梨形马勃产胞外多糖发酵条件的响应面设计法优化

为优化梨形马勃产胞外多糖的培养基组成,运用响应面设计法对梨形马勃产胞外多糖的发酵条件进行优化研究.首先利用Minitab 16.0分析软件的Plackett-Burman设计模块对影响胞外多糖产量的培养基组分进行设计筛选,进一步结合单因素实验结果确定筛选出具有显著效应的3个因素:麦芽糖、维生素B1(VB1)和谷氨酸;然后通过该软件中的Box-Behnken实验设计模块对此3个因素进行优化,并对实验数据进行分析统计优化,结合基本培养基中其他成分含量而得到最高胞外多糖的最佳培养基组成:麦芽糖6.11%,谷氨酸0.70%,VB12.8×10-4%,酵母粉0.50%,KH2PO40.15%,MgSO4爛7H2O 0.10%,初始pH值5.5.在此优化培养条件下进行验证实验,得到梨形马勃胞外多糖产量为(3.71±0.16)g/L,比采用基本培养基的多糖产量增加了4.6倍.     

丹参SmLEA家族基因的鉴定和表达分析

胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant protein,LEA)普遍存在于植物,该家族基因在非生物胁迫下大量积累以保护植物正常生长发育,是逆境胁迫研究的热点。丹参(Salvia miltiorrhiza)作为我国传统大宗药材,产量和品质易受逆境影响。为进一步开展对丹参抗逆基因的发掘研究,本研究基于丹参基因组和转录组数据库,利用生物信息学方法对Sm LEA家族基因进行鉴定和蛋白理化性质分析,利用MEGA 5.0、MEME、GSDS2.0、BDGP等生物信息学软件分别构建系统进化树,分析Sm LEA保守基序,基因结构和启动子区等,利用q RT-PCR和公布的RNA-seq数据库对基因表达量进行初步研究。共鉴定出23条Sm LEA基因,分为7组;Sm LEA家族基因理论等电点在4.51~10.3之间,大多属于高度亲水蛋白,分布于各个亚细胞区室;不同组间Motif存在一定差异;基因内含子较少;q RT-PCR结果显示,Sm LEA家族基因在丹参根、茎、叶、顶芽都有表达,根、茎表达量相对较高;多数Sm LEA基因在丹参幼苗受到盐、脱水、损伤、高温和低温处理后表达量都有所上调;RNA-Seq数据分析表明,Sm LEA基因对茉莉酸甲酯(methyl Jasmonate,Me JA)响应比水杨酸(salicylic acid,SA)响应更明显。Sm LEA家族基因结构保守,启动子区含大量非生物胁迫响应顺式作用元件,基因大多响应盐、脱水、损伤、高温、低温胁迫处理和Me JA、SA激素处理,推测该家族基因在非生物胁迫中发挥重要作用。本研究对Sm LEA家族基因序列、理化性质、组织表达特异性以及不同胁迫处理下的表达量进行了分析,为丹参Sm LEA家族基因的深入研究提供基础数据。     

