黑穗醋栗果实生长发育过程中抗坏血酸含量 及相关酶活性的变化

【目的】 研究不同品种不同生长时期黑穗醋栗果实内抗坏血酸（AsA）含量及其合成代谢过程中相关酶活性的变化,以明确果实生长发育过程中AsA含量与代谢合成相关酶之间的关系,为全面揭示黑穗醋栗果实AsA积累规律提供理论依据。【方法】 以3个不同黑穗醋栗品种（‘亚德’‘布劳德’和‘黑丰’）为试材,测定果实在幼果期、膨大期、半转色期、转色期和成熟期时还原型抗坏血酸（AsA）、氧化型抗坏血酸（DHA）、还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量以及AsA合成与代谢相关酶活性。【结果】 不同品种黑穗醋栗果实大小、AsA含量以及AsA相关代谢物水平存在明显的多样性。其中‘亚德’单果重最大,为1.97 g。果实生长发育过程中,总抗坏血酸（T-AsA）和AsA含量在3个品种中变化趋势一致,均在幼果期含量最高,其中‘亚德’幼果期果实中AsA含量最高,为83.17 μmol·g ^-1 FW,随着果实的生长迅速下降,在成熟期降至21.28 μmol·g ^-1 FW;3个品种果实中GSH和T-GSH含量随着果实发育呈升高趋势,但不同品种升高时期或增加幅度不同;GSSG含量在不同品种间存在较大差异,成熟果中‘黑丰’含量最低,为0.008 μmol·g ^-1 FW,仅为‘亚德’的10.2%。AsA-GSH循环再生代谢中,脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性在果实膨大期达到最高,成熟期降至最低,其中‘布劳德’果实中DHAR和MDHAR活性略高于‘亚德’和‘黑丰’;谷胱甘肽还原酶（GR）活性在幼果期最高,‘亚德’幼果期果实中GR活性最高（0.06 μmol·min ^-1·g ^-1 FW）,之后随着果实的生长发育不断下降,抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性变化与之相似;L-半乳糖途径的关键酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）活性随着果实生长发育的变化趋势与AsA含量变化相一致,且‘亚德’果实中GalLDH活性在幼果期和成熟期均高于其他两个品种。通过相关性分析发现,GalLDH与T-AsA、AsA、DHA、DHAR和MDHAR呈现极显著正相关关系,相关系数可达0.91以上,即果实中GalLDH活性越高,果实中AsA含量也越高;DHAR和MDHAR与T-AsA、AsA间也存在极显著正相关关系,而APX与T-GSH、GSH间相关性较强。【结论】 黑穗醋栗幼果期果实中AsA含量最高,且品种间差异显著;GalLDH、MDHAR和DHAR可能是黑穗醋栗果实中AsA合成代谢的关键酶,黑穗醋栗果实中AsA含量积累主要取决于GalLDH活性,说明合成途径起着更关键的作用,而AsA-GSH循环再生途径相关酶对AsA合成也有一定的贡献,黑穗醋栗高AsA含量的积累是由合成途径与循环途径共同作用的结果。     

茶树CsMDHAR基因的克隆与非生物胁迫响应分析

基于茶树转录组数据,以龙井43茶树cDNA为模板,克隆得到开放阅读框（ORF）长度为1β305βbp,编码434个氨基酸的茶树单脱氢抗坏血酸还原酶基因,命名为CsMDHAR。蛋白序列特征和基因表达模式分析表明,CsMDHAR蛋白含有FAD结合功能域,属于FAD依赖的吡啶核苷酸-硫基氧化还原酶（Pyr-redox-2）家族。该蛋白有两个无序化区域,而且包含有32个磷酸化位点,理论相对分子量为47.21βkDa,pI为5.99,属于亲水性蛋白;CsMDHAR蛋白二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。通过PlantCARE和PLACE对启动子上游调控元件进行分析预测,结果显示,CsMDHAR基因启动子上游1β000βbp中含有多个与光、激素以及植物抗逆有关的顺式作用元件。利用荧光定量PCR方法检测龙井43和迎霜的CsMDHAR、CsAO和CsAPX在4种不同非生物胁迫下的表达水平,结果表明,在低温（4℃）胁迫下,两个茶树品种的CsMDHAR、CsAO和CsAPX的表达均受抑制,且品种间的差异较小;在高温（38℃）和干旱（200βg·L^-1 PEG）胁迫下龙井43中的CsMDHAR表达均上调,分别在8βh和2βh时达到最大值,为对照的1.49倍和1.85倍;盐（200βmmol·L^-1 NaCl）胁迫下,CsAO和CsAPX在两种茶树品种中的表达量变化趋势相似,但变化幅度不同,可能与品种间不同的抗逆性有关。     

