Marker assisted accelerated introgression of null allele of kunitz trypsin inhibitor in soybean

Development of kunitz trypsin inhibitor (KTI)-free soybean is crucial for soy-food industry as the heat inactivation employed to inactivate the anti-nutritional factor in regular soybean incurs extra cost and affects protein solubility. In the presented work, a null allele of KTI from PI542044 was introgressed into cultivar ‘JS97-52’ (recurrent parent) through marker assisted backcrossing. Foreground selection in BC₁F₂, BC₂F₂ and BC₃F₂ was carried out using the null allele-specific marker in tandem with SSR marker Satt228, tightly linked with a trypsin inhibitor Ti locus. Background selection in null allele-carrying plants through 106 polymorphic SSR markers across the genome led to the identification of 9 KTI-free lines exhibiting 98.6% average recurrent parent genome content (RPGC) after three backcrosses, which otherwise had required 5–6 backcrosses through conventional method. Introgressed lines (ILs) were free from KTI and yielded at par with recurrent parent. Reduction of 68.8–83.5% in trypsin inhibitor content (TIC) in ILs compared to the recurrent parent (‘JS97-52’) was attributed to the elimination of KTI.     

酶解提高谷朊粉乳化性能的蛋白酶筛选

国内外对谷朊粉的酶法改性研究主要集中于单一蛋白酶水解谷朊粉,而多种蛋白酶水解谷朊粉的比较研究较少。为拓宽谷朊粉的应用范围,针对谷朊粉的乳化性能进行了研究。选择中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶分别对谷朊粉进行提高乳化性能的比较研究。在蛋白酶最适水解条件下,比较谷朊粉的水解度与水解时间、乳化性能的关系,筛选出风味酶为谷朊粉最佳水解蛋白酶。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂和硫氧还蛋白的融合表达和活性测定

采用融合蛋白表达技术，通过1个人工设计合成的柔性接头，将豇豆胰蛋白酶抑制剂(cowpea trypsin inhibitor,CpTI)基因与表达载体上的硫氧还蛋白(thioredoxin )基因连接，构建了融合表达载体。将表达载体转入大肠杆菌(Escherichia coli )GI724，通过色氨酸诱导获得高效表达，产物以可溶状态存在。活性测定显示，融合蛋白具有抑制胰蛋白酶的生物学活性。以大豆胰蛋白酶抑制剂为参照，将融合蛋白热处理后进行活性测定，发现它具有较好的热稳定性。将肠激酶(enterokinase)与融合蛋白在37 ℃作用16 h，可获得切掉thioredoxin的CpTI蛋白。活性测定显示，切除thioredoxin后CpTI的胰蛋白酶抑制活性比同样处理条件下的thioredoxin-CpTI明显下降，比活力仅为原来的80%，说明融合蛋白具有更高的稳定性。研究结果为thioredoxin-CpTI作为一种生物农药的应用奠定了基础。     

重组球孢白僵菌表达目标产物类枯草杆菌蛋白酶的发酵特性研究

采用单因子筛选和正交试验,研究了碳源、氮源、微量元素及无机盐等营养成分对重组球孢白僵菌(Beauveria bassiana)菌株Bb0062-15-4-CDEP-1产生目标产物类枯草杆菌蛋白酶CDEP-1的影响,并通过摇瓶发酵和30 L发酵罐发酵对其发酵特性进行了研究.结果表明,其优化发酵培养基为2.0%玉米粉,1.0%麦麸,0.25%豆粕粉,0.4%NaNO3,0.1%MgSO4·7H2O.摇瓶发酵结果表明,在对数生长期,随着菌体生物量的增加,CDEP-1产量上升,二者呈一定的平行关系;当菌体生长到稳定期,CDEP-1产量继续上升,并达到产酶高峰;此后,随着菌体生长的衰退,CDEP-1产量出现快速下降趋势.扩大培养时,30 L发酵罐中60 h产酶量最高,比摇瓶培养(168 h)缩短了108 h,单位体积的产酶量比摇瓶培养提高80%.结果对研究和利用该球孢白僵菌重组菌株的代谢产物,提高真菌杀虫剂的杀虫效果奠定了基础.     

酶法提取芦笋皮中高活性膳食纤维的研究

以芦笋皮为原料，采用酶法水解制备高活性膳食纤维。试验结果表明：用0.54%的脂肪酶(100 U/mg)、0.80%的淀粉酶(25 U/mg)和0.80%的糖化酶(20 U/mg)、1.20%的蛋白酶(100 U/mg)可提取出高活性的膳食纤维。所得膳食纤维纯度高，总膳食纤维含量达83.08%，其中水溶性膳食纤维17.02%，不溶性膳食纤维66.06%。而且生理活性好，持水性和溶胀性分别为886%和4.5 mL/g。     

