紫花苜蓿几丁质酶ClassⅢ基因克隆及生物信息学分析

本文根据截叶苜蓿(Medicago truc atula)几丁质酶ClassⅢ基因(GenBank:AY294484.1)的全长序列设计引物,通过RT-PCR的方法得到紫花苜蓿(Medicago sative)几丁质酶ClassⅢ的核酸序列,命名为MsChiⅢ,在NCBI中的登录号为FJ872918。利用生物信息学软件分析MsChiⅢ,预测氨基酸序列的等电点、二级结构和三级结构,并构建系统发育树。结果显示该核酸序列全长为953bp,包括完整的开放阅读框,编码301个氨基酸,等电点为8.212。该序列所编码的蛋白属于几丁质酶18家族的内切酶,分布于细胞间隙,并含有几丁质酶18家族的特征序列——LGDVDFDIE,并预测MschiⅢ可能是一种具有几丁质酶和溶菌酶的双功能酶。     

烟草Ⅰ型几丁质酶的生物信息学分析

旨在对烟草Ⅰ型几丁质酶进行生物信息学分析,了解其生物学特征,为下一步研究烟草Ⅰ型几丁质酶在烟草抗病过程中的作用奠定基础。采用生物信息学的方法,对已在NCBI 上登陆的烟草、拟南芥、水稻、菜豆的Ⅰ型几丁质酶(chitinase,ChiⅠ)氨基酸序列特征和进化关系进行了预测和分析。结果表明,这4 种植物Ⅰ型几丁质酶的分子量大小在28~37 kDa之间,均具有信号肽,结构域高度保守,均具有几丁质结合区(Cht BD1)和催化功能区(Glyco_hydro_19);烟草中的3 种Ⅰ型几丁质酶序列相似性较高,可以聚为一类;烟草与拟南芥和菜豆中的一种ChiⅠ遗传距离较近,而与水稻中ChiⅠ的遗传距离较远。通过分析发现,烟草Ⅰ型几丁质酶有着与其他植物中该酶相同的特性,为进一步研究烟草抗病蛋白提供理论依据。     

卵寄生真菌虫草棒束孢几丁质酶基因IFCHI1的克隆与分析

为研究卵寄生真菌在寄生并破坏卵的过程中几丁质酶的作用,本研究从烟草南方根结线虫卵上分离得到虫草棒束孢HNE3,采用RT-PCR及RACE技术,首次克隆得到一个几丁质酶基因IFCHI1。该基因DNA序列全长1 417 bp,具有1个内含子,长度为61 bp,包含1个1 185 bp的开放阅读框(ORF),编码1个由394个氨基酸组成的蛋白。通过在线软件分析,该蛋白理论分子量为44.1 k Da,等电点为4.88。通过Gen Bank比对,几丁质酶IFCHI1属于第18家族糖基水解酶,比对分析不同来源真菌几丁质酶,发现该几丁质酶具有典型的催化区保守序列SIGGW和FDGIDIDWE及结合区保守序列GTWEQGVYDY和GLGGAMWWESS。同源性比对发现,该几丁质酶同昆虫寄生真菌几丁质酶同源关系近。结果表明,从虫草棒束孢HNE3克隆得到几丁质酶基因IFCHI1,为进一步明确该菌产生的几丁质酶对南方根结线虫卵壳降解及降低孵化率的作用机理提供理论依据。     

采后链格孢侵染对甜瓜果实苯丙烷代谢的影响

以伽师瓜和86-1甜瓜为试材,损伤接种浓度为1×106 CFU/mL链格孢孢子悬浮液20 μL,置于6~8 ℃冷库贮藏,测定果实苯丙烷代谢相关酶和产物含量,研究两种甜瓜抗链格孢侵染过程中苯丙烷代谢相关酶和产物积累能力的差异,探讨伽师瓜耐藏机制。结果表明：损伤接种Alternaria alternata后,伽师瓜果实的发病率及病斑大小均低于86-1甜瓜;贮藏前期,甜瓜果实中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羟化酶（C4H）、4-香豆酰辅酶A连接酶（4CL）活性及总酚、类黄酮的含量迅速升高,表明苯丙烷代谢在A.alternata与甜瓜果实互作的早期发挥了积极的作用,贮藏后期,苯丙烷代谢的抗病作用显著降低;链格孢侵染处理诱导了甜瓜果实PAL、C4H、4CL等酶活性的升高,增加了总酚和类黄酮等植保素的生成含量,说明苯丙烷代谢对甜瓜果实黑斑病有重要作用,伽师瓜果实PAL、4CL和C4H活性以及总酚、类黄酮含量高于86-1甜瓜果实,说明伽师瓜苯丙烷代谢活性高于86-1甜瓜,伽师瓜具有更强的抵御抗链格孢侵染的能力。     

