嫁接砧木对西瓜果实糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响

【目的】研究在果实发育过程中嫁接西瓜糖分积累及蔗糖代谢相关酶活性的变化,探讨不同砧木影响果实品质的机理。【方法】采用优质中小型西瓜早佳为接穗和对照,丝瓜、南瓜(铁木真)、葫芦(昌砧力士F1)、野生西瓜1号、野生西瓜2号为砧木,测定嫁接和对照西瓜果实在发育过程中果糖、葡萄糖、蔗糖的含量以及与蔗糖积累相关酶的活性。【结果】与对照相比,野生西瓜2号/早佳组合的果实糖积累极显著增高,而其他嫁接组合的糖积累均降低,丝瓜/早佳组合的果实糖含量最低;自根和嫁接西瓜果实发育过程中蔗糖转化酶(Inv)活性降低,蔗糖磷酸合酶(SPS)活性升高,蔗糖合酶(SS)在西瓜果实发育后期主要起合成作用,促进果实蔗糖积累,蔗糖代谢相关酶净活性值增大。在整个果实发育过程中,Inv、SPS、SS共同作用于嫁接西瓜和自根西瓜果实的糖分积累及构成;嫁接和对照西瓜果实以己糖积累为主,蔗糖积累为辅。【结论】砧木不同,西瓜果实的糖分积累量也不同,其中野生西瓜2号对早佳西瓜品质影响最小,可以作为优良的嫁接砧木在生产实践中应用。     

一品红转化酶基因片段的克隆和序列分析

根据植物酸性转化酶基因的保守区序列,设计1对PCR引物,以一品红基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长约500 bp的DNA片段,克隆入pM D-18T载体,测序结果表明:获得1个一品红酸性转化酶基因家族的成员,该基因片段长523 bp,编码173个氨基酸,属于开放阅读框的一部分,不含内含子。在G enB ank中进行同源性检索的结果表明,该成员编码的氨基酸与其他植物细胞壁酸性转化酶编码的氨基酸同源性较高。     

微生物发酵床垫料酶活性变化研究

于福建省福清市国家现代农业示范园的微生物发酵床养猪栏内采集0~50cm垫料层样品,对微生物发酵床不同方位及不同深度垫料进行酶活性研究,测定其蔗糖酶、纤维素酶、半纤维素酶、中性与碱性磷酸酶,探讨酶活性变化规律。结果表明:在0~50cm的垂直深度,随着深度的加大,酶活性显著下降,为微生物发酵床作用机理及垫料发酵程度提供理论参考。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.     

杨梅酸性转化酶基因cDNA分离及表达分析

杨梅果实富含蔗糖,酸性转化酶是蔗糖代谢关键酶,根据植物酸性转化酶基因保守区序列设计引物,提取杨梅叶片RNA,逆转录获得cDNA,以此为模板通过PCR技术扩增到长度为516bp的基因片段,克隆入pMD18-T载体中,命名为MrIVR1(GenBank:DQ339699)。测序及同源性检索表明,该基因推导氨基酸序列与君子兰、葡萄、草莓、胡萝卜等酸性转化酶基因氨基酸序列同源性为60%～69%。运用ClustalX软件对植物转化酶基因进行了系统树分析,结果显示,MrIVR1编码的蛋白质属于细胞壁酸性转化酶。半定量RT-PCR表达分析显示,MrIVR1基因在杨梅果实发育早期表达量最高,随着果实的发育表达量下降,在成熟果实中表达水平较低。     

赤霉素对发育的大豆种子中同化物卸出和积累的影响

用微注射法将不同浓度的赤霉素 (GA3 )引入开花后 30 d的大豆种子幼胚的 2片子叶中间的质外体空间 ,同时给叶片饲喂 14 CO2 ,以种皮和子叶中放射性强度来比较分析 GA3 对同化物卸出的影响。分析了种皮和子叶中的酸性转化酶活性 ,发现 GA3 1× 10 -5mol.L-1使种皮中酸性转化酶活性提高而子叶中酶活性降低 ,从而促进种皮同化物的卸出和向子叶的分配。实验结果还表明 ,引入 GA3 影响了种子内源脱落酸 (ABA)水平 ,而且子叶中的 ABA含量变化和同化物积累相关 ,GA3 1× 10 -5mol.L-1使子叶中 ABA水平上升 ,伴随总糖、蔗糖和蛋白质的积累增加 ,GA3 1× 10 -4 mol.L-1却使 ABA水平下降 ,而且物质积累也减少     

