花生清蛋白的分离纯化及抗氧化、DNA酶活性研究

为了解花生清蛋白的生物学活性,本试验采用硫酸铵沉淀法初步分离花生种子中的花生清蛋白,并用DEAE-52柱纯化得到花生清蛋白,分析其体外抗氧化性及DNA酶活性。结果表明,65%硫酸铵分离花生清蛋白效果最好;纯化后的花生清蛋白由3个亚基组成,其相对分子质量分别为14.5、15.5、17.2 kDa。花生清蛋白体外抗氧化活性较高,对DPPH自由基和羟基自由基的清除率与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.02 mg·mL^-1升至0.10 mg·mL^-1时,DPPH自由基清除率从26.3%增加到45.0%,羟基自由基清除率从10.8%增加到93.5%。DNA酶活性也与花生清蛋白浓度呈正相关,清蛋白浓度从0.1 mg·mL^-1提高到0.6 mg·mL^-1,清蛋白和质粒混合液的电泳条带逐渐变暗;当花生清蛋白浓度为0.8 mg·mL^-1时,电泳条带消失,质粒被完全降解;Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺4种金属离子都有增强清蛋白DNA酶活性的作用,增强能力由大到小依次是Mg²⁺>Ca²⁺>Na⁺>K⁺。本研究结果为花生清蛋白功能性质研究及开发利用提供了一定的理论基础。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·kg^-1Cd、pH值4.5时出现阈值;在AsA-GSH循环中,单一Cd处理下,AsA、GSH含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随着Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势,单一酸雨处理对上述4个指标的影响不尽一致,而复合处理下上述指标在Cd浓度≤60 mg·kg^-1、pH值≥4.5时均能保持较高值,且随着胁迫程度的加深均出现了阈值。综上所述,苦楝对重金属Cd和酸雨胁迫具有一定的耐性,可在Cd浓度≤60 mg·kg^-1和pH值≥4.5的酸雨双重污染区域正常生长。本研究结果为土壤Cd污染的酸雨区域的修复植物筛选提供了理论基础和参考依据。     

2种紫花苜蓿耐盐生理特性的初步研究

为研究2种紫花苜蓿(Medicagosativa L.)“阿迪娜”(耐盐基因型)和“秘鲁”(敏盐基因型)在盐胁迫处理下的生理特性与耐盐机理,采用150mmol/LNaCl胁迫处理2种紫花苜蓿幼苗,分别测定盐处理前和处理后2,4,6,8,16h的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(PRO)、相对含水量(RWC)和叶绿素(Chl)含量。结果表明:2种紫花苜蓿的过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和丙二醛含量在盐胁迫下总体呈上升趋势,脯氨酸含量和相对含水量表现出相反的趋势。叶绿素含量在盐胁迫前期稳定不变,但在胁迫后期显著性下降;2种紫花苜蓿的相对含水量和叶绿素含量的变化趋势与植株表型变化相对应。主成分分析表明,过氧化氢酶和丙二醛的贡献率最大,能更好地为苜蓿耐盐机理及分子育种研究提供理论依据。     

施氮量对农田土壤有机氮组分及酶活性的影响

【目的】探讨不同施氮量条件下土壤氮素转化酶活性和有机氮组分含量的变化规律,并分析氮素转化酶活性与各有机氮组分之间的关系,为陇中黄土高原旱作农业区合理制定施肥量和施肥方案提供参考依据。【方法】基于设置在陇中黄土高原定西市李家堡镇麻子川村的不同施氮量（0（CK）、52.5（N1）、105（N2）、157.5（N3）、210（N4）kg N·hm^-2）春小麦长期定位试验,收获后使用Bremner法测定0—40 cm土层中有机氮组分含量,以及4种氮素转化相关酶的活性。【结果】土壤有机氮组分分配比例顺序为氨基酸态氮>酸解铵态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮,同一土层随着施氮量的增加土壤有机碳、全氮、酸解总氮、氨基酸态氮、酸解铵态氮和脲酶活性、蛋白酶活性均呈先增大后降低的趋势,除全氮外其余都在N2处理时最大,全氮含量在N3处理时达到最大;同一处理不同土层间均随土层加深而降低。冗余分析结果表明,全氮含量和蛋白酶活性是影响陇中黄土高原农田有机氮组分分布与转化的关键因子;碳氮比与所有有机氮组分均呈负相关,蛋白酶、有机碳和脲酶与氨基酸态氮呈极显著正相关。【结论】综合而言,N2处理土壤供氮潜力最高,全氮和蛋白酶是影响该区春小麦土壤有机氮组分转化的关键因子。氮肥合理施用能明显提高土壤有机氮含量,不同施氮量条件下土壤有机氮组分变化差异明显,改变了氮素相关转化酶的活性。     

