枸杞接种尖孢镰孢菌后抗氧化酶类活性的变化

以枸杞栽培品种宁杞一号和美洲引进野生种L.exsertum为试验材料,采用切根法接种分离自发病枸杞的强致病菌F.oxysporum,研究接种后0~20d枸杞叶片中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)等抗氧化酶的动态变化。结果显示,接种后L.exsertum的POD,SOD和PAL活性和活性增加量均高于宁杞一号;CAT和PPO活性虽低于宁杞一号,但活性增加量高于宁杞一号,且高酶活持续时间较长,与宁杞一号差异显著(P0.05)。接种后SOD和PAL活性的高低,POD、CAT、SOD、PPO和PAL活性的增加幅度均可以作为筛选枸杞抗镰孢菌根腐病能力的指标。     

美洲南瓜(Cucurbita pepo)种皮发育形态观察及其相关酶活性测定

采用组织整体染色和石蜡切片相结合的方法对美洲南瓜有壳品种04LAg-26-2和无壳品种04LAg-26-28种皮发育形态结构比较观察。结果表明,有壳美洲南瓜种皮是由表皮层、下皮层、厚壁组织层、软组织层和绿色组织层构成,无壳裸仁南瓜的形成主要是授粉后18 d种皮发育过程中厚壁组织中的细胞变形、瓦解,缺少木质素的积累而导致了下皮层、厚壁组织层的缺失;对2个品种的种皮、叶片、叶柄和瓜囊不同组织中木质素合成相关酶活性测定结果表明,无壳品种04LAg-26-28在授粉18 d后,种皮中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟基化酶(C₄H)、4-香豆酸-辅酶A连接酶(4CL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和过氧化物酶(POD)活性明显降低,而叶片、叶柄和瓜囊中这几种酶活性在授粉18 d 后,呈逐渐增加的趋势。     

象草PAL基因克隆及其蛋白质结构与功能预测

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是植物木质素生物合成途径中的关键酶,参与木质素、类黄酮和花青素等次生代谢产物的形成。本研究以‘N51’象草(Pennisetum purpureum)为材料,通过同源克隆、3′RACE和hi-Tail PCR的方法,对PAL基因进行克隆,得到PpPALcDNA序列2429bp以及DNA序列全长3907bp。PpPAL编码的蛋白包含720个氨基酸,具有典型的GTITASGDLVPLSYIAG苯丙氨酸解氨酶保守活性基序。运用生物信息学进行分析,PpPAL基因cDNA序列与玉米(Zea mays L.)ZmPAL的相似性最高为94%,与其他禾本科植物也有着较高的相似性。在氨基酸序列系统进化分析中,PpPAL与ZmPAL遗传距离最近,并与其他禾本科植物PAL聚为一类。PpPAL蛋白的三维结构模型显示,PpPAL蛋白具有典型的"海马状"结构,表明PpPAL是典型的苯丙氨酸解氨酶家族,对木质素的合成起着重要的作用。     

苏丹草和高丹草转录组测序及其差异基因表达分析

为了初步探明苏丹草[Sorghum sudanense(Piper) Stapf.]和高丹草[Sorghum bicolor(Linn.) Moench.×Sorghum sudanense(Piper) Stapf.]相关差异基因的表达,本研究对两者进行转录组测序,并对分蘖调控以及粗蛋白和木质素合成关联基因的差异表达进行分析。结果表明：与苏丹草相比,高丹草的单株分蘖数显著降低,粗蛋白、木质素和独角金内酯含量以及果糖激酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、反肉桂酸4-单加氧酶活性显著提高,己糖激酶-3(HXK3)、果糖激酶2(FRK2)、天冬氨酸转氨酶(ASPAT)、S-腺苷甲硫氨酸合成酶1(SAMS1)、多酚氧化酶II(PPOII)、双功能天冬氨酸激酶/高丝氨酸脱氢酶2(AKI/DHI2)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、反-肉桂酸4-单加氧酶(C4H)基因表达上调,独角金内酯酯酶D14(SLsE D14)基因表达下调。本研究为苏丹草和高丹草相关功能基因的克隆、分子标记开发等工作奠定了基础。     