一个杨树第V类几丁质酶基因的克隆及表达分析

几丁质酶是一种重要的糖苷酶,在植物抗生物及非生物胁迫的过程中发挥了重要的作用。根据序列差异及所含结构域的不同,杨树中的几丁质酶可以分为5类。其中关于第Ⅴ类几丁质酶的研究最少。本研究在加拿大杨中克隆到了一个第Ⅴ类几丁质酶基因PcCHI3。序列分析的结果显示,该基因cDNA全长1303bp,含完整的开放阅读框,可编码366个氨基酸。预测蛋白质分子质量为39.53kD。理论等电点(pI)为5.49。PcCHI3与苦瓜、烟草、梨的第Ⅴ类几丁质酶在系统进化树上同属一个分支。对PcCHI3在逆境胁迫及病原真菌诱导下的表达模式进行分析后发现,该基因可以被杨树病原真菌杨生褐盘二孢菌强烈诱导(可达对照的83倍),在干旱胁迫及盐胁迫的条件下表达量也出现了较大的上调(为对照的4~5倍)。研究结果为杨树几丁质酶功能的系统进化及林木抗性育种研究建立了一定基础。     

黄瓜芽黄突变相关基因ClpP克隆及植物表达载体构建

为了获得黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列,研究其与黄瓜芽黄突变现象的关系,本研究采用TRNzol法提取芽黄突变的黄瓜叶片总RNA,并以其为模板反转录合成cDNA第一链。根据NCBI预测的黄瓜ClpP基因序列设计并合成1对特异引物,通过PCR扩增得到目的条带后测序,并构建植物表达载体;成功获得黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列,并提交到NCBI。该基因编码区全长495 bp,共编码氨基酸158个。预测其理论等电点为5.22,理论蛋白质分子量为41.00356 KDa,编码的蛋白包含S14_ClpP_2保守结构域,无信号肽。通过与其他植物Clp蛋白酶的氨基酸序列比对发现与毛茛属植物的Clp蛋白酶同源性较高。并成功构建了以CaMV35S为启动子的植物表达载体pBI121-ClpP。黄瓜中ClpP基因的cDNA全序列的获得说明该基因在黄瓜中确实存在,这是首次克隆得到了黄瓜中的ClpP基因的cDNA全序列。     

几丁质酶基因克隆及其野生蕉转化

本研究根据GenBank公布的木霉几丁质酶基因(chitinase)序列设计一对引物,采用RT-PCR方法从木霉(Trichoderma spp.)中克隆获得了几丁质酶基因全序列,编码区共1275bp,推测其编码424个氨基酸,该基因与哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的内切几丁质酶基因chit42(GenBank accession No.L14614)具有99%的同源性。在此基础上,将获得的几丁质酶基因从pGEM-T载体中用XbaⅠ和BamHⅠ切下,克隆到pBI121植物表达载体的XbaⅠ和BamHⅠ位点,构建了植物表达载体pBI-chit并将其转入根癌农杆菌菌株EHA105。该菌株转化野生蕉(Musa itinerans Cheesm.)胚性细胞悬浮系,经过抗性筛选、胚的诱导和萌发,获得成熟体细胞胚和再生苗。通过GUS组织化学法检测和PCR方法鉴定,结果表明外源基因已经成功转入到野生蕉中。本研究为下一阶段转化香蕉栽培品种和筛选抗香蕉枯萎病新种质奠定一定的基础。     

