铝对玉米幼苗生长和硝酸还原酶活性的影响

对于生长在Ａｌ２（ＳＯ４）３１００μｍｏｌ／Ｌ氮素营养液中的两个玉米品种（ＳＣ７０４和ＶＡ３５）的根系和叶片的ＮＡＤＨ－硝酸还原酶（ＥＣ１．６．６．１）和ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ－硝酸还原酶（ＥＣ１．６．６．２）活性测定的结果表明：铝的存在阻碍了玉米根系和叶片的生长,降低了营养液的ｐＨ值和叶片的ＮＡＤＨ－及ＮＡＤ（ｐ）Ｈ－硝酸还原酶活性（酶活性降低的程度ＳＣ８０４低于ＶＡ３５）,增加了根系的ＮＡＤＨ－和ＮＡ     

光/暗转换对小麦幼苗硝酸还原酶活性的影响

用小麦幼苗为材料研究了光／时间转换对植物硝酸还原酶活性（NRA）的影响，研究结果表明，光在很大程度上调控小麦幼苗硝酸还原酶的活性，一经暗处理，小麦幼苗体内NRA在10min内显著下降，恢复光照处理后NRA又很快上长，暗处理幼苗与光处理幼苗硝酸还原动态有明显差异，尤其在测定时间为2min时差异最大，暗处理后植株硝酸还原酶对Mg^2 抑制的敏感性增强，短时间暗处可引起NRA的快速下降，而随后给予光照NRA又能快速提高，研究结果说明暗处理后该酶的调节特性发生变化。     

水杨酸对水稻幼苗硝酸还原酶活性和根系生长的影响

用５０ｍｇ／Ｌ水杨酸（ＳＡ）浸种处理后,水稻根系生长受到明显促进。幼苗经５０ｍｇ／Ｌ诱导处理２４ｈ后,体内的硝酸还原酶活性（ＮＲＡ）显著增强。与此相一致的是,５０ｍｇ／Ｌ ＳＡ处理不仅能提高幼苗内源细胞分裂素和生长素的水平,还可以降低脱落酸的含量。提示ＳＡ对硝酸还原酶活性的诱导作用可能是通过调节内源激素的水平来实现的。     

VC对土壤亚硝酸还原酶动力学参数的影响

采用грисс试剂比色法,研究了VC对灰棕紫泥土亚硝酸还原酶动力学参数的影响。结果表明,VC的加入降低了V0、Km和Vmax值,表明VC对土壤亚硝酸还原酶的作用类型表现为反竞争性抑制作用,但低浓度VC会减弱亚硝酸还原酶与底物亲和力,而加快产物与酶的分离。由于VC具有抗氧化作用,对土壤具有良好作用,作为安全、有效的反硝化抑制剂使用。     

硝、铵态氮不同配比对华北落叶松幼苗生长和硝酸还原酶活性的调控效应

[目的]研究硝、铵态氮不同形态配比处理对华北落叶松幼苗生物量生长和硝酸还原酶活性的调控效应,结合幼苗氮吸收、分配及生物量分配规律进一步探讨氮素形态配比对华北落叶松幼苗生长的调控机制。[方法]以三年生华北落叶松幼苗为试验材料,通过盆栽控制试验,比较硝、铵态氮不同形态配比处理下,华北落叶松幼苗生物量、净氮吸收速率、硝酸还原酶活性以及可溶性蛋白含量的差异。[结果]当硝、铵态氮配比为75∶25或50∶50时,华北落叶松幼苗单株生物量较大,且在75%NO_3~--N处理下单株总氮含量及净氮吸收速率均显著高于其它处理,幼苗根、茎、叶各器官硝酸还原酶活性也均表现出随NO_3~--N所占比例的增加而增加,但唯一NO_3~--N源又导致NR活性下降。NH_4~+-N和NO_3~--N相当比例或较大比例的NO_3~--N处理总是有利于优先生长部位的酶促作用和可溶性蛋白的合成和供应。[结论]氮素形态配比通过影响NR活性的改变来调控华北落叶松幼苗的N代谢,通过影响蛋白质的合成并影响N的吸收(N的吸收速率和吸收量)和同化,再通过N在幼苗体内的分配进而影响生物量及其分配格局,从而影响幼苗的生长。     

