色氨酸的代谢与功能及其在动物生产中的应用

色氨酸是动物的必需氨基酸之一,作为一种功能性氨基酸,色氨酸及其代谢产物对动物的生长性能、氧化应激以及免疫等方面均有调节作用。该文简要介绍了色氨酸的结构性质,并阐述了色氨酸的代谢途径及生理功能,还对色氨酸在动物生产中的应用进行了综述,希望为更好的开发利用色氨酸提供参考。     

氮肥减量条件下间作绿豆压青对甘蔗生长及氮代谢的影响

以甘蔗单作常规施氮量为对照（CK）,设氮化肥减量20%+间作绿豆压青（A）、氮化肥减量40%+间作绿豆压青（B）和氮化肥减量60%+间作绿豆压青（C）3个处理,通过测定甘蔗农艺性状、蔗茎产量和甘蔗叶片氮代谢相关生理生化指标,研究氮肥减量条件下间作绿豆压青对甘蔗生长及氮代谢的影响。结果表明,间作绿豆影响新植蔗分蘖,分蘖率显著低于CK,但对甘蔗有效茎数影响不显著。新植蔗产量表现为A>B>CK>C。氮化肥减量条件下间作绿豆压青对宿根蔗发株率、株高、有效茎数、甘蔗茎径有促进作用。宿根蔗蔗茎产量表现为A>B>C>CK。2年的甘蔗蔗糖分含量表现为C>B>A>CK。氮化肥减少20%条件下间作绿豆压青对提高甘蔗叶片谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶活性和游离氨基酸、可溶性糖含量有促进作用。综合甘蔗农艺性状、蔗茎产量、氮代谢相关指标测定结果和经济效益的表现,试验以氮化肥减量20%+间作绿豆压青的A处理最优。     

UPLC-ESI-MS分析中棉花次生代谢物标准品推定和加合物形成

【目的】建立超高效液相色谱电喷雾质谱(Ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,UPLC-ESI-MS)分析中棉花代谢产物的高通量鉴定方法;探讨特定UPLC和ESI模式条件下棉花次生代谢产物的加合物种类、主导加合物及适宜的ESI模式。【方法】利用高效液相色谱电喷雾质谱对18个棉花代谢产物标准品进行分析,采用在线XCMS软件进行无靶标质谱数据提取,利用MATLAB软件编程计算程序建立标准品鉴定方法。【结果】针对电喷雾正、负离子模式,建立了基于计算准确相对分子质量的棉花次生代谢产物标准品的快速鉴定方法 POSid和NEGid;特定超高效液相色谱和电喷雾正、负离子模式下14个标准品得到正确鉴定。正离子模式下出现[M+H]~+、[M+Na]~+、[M+NH_4]~+、[2M+NH_4]~+、[2M+Na]~+和[2M+H]~+6种加合物,负离子模式下出现[M-H]~-、[2M-H]~-、[M+Cl]~-、[M+FA-H]~-、[3M-H]-、[M+Na-2H]~-、[M-H_2O-H]~-和[M+TFA-H]~-8种加合物,单个标准品的质谱可观察到1～6种加合物,每个标准品均有主导加合物并具有电喷雾离子模式的偏好性。蜜二糖适合电喷雾正离子模式检测,棉酚适合2种离子模式检测;12种化合物均是负离子模式信号强于正离子模式,适合采用负离子模式检测。【结论】建立的基于计算准确相对分子质量的代谢产物鉴定方法,能实现对18个棉花次生代谢产物标准品的无靶标质谱数据的鉴定。特定超高效液相色谱和电喷雾条件下,棉花次生代谢产物的主导加合物具有电喷雾离子模式的偏好性。这些结果为开展棉花代谢组研究提供了技术和理论数据支撑。     

