β-葡聚糖结构 功能与开发研究进展

论述了以(1→3)-β-D-葡萄糖苷键连接的葡聚糖的来源、存在类型和种类,对酵母(1→3)-β-D-葡聚糖的结构、功能和构效关系等方面进行了分析。(1→3)-β-D-葡聚糖具有抗肿瘤、抗辐射、抗炎、降低胆固醇、提高免疫力等功能;葡聚糖的结构对其功能有一定的影响,包括葡聚糖主链的连接方式、分支度和分子大小、主链上的基团如羟基基团均影响葡聚糖的活性;最后从制备角度阐述了β-D-葡萄糖的开发利用和前景。     

几种化学物质对油菜叶片β-1,3-葡聚糖酶活性诱导的研究

摘要：【研究目的】在温室内种植中油杂2号油菜,当长至2-3片真叶时,使用水杨酸（10mg/mL）、核黄素（1mmol/L）、氯化汞（0.01%）和BTH（0.5mmol/L）四种化学物质,对叶片进行诱导处理,研究其对油菜叶片β-1,3-葡聚糖酶的诱导。【结果】水杨酸、核黄素和氯化汞处理的油菜叶片,β-1,3-葡聚糖酶在短期内活性达到第一个高峰后随之下降,然后又上升。BTH处理的油菜叶片在处理后第五天达到活性高峰。【结论】几种化学物质处理后油菜叶片中β-1,3-葡聚糖酶的活性均有不同程度的提高;其中以BTH的诱导作用最强。对于油菜β-1,3-葡聚糖酶活性诱导的研究有利于深入了解β-1,3-葡聚糖酶在病程反应过程中的作用。     

β-环糊精对毒死蜱的分子识别研究

为研究β-环糊精(β-Cyclodextrin, β-CD)在农药高效利用和环境保护等领域中应用的可行性,本试验采用研磨法、超声波法和饱和水溶液法制备了β-CD与毒死蜱的包合物,并利用紫外光谱、差示热分析和红外光谱法分析验证了包合物的形成以及毒死蜱在β-CD溶液中的包结行为。结果表明饱和水溶液法的包合效果最佳,包合率达到45.8%;最佳条件为：投料比为1：1（摩尔比）,恒温搅拌时间为3h,包合温度为60℃;验证结果表明反应形成了包合比为1：1的包合物,且稳定常数为K=33.33 L/mol,吉布斯函数△G =-8.69 KJ/mol;本试验证明了β-CD能够对毒死蜱产生包合作用,毒死蜱分子部分功能基团进入了β-CD空腔,并形成了稳定包合物。     

油菜茎秆几种发育相关酶的活性对茎秆抗倒伏性的影响

以抗倒伏性不同的两组油菜品种为材料,研究了油菜灌浆后期肉桂醇脱氢酶、β-1,3-葡聚糖酶、蔗糖合成酶和过氧化物酶活性与油菜抗倒伏性的关系。结果表明：灌浆后期抗倒伏品种4种酶的活性均高于倒伏品种,其中：肉桂醇脱氢酶活性在两组材料中均较高,而且差异较小;β-1,3-葡聚糖酶,蔗糖合成酶,过氧化物酶活性在抗倒伏油菜中显著高于其在倒伏油菜中的活性。肉桂醇脱氢酶在灌浆后期对油菜生长有重要作用,β-1,3-葡聚糖酶,蔗糖合成酶,过氧化物酶在抗倒伏性不同的品种间存在差异,这进一步说明油菜茎秆纤维素、木质素的累积特性可能是影响油菜茎秆抗倒的原因之一。     

转抗真菌基因水稻几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的时间变化

为了研究外源几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在水稻植株上表达的时间变化规律,利用酶促反应结合3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定了4个转基因水稻株系不同生育期叶片中几丁质酶活性和β-1,3-葡聚糖酶活性。结果表明,无论是亲本还是转基因株系,2种酶活性随生育期的后延而增大。生育前期,转基因株系的2种酶活性与亲本的酶活性水平差异小,随生育期的后延,与亲本酶活性的差异越来越大,说明外源基因前期表达量小甚至沉默或抑制内源基因的表达,后期表达量多。同时转基因株系的酶活性的波动性较亲本的大,且酶活性的高低与转入基因数量无相关性。因此,外源基因的表达具有时效性但不具有数量优势。     