高炭基肥配施氮肥对牡丹江烤烟生长及产量和质量的影响

采用田间试验,设置4个处理[CK(常规施氮量,不施高炭基肥)、T1(常规施氮量,900 kg·hm~(-2)高炭基肥)、T2(85%常规施氮量,900 kg·hm~(-2)高炭基肥)、T3(70%常规施氮量,900 kg·hm~(-2)高炭基肥)],研究了减氮配施高炭基肥对牡丹江烤烟生长和产量、质量的影响。结果表明,T1处理烤烟各生育时期的农艺性状均有所提高,T3处理对烤烟的生长产生了负面效应;T1处理显著提高了中上部叶总氮含量(1.59%,1.65%)、烟碱含量(1.71%,1.99%),T1和T2处理显著提高了中部叶钾含量(1.68%,1.69%);与CK相比,T1处理中上部叶感官评吸总得分均有显著提高,增幅分别为4.06%和5.92%,其烟叶产量、产值及中上等烟比例均有所提高。在牡丹江烟区白浆土条件下,控制总施氮量为45 kg·hm~(-2)、高炭基肥料施用量为900 kg·hm~(-2)时,有利于促进烤烟生长、提高经济效益、改善烟叶品质。     

‘红羽1号’油茶新品种营养成分动态及相关关系分析

为了解‘红羽1号’油茶新品种的营养成分动态及其相关关系，以‘红羽1号’油茶果实近熟期的叶片与果皮、种壳、种仁为材料，测定其还原糖含量、黄酮含量、总酚含量及果皮与叶片中原花青素含量。结果表明，‘红羽1号’油茶中各部位还原糖含量、黄酮含量、总酚含量、原花青素含量具有极显著性差异；在果实近熟期，果实相对成熟，叶片与果皮、种壳、种仁各营养成分动态变化规律明显，但变化幅度不大。叶片原花青素含量与总酚含量间存在显著的线性关系，叶片原花青素含量与黄酮含量和果皮原花青素与总酚含量之间存在显著曲线关系，种壳中总酚含量与黄酮含量极显著正相关。     

江苏省小麦籽粒蛋白质达标弱筋小麦的适生性分析与评价

【目的】弱筋小麦是制作饼干糕点类食品的原料,其烘烤特性很大程度上取决于蛋白质的质和量。小麦籽粒蛋白质含量（GPC,%）不仅由品种的遗传特性决定,还受到气候、土壤、栽培措施等影响。明确江苏省弱筋小麦适宜种植区域以及其地理、气候影响因素,可为江苏弱筋小麦的种植区划提供理论依据。【方法】在2年江苏省小麦品质抽样调查数据的基础上,利用随机森林算法筛选重要性指标,结合单组率Meta分析及其亚组分析,探究地理位置及气象因子对江苏省小麦籽粒蛋白质含量（GPC）达到弱筋小麦标准可能性的影响。【结果】2个年度江苏省小麦GPC平均值为13.92 %,其中2018年、2019年小麦GPC变幅分别为11.06%—18.09%、10.20%—16.50%,平均值分别为14.52%、13.33%,GPC<12.5%的样品分别占比10%、29.71%。从地理分布看,江苏的东南沿湖沿海地区小麦GPC达到弱筋小麦标准的可能性最高,达标可能性最高可达92%,其次是江苏东部沿海地区以及江苏西北部沿河一带。种植地距离一级河流和湖泊或者海岸线的最短距离为20—30 km时,达标可能性相对较高,为23.95%。从气象因子方面看,生育前期特别是出苗期和拔节期,降雨量对江苏弱筋小麦的形成影响较为重要;生育后期尤其是开花期以及灌浆期后期,积温对小麦GPC的影响更重要;且出苗和拔节期的日照时数及开花期的降雨量对江苏弱筋小麦的形成亦很重要,其中,江苏小麦GPC达标弱筋小麦标准的可能性与出苗期的降雨量呈正相关,而与出苗和拔节期的日照时数、拔节期的降雨量以及灌浆后期积温则呈负相关。【结论】江苏弱筋小麦适宜的种植范围受到水系分布与气象因素的共同制约,主要集中在东部沿海和东南沿海沿湖地区。在出苗、拔节期降雨量和开花灌浆期积温适宜的情况下,西北沿河一带的小麦GPC也可达标弱筋小麦标准。品质区划应重点考虑地理位置（水系分布等）和气候分布。     