不同发育时期澳洲坚果果皮抗氧化物质成分分析

以云南省永德县大雪山乡澳洲坚果种植基地广泛种植的优良品种O.C.为研究材料，利用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的技术方法，对该品种花后30天、60天和90天的果皮进行代谢组学分析，探究不同发育时期澳洲坚果果皮酚酸类物质组分及含量的变化，为果皮中酚酸类抗氧化物质的开发和利用提供参考依据。结果表明：不同发育时期果皮中的酚酸类物质组分及含量有较大差异，在检测到的114个代谢物中，绿原酸 (3-O-咖啡酰奎宁酸)、1-O-阿魏酰-D-葡萄糖和1-O-对香豆酰-β-D-葡萄糖等物质的含量在花后30天最高，表明发育前期需要大量能量物质作为生长代谢原料；熊果苷、6''-咖啡酰熊果苷、红景天苷、龙胆酸、阿魏酸、3,4-二没食子酰莽草酸、没食子苯乙酮、原儿茶酸、水杨酸以及豆腐果苷等多种物质在花后60天及90天含量较高；6''-对香豆酰熊果苷和3,4-二甲氧基肉桂酸为花后90天标志性物质。结论： 本文分析测试了澳洲坚果果实不同发育期果皮中酚酸类物质的种类及含量变化，发现果皮中含有美白、抗菌等活性成分，具有一定的药用价值，为今后澳洲坚果早期落果及采后果皮加工利用、保健品及药物开发等奠定了很好的基础。     

意大利蜜蜂6-丙酮酰四氢蝶呤合酶(PTS)的生物信息学分析

四氢生物蝶呤是芳香族氨基酸羟化酶的必需辅酶,其合成不足或代谢缺陷会导致动物罹患多种神经性疾病,6-丙酮酰四氢蝶呤合酶是四氢生物蝶呤合成代谢途径中的关键酶。本研究采用生物信息学方法,对意大利蜜蜂6-丙酮酰四氢蝶呤合酶编码蛋白的氨基酸组成、理化性质、疏水性、跨膜区、结构功能域以及空间二级结构和三级结构等方面进行分析和预测,并构建了系统进化树。分析结果显示,意蜂6-丙酮酰四氢蝶呤合酶基因全长是829bp,含有一个429bp的开放阅读框,编码142个氨基酸,属于亲水性蛋白,即非分泌蛋白,二级结构主要由α-螺旋构成,系统进化树分析结果与传统的生物学分类结果相符。实验结果可为进一步开展意蜂6-丙酮酰四氢蝶呤合酶基因家族的功能研究和应用提供信息参考。     

桑树苯丙氨酸解氨酶基因克隆与序列分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC 4.3.1.5)是植物体内苯丙烷类代谢途径中的关键酶和限速酶,与植物的抗病性和植物体内黄酮类色素等多种次生物质的生物合成密切相关。利用同源克隆方法成功克隆了桑树苯丙氨酸解氨酶基因(pal)cDNA片段(GenBank登录号:FJ938356),该片段长1 105 bp,编码367个氨基酸,氨基酸序列的34-50区域为PAL的特征序列。桑树pal基因和其他植物pal基因的同源性分析表明其与甜樱桃的亲缘关系最近,同源性高达82%,与树莓的同源性达80%,与杨树和咖啡树也达到75%,由此也证实克隆的桑树cDNA片段为pal基因家族成员之一。     

