理组根中¹⁴C-吡虫啉的分配比均较低,在9.81%~16.37%范围内;吡虫啉更易在叶缘部位积累。吡虫啉的转运系数均大于1,且随培养时间延长而降低。综上所述,吡虫啉种衣剂处理油菜种子的适宜药种比为6.0 g·kg^-1。本研究为吡虫啉的科学使用及其环境安全性评价提供了必要的数据支撑。     

12株侧耳属食用菌菌丝中主要营养成分分析

为探究湖北省侧耳属食用菌常见栽培种的主要营养成分,采用常规方法测定了12株侧耳属食用菌菌丝中灰分、粗蛋白、粗脂肪和总糖的含量,利用高效液相色谱法测定了菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的含量。结果表明,食用菌菌丝中灰分含量为3.81%～6.65%,粗蛋白含量为11.18%～21.4%,粗脂肪含量为0.65%～3.45%,总糖含量为15.18%～24.70%,洛伐他汀含量为12.94～42.10μg·g^-1,麦角硫因含量为13.59～61.25μg·g^-1。菌株P380菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的相对含量较高,分别为42.10、51.70μg·g^-1,表明菌株P380可能是洛伐他汀和麦角硫因合成的优势菌株。本研究结果为后期生物活性物质富集培养基的筛选及侧耳属食用菌生物活性物质的合理开发与利用奠定了基础。     

SPE-UPLC-MS/MS测定葡萄酒中的高氯酸盐

为建立前处理简单、定量准确、灵敏度高的葡萄酒中高氯酸盐的快速测定和分析方法,本研究使用酸化甲醇提取葡萄酒样品,最终选择WAX固相萃取柱前处理净化,亲水性聚丙烯滤膜(GHP)过滤,经Phenyl-Hexyl色谱柱分离,以电喷雾离子源(ESI)在多反应监测(MRM)负离子模式下测定葡萄酒中高氯酸盐。结果表明,该方法的检测时间为12 min,检出限和定量限分别为0.15 μg·L^-1和0.5 μg·L^-1,在1、2、5、10和20 μg·L^-1水平的加标回收率介于94.5%~105%之间,相对标准偏差(RSD)小于3.17%。该方法的建立可为葡萄酒生产企业和相关监管部门提供一定的技术支撑。     

盐胁迫对樱桃番茄风味品质的影响

为探究盐分胁迫对樱桃番茄(Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef)风味的影响,本研究以樱桃5号为试验材料,探究了不同含盐量[T1:0.05 g·kg^-1(CK)、T2:1.5 g·kg^-1、T3:3 g·kg^-1、T4:4.5 g·kg^-1、T5:6 g·kg^-1]土壤条件下果实糖、酸、氨基酸、芳香类物质含量的变化。结果表明,各处理果实中果糖和葡萄糖含量较高,占糖类物质总量的94.88%~95.97%;盐胁迫能促进果实中糖类物质的积累,其中果糖在T5含量最高,较对照增加了18.34%,葡萄糖在T3含量最高,较对照显著增加了29.06%。果实中有机酸以柠檬酸和苹果酸为主,占总量的88.30%~91.60%,随着盐分的增加有机酸含量呈先升高后降低的趋势,柠檬酸和苹果酸含量均在T3最高,分别较对照显著增加了61.40%和129.90%,且有机酸总含量是对照的1.71倍。盐胁迫对樱桃番茄的氨基酸含量也有一定影响,盐胁迫处理果实中谷氨酸和天冬氨酸含量较高;除蛋氨酸外,各氨基酸含量均以T3最高。各处理果实中共检出47种芳香物质,其中醛类12种、酮类5种、醇类14种、酯类3种;盐胁迫处理番茄果实中芳香物质的种类较多,且相对含量高,其中2-已烯醛、香叶基丙酮、2-异丁基噻唑含量与对照有明显差异,是盐胁迫下影响番茄风味的重要芳香物质。本研究结果为盐胁迫提升樱桃番茄风味品质提供了数据支撑。     