不同呼吸抑制剂对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性的影响

为了从生理学角度阐明硝酸还原酶活性(NRA)和呼吸作用的关系,在水培条件下,研究了三羧酸循环的抑制剂之一丙二酸(C3H4O4)、呼吸链抑制剂叠氮化钠(NaN3)、呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)以及质膜H+-ATPase抑制剂钒酸钠(Na3VO4)对小麦幼苗根系硝酸还原酶活性(NRA)的影响。结果表明,当丙二酸浓度由0增加到1.0 mmol/L时,NRA直线下降,而当丙二酸浓度由1.0 mmol/L再增加到5.0 mmol/L时,NRA几乎保持不变;当NaN3浓度由0 mmol/L增加到1.0 mmol/L时,NRA近直线下降,当NaN3浓度由1.0 mmol/L增加至5.0mmol/L时,NRA下降趋势趋于平缓;在试验浓度范围内,呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚对NRA几乎无影响;质膜H+-ATPase的专一抑制剂钒酸钠也对NRA有抑制作用,当Na3VO4浓度由0增加到0.5 mmol/L时,NRA呈直线下降,后随Na3VO4浓度的继续升高,NRA总体呈下降趋势,但下降幅度较为平缓。小麦根系NRA活性依赖于根系呼吸作用的顺利进行,同时也对质膜H+-ATPase有依赖作用。     

生长延缓剂对红小豆幼苗硝酸还原酶活性的影响

[目的]为了明确叶面喷施矮壮素、多效唑、烯效唑对红小豆幼苗硝酸还原酶活性的影响。[方法]以黑龙江主栽红小豆主栽品种小丰2号为材料,采用沙培培养方法,设不同浓度矮壮素、多效唑、烯效唑叶面喷施处理。[结果]叶面喷施矮壮素、多效唑、烯效唑均可促进红小豆叶片硝酸还原酶活性的提高,并且不同调节剂作用效果与喷施浓度关系密切。[结论]生产中,矮壮素、多效唑、烯效唑较适宜的浓度分别为200、100、100 mg/L。     

盐胁迫对石榴和樱桃脯氨酸含量和硝酸还原酶活性及电导率的影响

本文以石榴和樱桃为试验材料,测定两树种在不同盐浓度胁迫下的3个生理指标的反应。樱桃受低盐胁迫时，能大量迅速合成脯氨酸。低盐胁迫并没有刺激石榴叶片内脯氨酸酸的合成，高盐胁迫刺激了石榴叶片内脯氨酸的合成。石榴和樱桃受盐胁迫时，硝酸还原酶的活性均有显著提高。盐协迫伤害了细胞膜，使膜透性增大，这种盐害反应比较缓慢。     

蓝光对黄化小麦幼苗NO－3吸收及硝酸还原酶活性的影响

研究了蓝光对黄化小麦幼苗ＮＯ－３吸收，植株ＮＯ－３含量及叶片硝酸还原酶活性的影响．结果表明，蓝光促进幼苗对ＮＯ－３的吸收，提高幼苗中的ＮＯ－３含量及硝酸还原酶活性，其作用均比红光和白光强．蓝光可能通过促进幼苗对ＮＯ－３的吸收和转运并增大ＮＯ－３代谢库而提高硝酸还原酶的活性．     

蓝光对黄化小麦幼苗NO3^—吸收及硝酸还原酶活性的影响

研究了蓝光对黄化小麦幼苗ＮＯ－３吸收，植株ＮＯ－３含量及叶片硝酸还原酶活性的影响．结果表明，蓝光促进幼苗对ＮＯ－３的吸收，提高幼苗中的ＮＯ－３含量及硝酸还原酶活性，其作用均比红光和白光强．蓝光可能通过促进幼苗对ＮＯ－３的吸收和转运并增大ＮＯ－３代谢库而提高硝酸还原酶的活性．     

