拟南芥莲座叶芥子油苷组成和含量对缺硫胁迫的响应

[目的]探讨缺硫胁迫下拟南芥(Arabidopsis thaliana)生长到12片莲座叶时芥子油苷组成和含量的变化规律。[方法]以模式植物拟南芥为原材料,通过水培方法进行缺硫胁迫处理,采用高效液相色谱-质谱联用(HLPC-MS)法分析芥子油苷的组成和含量。[结果]缺硫胁迫处理48 h,拟南芥莲座叶中检测出7种脂肪族芥子油苷、4种吲哚族芥子油苷。缺硫胁迫对吲哚族芥子油苷含量影响不显著,对脂肪族芥子油苷含量影响显著。[结论]试验结果为探索缺硫胁迫下芥子油苷的代谢途径提供了理论依据。     

青花菜种子中芥子油苷的多样性分析

以8个青花菜F1杂交组合的种子为材料,采用高效液相色谱法对其芥子油苷含量进行检测分析。结果表明,8个品种中4-甲基磺酰丁基芥子油苷和4-甲基亚磺酰丁基芥子油苷为2种主要的芥子油苷组分,含量分别为6.80～14.9μmol·g-1和3.80～12.5μmol·g-1。脂肪族、总芥子油苷含量分别为14.2～39.1μmol·g-1和15.1～39.3μmol·g-1,而吲哚族芥子油苷含量均低于1.01μmol·g-1。6个品种中检测到负营养芥子油苷组分2-羟基-3-丙烯基芥子油苷,含量0.72～14.4μmol·g-1。青花菜种子中芥子油苷组分和含量均存在多样性,不同品种之间主要的芥子油苷组分存在显著性差异。     

液相色谱质谱联用分离、鉴定芥蓝中脱硫芥子油苷

    从芥蓝菜薹中提取芥子油苷,经阴离子交换柱DEAE-Sephadex A-25纯化和硫酸酯酶脱硫,得到脱硫芥子油苷提取液.比较了两种高效液相色谱的流动相体系(甲醇与水体系和乙腈与水体系)及两种长度(250 mm×4.6 mm和150 mm×4.6 mm)的C18色谱柱(Prontosil ODS2,粒径5μm)对芥蓝脱硫芥子油苷的分离效果,确定分离条件为乙腈与水流动相体系和250 mm×4.6 mm C18柱.采用质谱联用及紫外扫描,在芥蓝菜薹中检测出7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷,其中4-甲硫基丁基芥子油苷为第一次在芥蓝中检测到.芥蓝中主要以脂肪族芥子油苷为主,占总芥子油苷含量的91.6%,而吲哚组芥子油苷的含量仅占8.4%.其中,3-丁烯基芥子油苷和4-甲基亚硫酰丁基芥子油苷为主要芥子油苷组分,分别占总含量的47.9%和35.5%,而含量最低的为4-羟基-3-吲哚甲基芥子油苷,只占总芥子油苷含量的0.2%.     

芥蓝菜薹不同节间芥子油苷组分及含量分析

采用高效液相色谱及液相色谱-质谱联用法,以芥蓝(Brassica alboglabra L.)3个品种‘中花’、‘澄海粗条,和'全年油青’为材料,对菜薹不同节间(菜薹从膨大处到顶端依次平分为4节)芥子油苷组分和含量进行了鉴定和分析.结果表明,除4-甲硫基丁基芥子油苷在全年油青菜薹的第1节中没有检测到、4-羟基-3-吲哚...     

