Accumulation of cadmium in growing peanut (Arachis hypogaea L.) seedlings—Its effect on lipid peroxidation and on the antioxidative enzymes catalase and guaiacol peroxidase

In plants exposed to high metal concentrations, mechanisms to counteract the oxidative burst are crucial for its survival. To investigate the temporal sequence of physiological reactions of peanut seedlings (Arachis hypogaea L.) to cadmium exposure, seeds were cultured in increasing concentrations of CdCl₂, ranging from 50 to 300 μM. Germination frequency was scored, and the distributions of Cd in root, stem, and leaves were determined after 2 and 4 weeks of culture. Lipid peroxidation and activities of antioxidative enzymes including catalase (CAT; EC 1.11.1.6) and guaiacol peroxidase (GPX; EC 1.11.1.7) were estimated in these three parts of the plant. Germination of seedlings was not affected, but the growth of seedlings was severely suppressed with increasing concentrations of CdCl₂ and incubation period. Pattern of Cd distribution in the three organs varied with concentration and period of exposure to Cd. Increased lipid peroxidation was detected in all parts of the developing seedlings with increasing metal accumulation. Catalase and guaiacol peroxidase activity varied in the three parts of the seedlings with concentration of Cd and incubation period. Guaiacol peroxidase activity appears to be more active in scavenging the reactive oxygen species in developing peanut seedlings. The results of the present experiment demonstrate the advantages of a tissue‐culture model system in studying the complex network of interactions of various factors in stress tolerance.     

褐飞虱在适应抗性水稻品种“IR26”过程中的氨基酸含量变化

本试验研究了褐飞虱在适应抗性水稻品种“IR26”过程中体内游离氨基酸含量的变化规律,结果表明,“IR26”植株的叶鞘和伤流液中氨基酸总量分别比感虫水稻品种“TN1”植株的低3．78％和3．05％。除苯丙氨酸和赖氨酸外,褐飞虱在“IR26”上取食第2代时体内其他氨基酸含量均升高,从第3代开始下降。饲养在“TN1”上的褐飞虱转移到“IR26”上取食后,其蜜露中氨基酸除天冬氨酸、谷氨酸和胱氨酸外,其他游离氨基酸含量均上升。而在“IR26”上取食3代的褐飞虱转移到“TN1”上取食,其蜜露中的苏氨酸、缬氨酸、精氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量下降,但氨基酸总量相差不大。     

鞣花酸的生物学效应

天然的植物活性物质对于人体健康状态的维持起着重要作用。类胡萝卜素、生育酚、皂苷化合物等植物活性物质的结构、性质、功能及作用机制相继被研究,它们陆续被开发利用为保健品,药品等产品。广泛存在于各种软果、坚果等植物组织中的活性组分鞣花酸是一种多酚二内酯,是没食子酸的二聚衍生物,具有抗氧化、抗炎、抗增殖、抗病毒等多种生物学效应,在癌症治疗和化学预防方面具有强大潜力。随着相关研究的深入,鞣花酸的作用机制和药用价值不断被挖掘,它将在疾病治疗、美容保健等方面表现出积极作用。对近几年鞣花酸的相关研究进展进行了阐述,以期为鞣花酸的后续研究提供参考。     

南美油藤种子发育过程的代谢组学和转录组学联合分析

【目的】南美油藤种子油中富含不饱和脂肪酸,是一种具有重要经济价值和应用前景的油料植物。目前影响南美油藤种子油脂合成的关键基因、途径及其调控机理尚未清晰。因此,对南美油藤种子的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因的研究,不仅能够为提高其种子油产量和改善油脂品质提供理论基础,也可为其他木本油料植物高效开发利用提供有价值的参考依据。【方法】选用不同生长阶段的南美油藤种子(形成初期、发育初期、中期、后期、成熟期)为研究对象,结合GC-MC代谢组学技术和高通量转录组测序技术,分析种子发育过程中脂质代谢物含量的动态变化规律,并根据种子不同生长阶段的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因。【结果】脂质代谢组学分析发现,南美油藤种子中高含量的α-亚麻酸和亚油酸主要在种子成熟阶段合成与累积,是判别南美油藤种子中脂肪酸缓慢累积时期与快速累积阶段的依据。转录组学分析表明,南美油藤种子成熟阶段前后的基因表达存在显著差异。结合代谢组学与转录组学的分析结果显示,与脂肪酸生物合成和累积相关的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,基因家族的不同成员存在生物学功能的差异性和多样性。其中FAD2-3、FAD7、FATA、KAS2、LACS2、LACS8和SAD酶基因表达与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著正相关,说明7个酶基因表达对南美油藤种子油脂的合成与累积有促进作用;FAD2-2、KCS1、KCS10和LACS1酶基因与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著负相关,说明4个酶基因的表达对南美油藤种子油脂的合成与累积具有抑制作用。【结论】南美油藤种子成熟前后脂肪酸含量及差异表达基因存在显著差异,可依据种子中α-亚麻酸和亚油酸的含量变化将种子发育过程划分为脂肪酸缓慢累积和快速累积2个时期;南美油藤种子脂肪酸代谢中的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,且同一基因家族的不同成员在脂肪酸的累积过程中可能具有不同的生物学功能。研究结果可为利用分子生物学技术提高南美油藤种子油产量和改变脂肪酸组分提供备选基因和相应的理论基础。     

