一个潜在催化莱鲍迪D苷合成的新型糖基转移酶

尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate glycosyltransferases,UGTs)催化糖基转移反应,与植物次生代谢密切相关。本研究根据甜叶菊(Stevia rebaudiana)转录组数据库,克隆到一个催化莱鲍迪D苷(rebaudioside D,RD)合成的新型糖基转移酶候选基因,对其开展生物信息学分析。结果表明,该基因开放阅读框长1380 bp,编码459个氨基酸,等电点(pI)预测为5.54,理论分子量约49.66 kD,系统发育分析表明该基因与向日葵中的UGT89A2同源,故将其命名为SrUGT89A2。构建pET28a-SrUGT89A2原核表达载体,并在大肠杆菌(BL21(DE3))中诱导表达得到重组蛋白,HPLC检测表明粗酶液能催化甜叶菊提取液形成一个新的色谱峰,该峰保留时间与莱鲍迪D苷一致。经进一步纯化UGT89A2蛋白,添加不同甜菊糖苷标准品为催化底物,但未鉴定出该蛋白催化的具体糖苷。该潜在催化甜菊糖RD苷合成的新型糖基转移酶基因SrUGT89A2的发现,为RD苷的生物合成和甜菊糖苷的生物途径研究提供新的理论依据。     

膜荚黄芪C4H基因的克隆及表达分析

本研究采用RACE技术从膜荚黄芪中克隆得到两个肉桂酸-4-羟基化酶Am C4H1与Am C4H2,并进行了生物信息学分析;研究了Am C4H1与Am C4H2在根、茎和叶中的表达量与毛蕊异黄酮及其糖苷含量之间的相关性。结果表明,克隆得到的Am C4H1与Am C4H2基因均编码505个氨基酸,属于不稳定蛋白和亲水性蛋白,Am C4H1与Am C4H2基因编码氨基酸序列上的差异导致二级结构与三级结构不同。Am C4H2基因在根、茎、叶中的表达趋势与毛蕊异黄酮及其糖苷的含量基本一致,推测其参与了毛蕊异黄酮及其糖苷的生物合成,这为通过分子手段提高毛蕊异黄酮及其糖苷的含量提供了理论参考。     

绞股蓝皂苷生物合成后修饰酶基因的cDNA克隆和组织表达特征

从绞股蓝转录组挖掘可能与绞股蓝皂苷生物合成相关修饰酶基因细胞色素P450(cytochrome P450,CYP)及UDP-糖基转移酶(UDP-dependent glycosyltransferase,UGT)基因的cDNA进行克隆并开展了以下研究。根据课题组前期绞股蓝转录组数据,筛选CYP及UGT Unigenes,利用RT-PCR克隆ORF全长,并结合生物信息学对其编码蛋白进行功能分析,最后通过荧光定量PCR验证其在根、茎、叶的差异性表达。结果克隆得到两个ORF序列,分别命名为CYP94A1和UGT91A1;CYP94A1序列包含1509 bp的开放阅读框架,编码一条含503个氨基酸残基的肽链,具有CYP保守结构域;UGT91A1序列包含1383 bp的开放阅读框架,编码一条含461个氨基酸残基的肽链,具有UGT保守结构域。这两个基因的转录表达均具有组织特异性,在叶或茎中的表达均高于根。CYP94A1和UGT91A1的克隆、转录表达及生物信息学分析为进一步挖掘绞股蓝中CYPs、UGTs及功能验证提供了帮助,增加对CYP和UGT两个超基因家族的认识。     

安徽农业大学茶学国家重点实验室揭示香气物质糖基化能够介导茶树抗寒性的作用机理

正近日,安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室宋传奎教授团队发表研究论文(https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.16364),首次发现挥发性香气物质橙花叔醇调控茶树抗寒性的新功能,并鉴定到控制橙花叔醇糖苷合成的糖基转移酶基因UGT91Q2。该研究首先明确了作为橙花叔醇储存形式的橙花叔醇糖苷在低温下积累,通过低温诱导表达模     