尼罗罗非鱼MyD88基因荧光定量PCR检测方法的建立

为了准确分析尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）髓样分化因子（myeloid differentiation factor 88,MyD88）在天然免疫反应中的作用,根据MyD88 EST序列（GenBank登录号：GR679416.1）和β-actin基因序列（GenBank登录号：AB037865.1）,分别在保守区域设计并合成引物。实验利用5倍系列稀释的尼罗罗非鱼肝脏cDNA样品构建标准曲线并进行融解曲线分析,建立尼罗罗非鱼MyD88的SYBR GreenⅠ荧光实时定量PCR检测方法。应用2?ΔΔCt分析方法初步检测了尼罗罗非鱼肝脏、脾脏、血液和肌肉等不同组织中的MyD88相对表达量。扩增结果表明MyD88和β-actin基因标准曲线CT值检测范围分别为24~35和19~30,扩增效率分别为100%和96.7%,相关系数分别为0.998和0.995;熔解曲线分析显示产物均形成单一特异峰,Tm值分别为78.5℃和77.5℃。定量分析结果显示,MyD88基因在参与机体免疫的相关组织肝脏、脾脏和血液中高丰度表达。     

多功能纤维素酶(EGXA)基因在福寿螺胃、肠和肝脏表达水平的测定

为了探明多功能纤维素酶在不同消化器官的表达情况,采用RT-PCR方法测定了多功能纤维素酶在野生福寿螺胃、肠和肝脏3种组织中的相对表达量。结果表明：EGXA基因在胃、肠和肝脏的表达水平(2-⊿⊿Ct)依次为：1.56±0.13、0.08±0.01、0.12±0.03,即多功能纤维素酶主要由福寿螺胃分泌。     

葫芦科14-3-3(GRF)基因家族的鉴定及进化分析

14-3-3蛋白是植物中一类高度保守的蛋白家族,因其特异识别并结合靶蛋白的磷酸化位点而广泛参与植物生长发育和逆境胁迫响应过程。为系统地了解14-3-3(GRF)基因家族在葫芦科作物中的基本特征和进化关系,本研究利用生物信息学从葫芦科7个物种基因组内共鉴定出83个14-3-3(GRF)基因,其中西瓜中有10个、甜瓜中9个、黄瓜中10个、瓠瓜中9个,3个南瓜属物种基因组各15个。理化特性表明14-3-3(GRF)蛋白的分子量约为30 k D,且大都为酸性氨基酸(pI<7.0)。相对于西瓜、甜瓜、黄瓜和瓠瓜,基因组复制事件是3个南瓜属物种内14-3-3(GRF)基因数目增多的主要原因。进化分析显示,葫芦科14-3-3(GRF)基因家族可进一步被划分为ε类和非ε类亚组,且后者的基因结构(外显子数目,内含子相位)较为保守。本研究结果首次完成了14-3-3(GRF)基因家族在葫芦科作物的鉴定、基因结构、基因家族扩增、共线性及进化分析,为更深入研究该家族基因的生物学功能提供参考。     

培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产纤维素酶的影响

考察发酵培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的影响。应用DPS软件的二次回归旋转中心组合实验设计方法,对纤维杆菌X4-9的发酵培养基（花生秸杆粉、蔗糖、尿素、(NH4)2SO4、硫酸镁、磷酸二氢钾）进行了优化。结果表明：在试验数值范围内,花生秸杆粉、蔗糖和(NH4)2SO4对酶活均会产生极显著的正效应,而尿素、硫酸镁和磷酸二氢钾的用量则具有明显的负效应;在优化的发酵培养基配方（花生秸杆粉30 g/L、蔗糖20 g/L、尿素2.5 g/L、(NH4)2SO4 10 g/L）下,葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的酶活分别达到2.705163,5.723014和3.614921 I U/mL,比初始发酵培养基配方下的各酶活分别提高了123.66%,146.32%和186.40%。纤维杆菌X4-9均能同时产生葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶、β-葡萄糖苷酶等纤维素降解复合酶系,且这些酶高产的培养基条件较为一致。     

茉莉酸甲酯对人参β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的影响

为了明确β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在茉莉酸甲酯（MeJA）诱导人参抗人参锈腐病过程中的作用,试验设4个处理：MeJA、Cylindrocarpon destructans、MeJA+Cylindrocarpon destructans和CK。MeJA浓度为200 mg/L。处理后3,6,9,12,15,20,25,30天测定酶活。结果表明,经MeJA处理后接种人参锈腐菌,人参根系β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性均较对照增强。β-1,3-葡聚糖酶活性在第12天达到峰值,是对照的1.39倍;几丁质酶活性在第15天达到峰值,是对照的1.51倍。这表明β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在MeJA诱导人参抗人参锈腐病的过程中起重要作用。     