拟南芥莲座叶芥子油苷对聚乙二醇模拟干旱的响应（摘要）（英文）

[目的]研究拟南芥莲座叶芥子油苷对聚乙二醇模拟干旱的响应。[方法]以PEG-6000模拟干旱胁迫,设置对照组和干旱处理组分别培养拟南芥Columbia生态型种子,并在处理后的第0、4、5、6、7天分别取2组拟南芥莲座叶进行生理指标和芥子油苷含量的测定。叶片相对含水量测定采用烘干称重法（水分占叶片鲜重的百分比）;叶片相对电导率和丙二醛（MDA）浓度测定参照李合生的方法;采用高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）系统进行芥子油苷的测定。[结果]干旱胁迫处理后营养生长时期的拟南芥幼苗莲座叶叶片的相对含水量下降,相对电导率（表征膜透性）及丙二醛浓度增加,受损害程度随处理时间的增加而增强。拟南芥莲座叶芥子油苷总量、脂肪族芥子油苷含量及吲哚族芥子油苷含量均在处理后第5天达到最大值,在处理后第6天迅速下降并低于对照组。各种芥子油苷含量变化存在差异,其中含量最高的4MSOB与芥子油苷总量变化趋势一致且差异显著,脂肪族芥子油苷响应干旱胁迫较吲哚族芥子油苷强烈。4MSOB等部分芥子油苷占芥子油苷总量的比例在干旱处理后发生变化并且与其本身含量变化相关。[结论]干旱胁迫确实对拟南芥莲座叶中芥子油苷总量、脂肪族芥子油苷及吲哚族芥子油苷的含量产生影响,使芥子油苷参与到植物对外界干旱胁迫的防御反应中,但长期的干旱胁迫不利于叶片中芥子油苷的积累。     

小菜蛾取食对2个芥菜变种芥子油苷组分和含量的影响

以2个芥菜变种(大叶芥和宽柄芥)为材料,研究小菜蛾对芥菜为害的选择性,并采用高效液相色谱法分析小菜蛾取食和机械损伤对叶片中芥子油苷组分和含量的影响.结果发现,小菜蛾对大叶芥的为害程度明显大于宽柄芥.在正常生长的宽柄芥和大叶芥叶片中分别检测到6种和8种芥子油苷,其中2-丙烯基芥子油苷是2个变种叶片中最主要的组分,占总含量的92%以上.宽柄芥叶片总芥子油苷含量极显著低于大叶芥,两者分别为7.21μmol/g和13.31μmol/g.当叶片被小菜蛾取食24h后,2个变种总芥子油苷含量均明显升高,且宽柄芥叶片升高的幅度远大于大叶芥,分别达21.35μmol/g和20.49μmol/g;而2个变种各组分中2-丙烯基芥子油苷含量升高更明显,且宽柄芥叶片升高的幅度同样远大于大叶芥.同时,小菜蛾取食诱导2个变种叶片合成了新的芥子油苷组分,其中大叶芥叶产生了一种含量很低的吲哚族芥子油苷(4-羟基吲哚-3-甲基芥子油苷),而宽柄芥中产生了一种低含量的脂肪族芥子油苷(10-甲基亚磺酰癸基芥子油苷)和一种低含量的吲哚族芥子油苷(1-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷).研究表明,2个芥菜变种中叶片芥子油苷含量高者受小菜蛾为害重,小菜蛾取食会诱导芥菜产生新的芥子油苷,并且诱导芥子油苷大量合成,但对不同变种的诱导作用存在差异.2-丙烯基芥子油苷在芥菜响应昆虫取食胁迫中发挥主要作用,且受害程度轻的芥菜中2-丙烯基芥子油苷对昆虫取食胁迫的反应更敏感.     

非食用色素酸性橙Ⅱ的检测方法研究进展

对食品中酸性橙Ⅱ的检测方法进行了综述,其中包括基于高效液相色谱(HPLC)的检测方法,如HPLC法、反相高效液相色谱(Re-HPLC)法、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)法、超高效液相色谱(UPLC)法,以及其他检测方法,如酶联免疫(ELISA)法、薄层色谱扫描法、荧光光谱检测法和极谱法,以期为酸性橙Ⅱ检测方法的改进提供依据。     

两种拟南芥MYB51突变体的鉴定与初步分析

拟南芥MYB51(AT1G18570)转录因子是吲哚族芥子油苷合成的正向调控因子。研究组从拟南芥生物资源中心(Arabidopsis Biological Resource Center,Ohio State University,USA)购买AT1G18570的两种T-DNA插入突变体SALK_045103和SALK_059771,分别通过基因型分析筛选得到纯合突变体。半定量RT-PCR分析结果表明,两种突变体中MYB51基因的表达量极低。高效液相色谱检测结果表明,两种突变体中吲哚族芥子油苷含量与野生型相比均显著降低。由此可知,SALK_045103和SALK_059771突变体中MYB51转录因子的功能显著降低,为进一步探讨拟南芥MYB51转录因子在环境因子调控吲哚族芥子油苷合成过程中的作用奠定了材料基础。     

