苹果实生树阶段转变过程中内源多酚含量的动态变化

用高效液相色谱法对三年生苹果(‘红玉×金冠'')自然实生树不同节位叶片、芽、韧皮部中的内源多酚含量的动态变化进行了测定.结果表明:80节以下苹果实生树芽中检测不到根皮苷或不存在根皮苷,80节以上含量急剧增加,80节以上韧皮部和叶片中检测不到咖啡酸或含量极低.120节前后实生树韧皮部和芽中杨梅苷含量极低或检测不到,芽中的绿原酸含量发生明显变化.认为80节和120节是苹果实生树阶段转变的两个重要临界点.     

植物丝氨酸羟甲基转移酶及其生理作用研究进展

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在自然界中普遍存在,它的生理学功能是催化丝氨酸和甘氨酸之间可逆的互换。SHMT的催化反应是氨基酸和核酸代谢的连接点,在氨基酸的工业生产和植物的光呼吸过程中,SHMT也是一个关键酶。最近通过使用核磁共振(NMR)技术和基因工程技术阐明了SHMT的很多酶学性质以及它在植物不同组织中的生理作用,对这些研究成果进行了总结。     

拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶（AtSHMT）的原核表达与酶活测定

从拟南芥叶片中克隆了定位于线粒体的拟南芥丝氨酸羟甲基转移酶基因(AtSHM1),将其插入到pET\|26b(+)表达载体,并在大肠杆菌中成功表达。优化表达条件之后,获得可溶性AtSHMT蛋白。用亲和色谱法成功分离纯化该蛋白,计算得到该酶酶学常数Km和Kmax分别为121 μmol和21.8 μmol/L·min。利用该酶催化DL\|3\|苯基丝氨酸裂解的产物苯甲醛在279 nm波长处有强烈吸收的性质,测定反应产物的吸光值,根据苯甲醛标准曲线测得AtSHMT酶活,由此建立了一种测定真核生物丝氨酸羟甲基转移酶酶活的一种简便、快速、安全的方法。     

苹果实生树阶段转变过程中内源多胺含量的动态变化

利用高效液相色谱,测定了苹果杂交实生树不同节位叶片和韧皮部中的多胺含量。结果表明:叶片中多胺含量明显高于韧皮部;第81-85节和第116-120节韧皮部中的多胺总量、腐胺含量和亚精胺含量都达到最高值,说明第81-85节和第116-120节是苹果实生树的生理转变点。     

应用双向电泳技术研究苹果实生树童期和成年期叶片蛋白质的变化

 为了研究苹果实生树阶段转变过程中蛋白质的定性和定量变化规律,利用双向电泳（two dimensional electrophoresis, 2 DE）技术对苹果实生树童期和成年期叶片的蛋白质组分进行了研究。结果表明,童期和成年期的2 DE图谱上,有23个蛋白质点在表达上存在明显的质和量的变化。其中,6个蛋白质点为童期组织所特有,3个蛋白质点只能在成年期叶片中检测到。此外,有14个蛋白质点在表达水平上存在显著差异,即在成年期叶片中有11个蛋白质点的含量显著高于童期;有3个蛋白质点的含量明显低于童期叶片。因此认为检测到的23个差异蛋白质点可能与阶段转变有关。     

过表达硒代半胱氨酸甲基转移酶烟草的硒耐受特性分析

以经鉴定的硒代半胱氨酸甲基转移酶（Selenocysteine methyltransferase,SMT）转基因烟草（Nicotiana tada-cum L）和野生型烟草(NC89)为材料,置于添加不同质量浓度（０、２０、４０和６０ｍｇ／Ｌ）硒酸钠的MS培养基上进行 培养,35d后分别测定两种处理材料的过氧化物酶活性、叶绿素、鲜质量和株高等生理生化指标．结果表明：在不同质量浓度硒酸钠处理后,SMT转基因烟草和野生型烟草的叶绿素质量分数、鲜质量及株高均较各自对照明显下降,比较而言,野生型烟草的下降幅度明显大于转基因烟草;另一方面,野生型烟草过氧化物酶（Peroxi-dase,POD）活性表现强烈的应激反应,其活性明显高于转基因烟草．生长生理与表型特性表明ＳＭＴ转基因烟草具有一定的硒耐受性．     

大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(Gm VTE3)的克隆及对转基因烟草种子中生育酚组成的影响