丹参转录因子SmMYC2转录自激活区域鉴定及互作蛋白的筛选

MYC2(myelocytomatosis protein2)是茉莉酸信号通路上的核心转录因子,参与植物防御反应、次生代谢调控及生长发育等多个方面。筛选丹参(Salvia miltiorrhiza)转录因子SmMYC2的互作蛋白,有助于深入研究丹参SmMYC2的生物学功能。克隆丹参中SmMYC2基因并构建到pGBKT7-GW(BD)上获得BD-SmMYC2诱饵表达载体,检测BD-SmMYC2对酵母(Saccharomyces cerevisiae)AH109细胞的毒性以及其自激活特性。结果表明,SmMYC2具有强烈的自激活活性。为进一步确定自激活区域,分别克隆SmMYC2的N端区域(含bHLH-MYC-N superfamily结构域)和C端区域(含HLH结构域),并将其构建到酵母表达载体BD上,检测SmMYC2-N-BD和SmMYC2-C-BD的转录激活特性,结果显示,含SmMYC2-NBD的酵母细胞在SD/-Trp/X-α-gal培养基上变蓝,并且在SD-Trp-His、SD-Trp-Ade培养基上均有不同程度的生长,而含SmMYC2-C-BD的酵母细胞在SD/-Trp/X-α-gal培养基上无变蓝现象,也不能在SD-Trp-His、SD-Trp-Ade培养基上生长,表明SmMYC2的N端有强烈的自激活活性,而C端没有。以SmMYC2-C-BD为诱饵筛选构建到AD载体的丹参cDNA文库,利用酵母双杂交技术,获得了与逆境胁迫相关的含WRKYGQK典型结构域的WRKY转录因子、过氧化物还原酶(peroxiredoxins, Prxs)家族蛋白以及琥珀酸半醛脱氢酶。本实验结果为进一步开展MYC2的互作蛋白研究提供了基础数据。     

不同磷肥对附子农艺性状、产量以及品质的影响研究

以汉中道地产区附子为研究对象,在相同状况下对其分别施入磷酸二氢钾、过磷酸钙、钙镁磷肥三种磷肥,并且每种磷肥设置低、中、高三个施肥水平。收获不同处理的附子后,测量其农艺性状、产量,可溶性蛋白含量,多糖含量以及生物碱含量,采用Duncan法、Dunnett法进行差异分析,最后以主成分分析对不同处理效果进行综合评价。结果显示在不同施肥处理后,附子的相关农艺性状以低、中水平的钙镁磷肥处理效果好,产量在高水平磷酸二氢钾处理下最高,可溶性蛋白在低水平磷酸二氢钾处理下含量最多,多糖含量在磷酸二氢钾处理下整体较高。生物碱方面,施用三种磷肥后,与对照相比,附子总生物碱含量和总单酯型生物碱含量增加,总双酯型生物碱含量降低,其中总生物碱和总单酯型生物碱含量分别以中、低水平钙镁磷肥处理后增加最多,而总双酯型生物碱含量以低、中水平钙镁磷肥处理后减少最少。最后通过主成分综合评价分析,中、低水平钙镁磷肥处理后效果最好,不施磷肥的空白组排名最差。综合以上,附子施磷肥时,应首选钙镁磷肥,并以中水平的施肥量最好,低水平次之。     

不同气候因素对延胡索中8种生物碱含量的影响

测定了不同产地延胡索药材中8种生物碱(原阿片碱、盐酸巴马汀、脱氢紫堇碱、海罂粟碱、四氢小檗碱、盐酸小檗碱、延胡索甲素、延胡索乙素)的含量,分析8种生物碱含量与不同气候因子之间的相关性,以期为延胡索种植基地的选择提供指导。采用高效液相色谱法测定不同产地延胡索中的8种生物碱含量,从中国气象数据网申请获取样品产地的气候信息,利用SPSS 22.0软件对相关数据进行Spearman相关分析。结果：低气温、低降水量、短日照时间及高海拔环境更适宜延胡索药材中生物碱的合成与积累。表明：陕西地区的气候环境更适宜延胡索药材生长,有利于生物碱成分的积累。     

根际土壤理化因子与真菌群落对白及产量和质量的影响

研究了不同产地白及产量、多糖含量、根际土壤理化因子及真菌,以期找出根际土壤理化因子及真菌与白及产量和质量的相关性,为开发高产量、高质产量的白及田间管理技术方案的研发提供指导。应用IlluminaMiSeq高通量测序技术、酶标仪等方法分析白及产量、多糖含量、土壤理化因子和土壤真菌群落的变化规律。结果表明：产量与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Zn²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)丰度、Na~+、Al³⁺、Ca²⁺含量负相关;多糖与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、Zn²⁺、Al³⁺、Ca²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Na~+负相关。结论 白及田间管理中,提高Zn²⁺、Ca^...