枸杞Lb14-3-3基因家族cDNA克隆及生物信息学分析

在开花植物中,14-3-3蛋白对植物生长发育具有重要的调控作用。本研究在前期枸杞花药发育差异蛋白质组研究基础上,利用RT-PCR技术,从宁夏枸杞‘宁杞1号’花药中克隆了5条长度分别为768 bp、747 bp、777 bp、753 bp和777 bp的cDNA序列,分别命名为Lb14-3-3a、Lb14-3-3b、Lb14-3-3c、Lb14-3-3d和Lb14-3-3e,对Lb14-3-3a、Lb14-3-3b、Lb14-3-3c、Lb14-3-3d和Lb14-3-3e,5个基因编码蛋白质的结构预测发现,其蛋白质的分子量大小在60.91~64.14 kD之间,编码蛋白质的长度在248~259个aa之间,理论等电点在4.95~4.99之间,均为酸性氨基酸,且都为不稳定的亲水性蛋白。α-螺旋(Alpha helix)是这5个蛋白质二级结构的主要成分,三级结构主要是由α-螺旋构成的对称结构,具有高度的相似性。该家族蛋白既没有信号肽也无明显的跨膜区,亚细胞定位显示Lb14-3-3a定位在线粒体上,Lb14-3-3b和Lb14-3-3e定位在叶绿体上,Lb14-3-3c和Lb14-3-3d定位在细胞质中,Lb14-3-3a蛋白发生磷酸化修饰的可能性最高,Lb14-3-3b磷酸化的可能性最低。多序列比对分析显示,该家族蛋白之间的相似性为77.51%,具有高度的保守性。进化分析显示Lb14-3-3a与其它Lb14-3-3蛋白家族的亲缘关系较远,Lb14-3-3c和Lb14-3-3e,Lb14-3-3d和Lb14-3-3b处于同一分支,亲缘关系较近,Lb14-3-3家族蛋白与马铃薯、番茄、烟草等亲缘关系较近。研究结果为阐明该蛋白家族基因在枸杞花药发育过程中潜在的调控机理提供科学依据。     

宁夏区内五种豆科牧草氮素含量的研究

对宁夏地区五种常见豆科牧草紫花苜蓿、柠条、羊柴、沙打旺、胡枝子的氮素量含和粗蛋白含量进行了分析。结果表明，此五种豆科氮素含量大小为：羊柴＞紫花苜蓿＞沙打旺＞柠条＞胡枝子。同株牧草而言，上部氮素含量极显著高于下部（P＜0．01）。试验为宁夏地区优质牧草品种选择提供理论依据。     

枸杞花药线粒体分离纯化方法

为了获得高质量的枸杞花药线粒体,本文介绍了一种差速离心分离纯化枸杞花药线粒体的方法。通过Jannus Green B显色反应、线粒体跳动特性以及电镜观察鉴定,结果表明采用本差速离心法提取的线粒体纯度高、活性强、结构完整。进一步通过琼脂糖电泳、光密度值及核特异引物PCR检测表明,由该线粒体裂解的mtDNA不仅纯度高、质量好,而且得率高。本差速离心法具有简捷、高效和经济等优点。用该方法获得的线粒体完全能够满足线粒体基因组、蛋白质组等相关分子生物学研究要求。     

枸杞LbXEGIP1基因的克隆与生物信息学分析

内切葡聚糖酶抑制蛋白(XEGIP)在植物防御病原菌侵袭中扮演了重要角色。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)‘宁杞1号’为试验材料,采用RACE技术从枸杞花药cDNA中成功克隆了枸杞的XEGIP1基因,命名为LbXEGIP1,GenBank登录号为MG744343。结合生物信息学方法对LbXEGIP1基因编码的蛋白质进行理化性质、信号肽、亚细胞定位、蛋白结构以及系统进化等方面的预测分析。结果表明,该基因CDS序列全长1 290 bp,编码429个氨基酸,预测蛋白分子量为47.39 kD,等电点为8.59,是一个含有一个跨膜区和信号肽区域,脂溶性的稳定蛋白,它的亚细胞定位于细胞分泌途径中。LbXEGIP1属于天冬氨酸蛋白酶A1亚家族,在其N端和C端分别具有葡聚糖酶抑制子结构域。在其二级结构中无规则卷曲所占比例最高(35.66%),其次是延伸链(30.77%)。系统进化分析表明LbXEGIP1蛋白与甜椒中的XEGIP亲缘关系最近。枸杞XEGIP1基因的克隆及生物信息学分析,为后续研究该基因的功能以及枸杞病虫害的防治方面提供了依据。     