【目的】克隆大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因(GmVTE3),研究其在烟草中过量表达对转基因烟草种子中生育酚(维生素E)组分的影响。【方法】利用EST拼接和RT-PCR技术,从大豆中分离了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶(VTE3)的全长cDNA序列,通过烟草转化研究过量表达VTE3对转基因植株维生素E组分的影响。【结果】GmVTE3全长1026bp,编码342个氨基酸,与其它物种的VTE3氨基酸同源性很高,在烟草中过量表达该基因使烟草种子中γ-生育酚与δ-生育酚的比值最高增加2倍。【结论】首次克隆了大豆2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶基因GmVTE3,它能够催化烟草植株中2-甲基-6-植基-1,4-苯醌(MPBQ)的甲基化,从而改变烟草种子中生育酚的组成成分。说明可以利用克隆的GmVTE3来改变植物种子中生育酚的组成和提高α-生育酚的含量。     

短枝型苹果MdRGL基因的克隆及原核表达分析

【目的】克隆短枝型苹果（Malus domestica Borkh.）的MdRGL基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,为明确短枝型苹果MdRGL基因与短枝芽变特性之间的关系奠定基础。【方法】采用同源克隆法,以短枝型苹果叶片总RNA为模板,通过RT-PCR获得短枝型苹果MdRGL的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定。将克隆到的短枝型苹果MdRGL克隆到表达载体pGEX-4T-1上,构建融合表达载体pGEX-4T-MdRGL,转化到大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达。【结果】从短枝型苹果中克隆到5条MdRGL基因：MdRGL1a/b、MdRGL2a/b和MdRGL3b。序列分析表明,除MdRGL3b外,另外4条序列都具有DELLA和VHYNP结构域。利用所构建的原核表达载体,经IPTG诱导和SDS-PAGE电泳检测结果表明,表达蛋白与预期蛋白大小一致。【结论】短枝型苹果中DELLA蛋白的克隆和原核表达的成功,为进一步纯化和鉴定目的蛋白及研究其功能奠定了试验基础。     

苹果钙依赖型蛋白激酶基因家族的进化研究

在全基因组水平挖掘了26个苹果的CDPK基因,并通过基因结构和结构域组织的比较得到各成员之间的异同点,再通过蛋白质三级结构的分析,获得了苹果CDPK在重要的关键位点的突变,而这可能引起结构的自抑制和激活的重大差别。结合多个物种CDPK的挖掘,并与苹果CDPK各成员建立的系统发育树进行分析,得到了苹果26个CDPK的起源和21次扩增历史。借助于苹果CDPK表达的EST数据了解了苹果CDPK的初步表达情况,这些完善的苹果CDPK成员间复杂的进化历史对于开展后续验证成员间彼此的功能联系以及基因的利用奠定了基础。     

喷施亚硫酸氢钠对红富士苹果果实产量和品质的影响

为探讨NaHSO3溶液对红富士苹果果实产量和品质的影响,以7年生盛果期红富士苹果树为试材,进行了叶面果面喷施不同浓度NaHSO3溶液的试验。结果表明,喷施NaHSO3溶液后,果形均有所改善,果实的产量、着色面积、可溶性固形物、总糖和VC含量均高于对照。其中喷施5 mmol/L NaHSO3溶液处理的果实产量最高,果形指数最佳,果实着色面积最大,可溶性固形物、总糖和VC含量最高。     

短枝型苹果SSH文库构建及相关基因表达分析

【目的】寻找苹果短枝型枝条形成相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理及选育新的短枝型苹果品种奠定基础。【方法】利用抑制性差减杂交技术构建正反向苹果短枝型芽变枝条和正常型枝条差异表达cDNA文库,利用荧光定量RT-PCR验证文库中克隆的插入片段。【结果】从两个文库中共获得291个有效阳性克隆,插入片段大小主要分布在300—600 bp之间。利用GenBank的BLAST比对分析,其中126个表达序列标签（EST）找到了与之匹配的同源序列。获得的cDNA片段功能涉及代谢、转录、胁迫响应、转运、光合和信号转导;有165个EST片段未找到同源序列。对文库中EST序列进行实时荧光定量RT-PCR验证,结果显示这些EST序列在短枝型芽变枝条与正常型枝条之间差异性表达。【结论】通过构建短枝型苹果正反向文库,得到一些与短枝型苹果枝条节间长度相关联的基因,这些基因可能对短枝型苹果枝条的伸长具有一定作用。     

