安化黑茶降尿酸作用及其机理

高尿酸血症是由机体尿酸产生过多和排泄减少引发的血尿酸增高的疾病，与心脑血管疾病和脏器损伤密切相关。安化黑茶及其活性成分已被证实在改善高尿酸血症方面有效果，能通过抑制机体尿酸调节的关键酶、调节尿酸转运蛋白的表达发挥降尿酸作用。文章系统阐述了安化黑茶的降尿酸作用及机制，旨在为科学饮茶调控尿酸水平提供理论依据，为降尿酸功能茶制品开发提供研究思路。     

水稻纹枯病菌RsPhm基因的克隆及其表达分析

【目的】为了阐明苯酚2-单加氧酶基因(RsPhm)在水稻纹枯病菌(Rhizoctoniasolani AG-1ⅠA)黑化中的功能,【方法】采用常规PCR和RT-PCR技术对该基因进行克隆和生物信息学分析,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测在儿茶酚胁迫下该基因的相对表达量。【结果】生物信息学分析结果表明,RsPhm基因的DNA和cDNA全长序列分别为2628 bp和1983 bp,编码660个氨基酸。系统进化树分析显示,RsPhm基因在立枯丝核菌(R. solani)不同融合群中具有较近的亲缘关系,在不同真菌之间在进化上具有一定保守性。通过qRT-PCR技术分析了在不同浓度儿茶酚胁迫下水稻纹枯病菌RsPhm基因的转录表达情况。外源儿茶酚能提高RsPhm基因的表达量,在12.5 µg/mL浓度下表达量最高,极显著上调35.7倍,在25 µg/mL和50 µg/mL浓度下表达量分别上调19.1倍和28.4倍,但在100 µg/mL浓度下表达量仅上调2.1倍。【结论】获得了RsPhm基因全长序列,了解了其基本生物学信息,明确了其在儿茶酚胁迫下的表达模式。研究结果为科学、系统地阐明水稻纹枯病菌RsPhm基因调控黑色素形成机制奠定了理论基础。     

4CL基因在海巴戟叶片莨菪亭累积过程中的功能研究

为明确海巴戟叶片中莨菪亭累积规律,探究4CL基因在其累积过程中起到的作用。利用高效液相色谱仪对离体的海巴戟成熟叶0～48 h内莨菪亭含量进行测定,并测定经不同浓度的阿魏酸处理后莨菪亭含量的变化。以阿魏酸为底物,利用紫外分光光度计进行酶活反应的4CL总酶活性测定。对RNA-seq结果中7个4CL基因进行qPCR,筛选出一个表达趋势与莨菪亭含量及酶活变化趋势一致的4CL基因作为关键候选基因,进行全长克隆以及生物信息学分析,最后用qRT-PCR研究其表达特性。海巴戟叶片在采摘后48 h内,莨菪亭含量在12 h时最高,达0.35 mg/g,48 h最低,为0.18mg/g。4CL总酶活性变化与莨菪亭含量趋势相近。阿魏酸处理后的叶片中4CL总酶活增加。通过qRT-PCR筛选到4CL(DN15707)基因,克隆、测序后发现其长度为1632 bp,具备完整开放阅读框,在NCBI进行序列比对及系统进化树分析,确定该基因为4CL基因家族中的4CL2基因,命名为Mc4CL2。Mc4CL2基因可能是莨菪亭累积过程中的关键基因,它能启动4CL酶活,充分利用阿魏酸底物进而导致莨菪亭累积。     

大豆PAL2-3基因的克隆及转化研究

大豆异黄酮是苯丙氨酸代谢途径中合成的一类次级代谢产物,在苯丙氨酸代谢途径中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)是关键酶和限速酶。本课题组前期研究发现PAL基因的相对表达量与大豆异黄酮含量具有明显的协同增减趋势,并且在PAL基因家族成员时空表达模式分析中发现,PAL2-3(XM_003542493)是PAL基因家族中相对表达量较高的主要表达成员之一。本试验首先通过克隆大豆中PAL2-3基因;然后构建pCAMBIA3301-GmPAL2-3植物过表达载体,将构建好的pCAMBIA3301-GmPAL2-3表达载体重组质粒转化到根癌农杆菌EHA105中;采用农杆菌介导的大豆子叶节转化体系获得转化植株,并对T1代转化植株进行PPT检测,外源标记基因Bar检测以及荧光定量PCR检测,对转基因阳性植株进行大豆籽粒异黄酮含量的测定。结果表明T_1代转基因植株中PAL2-3基因的表达量是对照的5.11~11.24倍,总异黄酮含量最高的(2 587.63μg·g~(-1))是对照(1 616.90μg·g~(-1))的1.6倍。因此在大豆中过量表达PAL2-3基因可以提高大豆籽粒中异黄酮含量。     

