一种三角帆蚌肌浆网Ca2+-ATP酶基因cDNA的全长克隆与表达分析

采用RACE技术,从三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)鳃组织中成功克隆得到一种肌浆网Ca²⁺-ATP酶(sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase,SERCA)基因的全长cDNA序列,共3 326 bp,包含201-bp 5’-UTR区域、3 060-bp编码框(ORF)和65-bp 3’-UTR。ORF共编码1 019个氨基酸,预测无信号肽。该基因氨基酸序列呈现出典型的Ca²⁺-ATP酶特征,由Cation_ATPase_N、E1-E2_ATPase、Hydrolase、Cation_ATPase_C四种类型结构域组成,其内含SERCAs的常见结构组成包括磷酸化区域、异硫氰酸荧光素位点、FSBA结合位点、受磷蛋白结合区以及毒胡萝卜素位点。分析显示,该基因序列高度保守且与海洋软体动物具有最高同源性。荧光定量PCR检测,该基因在三角帆蚌外套膜、斧足、鳃、肝胰腺、性腺等5个组织中均有表达,且在鳃、外套膜、肝胰腺组织中表达较高。不同Ca²⁺浓度处理试验的结果表明,随水体中Ca²⁺浓度逐渐升高,该基因在外套膜中的表达水平呈先下降后上升趋势,并在Ca²⁺浓度为60 mg·L^-1时达到最低值,80 mg·L^-1时达到最高值。同时在60 mg·L^-1 Ca²⁺浓度条件下,外套膜中SERCA基因的表达量随时间推移先上升,并于48 h时达到最高,而后逐渐下降。上述结果为进一步深入研究SERCA基因的功能及其调控机理奠定了基础。     

丹波黑大豆GmDREPP基因的克隆与耐铝性

发育调节质膜多肽(developmentally-regulated plasma membrane polypeptide, DREPP)是一类植物特异性蛋白,参与植物对生物和非生物胁迫的响应与调控。本研究以耐铝丹波黑大豆(Glycine max cv. Tamba)为试验材料,克隆获得编码丹波黑大豆GmDREPP蛋白基因的CDS序列,构建组成型过表达载体pCXSN-GmDREPP,成功遗传转化烟草(Nicotiana tabacum),并运用qRT-PCR定量技术研究GmDREPP基因在丹波黑大豆中的表达情况。结果表明,铝胁迫下GmDREPP在丹波黑大豆的根、茎、叶、子叶中均有表达,根中又以根尖的表达量最高;GmDREPP的根尖表达水平随Al³⁺浓度增加而上升,Al³⁺浓度高于50 μmol·L^-1后其表达量无显著变化。对转基因烟草阳性植株进行RT-PCR分析,选取3个表达水平较高的转基因株系(GmDREPP-2、GmDREPP-4、GmDREPP-5)进行耐铝性分析,结果表明:(1)50 μmol·L^-1 Al³⁺处理24 h后转基因烟草根的相对伸长量、NtALS3和NtMATE的表达量与柠檬酸分泌量均极显著(P<0.01)高于野生型;(2)与野生型相比,转基因植株根系过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性极显著(P<0.01)升高,而丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量较野生型极显著(P<0.01)降低;(3)伊文思蓝和苏木精染色结果显示,转基因烟草根尖颜色较野生型浅,说明受铝毒害减轻。通过在烟草中过表达GmDREPP基因的研究,证明该基因具有增强耐铝性的功能,可以为培育耐铝新品种提供基因资源。     

汞胁迫对桉树3个保护酶活性及基因表达的影响

以广林9号桉（GL9）3月龄幼苗为材料，用0、25、50、75 μmol/L HgCl₂溶液（对应对照、低、中、高浓度）连续浇灌处理15 d后，测量株高，检测叶片叶绿素和丙二醛（MDA）含量、测定过氧化物酶（class Ⅲ peroxidases，POD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GPX）的活性，分析9个保护酶基因的转录变化，探讨汞胁迫对保护酶活性及基因表达的影响。处理后各组间的株高、叶绿素含量无显著性差异。高浓度Hg²⁺处理使MDA含量升高到对照的3.35倍，达27.88 nmol/g。与对照相比，Hg²⁺处理后GPX活性降低，POD和CAT活性在25 μmol/L Hg²⁺处理下最高。从3类保护酶基因中的酶类选出3个基因进行qPCR分析。Hg²⁺处理后POD3、CAT2、GPX1的转录上调且低浓度处理上调更显著，其他6个基因的转录则呈下调趋势。设对照中基因的相对表达量为1，低浓度Hg²⁺处理后这3个基因的相对表达量分别为6.81、4.58和2.56，高浓度Hg²⁺处理后的相对表达量分别为2.31、2.02和1.08。结果表明，Hg²⁺胁迫影响保护酶活性使膜脂过氧化加剧，低浓度的Hg²⁺诱导POD3、CAT2和GPX1基因转录上调，增强桉树对汞胁迫的适应性。     

