柑橘果实成熟特异基因CsPMEI/InvI的克隆与序列分析

果实成熟特异基因对于调控果实成熟及其品质形成具有重要的作用。在前期获得柑橘Citrus果实成熟特异基因片段的基础上,以纽荷尔脐橙Citrus sinensis Newhall成熟果实为试材,应用RT-PCR和RACE技术,分离获得果实成熟特异基因的cDNA全长序列,命名为CsPMEI/InvI,GenBank登录号:KC198084;生物信息学分析表明:该基因全长945 bp,包含618 bp完整的开放阅读框,编码205个氨基酸,其编码的蛋白质分子式为C977H1568N296O282S10,相对分子量为22.29 kDa,理论等电点为9.84,属于InvI/PMEI（转化酶抑制子/果胶甲酯酶抑制子）家族成员,含有该家族严格保守的Cys残基,存在1个cAMP和cGMP-蛋白激酶磷酸化位点、3个蛋白激酶C 磷酸化位点、2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和3个N-酰基化位点,其二级结构主要以-螺旋为主。CsPMEI/InvI基因的分离为进一步研究柑橘果实的成熟机制提供了基础。图7表1参28     

接种蚯蚓对土壤过氧化氢酶和转化酶活性的影响

通过选择两种生活习性不同的威廉环毛蚓(Pheretima guillelmi)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)在试验土壤中进行接种,跟踪测量蚯蚓－土壤交互作用下土壤过氧化氢酶和土壤转化酶活性的变化.结果表明,土壤经蚯蚓接种后,土壤过氧化氢酶和转化酶的活性发生了较大的变化,威廉环毛蚓对土壤过氧化氢酶活性的影响比赤子爱胜蚓要显著;赤子爱胜蚓对土壤转化酶活性的影响比威廉环毛蚓要显著.经组合接种后,土壤过氧化氢酶和土壤转化酶活性增加比较显著.产生这种差异性一个原因可能是与蚯蚓生活习性和接种土蚯蚓后引起土壤微生物类群的变化有关.     

不同沼液灌溉强度对土壤酶活的影响

近年来,畜禽养殖污染问题越来越受重视,畜禽养殖粪便经沼气发酵处理后,沼液如何有效还田利用成为研究重点,应用沼液替代部分化肥,已经成为现代化农业园区废弃物资源化的一条重要途径。本试验比较了不同沼液灌溉强度对猕猴桃园土壤酶活性的影响,结果发现,猕猴桃园土壤脲酶与转化酶活性随土层的加深而显著减弱,过氧化氢酶活性增加不显著;施入沼液后,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均显著升高,其中土壤脲酶活性增加的幅度最大。施入的沼液强度越大,酶活性越高。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.     

航豇2果实生长期蔗糖代谢及转化酶调控研究

以之豇28为对照,分析了航豇2果实中可溶性糖含量和转化酶活性的变化及其联系。结果表明,航豇2嫩荚中蔗糖含量明显高于对照,但可溶性酸性转化酶（SAI）和细胞壁结合酸性转化酶（CBAI）活性较低,且SAI活性与蔗糖含量呈明显负相关。     

橡胶树2个胶乳转化酶基因的原核表达

转化酶是控制橡胶树胶乳蔗糖代谢和影响胶乳(橡胶)产量的关键酶。将已克隆的2个橡胶树胶乳转化酶基因(HbNIN1、HbNIN2)的编码区插入到原核表达载体pET28a上,经酶切和测序鉴定,成功获得了读框准确的转化酶表达载体(pET-HbNIN1和pET-HbNIN2);再将表达载体转化大肠杆菌表达菌株BL21(DE3),对其培养温度、IPTG诱导浓度和培养时间进行优化表达。结果表明,携带2个转化酶基因表达载体(pET-HbNIN1和pET-HbNIN2)的大肠杆菌转化子分别在28℃和37℃条件下,经浓度1.0 mmol/L IPTG诱导6 h实现了目标蛋白(HbNIN1和HbNIN2)的原核高效表达,表达量大于菌体总蛋白的20%,目标蛋白主要以包涵体形式存在。该结果为进一步研究这2种转化酶蛋白的分子特性和抗体制备奠定基础。     