拟南芥芥子油苷含量对外源茉莉酸的响应

芥子油苷是一类含氮、含硫的次生代谢产物,可以介导植物与环境之间的相互作用,其合成受茉莉酸类物质的调控.对拟南芥莲座叶进行外源茉莉酸甲酯喷施处理,利用实时荧光定量PCR技术分析了处理后莲座叶中响应茉莉酸基因PDF1.2的表达,并利用高效液相色谱法检测了芥子油苷各组分的含量.结果表明,茉莉酸甲酯处理后,PDF1.2基因的表...     

梅花鹿尾和马鹿尾中4种核苷类成分的高效液相色谱分析

利用高效液相色谱(HPLC)法,首次测定比较了梅花鹿尾和马鹿尾药材中的尿嘧啶、次黄嘌呤、尿苷和黄嘌呤4种核苷类成分的含量.色谱条件:分离柱为SunfireTM C18(250mm×4.6mm,5μm),流动相为乙腈-水,梯度洗脱,流速1 mL/min,检测波长260 nm,柱温30℃.结果表明:4种核苷类组分含量在2种...     

超高效液相色谱内标法测定油菜种子硫苷含量

首次建立超高效液相色谱(UPLC)内标法测定油菜种子中硫代葡萄糖苷(glucosinolate)的方法。以丙烯基硫代葡萄糖苷(sinigrin)为内标,以φ=20%乙腈-水为流动相,采用C18柱(2.1mm×50mm填料1.7μm),流速0.3mL/min,线性梯度洗脱,229nm检测;内标溶液浓度为0.15～2.5mmol/L时,峰面积与浓度线性关系良好,相关系数为r=0.999 53;该方法最低检测限(S/N=3)为1.0μmol/L,最低定量限(S/N=10)为5.0μmol/L,回收率为98.54%～101.71%。该方法测定结果与国标规定的HPLC法测定结果经t检验,无显著性差异;经应用验证,该方法结果准确、快速,能满足油菜种子中硫代葡萄糖苷的测定需求,具有较高的实用价值。     

拟南芥莲座叶芥子油苷对聚乙二醇模拟干旱的响应

[目的]研究拟南芥莲座叶芥子油苷对聚乙二醇模拟干旱的响应。[方法]以PEG-6000模拟干旱胁迫,设置对照组和干旱处理组分别培养拟南芥Columbia生态型种子,并在处理后的第0、4、5、6、7d分别取2组拟南芥莲座叶进行生理指标和芥子油苷含量的测定。[结果]干旱胁迫处理后营养生长时期的拟南芥幼苗莲座叶叶片的相对含水量下降,相对电导率（表征膜透性）及丙二醛浓度增加,受损害程度随处理时间的增加而增强。拟南芥莲座叶芥子油苷总量、脂肪族芥子油苷含量及吲哚族芥子油苷含量均在处理后第5天达到最大值,在处理后第6天迅速下降并低于对照组。各种芥子油苷含量变化存在差异,其中含量最高的4MSOB与芥子油苷总量变化趋势一致且差异显著,脂肪族芥子油苷响应干旱胁迫较吲哚族芥子油苷强烈。4MSOB等部分芥子油苷占芥子油苷总量的比例在干旱处理后发生变化并且与其本身含量变化相关。[结论]干旱胁迫确实对拟南芥莲座叶中芥子油苷总量、脂肪族芥子油苷及吲哚族芥子油苷的含量产生影响,使芥子油苷参与到植物对外界干旱胁迫的防御反应中,但长期的干旱胁迫不利于叶片中芥子油苷的积累。     

