基于转录组学的粉葛葛根素生物合成相关基因挖掘

挖掘与粉葛葛根素生物合成的相关基因，为相关控制基因的验证及深入研究提供理论参考。对6个生长时期的粉葛块根进行转录组测序，在葛根素含量最高时期与最低时期初步筛选差异表达基因，对各时期葛根素及其上下游代谢物含量变化趋势与差异表达基因相对表达量进行相关性分析，最终挖掘出相关性较高的基因片段。结果表明，经2步筛选差异基因后，挖掘11个与粉葛葛根素生物合成相关的片段，共编码3个基因，分别为异黄酮羟化酶控制基因(I2′H)、异黄酮7-O-葡糖苷转移酶控制基因(IF7GT)和异黄酮合酶控制基因(IFS1),其中I2′H、IF7GT、IFS1均与葛根素的生物合成呈现正向相关，即均正向调控葛根素的生物合成。说明I2′H与IF7GT所编码的酶主要负责调控大豆苷元向芒柄花素和大豆苷的合成，两者同为葛根素上游代谢物的支链代谢物，因此与葛根素的含量呈正向相关，而IFS1则通过调控2,7,4′-3-羟基异黄酮的生物合成与异甘草素向葛根素的直接合成，最终调控葛根素生物合成进程。     

米糠的营养价值及酸败机制研究进展

米糠是一种非常规能量饲料,其资源丰富,且富含γ-谷维素、生育酚和植物甾醇等天然抗氧化物质。但米糠极易酸败,限制了其在饲料生产中的应用,米糠中脂解酶和脂氧合酶的存在是导致米糠快速酸败的主要原因。本文就米糠对动物的营养价值、米糠酸败作用机制以及比较近5年国内外稳定米糠的方法进行重点论述,为探索新的稳定方法,促进米糠在未来畜牧业中的科学利用提供理论参考。     

机械损伤及埋土深度对杉木萌蘖及抗氧化酶活性的影响

  目的  研究分析机械损伤处理下杉木Cunninghamia lanceolata无性系萌蘖能力与抗氧化酶活性的相关关系，从酶活性代谢生理角度阐述杉木萌蘖机制，为解决杉木无性系萌蘖问题提供理论依据。  方法  以杉木无性系洋020的1年生扦插苗为材料，通过盆栽试验，设置去顶和未去顶处理，0、3、6 cm埋土深度处理，在萌蘖初期、中期、后期分别取样，观测无性系萌蘖状况，通过酶活吸光度方法测定杉木无性系萌蘖过程中枝叶、基部韧皮部、根尖等不同器官超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性差异，并进行相关性分析。  结果  随着埋土深度的增加，去顶和未去顶不同埋土深度杉木无性系苗萌蘖能力均呈降低的趋势，且不同埋土深度处理会影响植物的抗氧化酶的活性。随着埋土深度的增加，杉木幼苗枝叶SOD活性呈上升趋势，CAT活性呈下降趋势；埋土6 cm处理有利于增强枝叶及根尖POD的活性。  结论  机械损伤和不同埋土深度对杉木无性萌蘖有一定的影响；同一埋土深度，去顶处理杉木无性系的萌蘖能力高于未去顶处理。不同器官植物抗氧化酶活性是影响杉木无性系机械损伤和不同埋土深度处理萌蘖的主要影响因子之一。图3表3参18     

具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的益生乳酸菌筛选

利用α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选模型，分析了来源于传统乳制品的10株乳杆菌对猪小肠提取的α-葡萄糖苷酶的抑制活性；对这些菌株的基本益生特性，包括对人工模拟胃肠液的耐受性及对肠上皮细胞的粘附性等进行了评价；最后，通过Caco-2细胞建立的Transwell模型分析了乳杆菌对人肠道α-葡萄糖苷酶活性及其基因表达的影响。结果表明，这10株乳杆菌对猪小肠提取的α-葡萄糖苷酶均具有不同程度的抑制作用；乳杆菌的α-葡萄糖苷酶抑制活性在菌株生长的对数期或稳定期达到高峰，随后出现下降的趋势；结合菌株的基本益生特性评价发现，有3株具有较高抑制活性的乳杆菌能够耐受人工模拟的胃肠液，并具有较强的黏附肠上皮细胞HT-29的能力；由Transwell模型发现，乳杆菌能同时抑制α-葡萄糖苷酶的活性及基因表达量。研究表明，筛选出的3株乳杆菌（副干酪乳杆菌L14和Z3-11以及植物乳杆菌NL42）均具有较高的α-葡萄糖苷酶抑制活性和较好的益生特性，可作为潜在的辅助降血糖的益生菌株。     