液泡膜阳离子转运蛋白在植物抗逆过程中的功能研究进展

液泡是细胞内一种可以储存多种营养物质以及代谢产物的细胞器。为了抵御高盐、干旱和重金属毒害等非生物胁迫,植物可以通过将细胞质中过量积累的Na⁺、K⁺、Ca²⁺和其他金属阳离子区域化至液泡中,以此来维持正常的细胞膨压并提高植物的抗逆性。液泡膜阳离子转运蛋白种类丰富,能够调控细胞中不同无机离子的转运和区域化。鉴于此,对定位于液泡膜的不同阳离子转运蛋白在植物响应逆境胁迫中的作用进行了简要概述。     

青花菜钙依赖蛋白激酶基因BoCDPK1的克隆与表达

钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)为Ca²⁺传感蛋白,在植物生长发育和逆境响应中起着重要作用。在克隆青花菜BoCDPK1基因的基础上,开展序列分析、系统发育分析和表达分析,为后续的基因功能鉴定和抗逆育种奠定基础。该研究以青花菜为材料,利用PCR法克隆1个CDPK 基因,利用生物信息学对序列进行分析,并采用qRT-PCR研究该基因在霜霉菌和核盘菌侵染下的表达模式。测序结果表明,BoCDPK1的基因组DNA全长为2 414 bp,具6个内含子,编码区全长为1 647 bp,编码548个氨基酸;BoCDPK1有1个S_TKc和4个EF手性结构域。多序列比对结果表明,BoCDPK1与芸薹属植物同源序列的相似性最高,仅个别氨基酸残基存在差异,它们在系统发育树上聚于一组。qRT-PCR结果表明,BoCDPK1的表达受霜霉菌和核盘菌的诱导,表达量均呈现先上升后下降的规律。在霜霉菌的诱导下,BoCDPK1的表达量在72 h达最大值,为对照的3.4倍;而在核盘菌侵染下,BoCDPK1的表达量在36 h达最大值。该研究明确了青花菜BoCDPK1基因的序列特点、系统发育关系和表达特征。     

富硒茶多糖对耐力训练大鼠不同组织ATPase活性的影响

研究了富硒茶多糖对耐力训练大鼠不同组织ATPase活性影响。结果表明:运动加药组与运K⁺动组比较,Na+动组比较,Na⁺,K+,K⁺-ATPase、Ca+-ATPase、Ca⁽²⁺⁾-ATPase,Mg(2+)-ATPase,Mg⁽²⁺⁾-ATPase,活性上升,且有显著性差异或极显著性差异,运动至疲劳的时间延长18.39%。说明富硒茶多糖可维持运动训练疲劳大鼠大脑、肝脏、股四头肌、肾脏和心脏5种组织Na(2+)-ATPase,活性上升,且有显著性差异或极显著性差异,运动至疲劳的时间延长18.39%。说明富硒茶多糖可维持运动训练疲劳大鼠大脑、肝脏、股四头肌、肾脏和心脏5种组织Na⁺,K+,K⁺-ATPase、Ca+-ATPase、Ca⁽²⁺⁾-ATPase、Mg(2+)-ATPase、Mg⁽²⁺⁾-ATPase活性,稳定细胞内环境,维护细胞的正常功能,提高大鼠的有氧运动水平,具有较强的抗疲劳作用。     

苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（PEPCKs）的克隆与表达分析

【目的】克隆苹果（Malus×domestica Borkh.）多个代谢途径中的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK）基因MdPCKs,研究其在不同组织器官及不同胁迫处理条件下的表达特性,为解析该基因在多个代谢途径中的功能奠定基础。【方法】利用同源比对和RT-PCR技术,克隆获得MdPCK1和MdPCK2全长cDNA序列并进行生物信息学分析;克隆MdPCKs的启动子序列,利用PlantCARE软件在线分析启动子上的顺式作用元件;采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测MdPCKs在不同组织中的表达以及在水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）、模拟干旱（PEG）、高温（40℃）和低温（8℃）处理条件下的表达特性。【结果】获得2个苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（MdPCK1和MdPCK2;GenBank登录号分别为KT454964和KT454965）,其开放阅读框（open reading frame,ORF）分别为2 001 bp和2 028 bp,分别编码666和675个氨基酸残基;基因结构和进化分析表明,MdPCK1和MdPCK2均由12个外显子组成,且序列结构进化高度保守;氨基酸序列和结构分析显示,二者均含有保守的PEPCK ATP domain区域;启动子分析显示,MdPCK1和MdPCK2启动子区域含有多个顺式作用元件,包括光响应元件、昼夜节律相关顺式作用元件、JA响应元件、SA响应元件、ABA响应元件、防御及逆境响应元件、低温响应元件和热激响应元件等;qRT-PCR结果显示,MdPCKs在被检测的组织中均有表达。在‘泰山嘎啦’苹果果实不同发育阶段,MdPCK1和MdPCK2具有相似的表达模式。在多种非生物胁迫处理下,MdPCK1受到100 μmol·L^-1 ABA和100 g·L^-1 PEG胁迫诱导;MdPCK2受到150 μmol·L^-1 SA、100 μmol·L^-1 ABA、100 g·L^-1 PEG和低温胁迫诱导。【结论】MdPCK1和MdPCK2属于植物PEPCK家族,非生物逆境胁迫可诱导MdPCK1和MdPCK2表达。     

桑树谷氨酸脱氢酶基因MaGDHs的克隆及表达分析

【目的】克隆桑树的谷氨酸脱氢酶基因GDH,了解其结构、组织特异性表达以及调控特点,并获得桑树谷氨酸脱氢酶蛋白,为进一步研究谷氨酸脱氢酶（glutamate dehydrogenase,GDH）在桑树氮代谢过程中的功能奠定基础,也为多年生木本植物的GDH研究提供参考。【方法】根据川桑基因组数据库搜索GDH同源序列设计引物,以杂交桑品种桂桑优62号（M. atropurpurea Roxb.）cDNA为模板,通过RT-PCR克隆获得MaGDHs。利用NCBI上BLAST和CDD进行氨基酸序列比对和保守结构域分析;利用Expasy在线软件对MaGDH氨基酸组成、分子量、等电点进行分析;采用MEGA 5.0软件构建系统进化树;通过qRT-PCR检测试管苗在不同浓度的蔗糖、铵盐、激素（6-BA）状态下MaGDHs的表达量,用StepOne Software V2.1软件根据2^-△△Ct法进行基因相对表达量分析。以pET-28a(+)、pET-32a(+)、pCold-TF为载体构建MaGDH的融合蛋白重组质粒并转入到大肠杆菌中进行表达。【结果】成功获得2个MaGDHs,序列全长均为1 236 bp,编码411个氨基酸,含一个开放阅读框,分别命名为MaGDH1和MaGDH2。MaGDH1蛋白质的分子量为44.1 kD,理论等电点为5.84,MaGDH2蛋白质的分子量为44.2 kD,理论等电点为6.68。MaGDHs氨基酸序列含有9个外显子,8个内含子,具有线粒体转移肽、Glu/a-KG结合域和NAD(P)结合域,与川桑同源性均为99%,与双子叶植物同源性为90%左右,与单子叶植物的同源性为85%左右。重组蛋白MaGDHs以包涵体的形式在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,经过纯化和复性后获得了具有活性的酶蛋白,酶活性以pET-28a(+)-MaGDH1重组蛋白最高,为10.07 nmol·min^-1·mL^-1。MaGDHs的表达具有组织特异性,在桑花中表达量最高,其次是嫩叶,在果实中几乎不表达。MaGDHs的表达受到蔗糖、NH₄⁺和6-BA的调控。随着蔗糖浓度的增加,MaGDHs表达量增加;过量的NH₄⁺促进MaGDH1的表达,而没有NH₄⁺的情况下,MaGDHs也有表达;细胞分裂素对MaGDHs的表达是先抑制后促进,MaGDH1在24 h后表达增强,MaGDH2在48 h后表达增强。【结论】从桂桑优62号中获得了两个MaGDHs,分别编码β和α亚基。不同载体的重组蛋白酶活性存在差异。MaGDHs的表达具有组织特异性,在桑树生长旺盛的组织中表达量较高。过量NH₄⁺促进MaGDH1表达;MaGDH1响应激素促进表达比MaGDH2早。     