茶树PPO融合蛋白真核表达载体的构建与表达

以迎霜品种茶树基因组为模板,利用高保真聚合酶pfu,通过PCR方法扩增得到茶树PPO基因的编码区序列。通过设计酶切引物将其成功融合至真核表达载体pPICZa中,构建出茶多酚氧化酶的融合蛋白真核表达载体pPICZa-PPO,并将其转化进入巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115中,成功筛选出多个阳性转化子。对阳性转化子进行甲醇诱导,采用Western-Blotting方法在培养液中成功检测到诱导表达的目的蛋白。酶活检测结果也显示诱导产物具有较高的相对酶活性,能够正确发挥酶蛋白的生物功能。     

葡萄糖对组成型毕赤酵母发酵产α-葡聚糖酶的影响

本文主要考察葡萄糖对毕赤酵母生长和组成型表达α-葡聚糖酶的影响。采用单因素实验法考察初始发酵培养基中葡萄糖浓度、补料阶段葡萄糖残留、通气量等对α-葡聚糖酶产量的影响。结果表明发酵培养基中初始葡萄糖浓度50g/L最佳,提高初始葡萄糖浓度,毕赤酵母生长和α-葡聚糖酶产量都明显受到影响。补料过程葡萄糖残留越小越有利于酶的表达,最理想的控制应该是葡萄糖残留几乎为零,但又保证能满足菌体的生长和表达需要。提高通气量有利于增加α-葡聚糖酶的产量,发酵时间66h为宜。在优化条件下,α-葡聚糖酶酶活达16537U,为利用葡萄糖生产α-葡聚糖酶打下基础。     

大豆胞囊线虫侵染诱导五寨黑豆早期的转录组分析

利用Illumina Hi SeqTM2000对大豆胞囊线虫侵染前后的抗病大豆品种五寨黑豆的转录组进行检测。将测序的两个文库进行拼接,得到长度大于200bp的reads共20 980 831条,总长度约为4.23Gb,筛选到1 045个差异表达基因。Gene ontology功能显著性富集发现差异表达基因在生物过程注释基因最多,共有1 007个差异表达基因。在COG数据库中对基因产物进行直系同源分类,结果表明众多基因参与到碳水化合物及氨基酸的运输和代谢、次生代谢物质合成及信号传导机制过程,并受胞囊线虫侵染的诱导表达。KEGG代谢通路分析显示差异表达基因在苯丙烷类及氧化磷酸化代谢通路显著富集,说明这两个代谢通路在五寨黑豆抗胞囊线虫病中起重要作用。     

建兰花叶病毒CP基因的原核表达及抗血清制备

通过间接酶联免疫检测和电镜观察对从福建省漳州市采集的卡特兰病样进行检测,证明样品感染了建兰花叶病毒。设计一对特异性引物,扩增并克隆病毒分离物的外壳蛋白基因,随后将目的基因插入pET-29a（＋）中构建相应的原核表达载体。目的蛋白经诱导表达及纯化后免疫家兔并获得了特异性抗血清。Westernblot检测结果表明,抗血清与诱导表达的CyMV外壳蛋白发生特异性反应。间接酶联免疫法检测结果表明,抗血清可检测病汁液的最低稀释度达1∶51200,最佳工作浓度为1∶1000,病汁液灵敏度为0.39mg/mL,而与TMV等11种同源或异源病毒均无明显的血清学交叉反应。     

一种安全简便测定椰子胚乳乙酰辅酶A羧化酶活性的方法

建立利用HPLC测定椰子胚乳乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)活性的方法。色谱柱为德国MN nucleosil C18(4.60 mm i.d×250 mm,5.0 μm),流动相为10 mmol/L 磷酸二氢钾(pH 6.7)︰甲醇＝90︰10(V︰V)。结果表明：Malonyl-CoA浓度在0.02～0.12 μg/mL,色谱方法有良好的线性关系,线性相关系数为0.999,Malonyl-CoA最低检测浓度为0.02 μg/mL,最终测定椰子胚乳ACCase活性为1.20 ng Malonyl-CoA/min/μg酶蛋白。     