基于转录组的苋菜LBD基因家族鉴定及蓝光下的表达分析

为了解苋菜LBD基因家族,本研究利用转录组数据筛选和鉴定苋菜LBD基因家族成员,并命名为AtrLBD。结果表明:1)从‘全红’苋菜转录组中共鉴定得到16个AtrLBD基因,均为不稳定蛋白,氨基酸长度在91～351aa,相对分子质量为9.396～38.250ku;二级结构主要以α-螺旋和无规卷曲为主;亚细胞定位预测,AtrLBD定位在细胞核、叶绿体和线粒体;MEME分析结果表明,16个AtrLBD共有10个保守氨基酸序列;2)系统进化树显示,16个AtrLBD与拟南芥LBD蛋白分为第一类(ClassⅠ)和第二类(ClassⅡ)2大类,细分为Class Ia、Ib、Ic、Id、Ie和Class IIa、IIb等7个亚类;miRNA预测结果显示,有4个AtrLBD是miRNA靶基因;3)qRT-PCR结果显示,除AtrLBD4、AtrLBD5、AtrLBD10和AtrLBD16以外,AtrLBD均受到蓝光的诱导表达。上述结果为深入研究苋菜LBD基因家族的功能及进化分析奠定了基础。     

苋菜AtrADH2基因克隆及表达分析

ADH基因在甜菜色素合成酪过程氨酸途径中发挥着重要作用,为探究苋菜酪氨酸途径的关键基因AtrADH2在苋菜中的功能,本研究以'苏苋1号'苏苋2号'苋菜品种为试验材料,利用RT-PCR技术等研究方法克隆获得1个AtrADH2基因(GenBank登录号:MT982371).结果表明:1)苋菜AtrADH2基因的ORF长为...     

苋菜AmSPL基因家族转录组鉴定及表达分析

为明确SPL(Squamosa Promoter Binding Protein Like)在苋菜中的功能,基于‘全红’苋菜转录组数据库筛选获得17个SPL家族成员,并进行生物信息学分析预测。结果表明,17 个AmSPL蛋白分别由186~777 个氨基酸组成,相对分子量从20.53~88.27 ku。构建AmSPL与拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)16个AtSPL成员系统进化树,并根据AtSPLs基因家族的分类标准将AmSPL成员分为6组。实时荧光定量PCR分析表明,在黑暗条件下,AmSPLs的表达量均高于蓝光下,推测AmSPLs的表达可能通过某种方式受到蓝光的负调控。预测分析其中的8 个AmSPL可能是miR156的靶基因。     

苋菜AtGAI基因密码子偏好性与进化分析

为明确苋菜AtGAI基因密码子的使用特性,采用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析苋菜AtGAI基因密码子的偏好性,通过中性绘图、ENc绘图和偏倚分析GAI基因密码子偏好性形成的可能原因。结果表明:1)苋菜AtGAI基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)和GC含量分别为50.75、0.195和41.91%,表明其密码子偏好性较弱,偏好使用A/T结尾的密码子;2)CDS序列及RSCU聚类分析表明,苋菜AtGAI基因与双子叶植物中石竹目含甜菜色素的植物偏好性最相近;3)密码子碱基成分和相关性分析发现,GAI基因的密码子偏好性主要受碱基突变的影响;4)密码子使用频率比较分析发现,酵母真核表达系统更适合苋菜AtGAI异源表达,模式植物拟南芥、烟草、番茄和甜菜均可做为苋菜AtGAI基因的遗传转化受体,其中甜菜是其最理想的遗传转化受体。突变压力是GAI基因密码子偏好性形成的主要因素,苋菜AtGAI基因外源表达和遗传转化时需要根据宿主基因偏好性进行密码子优化和改造。     

