糖蜜酒精发酵液对甘蔗生长的效应

[目的]探讨糖蜜酒精发酵液蔗田施用对甘蔗生长的影响,为甘蔗增产增糖、消除糖蜜酒精发酵液对环境的污染及发展蔗糖业循环经济提供参考,并为在试验地蔗区推广酒精发酵液定量还田技术提供试验依据.[方法]把糖蜜酒精发酵液作为液肥与常规施肥作比较试验,糖蜜酒精发酵液施用量为120 t/ha,锤度为7.0~7.5.试验期间调查不同处理甘蔗的农艺性状及生理指标的变化.[结果]与常规施肥(CK)相比,喷施糖蜜酒精发酵液提高了甘蔗出苗率、分蘖率、叶绿素和田间锤度,甘蔗株高、茎径、有效茎数也有一定的提高,产量比对照增加30.2%.[结论]喷施糖蜜酒精发酵液对甘蔗生长具有明显的促进作用,有利于增产增糖.     

聚乙二醇胁迫对甘蔗生长前期叶片水势及脯氨酸代谢的影响

以3个甘蔗品种'桂糖119'('GT119')、'新台糖16号'('ROC16')、'新台糖22号'( 'ROC22')为材料,利用PEG6000淋灌于甘蔗幼苗根部模拟土壤水分胁迫,研究其对植株叶片水势、脯氨酸含量、P5CS、洫、ProDH酶活性等的影响.结果表明,3个品种经胁迫处理,其叶片水势都较对照有所下降;对于游离脯氨酸含量的变化,'ROC16'在处理后第1天含量就明显上升,'GT119'在处理2 d后也开始上升,而'ROC22'在处理后12 d内其含量仍增加不明显;吡咯啉-5-羧酸合成酶活性经胁迫处理都较未处理表现活跃,'GT1 19'与'ROC16'在胁迫处理后酶活性表现上升趋势,而'ROC22'变化不明显;鸟氨酸转氨酶活性变化不明显;脯氨酸脱氢酶活性,'GT119'与'ROC16'在处理1 d后稍有上升但在7天后都有下降,而'ROC22'在第7天酶活性就开始提高.     

甘蔗/木薯间作系统中氮素的固定与转移

为探讨甘蔗/木薯间作系统中甘蔗的固氮量变化及氮素向木薯的转移情况。利用15N同位素稀释法进行田间示踪试验。结果表明:单作下甘蔗的固氮百分率为29.50%,固氮量为11.31 g/m2。间作下甘蔗的总固氮百分率为36.43%,它包括供甘蔗自身生长需要的固氮百分率29.90%和转移到木薯的固氮百分率6.53%;间作下甘蔗的固氮量为17.82 g/m2,其中82.07%用于自身生长需要,17.93%转移给木薯利用。间作木薯的总氮量中21.42%来自甘蔗固氮。此结果表明在单作和间作下甘蔗固氮对自身贡献的大小基本一致。甘蔗/木薯间作对甘蔗固氮有促进作用,但促进部分转移给木薯利用。     

水分胁迫对甘蔗根系蛋白质差异表达的影响

从蛋白质角度对水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质SDS-PAGE电泳图谱的变化进行研究,以揭示水分胁迫下甘蔗苗期根系蛋白质的表达差异。甘蔗品种新台糖16号砂培育苗至苗期茎高约25 cm进行处理,将幼苗根系放入含100 g/L聚乙二醇6000的Hoagland营养液中进行模拟干旱胁迫处理,处理不同时间段采取根样品,SDS-PAGE电泳分析法探讨水分胁迫对供试甘蔗品种根系蛋白质变化与水分胁迫强度的关系。与对照相比,在水分胁迫处理的24 h内,稳定出现的新诱导合成蛋白条带分子量为14.2KDa蛋白;对胁迫响应最快的是81.7和52.6 KDa蛋白条带,胁迫开始2 h就显著下调;而33.8 KDa蛋白条带在胁迫后相当长时间保持稳定,后期才显著上调;60.3、26.1、16.2 KDa蛋白条带胁迫后期变化活跃;PEG胁迫5 h处理蛋白质条带变化最大,既有新增蛋白条带(88.7、65.9、31.9、14.2 KDa)与消失蛋白条带(64.9 KDa),又有上调表达蛋白条带(60.3 KDa)与下调表达蛋白条带(81.7、52.6、26.1 KDa)。甘蔗根系蛋白质在响应PEG胁迫的基因表达调控中扮演重要角色,上述蛋白条带的变化可能与甘蔗水分胁迫密切相关。     