桃小食心虫鱼尼丁受体基因克隆及表达模式分析

【目的】二酰胺类杀虫剂的作用靶标鱼尼丁受体（ryanodine receptor, RyR）是目前所知的最大的离子通道蛋白,该受体可控制细胞内Ca²⁺的释放,对细胞内Ca²⁺的稳定起着关键作用。克隆获得桃小食心虫鱼尼丁受体基因（CsRyR）全长序列,进一步解析该基因在桃小食心虫(Carposina sasakii)各发育阶段的表达模式。【方法】通过同源序列比对的方法,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）获得该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、功能结构域等信息进行预测分析,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,明确其系统进化关系。分别提取桃小食心虫各发育阶段RNA,以GAPDH为内参基因,应用RT-qPCR技术,解析CsRyR在桃小食心虫各发育阶段（卵、幼虫、蛹和成虫）的表达模式。【结果】桃小食心虫CsRyR的cDNA全序列长度为15 766 bp,开放阅读框15 405 bp,编码5 134个氨基酸。氨基酸序列比对结果显示,CsRyR与脊椎动物RyRs的一致度分别为45%-47%;与秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）RyR的一致度也为46%。在昆虫RyRs中,与鳞翅目一致度为91%-94%,与同翅目、双翅目昆虫一致度均为79%。系统发育树显示该基因编码的蛋白质与鳞翅目夜蛾科和螟蛾科害虫RyRs亲缘关系最近。结构域分析结果显示,CsRyR具有RyR的典型结构域,如位于C-末端的6个跨膜结构域（AA 4 467-5 029）、释放Ca²⁺的通道形成基序GVRAGGGIGD、Ca²⁺结合位点EF-hand和3个ATP结合位点GXGXXG等。二酰胺类杀虫剂可能的作用位点AA 183-290（BmRyR）,AA 4 610-4 655（DmRyR）和4 946G（PxRyR）在CsRyR中无特殊性。此外,CsRyR中存在AA 2 490- 2 496 TQAPRPG和5 131-5 134 SQAK两个基序,在其他物种中均没有发现。RT-qPCR分析结果表明,CsRyR在蛹期表达量最高,分别是1日龄卵、6日龄卵、初孵幼虫、老熟幼虫和成虫的25.19、7.73、6.48、4.74和3.58倍。【结论】克隆了CsRyR基因全长cDNA序列,证明其表达具有发育阶段特异性。     

马齿苋-益生菌联用对热毒证小鼠腹泻的预防效果

为探讨中药马齿苋与益生菌联合应用对动物腹泻的预防作用,以马齿苋、益生菌为试验对象,将144只雄性昆明种小鼠随机分为9组,包括不同剂量马齿苋(1.0、2.5、5.0 g·kg^-1feed)组、不同剂量马齿苋(1.0、2.5、5.0 g·kg^-1 feed)+益生菌组(2×10⁶ cfu·g^-1BW·d^-1)、益生菌组(2×10⁶ cfu·g^-1BW·d^-1)、模型组和空白组。模型组和空白组小鼠喂饲普通饲料,空白组不造模;其他各组小鼠或喂饲含药饲料或/和灌胃益生菌10 d后,采用灌服干姜水提液结合腹腔注射产肠毒素大肠埃希菌(ETEC)的方法构建小鼠腹泻模型。攻菌后密切观察小鼠腹泻发生情况;试验结束时,采集小鼠血液进行生化检查,采集肠道组织进行组织病理学检查及TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、TGF-β1、IFN-γ等炎症因子表达检测。结果表明:(1)模型组小鼠在攻菌后24 h的腹泻率高达87.5%,高剂量马齿苋+益生菌组小鼠的腹泻率仅为12.5%;(2)模型组肠道组织中TNF-α、IL-1β、IL-10、IL-6、TGF-β1、IFN-γ mRNA表达量较空白组均显著升高(P<0.05),而高剂量马齿苋+益生菌组上述炎症因子的表达量较模型组均显著降低(P<0.05);(3)模型组小鼠小肠绒毛断裂、部分坏死脱落,肠腺变形明显,而高剂量马齿苋+益生菌组小鼠肠绒毛基本完整、肠道组织结构趋于正常;(4)模型组小鼠血清中Cl^-含量较空白组显著升高(P<0.05)、Ca²⁺含量则显著降低(P<0.05),而高剂量马齿苋+益生菌组小鼠血清中Cl^-较模型组显著降低(P<0.05)、Ca²⁺含量则显著升高(P<0.05);可见,高剂量马齿苋与益生菌联用能有效预防造模小鼠腹泻的发生,其机制是,通过下调肠道相关炎症因子的表达减轻肠道炎症反应,调节血液Cl^-、Ca²⁺含量恢复其电解质平衡。     

