改变NADH代谢途径对米根霉酵解的影响

适宜的NAD+水平,对提高以糖质原料为底物的工业发酵速度具有重要意义。以米根霉As 3.3461为研究菌株,通过改变发酵过程中溶氧量和烟酸添加量,调节胞内NADH代谢途径,胞内ATP水平随之发生改变。ATP水平降低,糖酵解过程中关键酶PFK,HK,PK活性增加,使丙酮酸转化率增加。丙酮酸分支点关键酶LDH和ADH活性受能量代谢和糖酵解关键酶活性的影响,导致主要代谢产物L-乳酸、乙醇产量发生改变。因此,通过调节米根霉胞内NADH代谢途径,对提高L-乳酸产量具有重要意义。     

低温驯化对绵头雪莲呼吸代谢及相关基因表达的影响

为了研究高山植物对低温驯化的生理及分子适应机制。本研究以西藏绵头雪莲愈伤组织为材料,检测4℃低温驯化0、6、9 d过程中呼吸速率变化,并基于转录组数据库分析低温驯化对呼吸相关基因表达的影响。结果显示,低温驯化(4℃)初期使绵头雪莲愈伤组织呼吸速率和糖酵解速率降低,但随着驯化时间延长至第9天,呼吸速率及糖酵解有所回升;在愈伤组织呼吸测定系统中加入代谢抑制剂(叠氮化钠和水杨基氧肟酸)发现,常温培养、4℃低温驯化6 d及9 d的雪莲愈伤组织细胞色素C途径占总呼吸比例分别为86.21%、82.11%和80.40%;而交替呼吸途径占总呼吸比例由13.79%升高到17.89%和19.60%;同时抗氰呼吸途径的关键酶交替氧化酶(AOX)家族中AOX1、AOX2表达量升高。此外,低温驯化使糖酵解途径相关的己糖激酶(HK)基因家族成员表达量升高,磷酸果糖激酶(PFK)基因家族成员中3个成员表达量也在低温驯化后发生了不同程度的升高;磷酸戊糖途径关键酶葡萄糖酸内酯酶(PGLS)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(PGD)基因部分家族成员表达量在低温驯化后显著提高。结果表明低温驯化使高山植物绵头雪莲发生了一系列适应性变...     

甘蓝型油菜依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PFK)基因片段克隆及hpRNAi载体构建

依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PFK)是糖酵解途径的关键酶。本研究首先构建带有种子特异性napin启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-nap及带有组成型35S启动子和Nos终止子的植物表达载体2300-35S;然后用PCR法从甘蓝型油菜(BrassicanapusL.)中油119总基因组中扩增出依赖焦磷酸的磷酸果糖激酶(PFK)基因片段,再以扩增出的PFK基因片段作模板设计引物扩增出一个相应的小片段。将两个PFK基因片段反向连接,插入到植物表达载体2300-nap的napin启动子和nos终止子之间,植物表达载体2300-35S的35S启动子和nos终止子之间,分别构建成可转录表达出发夹RNA(hairpinRNA,hpRNA)结构的种子特异型和组成型油菜RNA干扰载体,为今后油菜利用RNA干扰(RNAi)提高含油量的基因工程研究奠定了基础。     

灵芝不同生长期子实体多糖含量及糖代谢相关酶活性研究

研究灵芝(Ganoderma lucidum Karst)不同生长阶段子实体多糖含量和糖代谢相关酶活性的变化,初步探讨灵芝子实体多糖含量变化的酶学机制。以袋料栽培灵芝为试材,采用苯酚-硫酸法测定子实体多糖含量,分光光度法测定糖代谢相关酶活性。结果表明,3种糖代谢相关酶(己糖激酶、α-磷酸葡萄糖变位酶、磷酸葡萄糖异构酶)的活性变化趋势与子实体多糖含量的变化趋势基本一致。菌蕾期子实体多糖含量最低,为11.7mg/g。从菌蕾期开始,随着糖代谢相关酶活性逐渐升高,子实体多糖含量逐渐增加,在子实体成熟后孢子弹射前达到最大值,为23.3mg/g,此时,己糖激酶、α-磷酸葡萄糖变位酶、磷酸葡萄糖异构酶的活性也达到最大值,分别为23.9、25.1、18.7U/g。之后子实体多糖含量随着糖代谢相关酶活性的显著下降而降低,孢子弹射后,子实体多糖含量仅为16.3mg/g。三种糖代谢相关酶活性与灵芝子实体多糖含量呈现正相关,推测己糖激酶、α-磷酸葡萄糖变位酶、磷酸葡萄糖异构酶是灵芝多糖合成的关键酶。     

