脂氧合酶与枣果成熟软化的关系

以梨枣和郎枣为试验材料,测定了枣果成熟衰老过程中脂氧合酶(LOX)、SOD、CAT、PE活性以及呼吸动态、硬度等的变化。结果表明,枣果采后在20℃下贮藏,后熟软化进程很快,随枣果成熟软化,呼吸强度、LOX、PE活性呈上升趋势;硬度、SOD、CAT活性呈逐渐下降趋势。0℃低温可显著抑制LOX、PE活性,有效延缓软化。同时试验表明,LOX活性与呼吸强度、PE活性呈正相关关系(r=0.9805,0.9471),而与SOD,CAT活性呈负相关关系(r=-0.8907,-0.7172)。LOX是引起枣果成熟衰老的关键因素     

脂氧合酶的侵染诱导在植物抗病反应中的可能作用

脂氧全酶在植物界里广泛存在，同一植物体内通常具有多种同工酶形式，它们可能参与调控植物的生长发育、衰老过程和防御反应过程。     

大豆脂肪氧合酶超高压失活动力学研究

为建立超高压技术工业化应用的基础,以豆浆为研究对象,研究了脂肪氧合酶的超高压失活动力学,试验压力为200～650 MPa,温度为5～60℃。结果表明：豆浆中脂肪氧合酶的超高压失活是不可逆的,并且符合一阶反应动力学。在某一恒定温度下（5℃≤T≤60℃）,脂肪氧合酶的失活速率常数k随着超高压处理压力的增加而增大。但是在某一恒定的压力下（550 MPa≤P≤650 MPa）,脂肪氧合酶的失活速率常数在10～20℃左右出现最小值,表明Arrhenius方程不能适用于整个温度区间。在中温区域（20℃≤T≤60℃）,温度对脂肪氧合酶失活速率常数的影响随着压力的增加而降低。而脂肪氧合酶失活速率常数对压力的敏感性大约在30℃时最大。     

桃脂氧合酶基因(LOX)家族cDNA全长克隆与序列分析

根据脂氧合酶保守序列设计的简并引物,从瑞蟠5号桃(Prunus persica cv ‘Rui pan 5')果肉总RNA中扩增出795 bp的脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)基因的保守序列,并结合GenBank中公开的LOX基因的EST序列经Blast比对分析、序列组装之后设计基因特异引物(GSP).利用RACE技术共获得3条不同的桃LOX基因cDNA全长序列,分别命名为PpLox1～3(GenBank登录号:EU883638、FJ029110和FJ032015).序列分析结果表明,这3个桃LOX基因家族成员与其它植物的LOX基因尽管在核酸水平上的差异比较大.但在蛋白水平上却有较高的同源性.通过对桃LOX基因蛋白序列和其它植物LOX进行系统进化树分析,发现PpLox1属于13-LOX,PpLox2-3属于9-LOX.     

紫外分光光度法测定啤酒大麦籽粒脂氧合酶活力的研究

为了明确影响啤酒大麦籽粒脂氧合酶(LOX-1)活力的参数,以甘啤4号啤酒大麦籽粒为研究对象,采用紫外分光光度法探究底物浓度、提取缓冲液p H、反应体系缓冲液p H、提取时间、粗酶加入量∶底物加入量等对LOX-1活力的影响。结果表明,LOX-1活力随底物浓度的增加表现为先增加后减小的趋势,当底物浓度达到0.30mmol·L~(-1)时,LOX-1活力显著高于其它处理;随提取缓冲液p H的增加,LOX-1活力表现为双峰变化趋势,且在p H值5.0处,酶活力为9.85U·g~(-1),显著高于其它处理;粗酶提取时间为30min时,LOX-1活力显著高于其它处理,低于或者高于30min,酶活力均呈现降低趋势;LOX-1活力随反应体系p H的增加,表现为双峰变化趋势,当p H值为6.4时,酶活力最大,且与其它处理间存在显著差异;在其它条件不变,粗酶加入量为50μL的情况下,增加底物加入量,LOX-1活力表现为先增加后减小的趋势,且底物加入量为200μL时,酶活力显著高于其它处理。最终确定紫外分光光度法的测定参数:粗酶提取时间为30min,底物浓度为0.25mmol·L~(-1),提取液和反应体系缓冲液分别为p H值5.0醋酸盐缓冲液与p H值6.4磷酸盐缓冲液,粗酶加入酶量∶底物加入量为1∶4。研究结果为紫外分光光度法在啤酒大麦籽粒LOX-1活力测定中的应用提供了参考。     