HXKs基因在香蕉果实后熟过程中功能初探

香蕉是世界主要水果之一,对乙烯非常敏感,属于呼吸跃变型果实。目前,香蕉果实后熟机理还未完全探明,后熟过程中己糖激酶(HXK)与乙烯的关系还不清楚。通过BLAST比对从香蕉基因组数据库中发现HXK基因家族的11个成员,经克隆获得这些基因的序列,并研究HXKs基因在香蕉果实自然后熟过程中的转录表达谱,重点研究乙烯利、甘露糖、NAG和1-MCP对HXKs基因表达、HXK酶活和内源乙烯生物合成的影响。结果表明:在香蕉果实后熟过程中HXKs基因呈现差异性表达,乙烯利上调大多数HXKs基因的表达和HXK酶活,1-MCP的作用正好相反,这表明外源乙烯正作用于HXK。另一方面,甘露糖加快内源乙烯生物合成,NAG却推迟内源乙烯生物合成,这说明HXK正作用于内源乙烯生物合成。所以,在香蕉果实后熟过程中乙烯和HXK之间存在相互促进的关系。这将为进一步阐明香蕉果实后熟机制提供理论依据,也将为香蕉果实保鲜新技术的挖掘提供新思路。     

青稞CHS基因的克隆及原核表达分析

为进一步研究查尔酮合酶（Chalcone synthase,CHS）在黄酮化合物代谢过程中的作用,以青稞94-19-1为材料,通过同源克隆技术分离CHS基因,并对分离得到的CHS基因进行生物信息学分析及原核表达。结果表明,从青稞94-19-1中克隆得到的CHS基因编码区长为1 197 bp,编码398个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白质分子量为43.479 kDa,预测等电点(pI)为5.92,是酸性蛋白;该酶蛋白体外红细胞中的半衰期为30 h,不稳定系数(II)大于40,属于不稳定蛋白;平均亲水指数为-0.090,是亲水性的蛋白。SDS-PAGE检测结果表明,将该基因克隆到表达载体pET-32a上,并在大肠杆菌BL21中表达,可得到64 kDa左右的融合蛋白,在IPTG诱导浓度为1.0 mmol·L^-1时,最佳诱导时间为3 h。     

花粉管通道法将淀粉分支酶基因反义表达载体转入玉米自交系的研究

实验主要利用花粉管通道技术将淀粉分支酶基因的反义表达载体转入玉米自交系中,同时探讨了不同导入时间、不同DNA浓度、不同导入量等对其转化率的影响,并从中得出花粉管通道法的最佳转化条件。同时将转化的玉米植株进行PCR检测,初步证明外源目的基因已整合到玉米基因组中,并得到了转化植株的种子。     

茶树肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆及表达分析

肉桂酸4-羟基化酶（Cinnamate 4-hydroxylase, C4H）是茶树苯丙烷代谢途径中的关键酶,能够影响木质素和类黄酮等次级代谢物的生物合成。本文采用5′-RACE技术,克隆了茶树肉桂酸4-羟基化酶基因（CsC4H）的全长序列,其中开放阅读框长1β518βbp,编码505个氨基酸,推测蛋白分子量为58.15βkD,理论等电点为9.29。利用基因组步移技术克隆得到该基因上游1β840βbp的启动子序列。该启动子区域除了分布有TAAT-box和CAAT-box等基本转录元件外,还存在多个诱导型和组织特异型的顺式作用元件。实时荧光定量PCR结果表明该基因在芽、叶、茎、根中都有表达。将该基因重组至表达载体pYES-DEST52上,并在酿酒酵母WAT11中进行真核表达。利用LC-MS方法检测酶反应产物,结果表明目的蛋白能够催化肉桂酸生成p-香豆酸。     

麻类脱胶高效菌株DCE01的Pel325基因克隆与表达

采用软件Primer premier 5设计引物,从麻类脱胶高效菌株DCE01中克隆出一个果胶酶基因Pel325,重组到表达载体p ET-28a中,在E.coli BL21(DE3)中成功表达。试验结果显示,酶的活性随着底物(橘子果胶)酯化程度的增加而增加。胞内酶用酯化程度≥85%的橘子果胶作底物检测时酶活最高(酶活为37.5U/ml),其最适反应温度为55℃,最适反应p H为8.0。该结果可为进一步发掘DCE01菌株的基因资源提供重要科学依据。     

工业大麻中大麻二酚提取工艺优化和生物活性分析

为优化工业大麻中CBD提取工艺,建立CBD高效液相分析方法,评估CBD体外酶抑制活性和抗氧化活性,拟通过设计单因素实验,以溶剂种类、超声时间、料液比、提取次数为影响因素,CBD含量为评价指标优化提取工艺,并通过检测CBD对黄嘌呤氧化酶、多酚氧化酶的抑制率及ABTS自由基的清除率监测其体外酶抑制活性。结果表明:甲醇为提取溶剂、提取2次、超声10 min、料液比1:20 g/mL为最佳提取条件。生物活性实验表明CBD能明显抑制酶活,其对XOD、PPO、ABTS的C50分别为1.18μg/mL(40s)、1.03μg/mL (60s)、4.99μg/mL和1.68μg/mL。该工艺操作简单、稳定可靠、成本较低,为工业大麻花叶中CBD的提取及定性定量提供一种新的技术方法,且该方法提取的CBD酶抑制活性和抗氧化活性好,具有重要的药用价值。     