己糖激酶调控‘赤霞珠’酿酒葡萄蔗糖分解代谢

以酿酒葡萄(Vitis viniferaL.)‘赤霞珠’果实为试材,研究己糖激酶与蔗糖分解代谢关键酶[可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶(分解方向)]在果实发育过程中的关系,以期为己糖激酶对蔗糖分解代谢的调控提供知识。利用高效液相色谱(HPLC)分析了发育期‘赤霞珠’葡萄果实中蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,测定了其己糖激酶、酸性转化酶和蔗糖合酶活性变化趋势。研究表明,果实整个发育过程中,蔗糖含量极微,己糖激酶表现出与葡萄糖、果糖相反的梯度变化;葡萄糖和果糖含量低时,可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶的活性开始上升;葡萄糖和果糖含量高时,可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶的活性降低。相关性分析表明,蔗糖含量与葡萄糖含量、果糖含量显著相关,葡萄糖和果糖含量与可溶性酸性转化酶、蔗糖合酶活性负相关,己糖激酶活性与所有因子负相关,但无显著相关。讨论后得出己糖激酶可能通过其催化活性调控葡萄糖和果糖的积累并反馈调节可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶。     

蓝光对灵芝菌丝体多糖积累和糖代谢相关酶的影响

旨在研究蓝光对灵芝菌丝生长速度、生物量、多糖及4种糖代谢相关酶的影响。以暗培养为对照,测定了蓝光处理的灵芝菌丝体的生长速度及生物量,采用苯酚-硫酸法测定了2种处理的灵芝多糖含量,同时测定了灵芝4种糖代谢相关酶的酶活性。研究发现,蓝光处理菌丝体的生长速度、多糖含量、己糖激酶(HK)活性、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)活性、磷酸葡萄糖异构酶(PGI)活性和α-磷酸葡萄糖变位酶(α-PGM)活性均高于黑暗对照,均是先升后降的变化趋势,蓝光处理菌丝体生物量积累高于黑暗对照。结果表明,蓝光可以促进灵芝菌丝体的生长,促进多糖的积累和相关酶的活性。     

反义Trxs基因导入对弱筋小麦豫麦18淀粉积累及淀粉合成关键酶表达的影响

以转反义硫氧还蛋白基因小麦TY18-99和TY18-100及其相应未转基因对照为材料,于2007-2009年通过盆栽试验系统研究了反义Trxs基因(anti-Trxs)导入对弱筋小麦豫麦18籽粒灌浆过程中淀粉积累、淀粉合成关键酶活性以及淀粉合成酶基因表达的影响。结果表明,反义Trxs基因对小麦籽粒淀粉积累有一定的正效应。2个转基因株系的总淀粉和支链淀粉的积累速率较对照显著提高;在整个籽粒形成过程中,反义Trxs基因导入显著提高了淀粉分支酶(SBE)活性。在籽粒灌浆中期和后期,反义Trxs基因导入显著提高了腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和可溶性淀粉合酶(SSS)活性,降低了颗粒束缚型淀粉合酶(GBSS)活性。实时荧光定量RT-PCR分析表明,反义Trxs基因促进了AGPase、SBE I和SSS (SSS I、SSS II和SSS III)基因的表达,抑制了GBSS I基因的表达。上述结果说明,反义Trxs基因导入后促进了AGPase、SBE I和SSS基因的转录,从而使籽粒灌浆期间的淀粉积累速率发生了改变,最终显著提高了总淀粉和支链淀粉的含量,降低了直链淀粉含量,进而提高了淀粉的支/直比,这可能是转基因小麦淀粉品质改善和产量提高的主要原因。     