甘蔗GA20氧化酶基因片段克隆及序列分析

以甘蔗茎尖为材料,根据其它植物的GA20氧化酶基因(GA20-oxidase)氨基酸保守区,设计一对简并引物.通过RT-PCR扩增得出1条约740 bp大小的DNA片段.将其克隆至pMD18-T载体上,而后对重组克隆进行测序,结果表明所获得的甘蔗GA20氧化酶基因片段由740碱基组成,编码246个氨基酸.该基因片段具有其它植物GA20氧化酶基因中存在的保守区:同时,与多种单子叶植物的GA20氧化酶基因的核苷酸和氨基酸序列的同源性在80%和75%以上.聚类分析显示,甘蔗和玉米最先聚类,推测在进化上具有较近的亲缘关系,其次与高梁、结缕草聚类,然后再与水稻聚类,其中进化关系最远的是簇毛麦和小麦.     

乙烯利诱导甘蔗ACC合成酶基因家族3成员在茎中表达与乙烯释放量和糖分积累的关系

ACC合酶(ACS)是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶。为了弄清楚ACS基因在甘蔗茎中的表达与乙烯释放量、蔗糖积累的关系,在克隆到甘蔗ACS基因3个成员(Sc-ACS1、Sc-ACS2和Sc-ACS3)的基础上,分别以它们作为探针,Northern杂交检验他们在茎中的时空表达。结果表明,甘蔗生长后期,ACS基因三个成员在茎中不同品种和节间持续表达,Sc-ACS1和Sc-ACS2表达维持较低水平,Sc-ACS3维持较高水平。乙烯利处理明显提高3个基因在茎的未成熟和正在成熟节间的表达,且Sc-ACS1和Sc-ACS2在未成熟节间的表达持续时间长达一个月,而Sc-ACS3在未成熟节间的较高水平表达可持续45 d。该结果与甘蔗节间尤其是未成熟和正在成熟节间的乙烯释放量增加以及糖分积累的效应基本一致。相关分析表明,GT17品种乙烯释放量与蔗糖分在处理后14 d和28 d分别极显著和显著负相关,但B1品种未达显著水平。     

宿根矮化病菌诱导甘蔗差异表达基因的cDNA-SCoT分析

宿根矮化病是危害严重的世界性甘蔗主要病害之一,为了探究甘蔗在该病胁迫下的抗病分子机制,本研究以甘蔗品种新台糖22健康植株为材料,利用含有宿根矮化病病原菌的蔗汁诱导其抗性,分别在接种后2、4、6、8和10 d取样,构建宿根矮化病侵染处理与对照的RNA混合池,利用cDNA-SCoT法进行差异显示研究。结果表明,80条SCoT引物扩增出500多条带,长度在100~1800 bp之间。从中筛选出30个差异明显的条带,测序后序列拼接,获得22条高质量的EST序列。生物信息学分析显示,对甘蔗宿根矮化病的差异基因主要涉及能量代谢、防卫反应、信号转导、蛋白质类代谢等方面。进一步基因功能分析显示,油菜素内酯合成蛋白、NBS-LRR类抗性蛋白、茉莉酸诱导蛋白、α-微管蛋白、ABA胁迫成熟蛋白、富含脯氨酸蛋白、翻译起始因子eif-2b α亚族等可能参与了甘蔗宿根矮化病病原菌互作的过程。     