中波紫外线处理对香菇采后维生素D2含量及生化品质的影响研究

为强化香菇中维生素D₂含量,并研究中波紫外线(UV-B)对香菇营养品质、活性氧代谢相关酶活性以及超微结构的影响,本研究将鲜香菇置于0.203 mW·cm^-2的UV-B紫外灯下,正反面分别照射0.5、1、2、3 和4 h,考察香菇营养品质、表观形态、抗氧化相关酶活及其超微结构结。结果表明,与对照组相比,UV-B处理2 h后维生素D₂含量从0升至104.87 μg·g^-1,持续延长处理时间,维生素D₂含量未出现显著增加,维生素C含量整体呈先上升后下降趋势,在UV-B处理2 h时最高为46.1 μg·g^-1。有机酸、可溶性糖含量、酶等对UV-B处理不敏感,均保持稳定状态;但长时间照射使香菇色泽显著加深,细胞受损,膜透性增加;UV-B处理2 h时相对电导率较对照组提高了20.61%,处理3 h时相对电导率提高了63.25%。香菇经UV-B处理2 h后,在后期贮藏过程中表现出较好的品质稳定性。本研究结果表明,2 h的UV-B照射处理有助于提高香菇维生素D₂、维生素C的含量和抗氧化系统的强化,并且对于其他营养品质无显著负面影响,对提高香菇的商品价值有较好的参考价值。     

玉米赤霉烯酮降解酶基因zlhy-6在枯草芽孢杆菌中的表达

玉米赤霉烯酮(ZEN)是具有雌激素作用的次生代谢产物,可以被来源于Gliocladium roseum的内酯水解酶降解为无毒物质。为了实现玉米赤霉烯酮降解酶基因zlhy-6在枯草芽孢杆菌中的表达,获得不含抗生素抗性基因的食品级重组枯草芽孢杆菌,本研究采用一步克隆及重叠延伸PCR的方法构建了单启动子和包含Hpa Ⅱ和P43双启动子的表达质粒,将质粒转化到枯草芽孢杆菌中,获得重组菌株168/pMA5-zlhy-6和168/pMA5-P43-zlhy。然后构建了重组整合载体amy-p43-zlhy,将zlhy-6基因整合到枯草芽孢杆菌168的基因组中。通过Cre/lox系统敲除抗生素抗性基因,获得整合了P43-zlhy表达盒的食品级重组枯草芽孢杆菌BZ-zlhy。将构建的3个重组菌株在37℃、pH值7.5条件下培养36 h,结果显示,双启动子表达载体重组菌株的最高酶活性为2.2 U·mL^-1,是单启动子菌株的1.2倍。双启动子重组菌株表达的降解酶对ZEN(4 μg·mL ^-1,30 min)的降解率为65.1%。重组菌株枯草芽孢杆菌BZ-zlhy表达水平最低(0.4 U·mL^-1)。本研究实现了玉米赤霉烯酮降解酶在枯草芽孢杆菌中表达,同时构建了不含抗生素抗性基因的食品级重组枯草芽孢杆菌,为玉米赤霉烯酮降解酶的工业化生产奠定了基础,也为解决粮食储藏和饲料生产中的ZEN污染提供了思路。     

生物质炭与氮肥配施对土壤养分和谷子生长的影响

为探寻生物质炭与氮肥配施对谷子生长及土壤的影响,本研究以晋谷21为试材,采用盆栽试验,完全随机设计,研究了生物质炭(C0,0 g·kg^-1;C1,20 g·kg^-1;C2,40 g·kg^-1)与氮肥(N0,0 g·kg^-1;N1,0.133 g·kg^-1;N2,0.266 g·kg^-1)配施对土壤养分、谷子根系形态、光合作用、干物质积累等的影响。结果表明,生物质炭与氮肥均明显提高了土壤养分含量,其中C2N2增幅最大,碱解氮含量较C0N0提升了61.03%。生物质炭对谷子光合作用、根系形态、干物质积累有明显的促进作用,同一生物质炭水平下,谷子光合作用、根系形态、干物质积累对氮肥的响应均表现为低促高抑;与C0N0相比,C2N1效果最佳,其地上部干重增幅最大,为129.24%。综上,生物质炭与适量氮肥配施可改良土壤养分状况,促进干物质在地上部积累。本试验条件下,C2N1效果最佳。该结果可为谷子减肥增效提供一定的理论基础。