叶面喷施两种典型纳米材料对苋菜积累多环芳烃的影响

为探究叶面喷施硅、锌等是否能够减少作物对土壤有机污染物的吸收机理,选择纳米二氧化硅、纳米氧化锌以及对应的盐作为叶面喷施材料,考察了它们对苋菜生长和吸收累积多环芳烃(PAHs)的影响。结果表明:材料喷施未对植物叶绿素产生显著影响,但均增加了植物干质量。在S1处理中(低浓度污染处理),硅酸钠处理干质量增加了42%;在S2处理中(高浓度污染处理),硅酸钠、纳米二氧化硅、硫酸锌处理干质量分别增加了50.2%、64.0%和77.7%。在S1处理中,与对照(CK)相比,喷施硅酸钠、纳米二氧化硅、硫酸锌和纳米氧化锌处理的苋菜中荧蒽浓度分别降低了46.5%、35.3%、27.4%和25.8%,纳米二氧化硅处理使苋菜中芘的浓度降低了25.6%;在S2处理中,各处理未发生显著变化。研究表明,在一定的条件下,纳米氧化锌和纳米二氧化硅的喷施降低了苋菜对PAHs的累积。     

外源褪黑素对NaCl胁迫下向日葵种子萌发的影响

盐胁迫是影响作物产量和质量的非生物胁迫之一,褪黑素能有效提高植物应对盐胁迫的水平。本文以矮生向日葵为研究对象,以筛选出的0.25mol/LNaCl为胁迫浓度,通过测定种子萌发指标、膜脂过氧化程度、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性等,研究外源褪黑素对盐胁迫下向日葵种子萌发的生理调控机制。结果表明：随着褪黑素浓度的增加,种子的发芽势、发芽率、发芽指数、可溶性蛋白质含量均呈先升后降趋势,其中25μmol/L的效果最佳。脯氨酸含量较对照不断增长,以100μmol/L的效果最佳。MDA含量较对照减少,以25μmol/L的抑制作用最为显著。不同浓度外源褪黑素对种子SOD、POD和CAT活力均有明显的增加,以25μmol/L的效果最为显著。综上所述,25μmol/L褪黑素可以作为向日葵种子萌发期对抗NaCl胁迫的有效预处理措施,本研究为褪黑素的利用和向日葵栽培调控提供依据。     

小麦胁迫相关基因TaLEA2的克隆、生物信息学及表达特性分析

【目的】克隆小麦Triticum aestivum晚期胚胎发育丰富蛋白基因并对其进行基因结构、蛋白特性及表达模式分析,为其耐盐性研究奠定理论基础.【方法】搜索小麦EST数据库,通过同源克隆分离并获得小麦晚期胚胎发育丰富蛋白基因,用生物信息学软件分析该基因结构及蛋白特性,荧光定量试验分析该基因的表达模式.【结果和结论】获得1条1 100 bp的核苷酸序列,该序列包含了1个981 bp的开放阅读框,编码1个由326个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白含有2个LEA2结构域,属于第2组LEA蛋白,该蛋白命名为TaLEA2.生物信息学分析显示TaLEA2蛋白具有LEA2家族的典型特征,富含赖氨酸(Lys),不含半光氨酸(Cys),无明显的高级结构,平均亲水系数(GRAVY)为-0.405,稳定系数为25.28,这种氨基酸组成及结构均有利于蛋白的热稳定性及亲水性.实时荧光定量PCR分析表明,TaLEA2基因为组成型表达,同时该基因存在组织表达差异,且表达受不同发育时期影响;该基因调控表达受高盐、低温、病原菌及干旱等胁迫的影响,尤其在干旱胁迫中上调表达明显,但该基因不受外源ABA刺激的影响.推测TaLEA2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时也广泛地参与了小麦抵御逆境胁迫的响应,尤其在小麦的抗旱胁迫过程中发挥重要作用.     