Ca2+对Cd2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

研究了Cd²⁺（10 mg·L^-1、30 mg·L^-1）胁迫下不同浓度Ca²⁺（0、80、160、320 mg·L^-1）对板蓝根种子萌发、幼苗抗氧化酶系统及蛋白质含量的影响。结果表明：低浓度Ca²⁺（80、160 mg·L^-1）可缓解Cd²⁺毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质含量的增加,提高SOD、POD、CAT活性,且160　mg·L^-1 Ca²⁺缓解效果最好,缓解能力随Cd²⁺浓度的升高有所下降;高浓度Ca²⁺（320 mg·L^-1）与Cd²⁺作用,反而抑制了板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD、CAT活性及蛋白质含量下降。低浓度Ca²⁺可以显著提高板蓝根的抗性,对Cd²⁺毒害起缓解作用,高浓度的Ca²⁺与Cd²⁺对板蓝根种子起协同毒害作用。     

百子莲胚性愈伤组织在玻璃化法超低温保存4个关键步骤中Ca~(2+)的分布变化

利用电镜细胞化学焦锑酸钾沉淀法及Ca2+荧光探针Fluo-3AM染色法,研究了玻璃化法超低温保存过程中预培养、装载、脱水和洗涤4个关键步骤对百子莲胚性愈伤组织细胞内Ca2+分布情况及浓度变化的影响。结果表明,在预培养后细胞液泡内Ca2+数量多于细胞质基质,Ca2+主要贴膜分布,且细胞内的Ca2+荧光强度降到最低值。经装载处理后,细胞内出现较多囊泡和淀粉粒,在线粒体和囊泡中观察到Ca2+数量增多,淀粉粒周围有较多的Ca2+分布,细胞内的荧光强度增加。经脱水处理后,细胞内的Ca2+荧光强度升高到最大值呈梯度分布,含有Ca2+的囊泡增多,细胞内淀粉粒周围的Ca2+数量较多。经洗涤处理后,随着细胞内玻璃化溶液的减少,细胞内Ca2+数量减少并且荧光强度降低,细胞质中Ca2+浓度回落到与对照相近的正常水平,淀粉粒数量增加但周围Ca2+分布较少。在超低温保存处理过程中,细胞经受包含低温、渗透、氧化等复合胁迫,Ca2+分布和浓度的变化可能对提高细胞低温抗性及抗氧化能力起到了一定作用。推测Ca2+的变化决定了植物细胞在超低温保存过程中对复合胁迫的不同适应能力,为优化百子莲胚性愈伤组织超低温保存体系提供了理论依据,为超低温保存过程中植物的细胞信号转导及生理调控机制提供一定的理论基础。     

捻转血矛线虫Hc-daf-22基因的原核表达及重组蛋白酶活性测定

【目的】捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)是反刍动物主要的胃肠道线虫之一,该病在中国呈全国性流行。为研究捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)脂肪酸代谢相关蛋白DAF-22的生化特性,对其基因进行了克隆、原核表达,并对重组蛋白进行了体外酶活性测定。以期了解捻转血矛线虫Hc-DAF-22蛋白在过氧化物酶体脂肪酸β氧化中的作用。【方法】根据NCBI公布的H.contortus ZJ株daf-22 cDNA序列(Gen Bank:HQ738470.1)设计特异性引物,克隆Hc-daf-22基因并构建重组质粒pET-22b-Hc-daf-22,经测序鉴定正确后将其转化E.coli BL21,经终浓度为0.1 m mol·L~(-1) IPTG(isopropyl-β-d-thiogalactoside)诱导表达4h,离心菌液,50 mmol·L~(-1)浓度的PBS溶液重悬菌体溶液,冰浴超声破碎后上清沉淀分别进行SDS-PAGE分析。超声破碎后产物以镍柱亲和色谱法分离纯化重组蛋白Hc-DAF-22,并用SDS-PAGE检测蛋白纯化情况及以抗His血清作为一抗Western Blot鉴定。纯化后蛋白用超滤管浓缩除去盐分,并按照蛋白浓度测定试剂盒进行蛋白浓度测定。利用天然状态下的乙酰乙酰CoA(AcAc-CoA)分子会发生酮-烯醇互变形成烯醇化合物特性,酶活试验以乙酰乙酰辅酶a为底物建立标准曲线。硫解酶体外测活体系为(50 mmol·L~(-1) Tris-Cl pH 8.1,20 mmol·L~(-1) MgCl_2,60μmol·L~(-1)CoA,10μmol·L~(-1) AcAc-CoA,加入约0.1μg蛋白),通过记录反应过程中由于底物(AcAc-CoA)的减少而引起303 nm波长下的吸收值的变化,从而计算出硫解反应的初始反应速率,最终确定复性后的Hc-DAF-22的硫解酶活性。在相同条件下,取AcAc-CoA底物浓度为10μmol·L~(-1)的反应体系(50 mmol·L~(-1) Tris-Cl pH 8.1,20 mmol·L~(-1)MgCl_2,60μmol·L~(-1) CoA,10μmol·L~(-1) AcAc-CoA,加入约0.1μg蛋白于室温起始反应),分别调节反应体系的温度及pH梯度,确定Hc-DAF-22最佳酶活反应温度及pH条件。【结果】成功克隆Hc-daf-22基因,测序结果与NCBI已公布的H.contortus ZJ株Hc-daf-22基因序列比对基因相似度为99.9%,并实现重组子pET-22b-Hc-daf-22在E.coli BL21体内进行表达,表达产物经SDS-PAGE和Western Blot检测显示,pET-22b-Hc-daf-22基因在大肠杆菌中成功表达,呈部分可溶性,融合蛋白的分子量约为59 k D,测得蛋白浓度为1.70μg·μL~(-1);针对该表达产物的酶活分析结果表明,原核表达的Hc-DAF-22具有一定的硫解酶活性,其最适反应pH为8.0,最佳反应温度为37℃,酶学常数Km值和Vmax值分别为33.765μmol·L~(-1)和1 784 nmol·L~(-1)·min~(-1)。【结论】捻转血矛线虫DAF-22是过氧化物酶体脂肪酸β氧化的关键酶之一,本试验通过体外酶活试验成功测定Hc-DAF-22蛋白的酶活性,证明Hc-DAF-22具有一定硫解酶活性,但与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)同源蛋白相比硫解酶活性较低。     