柱型苹果生长特性及Co基因定位研究进展

柱型苹果是一类特殊的矮生类型突变体,其树体矮小、主干粗壮直立、节间短、短枝多,无需修剪、管理方便,是现代苹果产业实现矮化密植栽培获得高产的优良资源。自柱型苹果产生以来,其独特树形的生长特性一直是国内外研究者关注的焦点。当前国内外取得的研究成果主要包括:(1)柱型苹果的生长发育与其内源激素含量密切相关。柱型苹果腋芽中自由态IAA/总IAA的比值明显高于普通型。柱型苹果多发短枝的原因是顶芽和侧芽中玉米素类物质含量较高。柱型苹果树体生长矮小原因可能是赤霉素含量低。(2)苹果的柱形性状是由显性基因Co控制的质量性状,Co位点与枝干、分枝、叶片和果实品质等多种性状连锁成簇。Co精细定位于苹果第10号染色体18.52—19.09 Mb。(3)目前报道的Co有5个候选基因,其中最有希望的候选基因91071转入苹果和烟草中均表现节间变短,但Co是否介入减少侧枝和增加短枝的形成需要进一步验证。由于Co与植物激素代谢和信号传导均密切相关,通过RNAi及转基因等技术验证Co的详细功能,不但可以揭示柱型苹果独特树形生长特性的分子机理,还可以为选育优良品质的柱型苹果提供理论基础。     

丝氨酸羟甲基转移酶活性测定及酶学性质研究

通过测定苯甲醛在279 nm处的吸光度来确定丝氨酸羟甲基转移酶的活性,利用单因素试验分析Escherichia coli SRZ018菌株最适产丝氨酸羟甲基转移酶的条件。结果表明,最适产酶条件为p H 8.0,反应温度50℃,CTAB为0.03 g/L,DL-β-苯基丝氨酸浓度为200μmol/L,PLP浓度为50μmol/L,该条件下丝氨酸羟甲基转移酶的活性最高达到0.881 U/mg。     

苹果花柱蛋白质对其花粉萌发及生长的影响

[目的]研究花柱蛋白质对苹果(Malus domestica)花粉萌发及生长的影响,为克服苹果自交不亲和提供重要依据。[方法]以6个苹果品种(红奥、早红香、嘎拉、富士、金冠和夏光)的花柱和花粉为试验材料,花柱蛋白质浓度分别为0.5、1.0、2.0、3.0、5.0μg/μl,以不添加花柱蛋白质为对照。[结果]培养基中加入不同浓度苹果花柱蛋白质对其自花花粉萌发和生长均有抑制作用,并且同一品种花粉萌发受抑制程度随培养基中花柱蛋白质浓度的提高而加强。培养基中加入花柱蛋白质后对自交亲和的苹果品种早红香花粉萌发和花粉管生长的抑制程度较自交不亲和苹果弱,花粉萌发率均在76.46%以上,花粉管长度在770.16μm以上。[结论]花柱蛋白质对苹果花粉萌发及生长均有抑制作用,且对自交亲和品种的抑制程度较自交不亲和品种弱。     

Some Aspects of Physical-mechanical Properties of Apple(Malus domestica)Cultivars for High Techniques in Manufacturing

Several mechanical and physical properties of five apple cultivars (Black, Apricot, Jester, Big Ariane and Medium Ariane) had been estimated. The results showed that there were important significant differences among the cultivars in most of the parameters that were measured. Among the cultivars, Black cultivar had the highest fruit mass (207.65 g), followed by Big Ariane (188.34 g) and Medium Ariane (137.49 g). The actual fruit volume (cm3) ranged from 61.77 (Apricot) to 269.67 (Black). The highest geometric, arithmetic, square and equivalent mean diameter values were observed for Big Ariane. The surface area and projected area of cultivars were between 14.53-69 cm2and 45.56-165.33 cm2, respectively. The maximum coefficient of static friction was obtained on plastic followed by steel, iron and glass; the maximum coefficient of dynamic friction was obtained on glass followed by steel, plastic and iron.     

苹果树蒸发蒸腾量的测定和计算

采用热脉冲技术-微型蒸渗仪和水量平衡原理，测定和计算了树体大小不均匀的苹果树蒸发蒸腾及其组成，利用冠层分析仪测定了叶面积指数动态变化。两种不同的方法测定和计算的蒸发蒸腾量之间的偏差很小，最大偏差不超过10％。在夏季，蒸发蒸腾主要由果树蒸腾组成，而在春季和秋季，刚好相反。作物系数(Kc)和叶面积指数成线性关系，依据这一关系可以用普通的气象资料计算苹果树的蒸发蒸腾量。