不同发育期百香果品质及EMP-TCA代谢限速酶活性变化

为揭示黄金百香果果实发育过程中果实品质形成规律和糖酸代谢限速酶活性变化,本研究以黄金百香果为研究材料,测定黄金百香果果实外观品质、内在品质和EMP-TCA代谢限速酶活性等数据,并进行相关性分析。结果表明：(1)随着黄金百香果的果实发育,果皮厚度不断减少,可食率不断增加。(2)可溶性固形物(TSS)和可溶性糖含量逐渐上升,在T5时期(花后14周)均达到最大值,且在T7时期(花后16周)出现退糖现象;可滴定酸(TA)含量在T3时期(花后12周)含量最高。因此,T6时期果实风味最佳。(3) EMP-TCA代谢限速酶与果实糖酸含量具有相关性,TSS与磷酸果糖激酶、柠檬酸合酶呈负相关,与丙酮酸激酶、胞浆异柠檬酸脱氢酶呈正相关;可溶性糖与己糖激酶、丙酮酸激酶、α-酮戊二酸脱氢酶呈正相关,与柠檬酸合酶呈负相关;TA与己糖激酶、磷酸果糖激酶、柠檬酸合酶、胞浆异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶呈负相关,与丙酮酸激酶呈正相关。本研究结果为黄金百香果最佳食用期的选择和品质改善提供参考依据。     

外源葡萄糖增强高表达转玉米C4型pepc水稻耐旱性的生理机制

为揭示葡萄糖参与植物耐旱性的内在机制,以高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC) 基因(C4-pepc)水稻(PC)和受体“Kitaake”(WT)为材料,通过盆栽和水培试验,研究外施葡萄糖联合干旱处理下,功能叶片的光合参数、总可溶性糖及其组分、Ca²⁺、NO含量、己糖激酶活性、B类钙调磷酸酶(calcineurin B-like, CBL)与蔗糖非发酵1 (sucrose nonfermenting-1, SNF1)相关蛋白激酶(SNF1-related protein kinase 3s, SnRK3s)基因表达的变化。结果表明,在盆栽试验中,分蘖期外施3%葡萄糖联合干旱处理对水稻的产量及其构成因子影响不显著,而在孕穗期处理,PC的株高、穗数、每穗实粒重和单株产量均显著高于WT。在水培试验中,外施1%葡萄糖和12% (m/v)聚乙二醇6000 (polyethylene glycol-6000, PEG-6000)模拟干旱处理,均显著提高了PC功能叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)和羧化效率(CE),叶片内蔗糖和果糖的含量也均显著高于WT。值得关注的是,PC叶片己糖激酶(hexokinase, HXK)活性、CBL1/SnRK3.1/SnRK3.4/ SnRK3.21基因的相对表达量在外施1%葡萄糖联合12% PEG模拟干旱处理下均显著低于12%PEG处理,而NO含量则显著上升。相关性分析也表明,PC中Pn、胞间CO2浓度(Ci)和Gs分别与葡萄糖含量、HXK活性和SnRK3.16基因表达显著相关。外施葡萄糖处理可上调PC糖水平,下调其CBL和SnRK3s基因表达,诱导NO参与叶片气孔调节,从而增强保水能力,保持光合能力稳定,最终表现为耐旱。     

饲料中添加红景天对凡纳滨对虾抗氧化功能及盐度骤变适应性的影响

研究旨在分析饲料中添加红景天(Rhodiola rosea)对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)抗氧化功能及盐度骤变适应性的影响。将0、0.3、1、3 g/kg红景天分别添加到基础饲料，饲喂凡纳滨对虾28 d，然后进行低盐度(10)骤变实验，分析凡纳滨对虾血清T-AOC、GSH-Px、CAT活力及血细胞GSH-Px、CAT基因表达水平。双因素方法分析结果显示，红景天添加量和养殖与盐度骤变时间对血清GSH-Px、CAT活力和血细胞GSH-Px、CAT基因表达水平影响显著(P<0.001)，且红景天添加量和养殖与盐度骤变时间的交互作用对凡纳滨对虾T-AOC、GSH-Px、CAT活力和GSH-Px、CAT基因表达水平的影响均有统计学意义。简单效应分析结果显示饲料中添加0.3 g/kg红景天时，养殖与盐度骤变时间对凡纳滨对虾血清TAOC活力影响最小(F=2.338,P<0.001)；饲料中添加0.3 g/kg红景天时，养殖与盐度骤变时间对凡纳滨对虾血清GSH-Px(F=5696.236,P<0.001)、CAT(F=0.314,P<0.001)酶活力...     