甜樱桃GalDH、Gal LDH的克隆及在果实发育过程的表达

【目的】探究GalDH和GalLDH在甜樱桃果实AsA生物合成中的作用。【方法】本研究以甜樱桃‘佐藤锦’(Satonishiki)果实为材料,采用改良CTAB法提取总RNA,运用RT-PCR法,克隆并分析了抗坏血酸L-半乳糖合成途径PacGalDH和PacGalLDH基因的cDNA全长序列。此外,采用实时荧光定量PCR分析了两基因在甜樱桃果实发育过程的表达。【结果】获得了1 253 bp长的PacGalDH cDNA序列,其中含有975 bp完整的开放阅读框(ORF),编码324个氨基酸残基。获得了1 914 bp长的PacGalLDH c DNA序列,含有1 791 bp完整的ORF,编码596个氨基酸。通过氨基酸序列比对发现,PacGalDH和PacGalLDH氨基酸序列均与梅和桃对应的氨基酸序列具有较高的同源性,达98%。实时荧光定量PCR分析表明,PacGalDH和PacGalLDH在甜樱桃果实不同发育阶段均有表达,均在花后10 d达到最大表达量,随后逐渐下降。并且,果实总抗坏血酸(T-AsA)含量在花后0 d最高,达44.7 ng/g,此后呈下降趋势。【结论】在果实生长发育过程中,PacGalDH的表达量变化与T-AsA水平变化趋势基本一致,初步推测PacGalDH可能是甜樱桃AsA生物合成的关键酶。     

高温干旱胁迫对黄薇抗氧化防御系统的影响

黄薇Heimia myrtifolia是具有较高价值的引种植物,但对其引种后的适应性研究仍较缺乏。为了探究黄薇对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟自然状态下干旱（对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱）,高温（30,36和42℃）及高温干旱协同胁迫对黄薇叶片抗氧化防御系统的影响。结果显示:干旱胁迫下,过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,脂膜过氧化程度加深,抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环相关酶活性和相关还原物质均呈先上升后下降趋势,在中度胁迫下达到顶峰,与对照相比均显著增加（P < 0.05）。高温胁迫下,抗氧化酶效率和AsA-GSH循环效率均有提高。高温干旱协同胁迫下,黄薇受到的伤害明显大于单一胁迫,超氧化物歧化酶（SOD）和POD显著上升（P < 0.05）并于中度胁迫时达到顶峰,MDA质量摩尔浓度显著增加（P < 0.05）,AsA-GSH循环效率均有提高但在中度胁迫下开始下降,脂膜过氧化随着胁迫加深显著加剧,重度胁迫下已无法维持正常生长。黄薇在高温干旱胁迫下可以通过调节抗氧化酶系统和AsA-GSH循环共同清除氧化物质,提高抗胁迫能力,维持正常生长发育。     

辣椒抗坏血酸生物合成酶GME基因家族的鉴定和表达分析

GDP-甘露糖-3′,5′-异构酶基因(GME)是抗坏血酸途径中的关键限速酶,该基因可以调节AsA合成。为了解辣椒中GME基因家族功能及在非生物胁迫下的表达情况,通过生物信息学方法对辣椒GME基因家族进行鉴定,并对基因结构、结构域、系统进化关系、基因表达模式和非生物胁迫表达情况进行分析。结果表明,在辣椒中有2个GME家族成员,CaGME1和CaGME2,分别分布在3号和8号染色体上,都有6个外显子;CaGME1和CaGME2蛋白均具有NADB Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点,均不具有信号肽,为亲水性蛋白,定位在细胞质粒的可能性最高,均不具有跨膜结构,二级结构主要以不规则卷曲和α-螺旋为主;系统进化树分析表明,该基因编码的氨基酸序列与番茄和马铃薯的亲缘关系最近;qRT-PCR分析结果表明,在低温、茉莉酸甲酯和盐胁迫下CaGME1和CaGME2均被诱导上调,在赤霉素下均被诱导下调。综上可知,CaGME1和CaGME2基因在胁迫下不同的表达情况表明其在非生物胁迫中发挥作用,可为辣椒逆境胁迫机制研究提供参考。     