嗜热革节孢内切葡聚糖酶EGⅠ中精氨酸Arg7的功能分析

本研究将嗜热革节孢GH45家族内切葡聚糖酶EGⅠ中的底物结合位点精氨酸Arg7进行饱和突变,测定其性质、动力学参数的变化,以期分析精氨酸Arg7的功能。结果表明,与原酶相比,突变酶R7A的K_m有所下降,R7P的k_(cat)显著性提高,但突变酶的k_(cat)/K_m均显著性降低。原酶的最适反应温度为50℃,突变酶R7C、R7P和R7V的则为40℃,其余突变酶的均为50℃。原酶于70℃下处理2 h具有61%的活性,相同处理条件下,突变酶R7F、R7H仍具有70%以上的活性,说明其热稳定性明显提高,R7A仅有20%的活性,剩余突变酶均有40%左右的活性。原酶的反应最适pH值为5. 0,而突变酶R7C的为6. 0,剩余突变酶的均为5. 0。本试验探究了精氨酸Arg7饱和突变后嗜热革节孢GH45家族内切葡聚糖酶的性质变化,可为GH45家族进一步的分子改造和功能研究提供参考。     

基于高密度遗传图谱定位新的水稻抽穗期QTLs

【目的】挖掘新的控制水稻抽穗期的QTLs,为水稻花期调控的遗传机理研究和分子育种提供新的基因资源。【方法】以籼稻品种特籼占空间诱变突变体CHA-1和籼稻航恢7号空间诱变突变体H335为亲本进行杂交,构建包含275个株系的重组自交系(RIL)作图群体,利用由两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序所构建的高密度遗传图谱,在2个环境下进行水稻抽穗期QTL定位。【结果】经两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序,构建了包含2 498个Bin标记的高密度遗传图谱。该图谱覆盖水稻12条染色体,各染色体标记数平均208.17,标记间平均遗传距离为0.95 cM。在2个环境下共定位到4个影响抽穗期的QTLs,分布于第3、第6和第8号染色体,其中qHD-6和qHD-8-1位于前人已报道定位的区域并被克隆,另外2个QTLs(qHD-3和qHD-8-2)尚未见报道,并且qHD-8-2能在2个环境中被重复检测到,贡献率分别为8.30%和10.89%。【结论】通过构建的高密度遗传图谱在2个环境中共检测到4个影响抽穗期的QTLs,其中qHD-3和qHD-8-2是新的抽穗期QTL位点,可用于后续抽穗期调控基因的精细定位及克隆研究,也可用于水稻抽穗期的分子调控机理研究与育种。     

FASN和LPL基因对淮南麻黄鸡肌内脂肪含量的影响

【目的】研究淮南麻黄鸡肌肉品质及脂肪酸合酶(FASN)、脂蛋白脂酶(LPL)基因表达量随日龄的变化规律及其与肌内脂肪(IMF)含量的相关性。【方法】选取90,120,150和180日龄淮南麻黄鸡为研究对象,测定各日龄公、母胸肌和腿肌肌肉品质(亮度(L~*)、红度(a~*)和黄度(b~*)值及pH、蒸煮损失、剪切力)、IMF含量和血脂指标(低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)和极低密度脂蛋白(VLDL)浓度),荧光定量表达检测脂肪沉积相关基因FASN和LPL的表达量,Pearson法分析血脂指标和FASN、LPL基因表达量与IMF含量的相关性。【结果】公鸡和母鸡胸肌L~*、pH、腿肌蒸煮损失在不同日龄间无显著差异,其余肉质指标在不同日龄间有显著差异。公鸡和母鸡胸肌IMF含量在180日龄显著高于90日龄(P0.05),公鸡腿肌IMF含量在180日龄显著高于90和120日龄(P0.05),母鸡腿肌IMF含量在150和180日龄显著高于90日龄(P0.05)。除公鸡HDL浓度在不同日龄间无显著差异外,公母鸡各血脂指标在不同日龄间均有显著差异。公鸡胸肌IMF含量与血清HDL浓度显著正相关,与VLDL浓度显著负相关;腿肌IMF含量与HDL浓度极显著正相关,与TG和LDL浓度极显著负相关。母鸡腿肌IMF含量与血清TG浓度呈显著负相关,与其他血脂生化指标相关性不显著。公鸡肝脏、胸肌FASN和LPL基因相对表达量在不同日龄间有显著差异,腿肌FASN和LPL基因相对表达量在不同日龄间无显著差异;母鸡肝脏FASN和LPL基因相对表达量在不同日龄间无显著差异,胸肌和腿肌FASN和LPL基因表达量在不同日龄间有显著差异。公鸡和母鸡胸肌IMF含量均与胸肌FASN基因表达量显著正相关;公鸡胸肌IMF含量与肝脏FASN和LPL表达量均显著正相关;母鸡腿肌IMF含量与腿肌LPL表达量显著正相关。【结论】日龄对淮南麻黄鸡肉品质、血脂水平和脂肪沉积相关基因表达量有显著影响,可通过血脂TG浓度间接选择IMF含量。FASN参与调控公、母鸡胸肌IMF含量,LPL参与调控母鸡腿肌IMF含量。     