圆锥梾木种仁油理化性质及脂肪酸成分分析

采用索氏抽提法提取圆锥梾木种仁油,分析了种仁油理化指标,并利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对油的脂肪酸组成进行了分析。结果表明:圆锥梾木种仁出油率为7.0%,折光指数为1.4804,相对密度0.98,酸值(KOH)39.46mg/g,皂化值(KOH)175.94mg/g。经GC-MS分析鉴定,圆锥梾木种仁油检出11种脂肪酸成分,检出率99.70%。其中,饱和脂肪酸4种,含量占比为7.51%,不饱和脂肪酸7种,含量占比92.19%,未知成分0.3%。     

球磨仪-微波消解石墨炉原子吸收法测定土壤中的铅元素

采用行星式球磨仪制样、微波消解、石墨炉原子吸收法测定了土壤样品中的铅含量,球磨仪制样颗粒超细且均匀,干净卫生,不存在扬尘污染;微波消解仪操作简便快速,消耗试剂少,密闭消解,酸污染少。结果表明:测定土壤标准样品GSS-22的相对误差为1%,GSS-26相对误差为1.2%,测定实际试样相对标准偏差均值为1.6%,均满足试验要求。     

外源添加氨基酸对兽疫链球菌产透明质酸的影响

兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)是一种营养缺陷型菌株,其生长代谢需要外源添加各类营养因子。通过在兽疫链球菌发酵对数生长初期外源添加氨基酸的方式研究其对透明质酸生产的影响。结果表明,外源添加氨基酸对透明质酸的生产具有显著的促进作用。笔者初步研究了当添加质量浓度为0.5 g/L时,18种常见氨基酸对透明质酸产量的影响。在此基础上,在18种氨基酸中选取苯丙氨酸和丝氨酸对透明质酸合成进行浓度优化实验,结合细胞生长和代谢产物分析,更进一步研究氨基酸对透明质酸合成的影响。结果表明,苯丙氨酸和丝氨酸添加质量浓度分别为0.5 g/L和0.5 g/L时,透明质酸产量提高最大,与对照相比分别提高了18.05%和17.44%,菌体浓度均没有增加,但是乳酸浓度分别降低了9.93%和15.80%,说明氨基酸的添加不是通过增加菌体量来提高透明质酸产量,而是改变了碳源流向,减少了乳酸积累,使得透明质酸产量显著提高。本研究为高产透明质酸的发酵工艺提供了借鉴与依据。     

高含量紫胶桐酸的中试生产研究

对紫胶桐酸的制备进行了中试生产试验。结果表明:采用中试工艺生产紫胶桐酸的方法操作简单易行,生产周期短,不使用任何有机溶剂,原辅料价廉易得,生产成本低;所得紫胶桐酸色泽白、晶型好、含量高。     

硬脂酸/TiO_2/CNF超疏水复合材料的制备与表征

研究了一种利用硬脂酸对纳米二氧化钛(Nano-TiO_2)和纤维素纳米纤维(CNF)复合物进行有机表面修饰的新方法,主要包括纳米二氧化钛、纤维素纳米纤维的制备和利用硬脂酸对Nano-TiO_2/CNF复合体系进行有机表面修饰制得超疏水材料三个工艺过程。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和场发射扫描电子镜(SEM)等对所得的样品进行表征,得出硬脂酸中的—COOH基团与TiO_2/CNF复合体系表面的—OH基团发生脱水反应,并将疏水性—CH_3基团引入复合体系中,复合体系表面构建的纳米级粗糙结构协同体系内引入的疏水基团使最终产物具有超疏水性。