桃脂氧合酶(LOX)基因家族cDNA全长克隆与序列分析

根据脂氧合酶保守序列设计的简并引物从桃（瑞蟠5号）果肉总RNA中扩增出795bp的脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）基因的保守序列,并结合GeneBank中公开的LOX基因的EST序列经Blast比对分析、序列组装之后设计基因特异引物（GSP）。利用RACE技术共获得3条不同的桃LOX基因cDNA全长序列,分别命名为PpLox1-3。序列分析结果表明,这3个桃LOX基因家族成员与其他植物的LOX基因尽管在核酸水平上的差异比较大,但在蛋白水平上却有较高的同源性。通过对桃LOX基因蛋白序列和其他植物LOX进行系统进化树分析,发现PpLox1属于13-LOX类型,PpLox2-3属于9-LOX类型。     

稻瘟菌侵染诱导性水稻脂氧合酶的同工酶鉴定及性状分析

稻瘟菌侵染水稻后，诱导感染叶中脂氧合酶的活性上升。本研究通过ＤＥＡＥ－Ｔｏｙ－ｏｐｅａｒｌ和ＣＭ－Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ离子交换柱层析，比较感染叶和健全叶中脂氧合酶的同工酶组成及活性变化，首次分离并鉴定出与稻瘟病抗性相关的两个诱导性同工酶即ＣＭｌｏｘ１和ＣＭｌｏｘ２。其中，亲和性稻瘟菌小种（００７）接种稻叶中ＣＭｌｏｘ１和ＣＭｌｏｘ２的活性分别是未接种健康对照的１．３和３．７倍；非亲和性小种（１３１）     

辣椒定位于叶绿体的13-脂氧合酶基因(CaLOX2)克隆及表达分析

植物脂氧合酶参与环境胁迫应答,并在植物生长发育过程中起重要的作用.利用电子克隆及RT-PCR技术从辣椒(Capsicum annuum)中分离出一个脂氧合酶基因,该基因cDNA全长2843 bp,含有一个2730 bp的完整开放阅读框(ORF),编码910个氨基酸,该基因命名为CaLOX2 (GenBank登录号:JQ219046).序列分析表明,CaLOX2基因编码的氨基酸序列含有脂氧合酶保守结构域,定位于叶绿体基质内.系统进化树分析表明,CaLOX2属于TypeⅡ型13-LOX基因,和番茄(Solanum lycopersicum)TomLOXD、马铃薯(Solanum tuberosum)StLOXH3、野生烟草(Nicotiana attenuate)NaLOX3基因同源性高.实时定量PCR分析显示,CaLOX2在辣椒各个器官都表达,但其表达水平具有组织特异性,在叶片中表达量最高,在花中表达量最低;CaLOX2基因在辣椒与疫霉菌(Phytophthora capsici)亲和与非亲和互作中均受诱导,但在非亲和组合中受诱导表达的强度更大,并且诱导表达的时间在非亲和组合中也相对较早,表明CaLOX2与辣椒疫霉菌专化型抗性有关.辣椒不同器官接种疫霉菌后该基因表达模式也有差异,叶部接种诱导后CaLOX2基因的表达相对于根部接种诱导的强度要更剧烈一些,且最高峰较根部接种的延迟.机械伤害和高盐胁迫诱导该基因上调表达,低温抑制其表达,植物激素茉莉酸甲酯、水杨酸和H2O2均诱导其上调表达.和已知生物学功能的其他植物脂氧合酶基因聚类及表达模式比较揭示,CaLOX2可能参与茉莉酸而不是C6醛类合成.这些结果表明,CaLOX2基因可能通过水杨酸和茉莉酸信号途径参与辣椒对疫霉菌及低温、高盐等逆境条件的防卫反应.该研究为阐明CaLOX2基因在辣椒抗疫病和抗逆反应中的功能提供了基础资料.     