漆酶LAC表达与鸭梨果心褐变的关系

【目的】探究在不同成熟度和降温贮藏方式下,LAC表达模式与鸭梨果心褐变的关系,为进一步解析鸭梨果心褐变机制提供理论依据。【方法】以鸭梨作为材料,通过对不同成熟度（早采、中采和晚采）的鸭梨进行急速降温（急降）和缓慢降温（缓降）处理,观察贮藏期间鸭梨果心褐变情况,测定漆酶（Laccase,LAC）活性及其基因LAC的相对表达量,研究LAC在鸭梨果心褐变过程中的参与作用。【结果】冷藏60 d时,晚采鸭梨出现褐变,晚采缓降处理的鸭梨果心褐变指数为0.32,是同期急速降温处理的2.56倍;在贮藏90 d时,中采缓降处理的褐变指数是0.24,中采急降处理的褐变指数仅为0.01。各个处理组在贮藏期间LAC活性多数表现为先逐渐升高后下降的趋势,晚采的果实在贮藏60 d时出现活性高峰,褐变发生;早采和中采鸭梨LAC活性高峰均在90 d时出现,褐变程度低于晚采鸭梨。在贮藏期间,缓慢降温处理的LAC活性高于急速降温处理。鸭梨LAC14和LAC7表达量呈先上升后下降的趋势,LAC6表现为先下降后上升再降低的变化趋势;中采、晚采鸭梨在贮藏60 d时,LAC14和LAC7表达量最高。【结论】与缓慢降温相比,急速降温处理减少了鸭梨果心褐变的发生。在整个贮藏期间,LAC活性呈先上升后下降然后又上升的趋势,其峰值时的活性高低次序为：晚采>中采>早采,这与果心褐变趋势一致;LAC在鸭梨果心褐变过程中上调表达。相比缓慢降温处理,急速降温处理具有较低的LAC7、LAC14和LAC6表达量。急速降温结合适时采收能够抑制LAC的上调表达,减少鸭梨果心褐变发生。     

基于主成分分析法的鸡汤与不同鸡肉酶解液中游离氨基酸的对比分析

为获得与鸡汤中组成成分差异性最小、风味类似的鸡肉蛋白酶解液,并为鸡肉香精制作提供理论依据和参考,选用6种蛋白酶(动物蛋白酶、复合蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶和中性蛋白酶)对鸡肉进行酶解,检测鸡汤与不同鸡肉酶解液的组成成分与相对含量,分析17种游离氨基酸的呈味特性,并通过主成分分析法(principal component analysis, PCA)对比分析鸡汤与鸡肉酶解液中游离氨基酸组成的相似性与差异性。结果表明,动物蛋白酶对鸡肉酶解效果最好,水解度为19.21%;复合蛋白酶其次,水解度为18.52%。对比鸡汤及鸡肉酶解液组成成分发现,鸡汤中检测到33种物质,鸡肉酶解液中检测到36种物质,同时相对含量有差异。对比鸡汤与鸡肉酶解液中呈味氨基酸发现,复合蛋白酶酶解液中鲜味氨基酸与鸡汤中相对含量相近,为10.95%,且谷氨酸与天冬氨酸相对含量与鸡汤相比差异不显著。通过PCA对比发现,复合蛋白酶酶解的鸡肉酶解液中游离氨基酸种类和相对含量与鸡汤差异最小,同时呈味特性类似,具有相似的滋味。     

有机肥和生物炭对重金属污染农田土壤肥力的影响

为了揭示有机肥和生物炭施入对重金属污染农田土壤肥力和修复植物生长的影响,采用田间定位试验的方法,以山西忻州金矿周边重金属污染土壤为研究对象,检测施用有机肥、生物炭之后,不同修复植物根际土壤的pH值、有机质含量、阳离子交换量及酶活性等的变化。结果表明,施用有机肥和生物炭后,重金属污染土壤中的有机质含量、阳离子交换量、全氮及全磷含量、脲酶和过氧化氢酶活性都有不同程度的提高,土壤pH值、全钾含量均有下降。与对照相比,施用生物炭之后,黑麦草根际土壤的阳离子交换量、全氮含量、过氧化氢酶活性分别提高了12.40%、7.35%、16.21%,施用有机肥后,苜蓿根系的有机质含量显著增加了73.81%。施用有机肥和生物炭可以提升重金属污染土壤的肥力,有助于修复植物的生物量积累和修复效果的提高。