免耕和秸秆还田对我国土壤碳循环酶活性影响的荟萃分析

【目的】探讨免耕和秸秆还田措施对我国农田土壤碳循环酶活性的影响,为有机物质转化和土壤健康提升提供科学依据。【方法】通过文献搜集,获得了目标文献56篇,建立了翻耕清茬（CT,507组）、翻耕+秸秆还田（SR,305组）、免耕（NT,291组）和免耕+秸秆还田（NTS,122组）处理对土壤碳循环酶（转化酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶）活性影响的数据库。采用数据整合（Meta-analysis）和增强回归树（BRT）的分析方法,探讨不同管理措施下土壤碳循环酶活性的差异,并量化气候特征、土壤特性和种植制度等因子对其影响程度。【结果】与CT相比,SR（28.0%）、NT（13.7%）和NTS（23.2%）处理显著增加（P<0.05）了土壤碳循环酶活性;SR、NT和NTS处理显著促进了转化酶活性,增幅分别为25.3%、16.2%和22.5%;SR处理对纤维素酶活性的增幅为36.6%。对于低土壤有机碳（SOC<10 g·kg^-1）而言,SR、NT和NTS处理对转化酶活性增幅分别为26.7%、24.2%和37.9%。在碱性（pH>7.5）土壤中,SR和NTS处理下转化酶活性分别增加了22.3%和28.7%。对于不同黏粒含量的土壤而言,黏粒含量<20%的土壤中SR和NT处理下转化酶活性分别提高了21.5%和22.3%;黏粒含量为20%—30%的土壤中SR、NT和NTS处理下转化酶活性增幅分别为26.1%、16.1%和25.3%。干旱指数较大（2—3.5和>3.5）时,SR（29.1%和20.5%）、NT（13.4%和17.0%）和NTS（9.0%和36.9%）处理均显著提高了转化酶活性。对于轮作种植制度而言,SR和NTS处理促进了转化酶活性,增幅分别为24.0%和29.4%;而在连作种植制度下,SR处理下转化酶活性提高了29.4%。对于不同试验年限而言,NTS处理对转化酶活性的提高幅度表现为：长期（>10年;39.9%）>中期（5—10年;31.7%）>短期（<5年;17.6%）;短期和中期秸秆还田（SR）均显著增强了转化酶活性,增幅分别为22.0%和27.3%。免耕和秸秆还田对转化酶活性的交互作用在SOC含量低（<10 g·kg^-1）、pH呈碱性（>7.5）、黏粒含量低（<20%）、干旱指数高（>3.5）、轮作和持续年限长（>10年）的土壤中较小。BRT分析结果表明,黏粒含量和土壤pH是影响SR处理对转化酶活性提高的主要因素,而SOC含量和干旱指数是影响免耕措施（NT和NTS）提高转化酶活性的主要因素。【结论】在我国实施免耕和秸秆还田措施,尤其是在SOC和黏粒含量较低或干旱指数较高的地区,对于转化酶活性的提高具有重要意义。     

木薯细胞壁酸性转化酶MeCWINCV5基因启动子的克隆和序列分析

[目的]了解MeCWINCV5在植物生长发育、激素调节和逆境胁迫应答中的功能.[方法]采用PCR方法从木薯基因组中分离MeCWINCV5基因启动子序列,考察MeCWINCV5对植物生长发育、激素调节和逆境胁迫应答的影响.[结果]分析显示启动子的长度为1170bp,合有TATA box和CAAT box等多个典型的真核生物启动子基本元件元件,还存在大量逆境胁迫诱导相关的顺式调控元件,如HSE、MBS、SARE、GARE-motif和TATC-box等多个与植物逆境胁迫相关的元件.[结论]MeCWINCV5基因启动子与逆境胁迫有关,在木薯抵御逆境胁迫的生理过程中具有重要作用.     

盐胁迫对番茄幼苗转化酶表达及糖代谢的影响

以栽培番茄(Ly cop ersicon escu lentum M ill.)品种中杂9号6叶期幼苗为试验材料,在水培条件下研究了50,100,200,400 m g/L N aC l胁迫处理对番茄幼苗根系和叶片转化酶活性表达,及叶片中葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉代谢的影响。结果表明,转化酶的表达水平与盐胁迫强度和时间有密切关系,根系中转化酶在50 m g/LN aC l胁迫后5和11 d,或100 m g/L N aC l胁迫5和13 d均有极显著高表达;200和400 m g/L N aC l胁迫后11 d有极显著表达;叶片对微盐和高盐伤害的抵御反应强烈,转化酶在50和400 m g/L N aC l胁迫后11 d有显著表达。与叶片中转化酶表达的胁迫强度和胁迫时间相关,叶片中葡萄糖、果糖和蔗糖水平提高;胁迫后至第11天,50,100和200 m g/L N aC l处理叶片中淀粉含量增幅随胁迫强度的增加而增大,而400 m g/L N aC l处理的增幅较小。     

薄荷蔗糖酶的化学修饰

采用NBS、PMSF、IAc、BrAc、SUAN、TNBS、PCMB、DTT以及金属离子和相关试剂在一定条件下选择性修饰蔗糖酶．结果表明：0．5mmol／L的PMSF使酶活性丧失95％,10／μmol／L的NBS使酶活性丧失93％0．5mmol／LNPCMB使酶活性降至12％,酶修饰呈一级反应,推测Trp、Ser的残基可能是薄荷叶片蔗糖酶的活啦必需基团,而His、Lys的残基不在薄荷蔗糖酶的活性中心．