一个棉花β-1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA的克隆与特征分析

利用本实验室分离的防卫基因类似物片段,通过5’和3’RACE,从海岛棉海7124中克隆了一个β-1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA,命名为GbGLU。其全长1 266 bp,含一个编码361个氨基酸残基的开放阅读框。该基因编码产物理论分子量和等电点为MW = 39.66 kD,pI = 9.15,含有糖基水解酶家族17的保守结构域,N端有26个氨基酸残基组成的信号肽。Southern结果显示,GbGLU在棉花基因组中以单拷贝形式存在,研究发现,GbGLU的表达受黄萎病菌的诱导。聚类分析表明,棉花葡聚糖酶基因可分为3类,分别含有糖基水解酶家族3、9、17的保守结构域。无论棉花中的还是本研究中参考的其他作物中,受病菌诱导的葡聚糖酶基因都含有糖基水解酶家族17的保守结构域,故推断其为此类基因参与抗病反应的功能域。     

β-甘露聚糖酶的营养功能及其在动物饲料中的应用

综述了β-甘露聚糖的抗营养作用,β-甘露聚糖酶的来源与作用方式,β-甘露聚糖酶的营养与免疫等功能,以及β-甘露聚糖酶在饲料中的应用。     

百蕊草药材中5种黄酮类化学成分的含量测定

为了揭示野生与人工栽培百蕊草5种黄酮类化学成分含量的差异,本研究采用液相色谱分析方法测定百蕊草中百蕊草素Ⅰ、山奈酚-3-O-芸香糖苷、紫云英苷、山奈酚-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的含量.结果 表明百蕊草素Ⅰ、山奈酚-3-O-芸香糖苷、紫云英苷、山奈酚-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-β-D...     

不同贮藏温度和保鲜剂处理五味子鲜果SOD活性变化的研究

以五味子鲜果为试材,采用HDPE自封袋包装,研究在不同温度和保鲜剂处理条件下果实超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。结果表明：常温（16~20℃）条件下贮藏7 d时,不同保鲜剂处理的五味子鲜果的SOD活性均明显低于贮藏处理前的初始值,但高锰酸钾＋珍珠岩、0.1%山梨酸浸泡3 min、500μL/L1-MCP熏蒸鲜果24 h三个处理组的SOD活性分别高于同期对照（未用保鲜剂处理）38.39%、28.00%和38.20%。低温（2~4℃）贮藏下,高锰酸钾＋珍珠岩＋氧化钙处理组的SOD活性高峰期出现较早,贮藏31d时,高锰酸钾＋珍珠岩处理组和高锰酸钾＋珍珠岩＋氧化钙处理组的SOD活性低于对照组;贮藏45 d时,0.1%山梨酸和500μL/L的1-MCP熏蒸处理组的SOD活性高于对照组,增强了鲜果SOD活性,有利于五味子鲜果的贮藏保鲜。     

UPLC法同时测定烤烟中的新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷和莰菲醇基-3-芸香糖苷

[目的]为了快速、准确地测定烟草中绿原酸、芸香苷和莨菪亭等多酚类化合物的含量,[方法]建立了一种同时测定了烤烟中的新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷和莰菲醇基-3-芸香糖苷的超高效液相色谱(UPLC)分析方法。方法采用HSS T3高强度硅胶色谱柱(HSS: High Strength Silica),梯度洗脱。[结果]实验方法的加标回收率在94.4 ~ 106.8%之间,检出限为3.7 ~ 9.9 μg/g,相对标准偏差0.9 ~ 3.4%(n=5),标准溶液的相关系数均大于0.9995。采用实验方法测定了不同来源的18个烤烟样品,结果发现烤烟中6种多酚的含量从高到低依次为绿原酸＞芸香苷＞隐绿酸＞新绿原酸＞莰菲醇基-3-芸香糖苷＞莨菪亭。[结论]与传统的高效液相色谱法(HPLC)相比,实验方法简单,分析时间短,能够满足对烤烟中多酚含量的测定要求。     

金莲花种子萌发特性研究

以金莲花种子为材料,就不同GA3浓度和处理时间、沙藏时间、温度和基质等对金莲花种子萌发的影响进行研究,旨在建立金莲花种子萌发的栽培技术体系,为金莲花引种驯化和栽培管理提供理论依据和实践技术。试验结果表明：（1）4℃沙藏或GA3处理可有效打破休眠,其中4℃沙藏40~50天或150 mg/L GA3处理种子3~4 天,250 mg/L GA3处理种子2~4 天和350 mg/L GA3处理2天均可有效解除休眠。（2）温度显著影响金莲花种子的萌动时间、发芽率和幼苗生长。其中30℃和30℃以上高温严重抑制金莲花种子的萌动和幼苗生长。10℃低温延缓种子萌动,15℃、20℃是金莲花种子萌发和幼苗生长的最适宜温度,25℃也有较好的促进作用。（3）基质影响金莲花种子的萌发。不同基质中金莲花种子出苗率由高到低依次为沙＞混合基质1（沙和园土按2:1混合）和腐叶土＞混合基质2（沙和园土按1:2混合）。     