球孢白僵菌HFW-05几丁质酶基因的克隆与序列分析

通过对粉虱、小菜蛾高效的球孢白僵菌HFW-05几丁质酶基因的克隆及序列分析,旨在从分子水平上了解HFW-05菌株的几丁质酶特性。根据已发表的几丁质酶基因序列(EU828354)设计几丁质酶基因全长引物,扩增HF-WBbchit1全长基因,与大肠杆菌(Escherichia coli)克隆载体pMD19-T连接获得含有HFWBbchit1全长基因的重组质粒pMDchit1并测序。该基因的编码区包括1 047 bp,编码了348个氨基酸,分子量约为36.795 kDa,进行同源性比较分析结果表明:其基因序列与球孢白僵菌菌株NCIM1216几丁质酶基因(EU828354)和球孢白僵菌菌株Bb0062几丁质酶基因(AY145440)的核苷酸同源性最高,同源性达到98%。氨基酸序列与球孢白僵菌菌株Bb0062几丁质酶(AAN41259)同源性达到99%。     

水稻葡聚糖内切酶新基因OsGLU16的克隆及特性研究

β-1,4-葡聚糖内切酶(endo-β-1,4-glucanase,EGase)在植物的组织生长、开花、果实成熟、器官脱落等方面都具有非常重要的作用。本研究克隆了一个新的水稻β-1,4-葡聚糖内切酶家族基因Os GLU16。序列分析表明该基因位于水稻第8号染色体,c DNA全长1 827 bp,包含一个1 572 bp的开放阅读框,编码523个氨基酸残基。蛋白质同源性分析表明,Os GLU16基因编码的蛋白在第54~第516个氨基酸残基区域具有高度保守的GH9催化结构域。本研究成功构建了Os GLU16基因过表达载体p Ca MV35S-Os GLU16-EGFP,并获得了转基因水稻植株。植株表型分析表明,与野生型相比,过表达株系表现为株高和穗长显著下降。本研究初步探明了Os GLU16基因过表达转基因水稻植株的表型特征,这为进一步丰富β-1,4-葡聚糖内切酶基因家族在水稻生长发育过程中的作用提供理论基础。     

牡丹反转录转座子RT基因的分离与序列分析

以牡丹基因组为模板,利用简并引物进行PCR扩增,得到了编码Ty1-copia类反转录转座子反转录酶(RT基因)的序列,测序后所得序列长度为240 bp,包含2个开放读码框,共编码63个氨基酸。经NCBI中BLAST比对结果显示,洛阳红牡丹RT基因与枸杞、甜菜等RT基因的同源性均在70%以上。经MEGA和DNAstar软件分析表明,该片段在进化上与梅、杨、茶和苹果等落叶木本植物的同源性序列存在更高的同源性和更近的亲缘关系,与枸杞、鹰嘴豆、番茄、草莓等草本植物的同源性序列亲缘性较远。     

马铃薯贮藏技术研究进展

综述了近年来国内外马铃薯贮藏技术的研究进展,包括国内外马铃薯贮藏设施、抑芽防腐技术、病害防治技术及病害检测技术的现状,并对未来马铃薯保鲜产业的发展进行展望,旨在为马铃薯的贮藏保鲜提供参考借鉴。     

国内外马铃薯贮藏保鲜技术研究现状

概述了近年来国内外马铃薯贮藏保鲜技术的研究现状,介绍了简易贮藏、机械冷藏等贮藏技术及化学处理、辐射处理、涂膜处理等保鲜方式,展望了马铃薯贮藏保鲜技术未来的发展趋势,旨在为马铃薯采后贮运保鲜提供参考。     

马铃薯贮藏保鲜原理与技术

马铃薯产业是我国农村经济发展的重要产业之一。通过分析马铃薯贮藏期间的呼吸、蒸发和休眠等生理生化变化,探讨了对马铃薯抑制呼吸、促进休眠的贮藏保鲜原理,以及合理码放、抑芽处理和适温贮藏等一系列保鲜技术。     

山西马铃薯产业链建设科技支持对策研究

通过对山西马铃薯产业中新品种选育推广、种植生产与销售、加工转化等发展现状和政策支持、地理环境等产业链建设条件优势进行合理分析,从完善马铃薯脱毒种暮繁育体系以提高种薯质量和种业化水平,顺应绿色有机发展需要的生产技术支持,生产基地建设和贮藏技术研究,提高马铃薯加工技术水平,建立全方位的加工技术信息支持体系,科技创新战略研究等方面提出了科技支持对策,旨在促进山西马铃薯产业链建设。     