紫薇LiANS基因的克隆和表达及与花青素含量的关系

花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素生物合成途径末端的限速酶。为初步探究Li ANS在紫薇花青素生物合成途径上的功能,本研究以紫薇‘紫韵’为试材,利用RACE技术获得ANS基因的全长,并进行生物信息学的分析和原核表达。采用qRT-PCR与LC-MS技术检测LiANS基因在叶片不同发育时期的表达情况并与花青素含量做相关性分析。结果显示,LiANS的cDNA序列全长1 378 bp (基因登录号为MT023557),开放阅读框为1 068 bp,编码355个氨基酸,蛋白分子量为40.221 91 kD,理论等电点5.34,具有典型的2OG-FeII-Oxy保守结构域,是不稳定亲水性蛋白。系统进化树分析表明LiANS与石榴的亲缘关系最近。构建原核表达pCold-Li ANS载体,在IPTG诱导下获得了LiANS融合表达蛋白,与预期分子量一致。荧光定量PCR与LC-MS分析表明LiANS基因在红色的嫩叶时期表达量最高,随着叶片成熟转为绿色和灰紫色而不断下降。相关关系矩阵表明LiANS基因表达量与花青素含量相关性系数为0.854 508,推测LiANS基因参与了花青素的积累。为深入研究LiANS基因功能在紫薇花青素生物合成的分子调控网络提供科学依据。     

金银花糖基转移酶基因LjUGT71E1的克隆及原核表达

糖基化广泛存在于生物体中,具有非常重要的作用,而糖基转移酶则是催化糖基化反应的关键酶。本研究根据转录组数据库,设计引物从金银花(Lonicera japonica Thunb.)中克隆得到一个糖基转移酶编码基因LjUGT71E1,序列分析表明该基因的CDS为1 503 bp,理论可编码氨基酸数目为501,等电点(p I)预测为5.09,理论分子量为55 579.71 Da。多重序列比对表明LjUGT71E1与其它植物UGT71家族成员在序列上保守性很高,并且其C端具有催化植物次生代谢产物糖基化的糖基转移酶所具有的保守的PSPG-box基序。系统发生分析表明LjUGT71E1与人参(Panax ginseng)和甜叶菊(Stevia rebaudiana)的UGT71E亚家族成员聚为一支。荧光定量PCR分析表明,该基因在金银花的五个花期均有表达,在幼蕾时期相对表达量达到峰值。进一步构建了LjUGT71E1基因的原核表达载体并且在大肠杆菌中诱导表达得到重组蛋白,为后续的功能研究提供了基础。     

‘西伯利亚’百合转录组中油菜素甾醇合成基因及信号转导元件

油菜素甾醇(BRs)在植物生长发育的许多过程中都发挥着重要作用。为了获得百合中BR信号相关的基因信息,对‘西伯利亚’百合高通量测序的转录组数据进行分析,共在Nt,GO,KEGG,KOG和Nr数据库中注释到了94 345条unigene,5个数据库同时注释的基因为5 396条。在差异表达基因中筛选到参与BRs合成的基因DET2,CPD,DWF4,CYP90D1和CYP85A1,其中DWF4和CYP85A1在花药中表达量较高,DET2和CYP90D1在花瓣中表达量较高,CPD在叶片中表达量较高。同时,还筛选到了参与BR信号传导的5个基因,BRI1在叶片中的表达量低于花瓣和花药,而PP2A在叶片中的表达量高于花瓣和花药。BZR1在花瓣中的表达量最高。     

外源ABA、GA_3对太子参皂苷含量及其生物合成关键酶基因表达的影响

为了探讨ABA、GA3对太子参皂苷生物合成的影响,该研究通过根灌ABA及其抑制剂氟啶酮(Fluridone)、GA3及其抑制剂多效唑(PBZ),利用酶标仪分光光度法测定皂苷和内源茉莉酸甲酯(Me JA)的含量,采用实时荧光定量PCR技术检测三萜皂苷生物合成关键酶基因表达量的变化。结果表明,太子参总皂苷总含量与其生物合成关键酶基因的表达呈现一致的变化趋势,外源GA3长期处理后太子参中皂苷的含量明显增加,太子参SE1和IPPI基因的表达量明显上调;施加外源ABA则降低了太子参总皂苷的含量,太子参HMGS、MDD、SS1、SS2和β-A28O各基因表达量均明显下调。因此,我们推测在太子参块根生长发育过程中GA3可能通过影响JA从而促进了皂苷的积累,ABA可能是通过抑制皂苷合成关键酶基因的表达进而降低皂苷的含量。此外,在块根发育的不同时期,ABA、GA对Me-JA的影响可能存在较大差异。     