奶牛乳腺上皮细胞不同代数对乳蛋白基因表达的影响

为了研究泌乳期奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells, BMECs)不同代数乳蛋白基因αs1-casein,β-casein,κ-casein的表达;利用real-time PCR方法分别对泌乳期奶牛乳腺组织,以及由乳腺组织分离得到的细胞原代(P0),1代(P1),2代(P2),3代(P3),4代(P4),5代(P5)中的乳蛋白基因表达状况进行检测;结果表明,αs1-casein,β-casein,κ-casein在泌乳期奶牛乳腺上皮细胞原代及传代细胞中有不同程度的表达。其中,原代中的表达量显著高于P1~P5(P<0.05),而P1~P5之间的表达量无显著差异(P>0.05)。并且随着传代次数的增加,基因表达量呈现逐渐下降的趋势。说明P2~P5 BMECs可以作为基础理论问题研究的试验材料而被应用。     

发育对番茄叶片防御相关酶活性的影响

以不同发育阶段及开花期番茄植株为材料,研究了不同发育时期番茄防御酶同工酶酶谱及防御酶活性的差异。结果发现,同叶龄番茄叶片过氧化物酶、超氧化物歧化酶和酯酶同工酶酶活性随植株生长均显著增加;叶龄较植株发育阶段对三种同工酶酶谱的影响较小。同叶龄番茄叶片的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在不同发育阶段有显著差异,β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性分别在开花初期和六叶期植株中最高;β-1,3-葡聚糖酶活性随着叶龄的增加而升高,而几丁质酶活性变化不大。该研究表明,植物的一些抗病防御相关因子与植物发育时期密切相关,植株发育阶段对叶片防御相关因子的影响显著高于叶龄对它的影响。     

14-3-3蛋白结构与功能预测及其在木薯成熟期的表达分析

为了深入研究木薯14-3-3蛋白结构和功能,也为研究木薯块根淀粉积累的分子调控提供新思路。本研究采用生物信息学方法对木薯14-3-3蛋白家族的组成成分与理化性质、系统发育进化、导肽、亚细胞定位、二级结构、功能结构域、三级结构及亲水性、疏水性进行分析和预测,并对14-3-3基因在不同木薯品种中进行差异表达分析。结果表明：（1）木薯14-3-3蛋白家族16个异构体存在多个不同的保守结构域,二级结构相似的亲水性蛋白家族成员在进化关系上可划分为2大不同的类别;（2）14-3-3基因家族16个成员在花叶木薯、ZM-Seaside和华南9号(SC9)块根成熟期的表达水平存在显著性差异(P<0.05),与花叶木薯和SC9相比,产量较高的木薯品系ZM-Seaside块根中14-3-3基因表达水平显著下降(P<0.05),推测14-3-3蛋白在木薯块根成熟期的淀粉积累过程中可能起着负调控作用。     

小麦胚乳14-3-3蛋白的表达及其淀粉体淀粉合成酶的互作

从小麦胚乳中克隆了14-3-3基因,并将其分别插入pET29c和pET41c质粒,用热激法转化大肠杆菌BL21-CodonPlus (DE3)-RP,得到高效表达的蛋白,但融合蛋白主要以包涵体的形式存在。可溶性的融合蛋白可直接通过S-蛋白琼脂糖树脂纯化。包涵体经8 mol L^-1尿素溶解变性,稀释复性后,结合到S-蛋白琼脂糖树脂上,也得到纯化的融合蛋白。复性后的融合蛋白对蔗糖合成酶活性表现抑制作用,说明包涵体14-3-3融合蛋白恢复活性。将结合14-3-3融合蛋白的S-蛋白琼脂糖树脂作为诱饵与小麦胚乳淀粉体提取液进行亲和杂交,与14-3-3蛋白特异互作的淀粉合成酶结合到S-蛋白琼脂糖树脂上,Western 检测结果表明, 淀粉体淀粉合酶I(SSI)、淀粉合酶II(SSII)、淀粉分支酶IIa(SBEIIa)、淀粉分支酶IIb(SBEIIb)和ADP焦磷酸化酶大亚基(SH2)与14-3-3蛋白存在互作,而淀粉分支酶I(SBEI)、淀粉磷酸化酶(SP)、D-酶(DE)和ADP焦磷酸化酶小亚基(BT2)不能与14-3-3蛋白结合,说明小麦胚乳14-3-3蛋白对淀粉体淀粉合成具有一定的调控作用。