桑树4CL基因家族的筛选和Mm4CL2的功能研究

4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:coenzyme A ligase)是苯丙烷类代谢途径中的重要限速酶。在川桑基因组数据库的基础上利用全基因组筛选方法鉴别出6个Mn4CL同源基因，命名为Mn4CL1～Mn4CL6。蛋白质功能域分析发现6个Mn4CL蛋白均包含保守结构域BoxⅠ和BoxⅡ,都属于ANL酶超家族。系统发生分析表明，Mn4CL1、Mn4CL2、Mn4CL4与已报道的参与木质素生物合成的4CL聚类在一起，属于第Ⅰ类；Mn4CL3属于第Ⅱ类，参与黄酮类化合物的生物合成；Mn4CL5和Mn4CL6属于4CL类似蛋白。以此为基础，从湖桑32号叶片中克隆出一条长为1 641 bp的cDNA序列，命名为Mm4CL2,构建重组质粒pET-28a-Mm4CL2并成功诱导表达出Mm4CL2蛋白。初步的酶学活性分析发现Mm4CL2蛋白能够分别催化香豆酸、咖啡酸和阿魏酸形成其相应的肉桂酰CoA,而不能催化芥子酸。本研究初步鉴定出一个桑树4CL基因Mm4CL2,为基因工程定向选育低木质素的桑树品种提供了新的候选基因。     

象草不同品种木质素合成关键酶活性的动态变化

以MT-1象草(Pennisetum purpureum cv.MT-1)及其近缘品种为研究对象,通过在2008年3月、5月、7月、8月、10月和12月的6次取样,对其茎秆的苯丙氨酸解氨酶(PAL)和4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)的酶活性动态变化规律进行研究,从而为MT-1象草新品种的推出提供帮助。结果表明:MT-1、N51、Mott和Guimu No.1象草茎秆PAL酶活性的最大值均出现在7月,Huanan象草PAL酶活性的最大值出现在5月,这与它们木质素含量的快速增长期相吻合;最小值出现的月份各不相同,又反映了品种间的差异。5个品种(系)茎秆4CL活性在5月份达到最大值,出现在木质素含量快速增长的前期(快速拔节的前期);从7月开始大幅度降低,其中MT-1、N51、Huanan和Guimu No.1象草在10月又出现一个小的峰值;Mott象草则在12月又出现一个差异不显著的小高峰,这与其延迟的成熟期密切相关。     

酶联免疫法测定鸡肉中尼卡巴嗪残留

为了建立鸡肉中尼卡巴嗪残留标志物4,4’-二硝基均二苯脲（DNC）残留酶联免疫（ELISA）检测方法。将N-琥珀酰-L-丙氨酰-L-丙氨酰-L-丙氨酸4-硝基苯胺（SAN）与载体蛋白偶联作为抗原免疫动物,获得抗DNC抗体,在此基础上建立了鸡肉中尼卡巴嗪残留的检测方法。人工抗原中SAN与载体蛋白的结合比约为12：1,血清效价1：2000倍,鸡肉中检测限为9．2μg／kg,添加回收率在49．4％～118％之间,批内、批间变异系数均小于20％。该方法在灵敏度、精密度和准确度方面均能满足兽药残留筛选检测要求。     

东方山羊豆4香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)基因的克隆和荧光定量表达分析

东方山羊豆(Galega orientalis L.)是20世纪末引种到我国的牧草品种,为发掘其基因资源,本实验克隆出东方山羊豆4 CL基因,并深入研究4 CL基因对东方山羊豆抗逆性的影响,为今后东方山羊豆在我国的种植和应用奠定基础。结果表明:采用RACE技术结合RT-PCR方法从东方山羊豆中获得一个编码4 CL基因的cDNA全长序列,命名为Go4CL。该序列全长1916 bp,开放阅读框1653 bp,编码510个氨基酸。利用Real-Time PCR方法检测发现,Go4CL基因在东方山羊豆的根中表达量最高,叶中表达量最少。在PEG、ABA、MeJA、SA胁迫处理下Go4CL基因的表达量均有不同程度的上调,说明此基因在植物抵御干旱、病菌侵袭和机械损伤等胁迫过程中能够起到调控作用。     