广藿香法呢基焦磷酸合成酶基因(FPS)的克隆及生物信息学分析

为进一步阐明广藿香(Pogostemon cablin (Blanco) Benth.)中百秋李醇(Patchouli alcohol)生物合成的分子调控机制,本研究采用RT-PCR技术从广藿香叶片中克隆得到法呢基焦磷酸合成酶(farnesyl diphosphate synthase) FPS基因,并通过qRT-PCR技术分析FPS基因在广藿香幼苗期(扦插后60 d)与成熟期(扦插后240 d)叶片中的相对表达量。对克隆得到的广藿香FPS基因进行生物信息学分析,序列片段长为1 177 bp,其中包含1个长度为1 050 bp的开放阅读框,编码由349个氨基酸残基构成的蛋白质,与其它已知FPS氨基酸序列的唇形科植物一致性高达93.10%,与已知的米团花(Leucosceptrum canum Smith) FPS蛋白亲缘关系最近。预测FPS蛋白质分子质量约为40.09 kD,理论等电点(pI)为5.34,推测其为亲水性蛋白,无跨膜区且不含信号肽,属于类异戊二烯生物合成家族。qRT-PCR结果表明FPS基因在成熟期叶片中表达量高于幼苗期,与转录组数据分析结果一致。本研究结果为进一步研究FPS基因在广藿香中的应用,探究广藿香中百秋李醇生物合成途径中关键酶的表达模式及通过调控百秋李醇生物合成提高广藿香挥发油中有效成分含量提供了理论依据。     

大豆GmGBP1在GA调控开花过程中的功能分析

从大豆中克隆得到一个编码SKIP蛋白的基因,命名为GmGBP1。通过研究外施赤霉素对GmGBP1过表达拟南芥植株表型及相关基因表达量的影响,探讨了该基因在GA3调控开花过程中的功能。结果表明,过表达GmGBP1植株对赤霉素的敏感性加强,植株开花时间显著提早,开花相关基因的相对表达量明显提高,而与野生型相比,GA3生物合成途径关键酶基因GA3ox和GA20ox的相对表达量下降明显。初步证实GmGBP1为GA开花信号途径中的正向调控因子,负调节植物赤霉素的生物合成。     

Investigation of the action of the X locus in the tomato

Summary The action of the X locus in the tomato was explored by studying meiotic behavior, pollen germination, pollen tube growth, and fertilization capability. Normal meiosis was observed suggesting no x meiotic lethality. Percent germination showed much variation from test to test depending on size of population. X and x pollen from homozygous sources showed no differences in pollen tube growth capability or fertilization capability. Pollen from the F₁ plant had a lower mean pollen tube length than either X and x pollen. Using F₁ pollen in backcrosses to the recessive parent resulted in deviations from expected segregation ratios for characters linked to x.Michigan Agricultural Experiment Station Article No. 5374.     

The Application of the Nehari Arguments to the Problems of the Existence about the Minimal Periodic Solutions of the Hamiltonian Systems

Using the Nehari argument about the constrained extreme values and the theorem that the functional defined on complete Finsler manifold and satisfying the Palais-Smale condition and having lower bound has a minimal value point,we study the existence of the minimal periodic solutions for nonconvex quadratic and superquadratic second order Hamiltonian systems.     

芸薹素对超甜玉米萌发和幼苗生长的效应

在较低温度(18士1℃)条件下,超甜玉米用芸薹素内酯(BR)浸种处理24h,可以显著提高种子的淀粉酶活性,对幼苗的可溶性糖含量及根系活力有明显的促进效果,从而提高了种子的发芽率,促进了幼苗的生长,使苗高、第二叶的长度和幼苗干物质重均较对照明显增加.     