饲料中不同蛋白质水平对半刺厚唇鱼幼鱼生长性能及消化酶活性的影响

为确定半刺厚唇鱼幼鱼的蛋白质需要量,以鱼粉和豆粕为蛋白源,添加鱼油、豆油、α-淀粉、纤维素以及适量的维生素和矿物质配制成试验饲料。蛋白质质量分数设置26%、30%、34%、38%、42%、46%等6个水平,饲养平均体重(12.51±0.15g)的半刺厚唇鱼幼鱼56 d后,以增重率、饲料系数和肠道消化酶活性为评价指标,分析不同蛋白水平的饲料对半刺厚唇鱼幼鱼生长和体内消化酶活性的影响。结果表明：在6个试验组中,增重率最大的为42P组,其次为38P组,两组之间显著不差异(P>0.05),增重率最小的26P组;饲料系数随蛋白质水平递增呈现出先逐渐减小后升高的趋势,其中42P组的饲料系数最小,其次为38P组,但两者差异不显著(P>0.05)。试验鱼肠道胰蛋白酶活性表现出随着饲料中蛋白质水平的增加而先升后降的趋势,其中38P组的胰蛋白酶活性最高且显著高于其它试验组(P＜0.05)。综上所述,考虑到饲料成本和对养殖水环境的氮磷排放率等因素,半刺厚唇鱼幼鱼配合饲料中适宜的蛋白质水平为38%。     

NAD-IDH亚基1基因在油菜花粉与种子发育过程中的表达规律

以甘蓝型油菜不同发育时期的花粉与种子为材料,开展了有关NAD-IDH亚基1基因表达规律的研究。结果表明,不同发育时期花粉与种子的NAD-IDH比活力均比叶片的高。花粉与种子发育过程中NAD-IDH比活力均呈抛物线状变化,这与亚基1基因的RNA定量斑点杂交和定量RT-PCR揭示的花粉与种子发育过程中NAD-IDH亚基1基因mRNA量的变化规律完     

转基因抗虫棉田二代棉铃虫的不完全生命表

 通过罩网和开放式观测相结合的方法,组建了单、双价抗虫棉田二代棉铃虫自然种群的不完全生命表,分析了消长的关键因素。与亲本常规棉相比,单、双价抗虫棉对棉铃虫一龄幼虫均有较好控制作用,Bt蛋白致死效应是抗虫棉田棉铃虫种群消长的关键因素。天敌捕食也是棉铃虫卵和一龄幼虫消亡的重要因素,捕食作用在抗虫棉及其亲本棉田相近。     

牛磺酸、晶体氨基酸对大菱鲆摄食、生长和饲料利用率的影响

为了研究大菱鲆(Scophthalmus maximums L.)在饲料中添加牛磺酸、晶体氨基酸对其生长、消化酶和饲料效率的影响。以初始平均体重为(16.47±0.01) g的大菱鲆为实验对象,进行为期10周的摄食生长实验,共制作4种饲料,以鱼粉为主要蛋白源配制成对照饲料;用花生粕、玉米蛋白粉、豆粕、小麦蛋白粉替代30％的鱼粉配制成植物蛋白源替代饲料,在此基础上分别添加1.0%的牛磺酸和1.9%的复合晶体氨基酸配制成添加牛磺酸和晶体氨基酸饲料。结果表明：与对照组相比,用复合植物蛋白源取代饲料中30%的鱼粉会显著降低大菱鲆的摄食率、特定生长率、饲料效率、鱼体粗蛋白、粗脂肪、灰分含量、肥满度指数和肠胰蛋白酶活力(P<0.05);与不添加牛磺酸和晶体氨基酸的植物蛋白源替代组相比较,添加1.0%的牛磺酸显著提高鱼的摄食率、特定生长率、鱼体粗蛋白、粗脂肪含量和消化酶活力(P<0.05),添加1.9%的复合晶体氨基酸显著提高鱼体粗蛋白、粗脂肪含量和肠胰蛋白酶活力(P<0.05)。在植物蛋白源替代部分鱼粉的饲料中添加1.0%的牛磺酸和1.9%的晶体氨基酸能促进大菱鲆的摄食和生长。     

RNA干扰对烟草NtPPO8基因沉默的效应分析

多酚氧化酶（PPO）是发生酶促褐变的关键酶,PPO活性过高会使烟叶变褐。为明确烟草NtPPO8基因对PPO活性的影响,建立降低NtPPO8基因表达量的病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）体系,探究使用RNA干扰技术对烟叶NtPPO8基因表达量及PPO活性的影响。以中烟100和K326为材料,分析在移栽后50d进行VIGS载体侵染的植株,并在侵染后10、20、30、40d分别测定NtPPO8基因表达量及PPO活性。结果表明,接种VIGS载体的转化植株,其中在侵染后20d时NtPPO8基因的沉默效率最高,为78.46%;随着侵染时间推移,NtPPO8基因的沉默效率逐渐降低,在接种后40d内有效表达;且转化植株中的病毒载体会随着植株的生长而向上传导,随着接种部位的上移,沉默效率逐渐降低。因此,研究建立VIGS体系能够有效沉默NtPPO8基因的表达,并且有效降低PPO活性,为提高烟叶耐烤性及降低烟叶褐变比例提供了新的思路和方法。     

