锯角豆芫菁法尼基焦磷酸合酶的cDNA克隆、序列分析及原核表达

【目的】法尼基焦磷酸合酶（farnesyl pyrophosphate synthase,FPPS）是单萜和倍半萜生物合成途径分支点的关键酶,获得芫菁法尼基焦磷酸合酶基因（FPPS）是探究其与斑蝥素生物合成途径关系的基础。论文旨在克隆锯角豆芫菁（Epicauta gorhami Marseul）FPPS,预测该基因及其编码蛋白的结构、性质与功能,并实现其编码蛋白的原核表达。【方法】首先根据已知昆虫FPPS编码蛋白的保守区序列,利用CODEHOP软件设计简并引物,利用RT-PCR获得锯角豆芫菁的cDNA模板,巢式PCR扩增锯角豆芫菁FPPS保守区;随后根据所得的保守区片段设计特异性引物,运用RACE技术分别克隆锯角豆芫菁FPPS 3′和5′端序列;然后根据预测的FPPS开放阅读框（ORF）设计ORF区特异性引物,巢式PCR扩增编码区序列;最后用DNAMAN拼接获得锯角豆芫菁的全长cDNA序列。运用DNAMAN、MEGA 5.05、ProtParam及TargetP 1.1 Server等多种生物信息学软件对该基因全长cDNA序列、Fps系统进化关系及其基本理化性质、FPPS蛋白的亚细胞定位等进行分析;将锯角豆芫菁FPPS与pET28a（+）连接,构建原核表达载体pET28a（+）-EgFPPS并将其转入大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中,IPTG诱导融合蛋白的原核表达。分别收集不同诱导时间段的菌液,SDS-PAGE检测融合蛋白的表达情况。将高效表达时段收集的菌液超声波破碎后,分离上清及沉淀并进行煮沸处理,SDS-PAGE检测融合蛋白的可溶性;Western Blot印迹杂交验证目的蛋白的表达。【结果】获得锯角豆芫菁法尼基焦磷酸合酶基因FPPS全长cDNA序列,命名为EgFPPS （GenBank登录号KC840040）,序列分析结果表明,该基因全长1 857 bp,其中5′非编码区146 bp,3′非编码区436 bp,开放阅读框1 275 bp,共编码424个氨基酸,其编码的蛋白分子质量约为49.2 kD,理论等电点pI为8.89,预测分子式为C2192H3457N605O632S25,不稳定系数为38.62,总平均亲水系数为-0.429,为疏水的稳定蛋白。序列分析发现,锯角豆芫菁与其他6种昆虫FPPS在氨基酸水平上具有72.56%的同源性,且其近N端具有R**S四肽基序,此外还包含7个异戊烯基转移酶保守区和两个典型的DD**D的天冬氨酸富含区。系统发育树显示锯角豆芫菁与鞘翅目拟步甲科昆虫赤拟谷盗进化关系最近。EgFPPS的亚细胞定位进行预测发现其N端具有一段明显的线粒体靶向肽。原核表达结果表明,该蛋白在终浓度为1 mmol•L-1的IPTG诱导4 h即能实现融合蛋白的高效表达;融合蛋白的可溶性检测表明该蛋白主要以包涵体的形式存在;Western Blot印迹检测也证实大肠杆菌DE3中表达了一个分子量约为49 kD的蛋白质,与预测分子量大小基本一致。【结论】成功从芫菁科昆虫克隆得到FPPS,并成功实现了其编码蛋白的原核表达,为后期探索其在芫菁科昆虫体内斑蝥素生物合成途径中的功能提供理论基础。     