磁化等离子体处理大豆种子的生物学效应

利用不同剂量的磁化等离子体处理晋豆20种子,分析被处理种子发芽率、幼苗生长、呼吸与能量的代谢以及同功酶谱的变化,为探讨磁化等离子体对种子的作用机理提供依据。结果表明,经不同剂量磁化等离子体处理后,种子的发芽率和幼苗的根长、干重没有显著变化;2.0～3.0A处理组苗高、鲜重比对照分别增加17.8%～26.9%和12.70%～17.08%;2.0A处理侧根数比对照显著增加,增幅为11.8%。当处理剂量为2.5A时,根系活力提高60.9%,叶片和根系的呼吸速率分别提高43.68%和38.92%,ATP含量分别提高37.79%和47.68%。磁化等离子体处理大豆种子后幼苗同工酶谱没有特异性条带的产生,但POD和酯酶同工酶的活性得到了普遍提高,其中2.5A处理后POD活性最高。综合分析指标表明2.5A的磁化等离子体处理对刺激种子活力、促进种子发芽和幼苗生长效果最佳。     

酸雨胁迫对大豆萌发种子糖代谢动态的影响

为了探索酸雨胁迫对大豆萌发种子糖代谢动态的影响,试验采用蒸馏水浸泡大豆种子,再以pH2.5、4.5模拟酸雨(AR)处理大豆种子,考察不同强度AR胁迫对大豆萌发种子可溶性糖、还原性糖、蔗糖、淀粉及α、β-淀粉酶含量的影响。结果表明,第1天AR组的可溶性糖含量上升,第2天明显降低,随后稳定降低;AR胁迫下的第1天-第4天,还原糖含量维持较高水平,第3天-第5天呈下降趋势;pH2.5组在第2天-第5天蔗糖含量减少;AR胁迫的第2天-第4天淀粉含量降低;总体上,AR组的α-淀粉酶活性CK,但从第5天起pH2.5组的α-淀粉酶活性CK;β-淀粉酶活性在第1天-第6天高于或接近CK,pH2.5组在第7天低于CK。糖代谢各项指标和淀粉酶活性之间的关系表明,可溶性糖、还原糖、蔗糖含量变化幅度随AR胁迫强度增大而增加,淀粉含量变化与之相反;AR组对淀粉酶活性影响是导致萌发改变的内在因素之一。     

小麦转基因株系中外源脂氧合酶抑制基因(Loxi)拷贝数分析

转基因植物中外源基因拷贝数是影响其遗传稳定性及自身表达水平的重要因素。本研究旨在对转外源种子脂氧合酶基因的RNAi序列(RNAi sequence of lipoxygenase gene,Loxi)的小麦(Triticum aestivum)转基因株系中外源基因拷贝数及其种子脂氧合酶活性进行测定分析,以期获得种子脂氧合酶活性显著降低而且外源Loxi能稳定遗传的转基因小麦新种质。采用TaqMan实时定量PCR技术,以小麦内源控制籽粒硬度的主效单拷贝基因Pinb(puroindoline b)为内参基因,对6个转基因小麦TF5代株系外源Loxi拷贝数进行检测;同时以亚油酸为底物对这6个转基因株系种子脂氧合酶活性进行测定。结果显示,内参基因和外源基因扩增的标准曲线相关系数都接近于1,而且都具有合适的扩增效率,其中内参基因Pinb的扩增效率为107.7%;外源Loxi基因的扩增效率为104.5%;6个不同转基因株系中外源Loxi拷贝数不同,最小的为1,最大的为8;亲本品种陕优225和西农889种子脂氧合酶活性分别为(860±28.20)和(1 132±59.80)U;与其亲本材料相比,不同转基因株系种子脂氧合酶活性降低程度也不同(约为其亲本的21%~95%),有5个转基因株系与其亲本相比,酶活显著降低;其中亲本为西农889的3个转基因株系,外源Loxi拷贝数分别为2、6和8,与其对应的种子脂氧合酶活性与其亲本种子酶活性之比分别为32.76%、26.39%和21.05%;亲本为陕优225的3个转基因株系,外源Loxi拷贝数分别为1、3和6,其对应的种子脂氧合酶活性与其亲本种子酶活性之比分别为95.47%、51.06%和37.73%;外源Loxi拷贝数与种子LOX活性呈负相关。说明转基因株系中脂氧合酶基因的RNAi可有效抑制其种子LOX活性。本研究成功获得种子低脂氧合酶活性的转基因小麦材料,并对其外源Loxi拷贝数进行了准确测定;鉴定得到的种子脂氧合酶LOX活性显著降低的转基因小麦株系可为小麦育种提供新的亲本或种质材料。     