鼓浪屿重点历史风貌建筑植物资源及外来入侵植物的调查分析

福建省鼓浪屿于2017年获准列入世界文化遗产名录。为保护鼓浪屿岛上117栋重点历史建筑及其植物资源,本文通过实地走访、标本收集与鉴定,针对建筑周边（围墙、墙体和院子）的植物资源及岛上的外来入侵植物进行了调查分析。结果表明：建筑周边植物有97科292种,资源总数比较丰富,但以常见的绿化苗木居多。其中,出现频次高的科依次是桑科、凤尾蕨科、菊科、酢浆草科、大戟科、紫葳科、荨麻科、茄科、禾本科、无患子科。出现频次最高的种是小叶榕（Ficus microcarpa L.f.）,分布在90栋建筑,占建筑总数的76.92%。出现在50%以上建筑内的植物还有蜈蚣凤尾蕨（Pteris vittata L.）、酢浆草（Oxalis corniculata L.）、猫爪藤[Macfadyena unguis-cati (L.) A. Gentry]、冷水花（Pilea notata C. H. Wright）等。周边植物最丰富的是黄荣远堂（39科59种）,其次为褚家园（35科48种）。岛上主要入侵植物有25科42种,其中,菊科种类最多,占16.67%,原产美洲的种数量达29种,属于有意引入的外来入侵植物31种,占73.81%。外来入侵植物优势种有猫爪藤[Macfadyena unguis-cati (L.) A. Gentry]、红瓜[Coccinia grandis (L.) Voigt]、鸡矢藤（Paederia foetida L.）、爬山虎[Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.) Planch]、五爪金龙（Ipomoea cairica Hand.-Mazz.）等5种。小叶榕及几种外来入侵植物优势种对建筑的墙体、围墙甚至全岛具有入侵蔓延趋势。     

基于模拟退火与布谷鸟混合算法的树状灌溉管网优化设计

为实现树状灌溉管网低能耗、投资节约以及灌水均匀度高等目的,构建了树状灌溉管网非线性数学模型,设定压力、管径、流速为约束条件,设计了模拟退火与布谷鸟(SACS)混合算法,结合文献[14]资料数据分别采用遗传(GA)算法、模拟退火遗传(SAGA)混合算法、布谷鸟搜索(CS)算法、SACS混合算法4种优化算法对模型进行了求解.优化结果表明,采用SACS混合算法比GA算法灌溉管长减少了16.27％、投资节约了2.13％,比SAGA混合算法、CS算法,虽灌溉管长相等,但管径得到较大的优化,投资分别节约了3.76％、17.28％,验证了SACS混合算法的有效性.最后,以贵州省石阡县龙塘大屯茶叶园区216 hm2现代水利试点区喷灌工程为例,采用SACS混合算法对喷灌工程管网进行了优化,比传统设计方法灌溉管长减少了12.08 m,投资节约了17.93％,优化效果明显,为树状灌溉工程管网优化设计提供了新的思路.     

Effects of calpain-2 and autophagy-related protein 5 on hepatocyte apoptosis induced by endoplasmic reticulum stress

AIMTo investigate the effects of calpain-2 and autophagy-related protein 5 (Atg5) on apoptosis of BRL-3A rat normal liver cells during endoplasmic reticulum stress (ERS) induced by dithiothreitol (DTT). METH?ODS: BRL-3A cells were treated with DTT at 2.0 mmol/L for 0, 6, 12 and 24 h to induce ERS. Real-time cell analysis (RTCA) was used to measure the effect of DTT on BRL-3A cell proliferation. Apoptosis and cell cycle distribution were analyzed by flow cytometry. The mRNA expression of calpain-2 and Atg5 was detected by real-time PCR. The protein levels of calpain-2, Atg5, Atg7, Atg12 and microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) were determined by Western blot. The interaction between calpain-2 and Atg5 was investigated by co-immunoprecipitation (Co-IP). RESULTSThe proliferation of BRL-3A cells treated with DTT was significantly inhibited. The apoptosis of BRL-3A cells was significantly increased after DTT treatment for 6, 12 and 24 h as compared with 0 h group (P<0.05). The cell cycle was arrested in G₁ phase after DTT treatment (P<0.05). After DTT treatment for 6, 12 and 24 h, the mRNA expression of calpain-2 and Atg5 in the BRL-3A cells was significantly increased as compared with 0 h group (P<0.05). The protein levels of calpain-2, Atg12 and Atg7 in the cells treated with DTT for 6, 12 and 24 h were significantly higher than those in 0 h group, and the ratio of LC3-II/LC3-I was also significantly higher than that in 0 h group, while Atg5 expression was significantly lower than that in 0 h group (P<0.05). The results of Co-IP found that the anti-calpain-2 antibody precipitated Atg5 protein from the cell lysates, and the anti-Atg5 antibody also precipitated calpain-2 from the cell lysates, which confirmed the interaction between calpain-2 and Atg5. CONCLUSION Calpain-2 may participate in ERS-induced hepatocyte apoptosis by interacting with Atg5.