拟南芥AtTCP4基因克隆及原核表达

为进一步研究转录因子TCP4在植物生长发育过程中的调控作用和下游靶基因。利用生物信息学分析转录因子TCP4家族及其蛋白序列,扩增AtTCP4基因CDS序列、构建原核表达载体并诱导纯化获得蛋白,利用凝胶电泳迁移试验(EMSA)验证AtTCP4蛋白与拟南芥功能基因LOX2启动子区域的顺式作用元件结合。生物信息学分析表明,拟南芥TCP蛋白含有非典型的螺旋-环-螺旋(bHLH)结构域;系统进化树表明,AtTCP4属于Ⅱ类TCP蛋白;蛋白三级结构预测表明:转录因子TCP4可以形成同源或异源二聚体。特异性引物扩增获得AtTCP4基因的CDS序列,其开放阅读框(ORF)长为1 263 bp。构建原核表达载体pET-28a-AtTCP4并转化到Rosetta(DE3)感受态中,经IPTG诱导、纯化和Western Blot检测证明获得AtTCP4蛋白。EMSA试验验证AtTCP4蛋白能够结合到功能基因LOX2的顺式作用元件。转录因子TCP4结合功能基因LOX2启动子区域,影响植物激素茉莉酸的生物合成,调控植物的生长发育过程。     

pH对产叶酸植物乳杆菌叶酸产量及相关基因表达的影响

叶酸是细胞代谢的重要中间体,人类由于缺乏叶酸生物合成途径中的关键酶,需要从膳食中摄取叶酸。由于谷氨酸尾数目的差别,生物合成的叶酸更容易被人体利用。一些植物乳杆菌菌株可以合成叶酸,但培养条件对叶酸合成有较大影响。选择一株高产叶酸的植物乳杆菌4_3菌株,探讨了在同一培养基中,不调节pH和使pH稳定在6.0对其生长状况和叶酸合成的影响。比起不调节pH,维持pH 6.0可以长期保持较高的活细胞密度。实时荧光定量PCR的结果显示,在pH 6.0的培养基中,叶酸合成相关基因表达量均要高于不调节pH的培养基。     

降解甲醛微生物的分离鉴定及其降解与代谢特性研究

首先对新分离的可高效降解甲醛的两株菌株R1和Y1的形态学特征、生理生化特征及16s rRNA序列等进行了系统研究;随后通过测定R1和Y1在液体培养过程中甲醛浓度的变化,确定了它们降解溶液中甲醛的能力。结果表明:菌株R1属于甲基杆状菌属(Methylobacterium),菌株Y1为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);当甲醛浓度分别为4、8、10、15 mmol/L时,菌株R1在72 h时的甲醛降解率分别为100%、100%、91%、70%,菌株Y1的甲醛降解率分别为100%、84%、62%、36%;在20 mmol/L甲醛浓度下,菌株R1依然可以存活,72 h时其对甲醛的降解率为64%。~(13)C NMR代谢谱进一步分析表明,菌株R1的主要代谢产物为[3-~(13)C]丝氨酸、[3,4-~(13)C]苹果酸、H~(13)COOH甲酸、[2-~(13)C]甘氨酸、3-磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸;菌株Y1的主要代谢产物为[3-~(13)C]Ser、PEP、[2-~(13)C]Gly和谷胱甘肽;菌株R1和Y1在代谢甲醛的过程中都可以产生大量的甲酸,且能将甲酸分泌到处理液中。     

辣木转录因子家族初步鉴定与分析

转录因子在转录水平上激活或抑制基因的表达,在植物生长发育、维持正常生理活动和响应内外部刺激等方面具有重要作用。随着辣木基因组组装的完成,本研究通过生物信息学的方法,对辣木中转录因子家族进行鉴定与初步分析,结果共筛选到1502个转录因子,分属86个家族。同时以拟南芥为参照,鉴定了43个受正选择作用的转录因子,这些正选择基因涉及植物生长发育的各个时期,与植物抗病、环境胁迫密切相关。对辣木HSF蛋白研究表明大部分蛋白的Hsf结构域相对保守,与拟南芥HSF家族蛋白构建系统发育树,发现辣木Hsf基因的分类与进化在一定程度上具有相关性。研究结果将为辣木的生长发育及环境胁迫应答机制提供分子基础。     