油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响

【目的】探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径。【方法】采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3—5叶期时,喷施7.5 mg·L~(-1)阔世玛,药后1 d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L~(-1)的油菜素内酯,7 d后对所有处理的谷子幼苗株高、叶面积、鲜重等农艺性状、叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、糖含量及蔗糖代谢关键酶活性进行测定与分析。【结果】在7.5 mg·L~(-1)阔世玛胁迫下,谷子的株高、叶面积、鲜重、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素(a+b)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学产量(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低;而胞间CO2浓度(Ci)、调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))、还原性糖、蔗糖和淀粉含量显著升高。药后1 d喷施适宜浓度的BR能部分缓解阔世玛对谷子的药害,显著提高谷子的株高、叶面积、鲜重、光合色素含量、Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR、Y(NO)、NI、SS及SPS活性,并显著降低Ci、Y(NPQ)、还原性糖、蔗糖和淀粉含量;其中,0.05—0.1 mg·L~(-1) BR对缓解张杂5号阔世玛药害的效果较好,0.1—0.2 mg·L~(-1) BR对缓解晋谷21号阔世玛药害的效果较好。≥0.4 mg·L~(-1) BR不能缓解阔世玛药害。【结论】7.5 mg·L~(-1)的阔世玛对谷子产生显著药害的原因之一是降低了其光合色素含量,抑制了PSⅡ光化学活性,影响了糖代谢的正常运转。0.1 mg·L~(-1)的油菜素内酯通过提高光合色素含量、增加气孔导度、提高PSⅡ光化学活性、促进碳水化合物的卸出、维持蔗糖代谢平衡等来缓解阔世玛对谷子光合作用的抑制。     

The Relationship Between Senescence and Ca^2＋-ATPase Activity of Microsomal Membrane and Lipid Peroxidation in Harvested Peach Fruit

Peach fruit easily soften and have a short storage time at normal temperature. In this study, peach fruit （Prunus persica sieb et Zucc cv. Yingqing） were picked and stored at 25 and 4℃ to investigate the senescence in correlation with Ca^2＋- ATPase activity of microsomal membrane and lipid peroxidation during ripening and senescence. In comparison with that stored at 25~C, the fruit stored at 4℃ exhibited a higher flesh firmness, lower respiration rate, and generated the late bigger peak value of Ca^2＋-ATPase activity as well as maintained the higher activity of the enzyme. Meanwhile, the lower levels of super oxygen radical （O2^-.） production and content of malondialdehyde （MDA）, a product of membrane lipid peroxidation were observed. Sodium orthovanadate （SO） and erythrosin B （EB）, as Ca^2＋-ATPase inhibitors, could stimulate the respiration rate. The results suggested that the slower senescence rate of peach fruit was closely related to the higher peak value and longer duration of Ca^2＋-ATPase activity in microsomal membrane, with the slighter membrane lipid peroxidation and lower O2^-. production rate.     