三江平原草甸土水田土壤酶活性的演变特征

[目的]明确三江平原水田土壤酶活性的演变特征。[方法]以三江平原水田土壤类型(亚类)草甸土为调查对象,采用室内分析方法,揭示土壤酶活性随水田垦殖年限的变化趋势。[结果]旱田土壤开垦为水田后,随垦殖年限的增加,草甸土水田土壤酶活性有不同程度的变化趋势;耕层草甸土脲酶活性随垦殖年限的增加均显著降低,草甸土犁底层脲酶活性在垦殖为水田后降低;随垦殖年限增加,草甸土垦殖为水田后磷酸酶活性在各层均表现降低趋势;草甸土过氧化氢酶活性在垦殖为水田后犁底层和心土层表现降低趋势,而耕层有增加趋势;草甸土垦殖为水田后转化酶活性在耕层和犁底层降低,在心土层上升。[结论]草甸土在垦殖为水田后土壤酶活性演变速率不同。     

小麦施用多效唑技术研究

上世纪80年代初,英国ICI公司推出广谱植物生长延缓剂——三唑类化合物,稍后,日本也推出同类化合物。 多效唑（MET）是江苏省在我国率先开发的三唑类生长延缓剂,1984年由江苏农药所和建湖农药厂合成。多效唑早期主要用于果树、花卉的矮化栽培。     

3-卤苯基芳香胺去甲斑蝥素衍生物对油菜菌核病菌的抑菌机理

为探究斑蝥素衍生物对核盘菌Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary的抑菌活性和抑菌机理,测定了5种3-卤苯基芳香胺取代去甲斑蝥素(BY、BY-1、BY-2、BY-3和BY-4)对核盘菌的菌丝生长和菌核形成的影响,采用离体叶片法测定了其对油菜菌核病的相对防效;并通过测定斑蝥素衍生物处理菌...     

浅谈我国的新型职业农民培育

我国正处在加快现代化进程和全面建成小康社会的关键时期。我国要发展现代农业,保障国家粮食安全,持续增加农民收入,急需大量培育新型职业农民。实践证明,教育培训是大举提升农民生产经营水平,提高农民素质的最直接、最有效的途径,也是开展新型职业农民培育的关键环节和基础工作。     

园艺植物昆虫学课程教学改革探讨

针对园艺植物昆虫学课程在课程计划调整后的实际情况,并结合高校复合型人才的培养目标,从调整和优化理论与实验教学内容及教学方法等方面进行改革,实践证明:这些教学改革措施提高了教学质量,取得了明显的教学效果。     

我国耕地土壤污染现状及应对措施

耕地是珍贵而有限的自然资源,我国农产品质量的安全与耕地质量密切相关,关系着国家粮食安全。为保护耕地、防止耕地土壤污染,实现农业可持续发展。本文对我国土壤污染的现状进行了分析,论述了土壤污染对农业生产的影响及应采取的防治措施。     

沾化冬枣落果原因分析及防落技术要点

分析了造成沾化冬枣落果的6个生理因素和2个外界因素,着重介绍了加强水肥管理、修剪拉枝缓和树势、开甲、喷施激素及微量元素、放养蜜蜂、花期喷水和蔗糖、树干上涂粘虫胶、加强病虫害防治等7种防落技术要点。为沾化冬枣的丰产管理提供了重要的技术依据。     

草莓育苗期主要病害及防控技术

本文作者对草莓苗期普遍发生并危害严重的炭疽病、红中柱根腐病等病害的识别和综合防控技术做了详细的讨论,并和相似病害做了比较鉴别,以提高草莓种植户搞好病害防控技术,实现增产稳产。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶片光合机构的保护作用

以0.1、0.3、0.5 mmol/L的水杨酸(SA)预先处理灌浆期的小麦叶片,然后进行不同温度和照光处理,探讨水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶片psbA基因表达和PSⅡ功能的影响。结果表明,叶面喷施水杨酸可有效调节抗氧化酶SOD、APX的活性,降低叶片MDA的含量,维持较高的光合速率(Pn),减轻逆境对光合机构的破坏。RT-PCR分析结果也显示,水杨酸可以促进小麦psbA基因的表达。其中,以0.3 mmol/L的水杨酸效果最好。