氮肥运筹对盐碱地水稻籽粒氮代谢关键酶活性和蛋白质含量的影响

为明确氮肥运筹对盐碱地水稻籽粒氮代谢关键酶活性和蛋白质含量的影响,以粳稻品种垦粳8号为材料,通过田间试验设置5种氮肥运筹,即不施氮肥(N0)、农民常规施氮(N1,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1)、平衡施氮(N2,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、平衡减氮(N3,纯N总量135 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、氮肥前移(N4,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2),以N1为对照,分析不同氮肥运筹方式对盐碱地水稻抽穗期剑叶和籽粒中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性以及籽粒中蛋白质含量、蛋白质组分、氨基酸含量的影响。结果表明,与N1相比,N2、N3和N4提高了水稻抽穗期剑叶中的NR、GS、GOGAT活性,尤其是N2和N3的NR、GS、GOGAT活性分别显著提高了74. 21%,63. 22%,45. 46%和28. 95%,34. 28%,27. 27%;抽穗后籽粒中NR、GS、GOGAT活性随灌浆进程的推进而降低,且各时期的变化趋势与抽穗期剑叶一致。N2和N3清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量分别显著提高了28. 30%,14. 29%,10. 32%和20. 76%,9. 89%,8. 70%,醇溶蛋白分别显著降低了7. 55%和9. 43%,总蛋白质含量分别提高了9. 59%,7. 26%,N4蛋白质含量及其组分均有所提高,其中,谷蛋白显著提高了7. 08%。N2和N3籽粒总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸含量分别显著提高了29. 78%,31. 14%,29. 09%和19. 11%,17. 96%,19. 39%,N4显著提高了总氨基酸和非必需氨基酸含量。综上,平衡施氮和平衡减氮有利于抽穗期剑叶以及籽粒灌浆过程中的NR、GS、GOGAT活性维持较高水平,调控蛋白质含量及其组分以及氨基酸含量,有效改善稻米的营养品质。     

干旱胁迫对甘薯生理特性的影响及品种抗旱性的关系

以淀粉型甘薯品种万薯5号和食用型品种万薯10号为试验材料,采用单因素随机区组设计,开展不同干旱水分胁迫下对甘薯叶与根中生理特性变化情况及不同甘薯品种产量的研究。结果表明:受到干旱胁迫影响时,不论从甘薯根体积、鲜薯产量,还是甘薯生理特性变化情况都表明万薯10号比万薯5号耐旱性强;并且受干旱胁迫时在叶和根中甘薯POD、MDA以及Pro变化趋势不一致。其中MDA、Pro在叶与根中的变化存在负相关。     

二氧化碳浓度升高对茶树生理代谢的影响及应对技术

大气中的二氧化碳(CO2)浓度升高是工业革命以来全球范围内最重要的生态变化之一,将直接影响植物的生长发育和代谢过程。尽管CO2浓度升高对粮食作物的影响已经得到了广泛的研究,但其对茶树等重要经济作物的影响却很少受到关注。本文回顾和总结了CO2浓度升高对茶树的初级代谢(包括光合作用、呼吸作用和碳氮代谢)和次级代谢的影响,并探讨了CO2浓度升高环境下茶叶生产过程中的应对技术,旨在为CO2浓度升高背景下茶树优质高产栽培提供一定的理论基础和科学依据。     

基于亲水相互作用液相色谱-三重四极杆质谱法研究白茶萎凋过程中代谢物的变化

采用亲水相互作用液相色谱-三重四极杆质谱法,对白茶鲜叶(F)和室内萎凋处理29 h(W)、53 h(P)的2个萎凋样进行了代谢物靶向检测,Quality control(QC)样本中共检测到111个代谢物,主要包括47种氨基酸及其衍生物、29种核酸类代谢物、12种维生素和辅酶、17种糖代谢物和6种甘油磷脂代谢物。与鲜叶F相比,萎凋叶W和P中显著增加的代谢物分别有39种和41种,其中共有代谢物35种;显著降低的代谢物分别有9种和11种,其中共有代谢物8种。显著变化代谢物分析结果表明,萎凋叶的细胞膜受损、DNA和RNA降解、氨基酸衍生物显著增加、糖代谢异常。根据代谢物含量的变化幅度和组成特异性,筛选了表征萎凋叶细胞膜生理状态和核酸、糖代谢的标志代谢物。此外,针对代谢物中氨基酸和核苷酸的组成特点,提出了研究氨基酸衍生物滋味特性的必要性和应用代谢谱分析建立萎凋工艺适度标准的可能性。     