北京市甘薯育苗生产与需求现状及发展建议

对从北京市密云、大兴、房山、延庆、顺义的16个乡镇随机抽取的116户甘薯种植户的薯苗需求情况进行调研,再选取密云、大兴、房山、延庆7个乡镇的41户甘薯育苗户进行育苗生产情况调研,结果发现：北京市甘薯育苗及生产存在甘薯种植面积零散、育苗质量参差不齐、种薯（苗）生产销售非专业化、脱毒种（苗）普及率低、甘薯贮藏损失率高等问题。建议：优化甘薯品种布局、创新甘薯脱毒技术,推广绿色环保高效育苗方式,打造京郊“籽种农业”,辐射京津冀地区,带动甘薯产业协同发展。     

减压冷藏技术对鲜切果蔬保鲜效果的研究

以花王菜等6种蔬菜和苹果为试材,研究减压冷藏技术对鲜切果蔬的保鲜效果。结果表明,减压冷藏处理技术是可应用于鲜切果蔬保鲜的新技术。将果蔬原材料经减压冷藏处理(压力范围为600～3 200 Pa),再清洗切割加工成鲜切产品,可比普通冷藏有效减缓山药、土豆和苹果等鲜切产品的褐变;明显减少鲜切花王菜、鸡毛菜和空心菜的萎蔫、黄叶与腐烂,保持鲜切绿叶菜的新鲜品质;切割前的减压冷藏结合真空预冷,可大大减轻鲜切西兰花的黄化、萎蔫、花粒变大、脱落及切面的褐变与腐烂,显著延长鲜切果蔬的冷藏货架期及冷链断链保鲜期。     

低浓度呕吐毒素作为激发子对马铃薯抗干腐病的诱导及其作用机制

Dry rot disease is a fungal disease caused by Fusarium sp. infection in the process of potato cellar storage, which seriously affects the commercial value. Vomitoxin (DON), also known as deoxynivalenol, is a secondary metabolite produced by fusarium sp. in the process of infecting potato lump. Biological control is an effective method of disease control. Using biological factors as elicitors to induce plant system produce disease resistance has become a hot research topic. In this study, in order to provide theoretical basis for biological control of dry rot disease, potato tubers were treated with low concentration of DON as elicitor to determine its role in the resistance to dry rot disease and the mechanism of inducing systemic acquired resistance (SAR) of potato. DON treatment had a certain effect on the development of dry rot disease, and affected by the concentration. The treatment of potato tubers with 5 ng mL^-1 DON for four hours could effectively reduce the diameter expansion of dry rot disease lesions induced by Fusarium sambucinum. Low concentration of DON increased the activities of SOD, POD, chitinase and β-1, 3-glucanase in tuber tissue, and decreased the accumulation of MDA. DON treatment increased the activities of PAL and 4CL, the key enzymes of phenylpropane metabolism, and promoted the accumulation of total phenols, flavonoids, lignin and anthocyanins. Meanwhile, the content of endogenous signal molecules SA, JA, and ET in potato tubers could be increased by using DON as elicitor, and the expression of NPR1 (regulatory gene of plant systemic resistance) was increased.     

四川省马铃薯晚疫病研究进展

马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌Phytophtora infestans引起的毁灭性的真菌病害。四川省是我国马铃薯重要产区之一,也是马铃薯晚疫病重灾区。通过综述近年来四川省马铃薯晚疫病的发病特点、马铃薯晚疫病菌群体遗传特征、马铃薯抗病品种选育和马铃薯晚疫病监测预警防治方法等方面的研究,提出四川省应加快适应性马铃薯抗病品种筛选;同时对基于大数据分析的监测预警技术进行深入研发和有效推广运用,将是今后研究的热点和防治该病害的重要手段。     

储藏条件对马铃薯渣中龙葵素含量影响的研究

采用乙醇—乙酸法提取不同储藏条件下马铃薯渣中的龙葵素,通过测定其含量及纯度,研究了光照、储藏温度及储藏时间对马铃薯渣中龙葵素含量的影响。结果表明,马铃薯渣中的龙葵素含量与储藏时间及温度呈正相关,光照条件对龙葵素含量的影响显著。     

甘薯改良式贮藏库设计与贮藏效果

改良式贮藏库是在原有甘薯高温屋窖的基础上,结合节能日光温室结构改建而成,该贮藏库增设了节能缓冲间,采用复合异质墙体和外部增加防寒沟,经温度等效应分析和贮藏试验分析,适合甘薯的长期贮藏。该库贮藏甘薯144天后,好薯率为94．8％,硬度为60．61kg／cm^2,其它指标均好于对照组。