拟南芥PMRP基因在叶绿体淀粉粒积累和抗寒性中的作用

【目的】分析推测的膜蛋白（putitave membrane realated protein,PMRP）在拟南芥叶绿体发育过程的作用,明确PMRP对拟南芥光合能力的影响及抗寒性分析,为改善作物光合性能及增强抗逆性提供理论依据。【方法】构建PMRP的RNAi和过表达载体,转化农杆菌EHA105,采用花絮侵染法转化野生型拟南芥（Columbia,Col-0）,获得PMRP RNAi和过表达转基因拟南芥;以野生型和PMRP RNAi、过表达转基因拟南芥为材料,利用细胞生物学方法,观察PMRP表达量对拟南芥叶肉细胞叶绿体的结构和淀粉粒积累的影响;利用红外CO₂分析法测定拟南芥的光合速率,分析PMRP对拟南芥光合能力的影响。选取16 h光照、21℃条件下培养的21 d的野生型Col-0、3个过表达PMRP转基因拟南芥株系,3个PMRP-RNAi转基因拟南芥株系,用冷光源培养箱培养,先在4℃培养7 d,然后在-8℃培养1.5 h,取出放到16 h光照、21℃条件培养7 d后,分析PMRP转基因拟南芥对寒害的抗性。选取14 d的野生型Col-0、3个过表达PMRP转基因拟南芥株系和3个PMRP-RNAi转基因拟南芥株系,对其莲座叶细胞渗出液电导率进行测定。【结果】获得PMRP RNAi和过表达转基因拟南芥株系;通过测定野生型和转基因株系的莲座叶光合速率,野生型Col-0的光合速率为7.3 μmol·m^-2·s^-1,PMRP-RNAi转基因拟南芥的光合速率分别为8.8、7.8和8.5 μmol·m^-2·s^-1,PMRP表达量的降低略增强了拟南芥的光合速率。野生型Col-0的绿叶率为48%,过表达PMRP转基因拟南芥的3个株系绿叶率分别为48.6%、47.8%和49.2%,3个PMRP-RNAi转基因拟南芥的绿叶率分别为65.9%、67.4%和68.3%,表明PMRP表达量的降低增强了植物的耐寒性。在-8℃下处理30 min,野生型Col-0拟南芥莲座叶的渗出液电导率为70.67 μS·cm^-1,PMRP-RNAi拟南芥莲座叶渗出液电导率分别为48.57、45.40和52.10 μS·cm^-1。表明PMRP表达量的降低明显降低了逆境对细胞膜的损伤。通过对PMRP-RNAi转基因拟南芥和野生型拟南芥完全展开的莲座叶,进行超微结构分析,发现野生型拟南芥莲座叶细胞中,叶绿体为椭圆形,而PMRP-RNAi转基因拟南芥莲座叶细胞叶绿体变为近似圆形;在光照情况下,PMRP-RNAi转基因拟南芥叶绿体中淀粉粒的积累与野生型相似,均有明显的淀粉粒积累,但在黑暗环境中,PMRP-RNAi转基因拟南芥叶绿体中淀粉粒积累明显增多。【结论】PMRP表达量降低造成叶绿体形状由梭型变为圆球型,淀粉粒明显增多,增强了拟南芥的抗寒性。     

甘蓝型油菜叶片与种子硫甙相关性研究

 【目的】研究甘蓝型油菜叶片与种子硫甙在不同生育时期的变化规律，分析叶片硫甙与种子硫甙相关性。【方法】采用高效液相色谱技术测定了甘蓝型油菜叶片与种子硫甙含量和组分。【结果】高硫、低硫甘蓝型油菜叶片硫甙含量变化规律显著不同，高硫油菜中油821叶片硫甙苗期含量最高，达33.15 ?mol·g-1，在随后的生育时期其硫甙含量持续下降；而低硫材料从越冬到现蕾逐渐升高，薹期降低，初花期又升高，盛花时降到最低。高硫品种中油821和其它低硫品系在薹期叶片硫甙含量接近，分别为7.63和6.55 ?mol·g-1，为甘蓝型油菜抗性改良和菜-油兼用型品种选育提供了参考依据。【结论】所有供试低硫材料叶片硫甙组分含量与种子硫甙组分含量间相关性均不显著，改变叶片硫甙含量不会显著影响种子中硫甙含量，脂肪族硫甙含量是高硫、低硫材料叶片硫甙总含量差异的主要原因。     