酸雨和铅对大豆种子萌发的复合影响

关于酸雨（acid rain,AR）对植物种子萌发影响的研究,已有大量报道。但自然状态下,AR污染往往与重金属铅（Pb）等污染复合出现。因此,研究AR和Pb复合污染对植物种子萌发的复合影响,具有现实意义。本文以重要经济作物大豆（Glycine max）种子为试材,选取发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和异状发芽率5个参数作为考察目标,分析种子萌发对不同强度AR和Pb处理的响应规律,为在农业生产实践上科学评价AR与Pb复合污染的环境安全风险,提供借鉴。     

种子引发对水分胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

试验研究了种子引发处理对弱抗旱"晋豆19号"和强抗旱"晋大53号"两个大豆品种种子膜透性、可溶性蛋白含量、种子发芽指标的影响及在干旱胁迫下大豆幼苗生理特性的变化.结果表明:种子引发处理使两个大豆品种种子的膜透性显著降低,可溶性蛋白含量显著升高,且不同程度地提高了两个品种的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数;幼苗在水分胁迫加重时(6～9 h),与未引发处理比,引发处理下两个品种幼苗叶片膜透性减小,MDA含量降低,SOD、POD活性和脯氨酸、可溶性蛋白含量升高.表明对种子进行引发处理,通过提高幼苗保护酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量,增强了大豆幼苗的耐旱性.试验还表明,引发处理对弱抗旱品种"晋豆19号"产生的耐早效应优于强抗旱品种"晋大53号".     

胁迫对菜用大豆种子抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol/L NaCl 胁迫下,对耐盐性不同的两个菜用大豆［Glycine max (L.)Merr.］品种种子的过氧化氢（H2O2）含量及抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环进行了研究。结果显示,NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的H2O2含量,但耐盐品种 绿领特早的增幅低于盐敏感品种理想高产95-1。NaCl胁迫期间,绿领特早种子中抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,AsA、GSH含量以及AsA/DHA值和GSH/GSSG值的增幅高于同期的理想高产95-1,或降幅低于同期的理想高产95-1; 脱氢抗坏血酸（DHA）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量的增幅低于同期的理想高产95-1。表明 绿领特早种子在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H2O2的积累,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一。     

大豆超高产育种研究进展的讨论

以提高C3作物大豆光能利用率实现培育超高产大豆新品种的目标为主线,以能量论观点推算大豆产量界限,提出中国大豆超高产育种目标,并从大豆生物量、表观收获指数、生育期、花荚脱落性状、超高产理想株型育种及高光效育种等方面叙述了与超高产大豆育种相关研究的新进展。认为培育和推广超级豆是继有性杂交育种之后,提高大豆综合生产能力,实现大豆产量突破和产业发展的重要途径,超高产理想株型育种和高光效育种是大豆超高产育种的重要途径和方法之一。同时对中国大豆超高产育种的关键科学问题进行了探讨。