油-稻轮作制中供氮水平对作物及土壤氮磷钾含量的影响

田间试验条件下探究了不同供氮水平(0、90、180、270、360 kg/hm2)对油(华油杂9号)-稻(丰两优香1号)轮作下作物及土壤中氮磷钾含量的影响。结果表明,油菜生育前期氮磷钾积累量无显著变化,120 d后氮磷钾积累量随施氮量增加而增加,各处理差异显著。磷素积累量在直播180 d后呈先增加后降低趋势,以180 kg/hm2处理积累量变化最大,与270、360 kg/hm2处理相比无显著差异。水稻氮积累量随施氮量增加而增加,但270 kg/hm2与360 kg/hm2处理无显著差异,而磷钾积累量呈先增加后降低趋势,磷素积累量以270 kg/hm2处理最大,180、270、360 kg/hm2处理下,钾积累量在整个生育期内无显著差异,说明在油菜季施用较高氮肥来保证油菜对氮磷钾吸收基础上,后季水稻适当减少氮肥用量便可保证其对氮磷钾的吸收;从整个轮作周期农田氮磷钾平衡状况看,除不施氮肥外,其他处理农田土壤氮素均处于盈余状态,盈余量随施氮量的增加而增加,各处理在投入相同磷钾肥情况下,土壤磷素盈余量随施氮量增加呈降低趋势,施氮量为270、360 kg/hm2时,磷素出现亏缺,不同氮处理的农田钾素均处亏缺状态,且亏缺量随施氮量增加而增加。     

二丁基羟基甲苯对雨生红球藻虾青素和油脂积累的影响

以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为对象,研究高光照、缺氮条件下,外源添加不同浓度的二丁基羟基甲苯(Butylated hydroxytoluene, BHT)对雨生红球藻生长、虾青素积累、油脂合成、脂肪酸组成、碳水化合物、蛋白含量以及虾青素和脂肪酸合成相关酶基因的影响。结果显示,添加不同浓度的BHT后,2 mg/L BHT添加组虾青素积累量为最高,显著高于其他实验组和对照组(P<0.05),达到31.66 mg/g,是对照组的1.87倍。油脂含量达45.56%,高于同期对照组(39.06%),脂肪酸组成变化不显著。在此条件下,虾青素合成关键酶基因dxs和bkt表达水平分别是对照组的5.19倍和2.04倍;脂肪酸合成关键酶基因kas和acp表达水平较对照组显著提高(P<0.05),分别是对照组的4.56倍和3.02倍。与对照组相比,2 mg/L BHT添加组的碳水化合物和蛋白含量均呈下降趋势。研究表明,在胁迫条件下,外源添加适量浓度的BHT能有效促进雨生红球藻中虾青素的积累,同时提高了藻细胞内的油脂含量。     

鸡蛋清中溶菌酶的分离提取

采用二次硫酸铵沉淀和离子交换层析透过法分离溶菌酶,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS\|PAGE）检测其纯度,研究鸡蛋清中溶菌酶的分离提取工艺。鸡蛋清原液用Tris\|HCl缓冲液稀释5倍,4℃下静置6 h,经50%硫酸铵沉淀后收集上清,再经80%硫酸铵收集沉淀后溶于pH 90的Tris\|HCl后经Q\|Sepharose FF阴离子交换层析直接在透过液中一步就可分离得到SDS\|PAGE电泳纯的溶菌酶,酶比活由14413 U·mg-1提高到2 235 U·mg-1,酶活提高超过15倍,回收率为1576%。通过硫酸铵两级沉淀后只需收集Q\|Sepharose FF阴离子交换层析的透过液即可分离得到溶菌酶,同时还可一次性制备其他中性和酸性蛋白,简化了工艺,降低了生产成本。     