拟南芥PMRP的表达特性及功能分析

【目的】分析拟南芥中功能未知基因PMRP（putative membrane related protein）的表达特性;明确PMRP在调控拟南芥生长发育过程中的作用。【方法】利用生物信息学方法,寻找拟南芥中与PMRP含相同结构域的基因,并绘制进化树;利用Real-time PCR技术分析PMRP在生长8和21 d的拟南芥根、茎中的相对表达量,比较生长21 d的拟南芥第1、2、3、4对莲座叶及茎生叶中PMRP的表达情况,分析花器官的萼片、花瓣和雄蕊及生长后期拟南芥种子中PMRP的表达量的高低;构建35S::PMRP过表达载体,转化Columbia野生型拟南芥,通过RT-PCR技术验证PMRP的表达量,获得过表达PMRP的转基因植株;通过对过表达PMRP的转基因拟南芥的表型观察,分析PMRP对拟南芥叶片发生、茎的生长部位等的调控作用;通过对过表达PMRP转基因拟南芥茎秆横切面的石蜡切片观察,分析PMRP在茎秆维管束木质部和韧皮部分化过程的作用;通过对花器官的解剖学观察,明确PMRP对拟南芥花器官生长发育的影响;通过对过表达PMRP转基因拟南芥果荚形成的观察,分析PMRP对拟南芥育性的影响。【结果】PMRP是一个含有START保守域的411个氨基酸的蛋白质,具有跨膜结构域,在拟南芥中含有START结构的基因共35个;Real-time PCR结果表明,PMRP在茎生叶中表达量最高（相对表达量约为2 935）、莲座叶中次之,且莲座叶生长时间越长,PMRP的表达量越多（PMRP在第1、2、3、4对莲座叶中的相对表达量分别约为1 650、1 113、734、507）,然后是花器官中的萼片（PMRP相对表达量约为937）,PMRP在茎、根、种子中都有的表达,但相对表达量都低于270;PMRP在花器官中雄蕊的相对表达量最低（约为64）,远远低于同属花器官的萼片中PMRP表达量（937）,PMRP在根、茎中的表达量随生长时间的增加而增加,PMRP在8和21 d的根中相对表达量分别为154和222,PMRP在8和21 d的茎中相对表达量分别为200和264;过表达PMRP转基因拟南芥表现为在枝条上产生莲座叶,茎秆容易倒伏,维管束没有明显的形成层,且木质部和韧皮部排列紊乱,花器官中雄蕊的花丝变短,形成的角果数量减少,育性降低。【结论】START结构域在功能上极度保守;PMRP在拟南芥不同组织器官均有表达,且随着时间的延长,PMRP的表达量也增加,但在花器官的雄蕊表达最低,一旦过表达PMRP,拟南芥花器官的雄蕊发育异常,造成育性降低;PMRP对拟南芥的叶片发生、茎秆维管束分化和花器官发育具有重要作用。     

盐胁迫对拟南芥叶片和下表皮细胞大小的影响（摘要）

[目的]探讨盐胁迫对拟南芥叶片发育的影响。[方法]用浓度分别为0、100和150mmol/L的NaCl溶液处理拟南芥幼苗7d和14d后,用改进的指甲油印迹法并借助计算机软件,测量了不同处理的叶片面积和下表皮细胞面积。并对不同处理的叶片和细胞面积进行了差异性检验和比较。[结果]盐胁迫下,拟南芥叶片的生长受到显著抑制。叶片大小、叶片下表皮细胞的大小都相应减小。[结论]叶片及表皮细胞的减小是植物盐胁迫条件下的重要生理指标。     

