热风干燥过程中山药水分状态的变化研究

为了解山药的水分赋存状态的变化，以襄阳道地山药为材料，分别在60、70、80、90、100 ℃条件下进行热风干燥，采用低场核磁共振（LF-NMR）和差式量热扫描（DSC）技术，每隔15 min测定山药在热风干燥过程中的水分状态及迁移规律。结果表明，在60~90 ℃条件下，温度越高，干基含水率的降速越快。山药的T2弛豫图谱有3个较为明显的吸收峰，随干燥进程的延续，各峰面积均明显减少，其中自由水所在峰的面积降幅最大，表明干燥过程中自由水散失最多，而且自由水逐渐向半结合水和结合水迁移，冷冻峰和解冻峰也随之变小。但在100 ℃下干燥时，样品可能因表面板结导致干基含水率、低场核磁吸收峰升高，冷冻和解冻峰面积增加。因此，在实际干燥过程中，山药的热风干燥温度不宜高至100 ℃。     

一个CRISPR/Cas9-VQR基因编辑系统的构建

CRISPR/Cas9系统是一种广泛应用于细菌、酵母、动物和植物中的基因组定点编辑技术,但该编辑系统的使用范围受PAM (proto-spacer-motif)位点NGG的限制。本研究通过突变Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9)编码氨基酸(1135位的天冬氨酸D突变成缬氨酸V, 1335位的精氨酸R突变为谷胱氨酸Q, 1337位的苏氨酸T突变为精氨酸R,命名该突变子为Cas9-VQR)改造其识别PAM为NGA的位点以扩大其使用范围。并使用玉米Ubi启动子启动Cas9-VQR基因、优化SpCas9的密码子、加入保守的核定位信号序列、增加单子叶植物中保守的3′UTR序列和使用水稻U6启动子启动gRNA来修饰该编辑系统。结果表明Cas9-VQR系统能够识别PAM为NGA的位点,并进行有效的切割。体外酶切活性检测结果表明Cas9-VQR的切割效率为5%～70%。水稻转化检测结果表明Cas9-VQR的切割效率约为27.5%～70.5%,平均切割效率为46.23%。本研究拓宽了CRISPR/Cas9系统在作物中的使用范围,特别是NGA PAM位点较高的作物。     

利用氦氖激光诱变提高枯草芽孢杆菌纤溶酶活力的研究

通过诱变筛选纤溶酶活性高的枯草芽孢杆菌菌株,得到突变株HDBF-N7HN5。使用氦氖激光诱变,设置不同的诱变时间,通过不同的蛋白平板处理,筛选高产突变株并检测纤溶酶活力。实验结果表明,在氦氖激光诱变处理45 min后,最高产突变株纤溶酶活力达到429.89±5.74 IU/mL。突变株经过10次传代培养后,保持稳定的高产纤溶酶特性。纤溶酶粗酶液处理血凝块的绝对溶解率可达到57.74±0.72%,10倍稀释液处理血凝块的绝对溶解率也能达到26.89±0.68%,菌株产生的纤溶酶具有良好的体外溶栓效果。本研究结果既提高了微生物纤溶酶活性,也为该菌株产纤溶酶的产业化提供了依据。     

花䱻卵母细胞发育的组织学和超微结构观察

2015年7月至2017年10月在河南省驻马店宿鸭湖水库采集花?(Hemibarbus maculatus Bleeker)雌鱼样本190尾,体长7.12～32.21 cm,体重10.55～330.22 g,采用组织学和扫描电子显微镜技术观察了花?卵母细胞发育各时期的特征。结果表明,花?卵母细胞发育可分为5个时相,第I时相卵母细胞处于卵原细胞增殖阶段;第Ⅱ时相卵母细胞处于初级生长阶段,出现滤泡膜;第Ⅲ时相卵母细胞出现皮质液泡,细胞质膜之间形成放射带;第Ⅳ时相卵母细胞处于大生长后期,卵黄颗粒增多。电镜下观察发现放射带表面形成微孔状结构,核仁外排,可能与卵母细胞内营养物质积累有关;第Ⅴ时相卵母细胞中细胞核消失,卵母细胞发育为成熟卵子,与卵膜脱离,准备排卵。繁殖季节,花?卵巢成熟系数达到13.78%～17.04%。研究结果可为花?人工繁殖和育种工作提供参考。     

油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生，并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制，本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素，评估转化子质量，并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL，转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃)，浓度为2 × 10^7~8孢子/mL，农杆菌-受体共培养温度为25℃，共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%，单拷贝插入频率为72.7%，转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体，7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体，并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术，从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