低磷和铝毒耦合胁迫对杉木叶片抗坏血酸——谷胱甘肽循环的影响

为揭示抗坏血酸-谷胱甘肽(As A-GSH)循环在杉木适应低磷和铝毒胁迫中的作用,以耐低磷和铝毒胁迫的杉木家系YX3及对低磷和铝毒胁迫敏感的杉木家系YX12为试验材料,研究不同处理下[对照处理(CK)、低磷处理(-P)、铝处理(Al)和低磷加铝处理(-P+Al)]2个杉木家系叶片中As A-GSH循环代谢关键酶的变化规律。结果表明:不同胁迫处理下(-P、Al和-P+Al),2个杉木家系的丙二醛(MDA)含量均显著高于各自对照(-P处理下YX12叶片MDA含量除外),而且在Al和-P+Al处理下,耐性杉木家系YX3叶片中MDA含量均小于敏感型杉木家系YX12。进一步分析表明,与各自对照相比,不同胁迫处理增加了2个杉木家系叶片中的As A和DHA含量,同时提高了其叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,而且除DHA含量外,在-P、Al和-P+Al处理下耐性杉木家系YX3叶片中APX、GR、MDHAR、DHAR和As A含量均高于敏感型杉木家系YX12。此外,耐性杉木家系YX3叶片中还原型谷胱甘肽(GSH)含量以及As A/DHA值和GSH/GSSG值均高于敏感型家系YX12。因此,上述结果表明在不同胁迫条件下,杉木幼苗通过提高叶片抗氧化物质含量和As A-GSH循环关键酶活性来清除过量的活性氧,减轻胁迫诱导的氧化损伤;不同胁迫处理下,2个杉木家系叶片抗氧化物质含量及As A-GSH循环中关键酶活性响应的差异表明耐性杉木家系YX3具有较高的As A—GSH循环效率和抗氧化物质再生能力,从而有效抑制胁迫诱导的氧化损伤,这可能是其具有较强耐性的重要原因之一。     

饮水中添加有机酸混合物对肉鸡生长性能、血液成分和免疫应答的影响

研究旨在评价含有抗坏血酸(A)、柠檬酸(C)、苹果酸(M)、山梨酸(S)和酒石酸(T)的有机混合酸(OAB)对从孵化至42日龄的肉鸡生长性能、血液成分和免疫反应的影响。将罗斯肉仔鸡300只随机分为4个处理组(1个对照组、3个试验组),每个处理4个重复(每个重复15只鸡)。对照组饲喂普通水,处理组饲喂酸化水,酸化水含有不同的混合物:OAB1=A:C:M,OAB2=A:S:M和OAB3=A:T:M。制备混合物的比例为35:60:5,并且使用的浓度为0.5%(重量/体积)。结果表明,与对照组相比,试验组的活体重(LBW)无显著影响;但改善了饲料消耗(FC)、饲料转化率(FCR)和成活率(SR)。OAB1组有最低的FCR(1.803)、FC(96.19 g·只-1·d-1)和最高的SR(95.63%)。OAB组对血液成分(红细胞比容、总蛋白、白蛋白)、酶活性(γ-谷氨酰转和天冬氨酸氨基转移酶)、免疫反应、组织重和胃肠道不同部位的pH无显著影响。但OAB1组和OAB3组的丙氨酸转氨酶活性降低,天门冬氨酸转氨酶与丙氨酸转氨酶的比增加。研究表明,OAB1可以作为一种饲料添加剂来改善肉鸡FC、FCR和SR。     

植物样品中游离氨基酸总量测定方法的改进

本文根据氨基酸与茚三酮显色反应的原理,对传统测定植物鲜样游离氨基酸总量的方法作了改进。用沸水浴处理植物样品提取液可以破坏样品中抗坏血酸,使得样品提取液与制作氨基酸标准曲线反应液的抗坏血酸完全控制在同一水平上,避免了样品与标准曲线反应液由于抗坏血酸含量不同造成的误差。另外适当提高反应体系抗坏血酸的浓度可以提高反应灵敏度。     

啤酒大麦安全烘干温度的研究

试验研究了啤酒大麦适宜的干燥温度。以浙农大3号、浙农大7号啤酒大麦品种为材料,采用35℃、45℃、55℃3种温度进行模拟烘干试验,并对烘干后的种子进行生活力、发芽力、脱氢酶活性、电导率的测定。结果表明,啤酒大麦的干燥温度控制在45℃以下为好,既安全,干燥效率又高,而在55℃温度条件下,虽干燥效率高但对啤酒大麦的发芽力及种子活力有显著的影响,35℃干燥虽安全可靠,但其干燥效率低,所需时间太长。