根癌农杆菌介导转化甘蓝型油菜子叶GUS基因瞬间表达

为提高根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转化甘蓝型油菜外源基因的瞬间表达率和优化遗传转化体系，利用根癌农杆菌共培养法转化甘蓝型油菜(Brassica napus L.)“湘油15”带柄子叶，通过组织化学染色法检测GUS基因瞬间表达情况，研究了预培养基、蔗糖浓度、无机盐浓度和乙酰丁香酮对GUS基因瞬间表达的影响。结果表明, 预培养基为MS＋6BA 1.0 mg/L＋2,4-D 1.0 mg/L、菌悬液为MS+蔗糖30g/L +乙酰丁香酮100µmol/L或1/2MS+蔗糖60g/L +乙酰丁香酮100µmol/L时GUS基因瞬间表达率较高，达到约40%。     

油菜乙酰乳酸合酶基因BnALS3的亚细胞定位、原核表达及其酶活分析

为了研究油菜乙酰乳酸合酶基因BnALS3的亚细胞定位与酶学特性,以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）品系N131为材料,采用RT-PCR法克隆到BnALS3的cDNA序列。该序列含有一个长度为1 959bp的开放阅读框,编码蛋白为652个氨基酸,在N端含有一个由49个氨基酸残基组成的叶绿体信号肽序列。将该信号肽序列构建至植物表达载体35S:: BnALS3-GFP,利用拟南芥原生质体细胞进行瞬时表达,结果显示BnALS3蛋白定位在叶绿体中。构建去除叶绿体信号肽序列的BnALS3原核表达载体pCzn1-BnALS3,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达。SDS-PAGE和Western Blot检测显示,在11℃条件下以终浓度为0.2mmol.L-1的IPTG诱导8h后,pCzn1-BnALS3基因在大肠杆菌中成功表达,融合蛋白His-BnALS3呈部分可溶性,分子量约为67kD。酶活分析表明,原核表达的His-BnALS3最适反应pH值为7.0,最佳反应温度为37℃,酶学常数Km值和Vmax值分别为6.55 mmol·L-1和6.40μmol·mg-1·h-1。     

小麦热激蛋白WHSP90基因的原核表达及多克隆抗体制备

为了进一步研究HSP90基因的功能,将WHSP90基因构建到原核表达载体pET-28a(+)中,得到His-WHSP90融合表达载体,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,发现1 mmol/L IPTG诱导4 h蛋白表达量最大;经过蛋白标记亲和层析柱(HisTrapTMHP)纯化得到的纯化蛋白浓度达到0.4 mg/mL.免疫家兔制备抗体,用间接ELISA法检测免疫后家兔抗血清效价大于125 000,满足后续试验要求的效价值,为在蛋白水平上研究WHSP90基因功能提供了基础.     

茶树硒营养代谢关键酶ATP硫化酶基因克隆及启动子结构分析

为探明茶树硒营养代谢关键酶基因ATP硫化酶的表达调控规律,通过PCR获得APS的DNA全长序列,应用genome walking克隆了APS基因的5’侧翼序列,采用PLACE、PlantCARE在线启动子预测工具分析表明:该序列含有启动子的特定结构,如TATA-box,CAAT-box等,为深入研究茶树硒营养代谢关键酶的表达调控机制奠定了理论基础.     

大豆响应低磷胁迫的数字基因表达谱分析

以Os PT6转基因T5代大豆为材料,以其受体亲本东农50为对照,对低磷胁迫处理下的根系c DNA文库进行数字基因表达谱分析,共筛选得到33个差异表达基因。以受体亲本为对照,在Os PT6转基因大豆中上调表达的差异基因有21个、下调表达的差异基因有12个。GO功能显著性富集分析表明,有25个差异表达基因在蛋白、核酸等生物大分子代谢、次生代谢和酶活性调节等过程中表现为富集。KEGG代谢通路分析表明仅有1个过氧化物酶超蛋白家族基因参与到苯丙合成、苯丙氨酸代谢和次生代谢产物合成等次生代谢途径中。综合分析表明:通过光合作用相关酶类活性的调节控制光合作用速率从而影响次生代谢途径可能是大豆适应低磷胁迫的主要途径。以上结果为大豆响应低磷胁迫相关分子机制的深入研究和功能基因的筛选奠定了基础。