提取方法对库尔勒香梨果实表皮蜡质提取效果的影响

以库尔勒香梨为试材，三氯甲烷和正己烷为提取剂，采用常温法、加热法和常温加热组合法提取香梨果实表皮蜡质，探讨香梨果皮蜡质的提取方法，为研究香梨果皮蜡质结构及成分提供基础。结果表明：以三氯甲烷为提取剂的效果明显优于正己烷，采取常温结合加热法提取表皮蜡质的含量最高，常温法提取的蜡质含量最低。扫描电镜观察结果表明：采用常温加热结合法，以三氯甲烷作溶剂可充分提取香梨表皮蜡质，而正己烷提取果实表皮呈不明显网状结构，仍有晶体残留；采用加热法，以三氯甲烷提取香梨果实表皮蜡质后，表皮蜡质有小部分残留，而正己烷提取后残留晶体较三氯甲烷提取后多，有不规则的小粒状晶体残存；用常温法则两种溶剂均不能将香梨表皮蜡质提取干净。综合提取蜡质含量和扫描电镜分析的结果得出，以三氯甲烷为溶剂、采用常温加热结合法是有效且易行的提取库尔勒香梨表皮蜡质的方法。     

油松谷胱苷肽转移酶Tau1单体结构稳定性研究

[目的]探究油松PtGSTU1结构与功能的关系,探讨油松PtGSTU1蛋白的单体稳定性。[方法]利用同源建模模拟PtGSTU1的三维结构,推测其N末端18位精氨酸(Arg18)和C末端103位天冬氨酸(Asp103)能够形成氢键来稳定蛋白单体结构。利用定点突变,分别将Arg18和Asp103突变为具有不同极性和构象的氨基酸残基,检测其蛋白的催化活性及结构稳定性。[结果]6个Arg18突变体均无法获得高纯度的具有正确折叠的可溶蛋白,而Asp103突变体可以表达为可溶蛋白,Asp103突变体对不同底物的催化活性和亲和力明显低于野生型,对经典底物CDNB和GSH反应的催化速率(Vmax)降低了至少9倍,对底物的催化效率(kcat/Km)也明显降低。[结论]Arg18和Asp103之间形成的氢键对稳定PtGSTU1单体结构具有重要作用,由于植物GST蛋白N端的保守性和C端结构域的多变性,Arg18的突变对结构和活性的影响大于Asp103,同时预示着C端结构域中可能存在其他氨基酸位点能够与18位精氨酸形成氢键,从而稳定蛋白单体折叠结构。     

产IAA菌株的UV和DES诱变筛选及培养条件优化

为了得到高产吲哚-3-乙酸(IAA)菌株,采用紫外(UV)诱变和硫酸二乙酯(DES)诱变的方法,对从烟草根际土壤中分离得到的一株产IAA并具有溶有机磷性状的促生菌进行诱变选育,并对获得的目标菌株的发酵培养条件进行正交优化。结果表明,菌株经UV诱变和DES诱变均能有效提高其IAA产量。诱变条件为 UV(15 W,30 cm)照射1 min或2 mg·mL^-1 DES处理30 min时,得到1株高产IAA的菌株UV19,其IAA产量为33.77 mg·L^-1,是出发菌株产量的299.48%。菌株UV19经10代继代,其产IAA能力和溶有机磷性状稳定遗传。菌株UV19产IAA培养发酵优化条件为10%装瓶量、初始pH值8、培养温度25℃、接种量3%、培养时间96 h、含500 mg·L^-1色氨酸的LB培养基,优化后IAA产量高达75.47 mg·L^-1,为优化前的2.23倍。本研究结果为菌肥及生物法生产IAA提供了基础材料及技术方案。     

藏东南18种杜鹃属植物花粉形态的比较

利用电子显微镜，对藏东南18种杜鹃属植物花粉的形态特征进行观察与分析，以期为分类鉴定提供孢粉学依据。18种杜鹃属植物分属于杜鹃亚属、常绿杜鹃亚属、糙叶杜鹃亚属。结果表明，供试花粉均为四合体花粉，四合体直径以大萼杜鹃最大，林芝杜鹃最小。单粒花粉球形或近球形，为3孔沟，黄杯杜鹃萌发孔的长宽值最高，为17.38 μm×3.32 μm，而林芝杜鹃萌发孔的长宽值最低。花粉外壁由大小、形状不一的颗粒组成，其中黄毛雪山杜鹃和白毛杜鹃的颗粒形状较为特殊，为长颗粒状。综合认为，花粉形态特征不宜作为分类鉴定的主要依据，但仍具有积极的参考价值。