甘蓝型油菜烷羟化酶基因MAH1的克隆与表达分析

在植物蜡质合成途径中,中链烷烃羟化酶(mid-chain alkane hydroxylase,MAH)催化烷烃羟基化形成二级醇,进一步氧化为酮。本研究以拟南芥P450依赖性酶CYP96A15/MAH1基因为探针,采用电子克隆与RT-PCR技术,获得2个甘蓝型油菜MAH1的全长编码区序列,分别命名为BnMAH1-1和BnMAH1-2(Gen Bank登录号分别为KT795344和KT795345)。二者ORF长度均为1491 bp,无内含子,核苷酸与氨基酸序列分别有92.4%与90.9%的一致性。根据编码区预测的BnMAH1-1和BnMAH1-2前体蛋白均为包含496个氨基酸残基的多肽链,具有典型的P450蛋白家族保守结构P415x R417x、K螺旋(E359xx R362)、C末端的血红素结合域(F436xx Gx Rx Cx G445)以及氧结合带保守区域(A/G)G309x(D/E)T312(T/S)。NCBI Blast N、氨基酸序列多重比对与系统学分析表明,两者与拟南芥MAH1/CYP96A15同源性最高。实时荧光定量PCR表明,BnMAH1-1与BnMAH1-2主要在甘蓝型油菜茎、叶、花、及角果中表达,其中在叶片中的表达量最高,在根系中的表达量很低,这与角质层蜡质主要沉积在植株地上部分相一致。BnMAH1-1和BnMAH1-2在无蜡粉材料茎、叶片中几乎不表达,表明蜡质的减少与MAH1的转录下调有关。BnMAH1-1与BnMAH1-2受SA、Me JA、ACC、ABA、Na Cl及干旱胁迫诱导表达,其中BnMAH1-1可能在水分胁迫响应中起主要作用。     

SA、MeJA和ACC处理对甘蓝型油菜叶角质层蜡质组分、结构及渗透性的影响

角质层蜡质与植物适应逆境胁迫有关。本研究以甘蓝型油菜中双11为试材,在五叶期分别对其进行200 μmol L^–1水杨酸(SA)溶液、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)溶液以及100 μmol L^–1茉莉酸甲酯(MeJA)溶液浇灌处理,分析油菜叶角质层蜡质组分含量、结构以及角质层渗透性的变化。结果表明,MeJA处理7 d后,烷类、二级醇类、酮类、醛类含量以及蜡质总量与对照相比均显著增加,而处理14 d后,所有蜡质组分含量及蜡质总量与对照相比均显著减少;SA与ACC处理早期对叶片蜡质沉积无显著影响(SA处理14 d后,一级醇类、醛类及未知组分含量显著减少)。SA、MeJA和ACC处理21 d后均显著诱导油菜叶片角质层蜡质的沉积,蜡质组分中烷类、酮类、醛类显著增加,其中C29烷、C29酮、C30醛是被SA、MeJA和ACC诱导的主要蜡质组分,暗示烷类、酮类、醛类可能与这些信号分子介导的抗(耐)性反应密切相关。扫描电镜结果显示,SA处理减少叶表皮蜡质杆状结构,且部分区域熔融;MeJA与ACC处理增加油菜叶表皮蜡质的晶体结构密度。角质层蜡质的沉积与结构变化降低角质层渗透性,减缓叶片的水分散失,其中C29烷的特异性增加可能是造成叶片失水率降低的主要原因。     

离子色谱法测定葡萄中六种有机酸

采用电导检测模式,对葡萄中的6种有机酸成分进行分离测定。将葡萄样品通过洗涤、浸提、过滤之后进样,可以测定其丙酸、丁酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸6种有机酸,在一定的色谱条件下,6种离子都具有很好的线性和较低的检出限。采用抑制电导的离子色谱法是分析葡萄中有机酸成分的高效、准确的方法。