Ath-miR169d介导的拟南芥叶片发育的分子调控机制

【目的】探究ath-miR169d在拟南芥叶片发育过程中的作用,明确其调控的分子机制,为增强叶菜类植物的光合效率以及增加生物量和提高作物产量提供理论依据。【方法】选取ath-miR169d过表达和降低表达的拟南芥转基因株系以及野生型拟南芥,在22℃、相对湿度60%、16 h/8 h光周期条件下培养,观察不同生长阶段叶片发育表型的差异;同时构建pmiR169d::GUS表达载体,转化农杆菌EHA105,并利用蘸花法转化野生型拟南芥(Columbia,Col-0),获得转基因拟南芥,利用GUS染色对ath-miR169d在拟南芥不同组织器官中的表达模式进行研究;选取8周龄的过表达材料和野生型对照株系,对其叶片表皮细胞形态进行扫描电镜分析;对4周龄过表达材料和野生型对照株系的幼苗顶端分生组织和叶片中总IAA进行定量分析,并进行基因芯片表达谱分析,筛选差异表达基因;通过实时荧光定量PCR对生长素信号途径部分差异表达关键基因的表达情况进行分析。【结果】Ath-miR169d过表达拟南芥株系莲座叶数目较野生型少,叶片小,而ath-miR169d降低表达的拟南芥株系的莲座叶较野生型多,叶片大,且在抽薹和种子成熟之后还持续长出新叶,而野生型莲座叶则在种子成熟之后逐渐衰老干枯;扫描电镜观察到ath-miR169d过表达拟南芥株系叶片中表皮细胞小于野生型;表达模式分析表明,ath-miR169d主要在顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)和叶片维管系统中表达,且新叶中表达强。SAM是产生生长素的部位,IAA测定结果表明ath-miR169d过表达拟南芥株系中IAA含量显著降低,为野生型植株的38.6%,同时基因芯片表达谱分析也验证了ath-miR169d参与调控植物体内激素信号转导途径。进一步研究发现,ath-miR169d过表达株系中生长素合成关键基因YUC2和转运体蛋白基因PIN1均显著下调表达,而具有转录抑制功能的生长素响应因子1和2基因(ARF1和ARF2)表达上调;STTM miR169d低表达株系中这4个基因的表达则为相反趋势,该结果与观察到的表型相一致。【结论】Ath-miR169d通过介导生长素信号途径参与了拟南芥叶片发育的调控,ath-miR169d表达量发生变化会影响叶片的数量和大小,最终影响整个植株的生物量。     

青花菜中硫代葡萄糖苷RAA和GBC的近红外光谱快速测定

【目的】 青花菜是硫代葡萄糖苷含量非常高的十字花科蔬菜,大量医学和营养学研究表明,青花菜具有防癌抗癌的显著功效,其防癌抗癌特性主要与硫代葡萄糖苷的多种降解产物有关,尤其是4-甲基硫氧丁基硫苷（RAA）和3-甲基吲哚基硫苷（GBC）的降解产物。本研究拟建立青花菜抗癌硫代葡萄糖苷的近红外光谱快速测定方法。【方法】 采用高效液相色谱法（HPLC）测定青花菜中硫代葡萄糖苷RAA和GBC的含量,将近红外光谱仪扫描样品所获得的光谱文件与化学分析结果在偏最小二乘回归法（partial least squares,PLS）分析的基础上,采用不同的散射处理方式（SNV、Detrend、SNV+Detrend）和导数处理方式（FD、SD）对光谱数据进行预处理,从而得到定标方程,再进一步对模型进行验证。【结果】 4-甲基硫氧丁基硫苷（RAA）和3-甲基吲哚基硫苷（GBC）是青花菜中存在的主要硫苷,占总含量的60%以上。90份青花菜的硫苷组分含量结果表明RAA平均含量最高,含量变化范围最大,平均含量为6.20 μmol?g^-1,变化范围为0.66—14.54 μmol?g^-1;GBC平均含量为4.43 μmol?g^-1,变化范围为0.25—10.79 μmol?g^-1。经过筛选,采用SNV+SD处理后RAA预测模型的校正集和预测集相关系数分别为0.867和0.912;采用SNV+SD处理后的GBC预测模型的校正集和预测集相关系数分别为0.918和0.960。【结论】 建立了RAA和GBC的近红外光谱快速检测模型,为青花菜营养品质的快速检测、优异抗癌青花菜种质资源的快速筛选与利用奠定了基础。