Gm4CL2基因对拟南芥和紫花苜蓿耐铝性的影响

4CL（4-coumarate： coenzyme A ligase）是木质素合成途径关键酶,已被证明在生物和非生物胁迫、机械损伤抗性等生物过程中具有重要作用,但与柠檬酸分泌相关的耐铝功能还没有报道。本研究选择丹波黑大豆Gm4CL2,利用RT-PCR技术克隆其全长编码序列,蛋白质序列多重序列比对和进化树分析不同物种间的亲缘关系,农杆菌介导浸花法和叶盘法分别遗传转化拟南芥和紫花苜蓿,qRT-PCR技术检测基因的表达水平。序列分析结果发现,Gm4CL2全长编码序列为1668 bp,该基因编码555个氨基酸,为双子叶植物Ⅰ类 4CL。Real-time PCR结果显示,50 μmol·L^-1 AlCl₃ （pH 4.5）特异诱导Gm4CL2在丹波黑大豆幼苗0~2 cm的根尖组织表达;过表达Gm4CL2拟南芥,在铝处理条件下其根尖AtMATE、AtSTAR1和AtSTAR2表达量显著上调（P<0.05）。Al³⁺胁迫条件下,过表达Gm4CL2拟南芥根相对伸长量、根尖SOD、POD活性和柠檬酸分泌量显著高于野生型,根尖伊文思蓝和铬天青S染色以及Al³⁺、ROS、MDA含量显著低于野生型（P<0.05）;过表达Gm4CL2紫花苜蓿根相对伸长率、根尖柠檬酸分泌量和生物量显著高于野生型,根尖Al³⁺含量、伊文思蓝染色显著低于野生型（P<0.05）。细胞壁成分分析表明,Al³⁺胁迫和非胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖果胶、咖啡酸、阿魏酸比野生型显著降低（P<0.05）;Al³⁺胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖木质素含量显著降低,但是4-香豆酸含量显著升高（P<0.05）。上述结果表明,Gm4CL2为耐铝基因,该基因通过促进细胞壁修饰和柠檬酸分泌提高拟南芥和紫花苜蓿的耐铝性。     

紫花苜蓿根腐病研究进展

紫花苜蓿是全世界最重要的豆科牧草,被誉为“牧草之王”,但苜蓿根腐病成为紫花苜蓿大面积推广的一个主要的限制因素。苜蓿根腐病的病原主要是镰刀菌,其中的尖孢镰刀菌、茄镰刀菌、燕麦镰刀菌等被认为是侵染根部的真菌中的优势种。生物技术是当前植物抗根腐病育种中的一个应用热点,它具有目的性强、育种效率高等优点,越来越受到人们的重视。     

尖孢镰刀菌分子检测技术的建立与应用

尖孢镰刀菌从形态学和分子生物学上与属内多种菌难于区分,为准确鉴定豆科牧草上的尖孢镰刀菌,本研究基于尖孢镰刀菌与其他镰刀菌的核糖体DNA基因间间隔区IGS(intergenic spacer)序列间的差异,设计了一对特异性引物P₁/P₂,检测体系可以特异地从尖孢镰刀菌中扩增出一条1081 bp的条带;引物P₁/P₂对尖孢镰刀菌基因组DNA的检测阈值为100 pg,对土壤中尖孢镰刀菌分生孢子的检测灵敏度为100个孢子/g土;同时,引物P₁/P₂也可以对发病牧草根部组织中尖孢镰刀菌的存在进行特异性检测。检测体系可不经过室内病原菌的分离纯化即可有效的从土壤和病株中提取的DNA进行PCR检测鉴定,是一种快速有效的豆科牧草根腐病病原菌分子检测技术。     

两株紫花苜蓿根际芽孢杆菌的筛选及生防效果研究

从紫花苜蓿根际土中分离出2株芽孢杆菌(Bacillus spp.)菌株CYY-6和CYY-42,并评价了其对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑制作用,及其对由尖孢镰刀菌引起的苜蓿根腐病的防治效果。经过形态观察、16S rDNA序列分析和生理生化鉴定,确定菌株CYY-6为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),CYY-42为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。同时检测发现这2株芽孢杆菌均能不同程度地合成嗜铁素。在平板对峙实验中,2株菌株均能对尖孢镰刀菌产生拮抗作用,并产生抑菌带,抑菌率分别为49.3%和56.3%。且其发酵液可以致使尖孢镰刀菌菌丝及孢子生长异常,出现菌丝扭曲、断裂、破碎,孢子数量明显减少等现象。在盆栽实验中,2株菌株对由尖孢镰刀菌引起的紫花苜蓿根腐病的相对防效分别为57.55%和64.03%,在紫花苜蓿根腐病防治方面具有较好的应用潜力。     