水中Ca2+质量浓度对龙井茶冲泡茶汤滋味品质的影响

研究水中Ca~(2+)质量浓度对龙井茶冲泡茶汤滋味品质的影响。通过分析冲泡后茶汤的滋味品质、主要滋味物质的含量及Ca~(2+)对主要滋味物质呈味特性的影响,探讨Ca~(2+)对龙井茶冲泡茶汤滋味品质的影响。结果表明,随着水中Ca~(2+)质量浓度的增加,茶汤香气和滋味品质都显著下降,茶汤鲜爽度、醇度和苦味强度显著下降,而茶汤涩味强度显著增强;主要儿茶素、咖啡碱和氨基酸的浸出受Ca~(2+)影响较小,当Ca~(2+)质量浓度达到20 mg·L-1时才略有下降,不足以解释冲泡茶汤滋味品质的变化;Ca~(2+)对主要滋味物质的呈味特性有明显影响,Ca~(2+)可增强EGCG、咖啡碱和茶氨酸的涩味,降低EGCG和咖啡碱的苦味、茶氨酸的甜味和鲜味。本研究表明Ca~(2+)对龙井茶滋味物质浸出的影响相对较小,主要通过影响茶汤中滋味物质的呈味特性来改变茶汤整体滋味品质。     

高渗胁迫对玉米大斑病菌生长发育的影响及菌丝细胞中渗透调节物质的分析

【目的】了解不同高渗胁迫条件对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)菌丝发育及胞内黑色素含量的影响,明确在病菌菌丝细胞中起主要作用的渗透调节物质的种类及这些物质在不同高渗胁迫条件下的变化规律。【方法】采用3种不同浓度梯度(0.4、0.8、1.2 mol·L-1 Na Cl)的高渗胁迫条件处理玉米大斑病菌,分析高渗胁迫对菌落生长、菌丝发育及菌丝胞内黑色素含量的影响;利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)技术测定3种高渗浓度处理下菌丝细胞中甘油、赤藓醇、葡萄糖、甘露醇、海藻糖5种多羟基醇的含量并分析其随时间变化的规律。【结果】与在普通PDA培养基上的病菌相比,在高渗胁迫条件下病菌菌落生长速率明显降低,菌丝细胞间隔变短、细胞显著膨大,且随胁迫浓度增加细胞膨大程度增强;高渗胁迫下的菌株在各个时间点的胞内黑色素含量与对照相比有明显差异,其中高渗处理12 h之前样品中黑色素的含量均比对照组低,但不同处理之间含量均很接近;而在24、48 h两个时间点不同处理浓度对黑色素的影响不同,1.2 mol·L-1Na Cl处理下与对照相比黑色素含量均显著增加,0.8 mol·L-1 Na Cl处理下与对照相比黑色素含量降低,0.4 mol·L-1Na Cl处理下样品的黑色素含量与对照相比在24 h时显著降低,但48 h时与对照基本一致;在不同的高渗胁迫条件下(0.4、0.8、1.2 mol·L-1 Na Cl)菌丝细胞中甘露醇的含量均有随处理时间延长而增加的趋势,在处理时间为36 h时甘露醇含量较对照增加最为明显,具有显著性差异;菌丝中甘油含量的变化与甘露醇的变化规律相似,且在高渗胁迫处理下甘油含量增加幅度更加明显,并在处理24 h后甘油含量较对照显著增加;菌丝中海藻糖含量总体上有随时间延长而降低的趋势,且渗透胁迫的强度越高该趋势越明显,不同浓度Na Cl处理的菌丝中海藻糖含量均在36 h与对照相比显著降低;而赤藓醇、葡萄糖的含量与对照相比没有显著变化;在普通PD培养基或高渗处理条件下,菌丝培养滤液中均没有检测到甘露醇、海藻糖和甘油的存在,而培养基中葡萄糖的含量随高渗胁迫浓度的增加而减少。【结论】高渗胁迫抑制了玉米大斑病菌菌落的生长,使菌丝细胞膨大、间隔变短;高渗胁迫处理病菌12 h之前对菌丝胞内黑色素含量均有明显的抑制作用;甘露醇、甘油为病菌菌丝细胞中的主要渗透调节物质,海藻糖也参与了病菌的高渗胁迫反应。     