温度、pH和金属离子对不同果实转化酶活性的影响

为国果实转化酶的分离纯化提供参考依据,研究了温度、pH和金属离子对苹果、梨和桃中可溶性酸性转化酶、可溶性中性转化酶和细胞壁结合转化酶。活性的影响结果表明,酸性转化酶的最适反应温度为40℃,而中性转化酶为50℃;酸性转化酶的最适pH在5左右,中性转化酶的最适pH在7左右。金属离子Mn2+和Ca2+显著提高3种转化酶的活性,而Cu2+,Mg2+和Zn2+也在一定程度上提高可溶性酸性转化酶和细胞壁转化酶的活性;Hg2+显著抑制3种转化酶活性,而Cu2+,Mg2+和Zn2+抑制可溶性中性转化酶的活性,表明转化酶的活性部位含巯基基团。对转化酶特性与苹果、梨和桃果实发育和品质形成的关系进行了讨论。     

‘KRS’芒果发育过程中糖积累与代谢相关酶活性的关系

[目的]探讨芒果果实糖积累和转化的生理机制。[方法]以‘KRS’芒为试材,研究芒果果实生长发育和成熟过程中的淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量变化,与淀粉酶、蔗糖代谢相关酶——酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的相关性。[结果]果实发育前期‘KRS’主要积累淀粉、葡萄糖和果糖,成熟时淀粉酶活性降至最低,淀粉水解快速积累蔗糖。在整个发育过程中AI活性维持最高,完熟时降低,SPS在果实发育中期略有降低,完熟时升至最高,SS和NI一直很低且较稳定。相关性分析表明淀粉含量与酸性转化酶活性呈显著正相关;蔗糖、葡萄糖含量与SPS、SS呈极显著正相关;果糖含量与SS、AI均呈极显著正相关。[结论]芒果成熟时淀粉分解、AI活性降低和SPS、SS活性的增加是引起‘KRS’果实蔗糖积累的主要因子。     

马铃薯细胞壁蔗糖转化酶基因StCWIN1启动子克隆与表达及其在干旱胁迫下的作用分析

植物细胞壁蔗糖转化酶（cell wall invertase,CWIN）是源、库组织蔗糖代谢及胁迫应答的关键酶。本研究利用基因步移法克隆马铃薯StCWIN1启动子片段,应用PlantCARE在线软件对启动子区域的作用元件进行分析,将融合StCWIN1启动子与GUS报告基因的表达载体转化拟南芥野生型,并利用组织化学染色和GUS实时定量PCR技术探究启动子表达活性、组织表达特性和响应干旱胁迫的表达规律。结果表明,克隆获得StCWIN1基因上游1956 bp启动子序列,其中包含核心调控、植物激素、防御及胁迫、光响应等关键元件;StCWIN1启动子在根、柱头和果荚组织中的表达活性高于其他组织;转StCWIN1启动子拟南芥株系叶片中GUS表达量高于野生型,且干旱胁迫显著抑制了GUS相对表达量。本研究克隆得到具有活性的StCWIN1启动子,基于研究结果推测目的基因可能参与根、花和果实等器官发育,对干旱胁迫也发挥应答调节作用。     

太谷地区耕作土壤转化酶活性的研究初报

土壤酶参与了土壤中许多重要的生物化学过程,对土壤中营养元素的生物循环,有机质的转化和积累以及腐植质的合成与分解等,都起着十分重要的作用,与土壤其他性状相比,能较综合地反映土壤状况。由于转化酶广泛存在于高等植物,微生物中以及以孢外酶的形式存在于土壤中,因此,国内外许多学者如 Woksman,Hofman,周礼恺等均主张以转化酶活性作为土壤肥力的量度。本项研究通过对太谷地区耕作土壤转化酶活性的测定,应用太谷县土壤地力评价资料,对土壤转化酶活性及其与有关因子的相关性进行了分析探讨,结果表明,土壤转化酶活性与土壤有机质含量以及土壤全氮含量均有较好的正相关,而与土壤 pH 值有一定的负相关;以土壤转化酶的活性作为土壤肥力水平的量度是可靠的。