两个棉花品种纤维发育关键酶活性变化特征及其与纤维比强度的关系

选择棉纤维比强度差异明显的2个品种,研究了棉纤维发育关键酶(蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶)活性的变化特征及其与纤维比强度的关系。结果表明,棉纤维发育过程中蔗糖合酶、β-1,3-葡聚糖酶活性变化特征在生化和mRNA转录水平上均存在明显的差异,影响纤维素的沉积特性及纤维比强度。高强纤维品种(科棉1号,平均比强度为35 cN·tex-1)的蔗糖合酶和β-1,3-葡聚糖酶活性及其基因表达量和维持高表达时间均高于低强纤维品种(德夏棉1号,平均比强度为26 cN·tex-1)。其中,高强纤维品种蔗糖合酶的基因表达量铃龄25 d时明显高于低强纤维品种,而β-1,3-葡聚糖酶的基因表达量则在铃龄10~25 d高于低强纤维品种。在纤维素形成过程中,高强纤维品种的纤维素累积平缓且纤维素累积持续期长于低强纤维品种,品种间差异程度受棉株果枝部位影响。在棉纤维发育过程中,Expansin、β-1,4-葡聚糖酶的基因表达量随铃龄的增加呈下降趋势(铃龄20 d时表达量显著下降),这与棉纤维形成过程(铃龄25 d前伸长较快,随后趋于停止)一致,且高强纤维品种维持高表达时间长与其纤维伸长期较长相吻合。     

鱼类食性的基因调控与遗传改良研究进展

食性是影响鱼类生长的重要性状,也是鱼类遗传改良研究中的一个重要内容;食性受多种因素调控,不仅与内在的遗传和生理因素如食欲、消化道结构有关,还与外在的饵料性质如蛋白来源、饲料适口性等有关;其中,相关基因的遗传调控是食性的主要决定因素。通过改良鱼类的食性,促使依赖冰鲜投喂或依赖活鱼饵料的养殖品种接受人工饲料,可扩大鱼类尤其是肉食性鱼类养殖产业的规模,提高养殖产业的经济效益。本文从鱼类食性的基因调控和改良研究方面进行综述,结合食性相关基因的多态性和人工饲料蛋白源等方面研究,以期为进行鱼类食性的遗传改良的研究提供帮助。     

植物体内的淀粉磷酸化

淀粉是植物主要储存碳水化合物的形式,是食品及工业应用中最重要的植物原材料之一。植物淀粉中的高度磷酸化作用,使磷酸酯淀粉含量增加,从而改善了淀粉的品质和理化性质。介绍了淀粉磷酸化作用的机制,概述了α-葡聚糖水合二激酶(α-glucanwaterdikinase,GWD)功能与磷酸化作用和淀粉代谢的关系及其生物学研究进展,在此基础上,讨论利用基因工程改良淀粉品质的可能途径以及今后的研究任务。     

矮牵牛DFR-A基因的克隆与表达分析

通过分离矮牵牛DFR-A基因,研究其在不同部位的表达规律和酶活性变化,为花色素苷合成的结构基因分离及其他研究奠定基础。基于已公布的矮牵牛DFR序列,直接从矮牵牛花瓣中分离了DFRA基因序列,利用实时荧光定量PCR技术研究其在不同器官中的表达特性,同时测定了不同器官中的DFR酶活性。（1）矮牵牛DFR-A基因cDNA序列为1473 bp,该基因最大开放阅读框为1143 bp,编码380个氨基酸。（2）DFR-A基因在矮牵牛各种器官中均有表达,但不同组织中表达量存在差异,在花药中的表达量最高,其次是初开和盛开花瓣中,各期花蕾中的表达量都较低,而在叶中表达量最低。（3）DFR酶在叶片及花药中几乎无活性。在初开花瓣中达到最高峰。（4）除花药以外的部位,DFR酶活性与DFR mRNA浓度存在线性相关性。矮牵牛DFR酶活性主要受转录调控,活性在初开花瓣中最高。