火龙果茎多糖的超高压提取及抗氧化活性研究

为研究火龙果茎多糖的超高压提取工艺及抗氧化活性。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计和响应面分析方法,确定超高压提取的最优工艺,并从清除ABTS自由基和DPPH自由基能力方面来评价火龙果茎多糖的体外抗氧化能力。结果表明,火龙果茎多糖的超高压提取的最佳工艺条件为:液固比10∶1(m L∶g)、超高压压力300 MPa、超高压时间4 min。在此工艺条件下多糖得率为(2.83±0.02)%。火龙果茎对ABTS自由基和DPPH自由基具有清除作用,对ABTS自由基和DPPH自由基的清除率IC_(50)分别为浓度为4.3 mg/m L和5.5 mg/m L时。     

一个潜在催化莱鲍迪D苷合成的新型糖基转移酶

尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate glycosyltransferases,UGTs)催化糖基转移反应,与植物次生代谢密切相关。本研究根据甜叶菊(Stevia rebaudiana)转录组数据库,克隆到一个催化莱鲍迪D苷(rebaudioside D,RD)合成的新型糖基转移酶候选基因,对其开展生物信息学分析。结果表明,该基因开放阅读框长1380 bp,编码459个氨基酸,等电点(pI)预测为5.54,理论分子量约49.66 kD,系统发育分析表明该基因与向日葵中的UGT89A2同源,故将其命名为SrUGT89A2。构建pET28a-SrUGT89A2原核表达载体,并在大肠杆菌(BL21(DE3))中诱导表达得到重组蛋白,HPLC检测表明粗酶液能催化甜叶菊提取液形成一个新的色谱峰,该峰保留时间与莱鲍迪D苷一致。经进一步纯化UGT89A2蛋白,添加不同甜菊糖苷标准品为催化底物,但未鉴定出该蛋白催化的具体糖苷。该潜在催化甜菊糖RD苷合成的新型糖基转移酶基因SrUGT89A2的发现,为RD苷的生物合成和甜菊糖苷的生物途径研究提供新的理论依据。     

胡麻脂肪酸去饱和酶基因(fads)差异表达分析

为了了解fad基因在胡麻蒴果发育过程中对不饱和脂肪酸的调控,对高、中、低三个不同亚麻酸(C18:3)含量的胡麻品种(’CDC Gold’,‘内亚7号’,’Linola’)进行了不同时期的品质测定,以及脂肪酸去饱和酶2a基因(fad2a)、脂肪酸去饱和酶2b基因(fad2b)、脂肪酸去饱和酶2c基因(fad2c)、脂肪酸去饱和酶3a基因(fad3a)、脂肪酸去饱和酶3b基因(fad3b)的qRT-PCR定量分析。结果表明,随着蒴果成熟,可溶性糖含量呈降低趋势,粗脂肪与粗蛋白不断积累,且差异显著(p<0.05)。fad2a基因、fad3a基因以及fad3b基因在各个时期中的表达符合正态分布。以0 d的蒴果为对照,在胡麻种子形成过程中,‘内亚7号’的三个基因在5 d和15 d的表达量迅速增加,到30 d时急剧减少,15 d的fad2a基因表达量为5.23倍,fad3a基因表达量是fad2a基因表达量的14.52倍,fad3b基因的表达量是fad2a基因表达量的16.14倍,表明这三个基因参与不饱和脂肪酸积累过程。在低亚麻酸含量品种‘Linola’30 d中,fad3a基因是fad2a基因表达量的52.71倍,fad3b呈下调趋势;在高亚麻酸含量品种‘CDCGold’30d中,fad3a基因与fad2a基因的表达量均呈下调趋势,fad3b的表达量为3.92倍;在中等亚麻酸含量品种‘内亚7号’中,fad2a基因表达量降低了0.31倍,fad3a基因是fad3b基因表达量的1.87倍。fad2b基因、fad2c基因熔解曲线不稳定,峰值低,可以在后续试验中继续探索。     

拟南芥全人工光源栽培条件研究

以哥伦比亚野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,在全人工光源条件下,对影响拟南芥生长的光、温、播种方式等因素进行了比较,测定不同条件拟南芥的叶片增长速度、抽薹时间、单株种子产量,以此来衡量拟南芥生长状况。结果表明,拟南芥生长适宜光照度为8 000～12 000 lx;每天最适宜光照时间为9 h;适宜温度为19℃;直播更适合苗期营养生长。     

地上竞争和光照对打碗花生长策略的影响

以打碗花(Calystegia hederacea)为材料,使幼苗分别在地上竞争(有地上竞争和无地上竞争)和光照条件(强光照和弱光照)下生长,监测地上茎长、平均茎节长度随植株生长的变化,并在收获时测量各部分生物量以及产生分枝数目。结果表明,有地上竞争相比无地上竞争,地上茎相对生长速率更快,且茎叶生物量分配提高、根系生物量分配下降。弱光照处理相比强光照处理,地上茎相对生长速率更快,分枝数目更少,且茎叶生物量分配提高、根系生物量分配下降。以地上茎长为参考指标计算竞争强度,弱光下地上竞争的竞争强度是强光下的2倍;从生物量分配上看,ANOVA分析显示光照条件和竞争效应并无显著交互作用。此外,地上茎长度随时间而增加的同时,平均茎节长度却随时间轻微下降。