转Pi9抗稻瘟病基因水稻株系的比较转录组分析

【目的】在转录水平上解析Pi9基因介导的稻瘟病抗性调控机理,为培育抗病水稻品种提供理论依据。【方法】向水稻品种日本晴(NPB)及其转Pi9抗稻瘟病基因株系(NPB/Pi9)接种稻瘟菌。分别于接种后0 h、12 h、24 h、36 h提取叶组织样品,选取12503个水稻基因定制基因芯片,进行水稻基因转录组分析,并通过qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证。【结果】NPB/Pi9在接种后12 h、24 h和36 h的基因表达量分别与其接种0 h表达量比较,共检测到7754个差异表达基因;相应地,感病水稻NPB在以上时间点共检测到7385个差异表达基因;在接种后36 h,NPB/Pi9的差异表达基因数目显著多于NPB。比较NPB/Pi9和NPB相同时间点的基因表达量,共获得4065个差异表达基因,其中接种后36 h的差异表达基因显著多于接种后0 h、12 h或24 h。因此,NPB/Pi9的稻瘟病防御反应更强烈。对NPB/Pi9与NPB相同时间点的差异表达基因进行GO和KEGG分析,细胞外区域、植物对刺激应答、转录调控、氧化还原、离子结合、次生代谢和植物激素相关的GO分类在接种后呈显著富集,苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和植物激素信号途径的KEGG通路在接种后显著富集。与效应分子触发的免疫反应(ETI)相关的水杨酸信号途径、几丁质酶,以及与病原相关分子模式触发的免疫反应(PTI)相关的胞外区域、对刺激的应答、木质素合成等,均在抗感水稻之间差异表达。而且PTI/ETI共有的WRKY转录因子、MAPK激酶、茉莉酸和乙烯信号途径等发生差异表达。综上所述,NPB/Pi9和NPB的差异表达模式与ETI和PTI相关,两者相互联系并在Pi9介导的稻瘟病抗性中发挥作用。【结论】与日本晴比较,抗病基因型NPB/Pi9对稻瘟病防御反应更强烈。转录因子、激酶、NBS-LRR基因、几丁质酶、水杨酸、茉莉酸和乙烯信号途径,以及植物次生代谢在Pi9介导的稻瘟病抗病反应中发挥重要作用。     

GC-MS分析慢性氨气应激对肉鸡血清代谢物的影响

【目的】随着养殖业集约化和规模化的发展,舍内环境对畜禽生长的影响日益突出。在密闭舍饲条件下,不断产生有毒有害气体,其中氨气的危害最大,降低畜禽生产性能,威胁动物健康。为此开展慢性氨气应激对肉鸡血清代谢物影响的研究,从小分子物质和代谢途径方面探究氨气导致机体代谢发生的变化,为舍内氨气的合理调控提供数据支持。【方法】试验采用单因素完全随机设计,将96只21日龄健康AA肉鸡随机分成对照组和试验组,每组设4个重复,每个重复12只鸡。对照组氨气浓度为0 mg·kg ^-1,试验组氨气浓度为45 mg·kg ^-1。试验在人工模拟呼吸舱内进行,呼吸舱采用全自动化控制温湿度等养殖条件,采用网上平养,自由采食和饮水,24h 光照,试验期为21d。在肉鸡42日龄时,从每个重复中随机抽取2只,翅静脉采血,分离血清。将血清样品预处理后,采用气相色谱/质谱联用技术（gas chromatograph tandem mass spectrometer technology, GC-MS）检测代谢产物,利用质谱数据库对其进行鉴定。通过主成分分析、偏最小二乘法判别分析、正交偏最小二乘法判别分析、t-检验等,寻找差异代谢物,并利用生物信息学方法对差异代谢物进行通路富集分析。【结果】（1）利用 GC-MS 方法,结合质谱数据库对检测到的代谢物进行快速鉴定,在肉鸡血清中共检测到204种代谢物。将代谢组数据导入SIMCA-P软件进行多元统计分析,结合t-检验筛选出 23种差异代谢物,其中上调19个,下调4个。（2）差异代谢物主要涉及能量代谢（乳酸、α-酮戊二酸）、氨基酸代谢（L-别苏氨酸、L-高丝氨酸、烟酰甘氨酸）、脂肪酸代谢（硬脂酸、亚麻酸、亚油酸、胆固醇）以及核苷酸代谢（次黄嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶）等。（3）代谢通路富集分析表明,氨气应激主要影响了肉鸡血清的脂肪代谢通路,如亚油酸代谢、花生四烯酸代谢以及α-亚麻酸代谢。【结论】GC-MS较为全面地检测到血清的代谢物,能够准确地筛选出差异代谢物,同时慢性氨气应激显著影响肉鸡的血清代谢物含量,主要影响脂肪代谢通路,为阐明氨气应激影响营养代谢的机制提供参考。