草鱼肠道胰蛋白酶同工酶GT-B的结构信息

    为了解草鱼胰蛋白酶GT-B的组成、结构与其性质之间的关系,用仪器分析结合化学分析方法.研究草鱼肠道胰蛋白酶同工酶GT-B的氨基酸组成、紫外吸收特性及其二级结构单元.氨基酸组成分析表明,GT-B有很高的酸性氨基酸对碱性氨基酸比例,含有较多的亲水性氨基酸残基,较少的半胱氨酸残基和较少的芳香性氨基酸残基.GT-B在280 nm处只有微弱的吸光度,在变性剂存在下,其紫外吸收大幅度增加,依据"二状态模型"计算得到其变性自由能为39.825 kJ.mol-1.圆二色谱(CD)测定表明,GT-B酶蛋白分子具有较少的α-螺旋、β-折叠以及β-转角等规则二级结构单元和较多的无规则卷曲结构.这些信息结合起来可以合理解释GT-B的理化、动力学和热力学等性质.     

大米蛋白酶水解条件及水解度对合成类蛋白的影响

观察了胰蛋白酶、碱性蛋白酶和胃蛋白酶水解米渣蛋白的条件及其水解度对合成类蛋白反应的影响。结果表明:胰蛋白酶、碱性蛋白酶和胃蛋白酶水解大米蛋白的最适温度分别为50℃、60℃和60℃,最适起始pH值分别为10.0、11.0和1.0,底物浓度分别为7%、5%和5%,E/S为1%、3%和7%,水解时间为4 h;该条件下,3种酶水解大米蛋白的水解度分别为54.0%、71.4%和57.3%,氮收率分别为56.3%、73.8%和58.1%;随着水解时间的延长,胰蛋白酶和胃蛋白酶水解产物中肽类组分变化小,而碱性蛋白酶水解产物中小分子的组分显著增加;大米蛋白水解产物的水解度对类蛋白反应的产率有显著影响,以胃蛋白酶为类蛋白合成酶时,大米蛋白的胰蛋白酶、碱性蛋白酶和胃蛋白酶水解产物的水解度分别在54.0%、71.4%和69.1%时,合成类蛋白的产率最高,分别为2.6%、17.5%和15.2%。     

枯草芽孢杆菌B1⑥菌株产蛋白酶液体发酵条件优化

蛋白酶作为一种重要的酶制剂，广泛应用于医药、食品、酿造、纺织以及洗涤剂等行业，在工农业生产和人们的生活中发挥着重要的作用。本实验室从酱香酒高温大曲中分离到1株产酱香兼性嗜热枯草芽孢杆菌B1⑥，该菌株可用来生产优异的具有浓郁酱香风味的食品。研究表明，该菌株产生的蛋白酶与食品酱香风味的产生具有密切的关系，利用提取的蛋白酶可发酵生产出酱香风味的食品，因而该菌株产生的蛋白酶在食品开发上具有重要的应用价值。液体发酵一直是微生物生产酶类的主要方法，然而微生物的代谢过程受到pH、温度、溶解氧等一系列外界条件的影响，不同的菌株其发酵条件有非常大的差别，因此选择一个合适的发酵条件对于蛋白酶的生产是非常必要的。为此，笔者测定了碳源、氮源、pH值、温度、接种量、种龄、溶氧量等条件对该菌株液体发酵产蛋白酶的影响，以确定其最佳发酵条件，以期为蛋白酶的液体发酵生产和应用奠定一定的基础。     

投喂频率对瓦氏黄颡鱼幼鱼生长及蛋白酶活力的影响

研究了不同投喂频率对瓦氏黄颡鱼幼鱼的摄食率、特定生长率、饲料转化率及蛋白酶活力的影响。实验共设5组不同投喂频率：0．5、1、2、3和4次／d，每组3个重复，每次饱食投喂。隔20d取样检验一次，试验周期60d。研究发现：21～60d瓦氏黄颡鱼幼鱼的摄食率和特定生长率随投喂频率的增加而显著升高（P〈0．05）；3次／d组饲料转化率显著高于0．5次／d组（P〈0．05），而其他各组间无显著差异（P〉0．05）；胃和肠蛋白酶活力随投喂频率增加而显著降低（P〈0．05）。根据实验结果，建议瓦氏黄颡鱼幼鱼在集约化饲养条件下的最适投喂频率为3次／d。     

玉米种子发芽和幼苗生长对水分环境的敏感性

玉米种子发芽和幼苗生长对水分环境十分敏感，低活力种子比高活力种子更敏感，水分环境影响玉米种子吸收水分的速度。不同水分条件下玉米种子发芽速度有显著差异，胚根伸长最早的在吸水30h左右，种子发芽最迟的在吸水90h以后，且发芽率显著下降；胚根伸长时的种子含水量在30％－65％内变化，发芽3－7d的幼苗长度与发芽过程中胚的含水量呈显著正相关，芽的生长比根的生长对水分更敏感。玉米种子在水分过多的环境中发芽，蛋白酶活性显著升高，淀粉酶活性显著下降，酶活动平衡受到严重影响。