沙打旺根腐病及其防治

1997年5月至2001年7月在内蒙古赤峰市敖汉旗对沙打旺根腐病防治的研究表明,沙打旺根腐病病原菌经鉴定为茄病镰刀菌黄芪专化型和尖孢镰刀菌黄芪专化型,为世界首次发现;BM生防菌剂在田间表现出良好的防病效果和促进生长作用,防治效果49.13%～64.18%,是防治沙打旺根腐病最佳的生防菌剂,具有防效好、持效长、能延长沙打旺寿命的作用。     

苜蓿根腐病病原菌的分离及鉴定

从甘肃张掖、酒泉2市采集苜蓿Medicago sativa根腐病样品15份,按照柯赫证病律对其进行病原物分离、鉴定.结果表明：发病部位分离到的菌株以镰孢霉Fusarium spp.占优势,经致病性测定和接种试验证明,腐皮镰孢霉F.solani致病性最强,接种后病株率达60%以上;其次是尖孢镰孢霉F.oxysporum和串珠镰孢霉F.moniliforme,致病性弱,发病株率为16.7%～23.3%;腐皮镰孢霉与尖孢镰孢霉或串珠镰霉混合接种,发病率均高于单独接种的发病率,而病株上获得的其他分离物均无致病性.研究证明苜蓿根腐病是以腐皮镰孢霉为主要病原,并与尖孢镰孢霉和串珠镰孢霉复合侵染导致的一种病害.     

沙打旺根腐病菌致病力的测定

通过对分离自不同地区的沙打旺根腐病菌19个菌株的致病力测定得知:不同种的根腐病菌对沙打旺的致病力不同,尖孢镰刀菌的致病力较强,茄病镰刀菌次之,串珠镰刀菌的致病力最弱;同种根腐病菌的不同菌株其致病力也有一定差异,证明沙打旺根腐病菌存在着致病力的分化.菌株的致病力与地区分布没有关系.     

柴达木盆地不同枸杞群体种子表型多样性分析

选取分布于青海省柴达木盆地的12个枸杞自然群体,分别对其4个表型性状(种长、种宽、种子长宽比和千粒质量)进行统计分析,以便更好地选择并利用枸杞优良品种资源。结果表明:参试枸杞群体种子千粒质量、种长、种宽在群体间差异极显著(P0.01),种子长宽比差异显著(P0.05),各性状在群体内差异不明显;各群体种子千粒质量间的差异达到了极显著水平,参试群体在其他各性状上均差异显著;不同性状变异系数最大的驯化‘黑果枸杞’与变异系数最小的‘咖啡枸杞’的变异系数相差5倍,表现出丰富的多样性,根据参试枸杞丰富的自然变异,可初步推断其与遗传变异之间的联系;聚类分析中,以相近系数为12.5将0207与‘宁杞1号’分为1类,‘红果枸杞’与‘白果枸杞’分为第2类,其他参试群体分为第3类。说明枸杞种子表型是基因表达与所处环境交互作用的结果,与其他同类研究结果一致。     

嘉峪关市洋葱基盘腐烂病病原鉴定及药剂室内毒力测定

为了明确嘉峪关市洋葱基盘腐烂病害的病原、致病性和优势病原种群,对4个采样区洋葱基盘腐烂病采用组织分离法进行了分离,并根据其培养性状和形态学特征进行了鉴定。结果表明,该病害的病原为尖镰孢菌、茄镰孢菌和串珠镰孢菌,其中尖镰孢菌为优势种。室内致病性测试结果表明,3种镰孢菌均可引起洋葱基盘腐烂病,其中尖镰孢菌的致病性最强,发病率和病情指数最高,分别为84.4%和65.3,极显著高于(P＜0.01)其他2种菌。为筛选化学防治有效的杀菌剂,采用平皿菌丝生长抑制法在室内测定了多菌灵、百菌清、恶霉福和施菌克4种药剂对以上3种镰孢菌菌丝生长的抑制作用,结果表明,4种杀菌剂对3种镰孢菌菌丝生长均有一定的抑制作用,其中200 μg/L的施菌克抑制效果最好。