ATP-柠檬酸裂解酶研究进展

文章从亚细胞定位、结构、酶学活性、作用机制、功能等方面介绍了近年来ATP-柠檬酸裂解酶(ACL)的研究进展.ACL酶的结构复杂,不同的生物体中其结构不同;研究发现,随着进化的发生,该酶的两个异源结构有向同源结构方向发展的趋势.ATP-柠檬酸裂解酶在生物体中发挥重要的作用,如:生成胞间乙酰-CoA、作为脂肪酸合成的调控酶、提高植物抗逆性、参与有性生殖的调节等.近年来,对ACL的研究主要集中在酶学活性上,发现其能提高油菜的产油量和抗旱性.今后可对各种作物的ACL功能及开发利用进行深入研究,尤其在提高作物产油量和抗旱性方面应加大研究力度,提高产油作物的产油量、增强作物对干旱环境的抵抗力;此外,利用不断发展的基因组学、蛋白质组学和宏基因组学等现代分子生物学技术和先进、有效的手段,深入发掘ACL的潜在功能,扩大ACL在各个领域的应用.     

基于cDNA-SCoT差异显示的甘蔗应答水分胁迫基因表达谱分析

[目的]研究甘蔗应答水分胁迫差异基因表达,进一步探究甘蔗应答水分胁迫的分子机制,为开展甘蔗抗旱综合性遗传改良研究提供科学依据.[方法]选用GT11为材料,分别构建对照、干旱、复水3个处理总RNA混合池,使用cDNA-SCoT差异显示构建GT11伸长期应答水分胁迫的基因表达谱,筛选、分离TDFs进行测序,在NCBI数据库进行BLAST同源性检索,根据同源基因推测基因功能.[结果]通过42条SCoT引物筛选得到180个TDFs,有100个TDFs与NCBI数据库中已录入的基因具有较高的相似性,根据同源基因功能可分为14类:新陈代谢相关基因(11个)、能量代谢相关基因(12个)、运输途径相关基因(5个)、通信及信号转导相关基因(6个)、细胞循环及DNA加工相关基因(3个)、转录调控因子相关基因(3个)、蛋白质合成相关基因(17个)、蛋白质加工相关基因(1个)、结合功能蛋白相关基因(7个)、环境互作相关基因(3个)、转座子、毒性及质粒蛋白相关基因(5个)、细胞成分生物合成相关基因(1个)、防御相关基因(4个)和未知功能蛋白基因(22个).[结论]甘蔗应答水分胁迫调节途径具有多样性、复杂性、协调性和网络性;应用cDNA-SCoT差异显示筛选获得水分胁迫相关TDFs,可为进一步研究甘蔗应答水分调控途径的分子机理提供重要信息.     

甘蔗宿根矮化病病原菌一推测膜蛋白基因(Lxx18460)单克隆抗体的制备和检测

[目的]对甘蔗宿根矮化病病原菌(Leifsonia xyli subsp.xyli,Lxx)一推测为抗o'k因子的膜蛋白基因(Lxx18460)进行研究,为今后研究该基因在感病甘蔗体内表达打下基础.[方法]诱导表达并纯化含有推测为抗o'k因子的膜蛋白Lxx1.8460基因的pET-30a质粒菌液,委托南京金斯瑞生物科技有限公司制备单克隆抗体;用Western blotting对细菌及感病和健康甘蔗样品总蛋白进行检测.[结果]Lxx18460基因具有特异性,只存在于甘蔗Lxx中.ELISA单克隆抗体效价大于1∶512000,能够灵敏地检测细菌总蛋白和甘蔗样品蛋白.Western blotting检测结果表明,Lxx18460基因在细菌中和感病甘蔗样品中表达,在健康甘蔗样品中几乎不表达.[结论]Lxx18460基因具有特异性,是Lxx中的抗o'k因子的膜蛋白基因,能够在细菌和感病甘蔗样品体外进行表达.