不同的预处理方式对甜高粱秸杆纤维素酶降解效率的影响

本文对甜高粱秸杆进行了各种预处理,包括机械处理、高温处理、超声波处理、无机溶剂处理、有机溶剂处理等,比较了不同的预处理方式对甜高粱秸杆纤维素酶降解效率的影响,得出其影响程度顺序是：高温＞超声波＞有机溶剂＞粉碎度＞稀酸/碱。温度影响中干燥高温效果最佳,每0.1克秸秆粉末可产生还原糖8.3116 mg。超声波处理在无溶剂（无水）条件下,在相同的时间产生还原糖的量是有溶剂（有水）时的5倍。有机溶剂方面,丙酮的作用最为显著,在30分钟内每0.1克秸秆粉末可以产生还原糖4.3736mg。在机械处理中还原糖的量随着粉碎目数的增大而增加。此结果对工业生产提供了有价值的建议。     

优化石墨炉原子吸收光谱法测定梨中重金属元素

采用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定梨中的Cu,Cd,Pb,Mn元素。通过试验对实验参数进行了优化。在测定镉和铅时以NH4H2PO4为基体改进剂,提高了测定的灰化温度,消除了基体干扰。试验研究了灰化温度和原子化温度对吸光值的影响,试验结果表明,测定Cu,Cd,Pb,Mn元素的最佳条件为:灰化温度分别为500,300,700,900℃,原子化温度分别为2 400,1 600,2 300,2 300℃。在常压微沸下,采用HNO3—H2SO4(体积比5∶1)混酸消解梨样品。在最佳测定条件下,测得梨中的Cu,Cd,Pb,Mn含量分别为(1.264±0.135),(0.441±0.008),(0.048±0.001),(3.310±0.046)mg/kg,方法的加标回收率为96.0%~103.9%,相对标准偏差RSD为1.28%~3.05%(n=8)。试验结果令人满意,测定方法简便、快速、灵敏度高。     

白菜子房发育的解剖学研究

为进一步探讨白菜原位转化法的机理，采用石蜡切片法，对小白菜的子房发育过程进行了研究。结果表明，白菜子房在幼时呈开口杯状，随着花蕾长大，子房上部逐渐接近，最后结合，把子房室封闭起来。子房闭合时，花蕾的直径在1．0mm左右，闭合的花蕾约占花蕾总数的75．9％。     

高温胁迫对淡黄花百合幼苗生理指标的影响

为了解淡黄花百合的高温抗性,对淡黄花百合幼苗进行35℃高温胁迫4,6,8,10d处理,测定高温对幼苗叶片丙二醛、脯氨酸、含水量、蛋白质、可溶性糖指标的影响.结果表明:淡黄花百合幼苗在高温处理下,丙二醛含量逐渐降到最低,到第10天有所升高;脯氨酸含量先升高后下降,最后略有上升;含水量随高温时间的延长逐渐下降;可溶性蛋白、可溶性糖的含量逐步升高后有所下降.     

加快农业科技创新 推进海西新农村建设

农业；科技创新；“五新”推广应用；新农村建设     

The effect of varying the size of the seeding population of a cross-fertilized crop on the performance of the progeny

Summary Studies were made on the effect of the size of a seeding population on the performance of progeny of the winter cabbage variety Cambridge Drumhead. Clones were produced from 80 selected plants and separate seed lots were derived by seeding the genotypes in one group of 80, two groups of 40, four groups of 20, eight groups of 10 and sixteen groups of 5. When comparing records of head weight and quality of the various progenies, the effect of the size of the seeding group was separated from the effect of the different genotypes in the groups.Mean performance was best in the progeny of the 40-plant groups and variability was greatest in either those of the 80- or in the 40-plant groups, both factors declining with reduction in size of the seeding group. In spite of the phenotypic similarity of the original selected parents, there was clear evidence that superior (and inferior) genotypes or combinations of genotypes existed for weight and grade of head. As the size of the seeding group was progressively reduced, these genotypes could be traced by their influence on the performance of the particular group in which, by chance, they had been included.     

基于介电特性在农产品品质无损检测中的应用研究

近年来,随着人们对农产品品质的重视,关于农产品品质的无损检测新技术研究尤为迫切。主要从介电特性的基本原理、主要的测定方法、影响介电特性的主要因素3个主要方面进行了介绍,详细了解该方法在农产品无损检测中的最新应用,并为新技术在新疆特色农产品品质检测的应用提供理论依据。