三重PCR检测黄瓜靶斑病菌、炭疽病菌和细菌性角斑病菌

【目的】开发一种可同时检测黄瓜靶斑病菌(Corynespora cassiicola)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)和黄瓜细菌性角斑病菌(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)的三重PCR快速检测方法。【方法】根据ITS或16S r DNA序列分别设计黄瓜靶斑病原菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌特异性检测引物;通过鉴定引物的特异性,筛选可在目标菌株中扩增出特异片段的特异引物;选择可以组合的3种病原菌特异性引物进行三重PCR,对引物浓度、退火温度、延伸时间和循环数分别进行优化,优化三重PCR体系。【结果】针对黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌分别设计出5对、7对和6对特异性引物,其中引物CC4F/CC4R和CC5F/CC5R可特异扩增黄瓜靶斑病菌ITS,引物CL1F/CL1R、CL2F/CL2R、CL3F/CL3R、CL3F/CL4R、CL3F/CL5R、CL3F/CL6R和CL3F/CL7R可特异扩增黄瓜炭疽病菌ITS,引物PS3F/PS4R和PS4F/PS4R可特异扩增黄瓜细菌性角斑病菌16S rDNA。引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R扩增片段长度分别为370、275和698 bp,其混合扩增产物可在3%琼脂糖凝胶上得到充分分离,这3对引物选择作为三重PCR引物。在三重PCR反应体系中,当引物CC5F/CC5R、CL3F/5R和PS3F/4R的终浓度分别为0.16、0.4和0.16μmol·L~(-1)时,3个目的片段能同时得到有效扩增;当退火温度大于65℃时,部分目的片段不能有效扩增。最终建立并验证了适合上述3种黄瓜主要病原菌的三重PCR检测体系,即25μL PCR反应体系中含有12.5μL 2×Hiff~(TM) PCR Master Mix(With Dye)、0.16μmol·L~(-1) CC5F/CC5R、0.4μmol·L~(-1) CL3F/CL5R、0.16μmol·L~(-1) PS3F/PS4R。反应程序:95℃预变性3 min;95℃变性30 s,65℃退火30s,72℃延伸2 min,35个循环;最后72℃延伸10 min。【结论】建立的三重PCR方法能够快速检测田间采集的黄瓜发病叶片中的黄瓜靶斑病菌、黄瓜炭疽病菌和黄瓜细菌性角斑病菌,灵敏度均可达到0.4 pg·μL~(-1)。     

超高压下Ca~(2+)与Na~+离子对甜菜果胶结构及流变性质的影响

[目的]研究超高压下不同浓度Ca2+与Na+对甜菜果胶结构及流变性质的影响,为甜菜果胶在食品中的应用提供理论依据。[方法]甜菜果胶用浓度0.05 mol·L-1的Tris-HCl溶液溶解,添加不同浓度Ca2+(2、12和20mmol·L-1)和Na+(0.05、0.1和0.6 mol·L-1),配制成1%(w/v)甜菜果胶溶液后进行超高压处理,然后分别对甜菜果胶分子量、微观结构、黏度和动态粘弹性进行测定。[结果]与常压下相比,在450 MPa条件下处理不同时间(10、20、30和50 min)后,甜菜果胶在1 550 cm-1处均出现新的吸收峰,甜菜果胶溶液的屈服应力σ0显著增加,但不同超高压处理时间之间无显著差异。添加不同浓度Ca2+或Na+的甜菜果胶在450 MPa条件下处理30 min,其结构及流变性的变化有所不同。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶,添加2 mmol·L-1 Ca2+离子使甜菜果胶溶液屈服应力σ0、储能模量G’和损耗模量G"均明显增加,当Ca2+浓度增加到12 mmol·L-1和20 mmol·L-1时,果胶的流变性质变化不显著;添加2 mmol·L-1 Ca2+使甜菜果胶分子发生明显的交联。果胶分子量由只高压处理的2.25×105 Da显著增加到6.07×105 Da,Ca2+的添加浓度增加到20 mmol·L-1,果胶的分子量变为5.99×105 Da,与添加2mmol·L-1 Ca2+时没有显著差异,其流变性质变化亦不显著。相对于未添加Ca2+或Na+的甜菜果胶,添加0.05 mol·L-1 Na+也使甜菜果胶的屈服应力σ0显著增加,并且随着Na+浓度的持续增加,果胶的屈服应力σ0显著增加;而只有当Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时,甜菜果胶储能模量G’和损耗模量G"才发生明显增加。添加0.1 mmol·L-1 Na+的甜菜果胶,其果胶分子链相互交联成网状,果胶分子发生明显聚集,果胶分子量显著增加到11.95×105 Da;而当Na+浓度增加到0.6 mol·L-1时,果胶链呈棒状结构,果胶分子量显著降低到5.53×105 Da。[结论]超高压下Ca2+与Na+可能与甜菜果胶分子结合使其结构发生改变,进而影响甜菜果胶的结构及流变性质。