花生甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因的克隆及表达分析

本研究从花生中克隆得到2个GPAT基因,分别命名为AhGPAT3和AhGPAT5。AhGPAT3基因全长为1653bp,编码550个氨基酸;AhGPAT5基因全长为1383bp,编码460个氨基酸,均属于GPATs蛋白质家族。通过实时定量PCR检测克隆到的GPAT基因在花生不同组织、种子不同发育时期、多种非生物逆境胁迫及多种激素处理下的表达模式。结果显示,AhGPAT3与高等植物的GPAT3和GPAT2亲缘关系最近;AhGPAT5与高等植物的GPAT5和GPAT7亲缘关系最近。AhGPAT3和AhGPAT5基因在种子发育初期和下胚轴中的表达量较高;另外,发现AhGPAT3基因很可能参与了花生对低温、高盐和干旱的抗性调节。     

花生油脂合成相关基因的表达谱分析

为研究不同发育时期花生籽仁油脂合成过程中基因表达调控模式,本研究以高油酸、中油花生品系F18和低油酸、低油花生品种‘鲁花6号’为材料,对下针后10、30、40、60 DAP(days after pegging)的花生种子进行表达谱芯片测序。结果表明,130、3556、2783个基因分别在30、40、60 DAP时期差异表达。GO注释和KEGG富集结果显示,差异表达的基因主要富集在脂肪酸合成和光合等代谢进程中,其中FAB2、FAD2、WRI1等主要参与油酸的积累,参与光合作用的基因均为捕光叶绿素a/b结合蛋白,全部上调表达。代谢通路图结果表明,籽仁发育的40 DAP和60 DAP时期,脂肪酸合成途径的基因均上调表达。研究结果为花生油脂代谢的分子机制提供理论基础,同时也为花生品质改良贡献了基因资源。     

76个花生品种(系)果柄强度的研究

果柄强度是影响花生机械收获的重要农艺性状。本研究对76个花生品种(系)进行了果柄强度、产量和品质的测定。筛选出适宜机械化收获的大花生新品系6个:R17-9,P17-91,P17-70,P17-68,P17-90,P17-111,不仅果柄强度较高,荚果自植株上脱离时较少带有果柄,荚果和籽仁产量均比对照品种花育33号增产,品质性状优异。本研究为筛选和培育适宜机械化收获的花生品系提供理论基础。     

花生AhGPAT9与AhLPAAT4基因的原核表达及Western Blot分析

酰基转移酶基因家族是甘油三酯合成的关键基因。本研究以前期克隆的AhGPAT9与AhLPAAT4基因部分序列设计引物,构建原核表达载体,转化进大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达,利用SDS-PAGE检测表明,重组蛋白在37℃,5h诱导条件下获得高效表达。重组蛋白经纯化和富集,对新西兰兔进行4次免疫,纯化获得的多克隆抗血清,通过间接ELISA检测,表明获得了效价比较高的多克隆抗体。通过对重组蛋白纯化后样品进行Western Blot分析,结果显示在纯化样品相应位置有明显信号,表明所制备的抗体具有很高灵敏度和特异性。并采用制备的抗体对AhGPAT9与AhLPAAT4蛋白在花生不同组织及种子不同发育时期的表达进行了Western Blot分析。为深入研究AhGPAT9与AhLPAAT4基因的功能提供了科学数据。     

花生鞘脂Δ8去饱和酶基因(AhSLD2)的克隆与表达分析

本研究从花生中分离得到了1个AhSLD基因,命名为AhSLD2,该基因开放阅读框(ORF)为1347bp,编码448个氨基酸。AhSLD2蛋白与拟南芥AtSLD的相似性为73%,都具有b5保守结构域和3个组氨酸保守域结构,属于SLD蛋白家族。利用荧光定量PCR对AhSLD2基因在花生中的表达特性进行分析,结果显示AhSLD2主要在茎中表达,并且在种子发育初期表达量最高,AhSLD2基因对干旱和ABA胁迫最敏感,在根中的表达量分别上调了21倍和14倍,推测其可能主要参与花生对干旱胁迫的适应性调节。研究为花生抗逆品种改良提供了新的基因资源。     

复合酶解耦合微生物发酵制备海藻生物有机液肥的研究

为了开发海洋生物质资源,以大型海藻为原料,利用生物法制备海藻有机液肥,采用复合酶解耦合微生物发酵法,研究了影响酶解效率的pH、温度、酶添加量和反应时间等因素,并利用正交试验获得复合酶解海藻的优化工艺参数。同时为进一步提高海藻细胞内生物活性物质的释放,利用微生物菌剂对海藻酶解液进一步发酵,获得最适发酵工艺条件。结果表明,复合酶解耦合微生物发酵法制备海藻肥的最佳酶解条件为酶解pH 6.5、酶解温度65℃、酶添加量5%、酶解时间8 h。利用微生物菌剂对海藻酶解液发酵的最佳发酵工艺条件为发酵时间36 h、微生物菌剂接种量0.3%、发酵装瓶量40 mL/100 mL、发酵温度45℃、发酵初始pH 6.5。经种子萌发试验,复合酶解耦合微生物发酵制备的海藻液肥可以显著提高种子萌发率。