盐胁迫下宁夏枸杞根系Na~+、K~+平衡及抑制剂对其影响的研究

以宁夏枸杞为试验材料,利用非损伤微测技术及原子吸收分光光度法,研究NaCl胁迫下枸杞根系中Na~+、K~+吸收转运及质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白抑制剂阿米洛利和质膜H~+-ATPase抑制剂矾酸钠对宁夏枸杞根系离子平衡的影响。结果表明:随着NaCl胁迫浓度的增加,枸杞根系中Na~+含量总体升高,与对照差异不显著;K~+含量呈先升后降趋势;Na~+/K~+呈先降后升趋势,且低于对照;Na~+外排先增加后减少,K~+外排降低,且显著高于对照。随着胁迫时间的延长,枸杞根系中Na~+、K~+含量增加,Na~+外排逐渐减慢,K~+外排增加;阿米洛利与矾酸钠均显著降低了盐诱导下的Na~+和H~+内流。NaCl胁迫下宁夏枸杞根系借助于其质膜上的Na~+/H~+逆向运输系统,将胞内过量的Na~+排出胞外,同时抑制K~+外排,保持细胞内较低的Na~+/K~+,维持胞内Na~+、K~+平衡,从而表现出较强的耐盐性。     

硒砂瓜根际促生菌筛选鉴定及其促生效应研究

研究旨在筛选获得硒砂瓜根际促生菌,为硒砂瓜微生物肥料的开发利用提供土著菌种资源和理论基础。以宁夏地区特有经济作物硒砂瓜根际土壤为材料,采用稀释平板法分离土著细菌,对筛选到的50株菌进行溶磷、产铁载体、产吲哚乙酸(IAA)以及固氮能力评价,结合16S rDNA序列分析对优良促生菌进行鉴定,并选定9株优良促生菌,研究其对硒砂瓜幼苗的促生作用。结果显示,50株菌中有22株解磷菌株的溶磷量在7.12～64.54 mg·L^-1之间;有30株具有产铁载体能力的菌株,定量结果表明其中11株为高产铁载体菌株(A/A_r<0.5);有18株具有分泌IAA能力的菌株,分泌量在3.70～58.94 mg·L^-1之间;有9株菌在阿须贝平板上经5次传代仍能正常生长,初步确定其具有固氮能力。筛选得到的20株优良促生菌分别隶属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、变形杆菌属(Proteus),其中6株菌兼具以上4种促生活性,11株菌兼...     

枸杞糖碱成分及其与土壤肥力间的关系研究

通过测定宁夏8个不同产区枸杞头茬果和盛果期果实中总糖、甜菜碱含量,研究枸杞中这两种成分的含量和比值变化以及它们与土壤肥力因子间的相互关系。结果表明:枸杞头茬果中总糖、甜菜碱含量均大于盛果期,而糖碱比在两茬间无显著性差异,但多数处于中糖中碱的优质枸杞范围内;土壤中的速效磷和速效钾是影响枸杞果实糖碱比的关键肥力因子。     

大豆种子发育过程中差异表达蛋白的蛋白质组分析

采用蛋白质组学技术研究了大豆N2899种子发育过程中蛋白质的差异表达。运用PDQuest软件比较分析不同发育时期（15,20,30,40,50 DAF和成熟种子）大豆种子蛋白的双向电泳图谱,在考染的2-D胶上共检测到337个蛋白点。有些蛋白质在整个发育过程中都出现,而另外一些只出现在发育早期或成熟的种子中。利用基质辅助-激光解吸／电离-飞行时间-质谱（MALDI-TOF-MS）技术,分析了不同发育时期30个差异表达蛋白,并用Pro-found（http：／／www．prowl．rockefeller．edu）工具,对质谱产生的肽质量指纹（PMF）数据进行NCBInr数据库检索,结果鉴定了18个蛋白质。比较发现,这些蛋白主要参与种子的成熟（如伴豆球蛋白）、逆境胁迫反应（如抗坏血酸过氧化酶）、细胞分裂（如Skp1）和蛋白运输（如钙网蛋白）等。研究表明,种子发育过程十分复杂,所鉴定的蛋白质,可为从分子水平上研究大豆种子发育进程中蛋白的积累和调控奠定基础。     

猪场污水高氨氮负荷处理过程中温室气体的排放特征

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明：A/O工艺CH₄平均排放通量为1 454.76 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N₂O平均排放通量为101.25 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO₂^--N的积累会促使N₂O排放,但对CH₄排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N₂O的主要排放途径。     

中试膜生物反应器中猪场沼液部分亚硝化快速启动试验

膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)具有出水水质好、污泥龄(Solid RetentionTime,SRT)长等优势,该研究在中试MBR中开展猪场沼液部分亚硝化工艺研究,为部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺在实际工程上的示范应用提供技术参数。结果表明,常温状态下控制反应器内溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)在0.2～0.5 mg/L,p H值8.0±2.0条件下,成功启动并稳定运行部分亚硝化工艺,亚硝酸盐氮积累率保持稳定,最高达到87.95%,出水的亚硝酸盐氮和氨氮浓度比值稳定在1.1∶1,达到进行厌氧氨氧化反应的基质需求。部分亚硝化过程中,氨氧化细菌活性明显的提高且维持在(0.4±0.02)g/(g·d)。反应器内微生物多样性增加,菌群结构发生明显变化,优势菌门由Chloroflexi(绿弯菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)变为Proteobacteria(变形菌门),Nitrosomonas(亚硝化单胞菌)成为反应器内的优势菌属。