纤维素降解菌中葡聚糖酶基因的克隆表达及活性

为探明约氏梭菌(Clostridium josui)中纤维小体内某个酶的功能性,从该菌属CJ-1菌株中克隆出基因片段Cel9C,大小为1943 bp,编码647个氨基酸,将该基因构建于大肠杆菌表达载体p ET28a(+)中,获得重组表达载体p ET28a-Cel9C,转化至大肠杆菌菌株BL21(DE3)中进行表达。结果表明,该酶的最适反应温度为45℃,最适反应p H为p H6.0;对大麦-β-葡聚糖(Barley-β-glucan)和魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan)具有较高的反应活性,比活值分别达到114和57 U·mg-1;几乎不能以木聚糖(Brichwood xylan)和半乳甘露寡糖(Galacto mannan)为底物。说明该酶对葡聚糖类物质时有较高的降解能力,应为葡聚糖酶。     

百合水通道蛋白LotNIP5-1基因的克隆及表达分析

为研究NIP5-1基因(Nodulin26-like intrinsic protein)在百合生长发育方面的作用机理,利用RACE技术克隆得到百合NIP5-1基因的全长cDNA序列。运用多个软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及RT-PCR技术检测其表达特性。结果表明:1)百合NIP5-1基因全长为1 492bp,包含1个900bp的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF),共编码299个氨基酸;2)百合NIP5-1蛋白属于跨膜通道蛋白MIP超家族。具有6个跨膜区;在B、E环分别具有NIP5-1蛋白特有的NPS、NPV模体,具有该蛋白Ar/R filter分子筛特有的AIGR模体;与小果野芭蕉、香瓜、葡萄、黄瓜、番茄的相似性分别为86%、83%、84%、83%和82%;3)荧光定量结果显示,百合NIP5-1基因在茎中表达量最高,在花瓣中表达量较低,在叶、鳞茎、根中表达量均极低。RTPCR半定量检测显示,其在"湿"柱头上表达量显著高于"干"柱头,这与转录组测序结果相符合。上述研究暗示,百合NIP5-1可能是硼酸通道蛋白,在促进茎生长及生殖活动中发挥作用。     

不同光照处理甘蓝型油菜幼苗花青素合成的转录组和代谢组分析

【目的】筛选在不同光照下甘蓝型油菜幼苗的差异表达基因和差异代谢物,为花青素合成机理的研究奠定基础。【方法】以甘蓝型油菜自交系GLH4为研究材料,选取优质种子种植于花盆,在人工气候箱中以300 μmol/(m²· s）光照培养至2叶1心期后,进行强光700 μmol/(m²·s)和弱光300 μmol/(m²· s）处理,取0,24,48,72和96 h油菜幼苗进行表型观察;分别取不同光照处理96 h油菜的第1片真叶,利用高通量测序技术获得GLH4在不同光照下的转录组数据,随后利用生物信息学方法进行差异基因KEGG分析,筛选不同光照处理油菜幼苗差异表达基因,并用RT-qPCR技术进行验证;用超高效液相色谱和串联质谱和Analyst 1.6.3软件进行油菜幼苗代谢组数据的处理,对代谢物进行定性定量分析,筛选不同光照处理的差异代谢物。【结果】对0,24,48,72和96 h油菜幼苗的表型观察发现,强光处理油菜幼苗茎、叶颜色变紫,且随诱导时间延长,颜色逐渐变深。转录组KEGG分析共找到9 840个差异表达基因,且参与光照调控的差异基因显著富集到了20条通路中,其中代谢途径的差异表达基因最多（1 751个）,其次为次生代谢途径的差异表达基因（986个）。代谢组分析共检测出248个差异代谢物,其中类黄酮差异代谢物最多（81个）。类黄酮代谢物中包括7种花青素苷,其中花翠素、花翠素 3-O-葡萄糖苷、矢车菊素和牵牛花色素3-O-葡萄糖的表达量达到极显著水平。类黄酮代谢途径的差异表达基因和差异代谢物的表达量均达到了极显著水平;表达量居前的8个差异表达基因的RT-qPCR结果与转录组分析结果一致。【结论】强光诱导油菜器官和组织颜色的变化与花青素积累及相关基因的表达变化有关。