云南三七主根干燥特性及其功效指标评价

为了研究云南三七干燥过程对其功效指标(皂苷含量)的影响,该文通过自然晾晒、烘箱干燥以及热风对流干燥3种方法对新鲜云南三七主根以及主根切片进行干燥试验。通过不同干燥方法,得出相应的干燥曲线、干燥速率曲线,并建立三七主根不同温度下的干燥动力学模型;采用高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography,HPLC)测定了不同干燥条件下干燥成品的三七总皂苷(panax notoginsenosides,PNS)含量,分析了干燥条件对皂苷含量的影响,建立了皂苷含量与干燥温度和干燥时间之间的回归方程,并对其进行了优化。结果表明:烘箱干燥较好地保留了三七的皂苷含量;Page’s模型较好地拟合了烘箱干燥主根的干燥规律,其有效水分扩散系数在3.073×10-10~1.291×10-9 m2/s之间;根据PNS含量回归方程,在达到安全含水率条件下,烘箱干燥法较优干燥温度与干燥时间分别为50~60℃、106~144 h;将主根与主根切片干燥成品的PNS含量进行比较,发现主根的PNS含量明显高于主根切片的PNS含量。综上所述,为更好地保留其功效成分(PNS),云南三七宜采用整个主根进行干燥加工,该研究结果对云南三七实际生产具有一定的指导意义。     

甲醛胁迫下蚕豆保卫细胞中过氧化氢的积累及其对气孔导度和开度的影响

以蚕豆为试材,对甲醛(HCHO)处理0、24、48、72 h的蚕豆叶片进行气孔开度、导度、细胞内H2O2含量和抗氧化酶活性的测定,并用荧光显微检测法进行了H2O2的亚细胞定位检测。结果表明:气体HCHO处理的72 h内,由于蚕豆叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性从284.52 U·min-1·g-1 FW升至291.44 U·min-1·g-1 FW,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低,导致蚕豆叶片中H2O2含量从1.31μmol·g-1 FW升至2.39μmol·g-1 FW;较短时间(24~48 h)的HCHO处理下蚕豆叶片H2O2主要分布在保卫细胞的胞质中,72 h后不仅保卫细胞的胞质中H2O2积累增多,积累H2O2的叶绿体数量也增多;HCHO持续处理72 h内蚕豆叶片气孔开度和导度分别下降46.50%和78.80%,涂抹抗坏血酸(ASA)的实验证实,H2O2对蚕豆叶片气孔开度和导度的调节起到关键作用。研究认为,0.46~0.72 mg·m-3的HCHO胁迫致使蚕豆叶片中积累的H2O2定位于保卫细胞,是蚕豆叶片气孔开度减小和导度降低的主要原因。     

三七病虫害研究现状与展望

三七(Panax notoginseng)是五加科人参属多年生直立草本植物,是我国著名的传统中药材。三七作为云贵高原畜草平衡生态战略的重要经济植物,在云南省文山地区的经济发展中占有举足轻重的地位。近年来,三七人工种植面积快速增加,病虫害问题逐渐突显,已成为限制三七产业健康持续发展的重要因素。目前,已报道的三七病害主要有7种,涉及近20种病原菌;三七害虫至少12种。三七病害中以根腐病发生最为严重,发病率可高达80%;叶螨和蓟马类是三七的重要害虫,严重降低三七的结实率。本文整理了当前三七病虫害已有研究成果,总结了三七主要的病虫害种类、为害特征及防治方法,并对今后重点研究方向进行了展望,以期推动我国三七病虫害的基础及应用研究,为三七病虫害的综合防控提供参考。