施肥对烤烟土壤微生物群落结构多样性及蔗糖酶活性的影响

为给烤烟的可持续生产和科学施肥提供理论依据,采用盆栽试验探讨了施肥对烤烟土壤微生物群落结构多样性及蔗糖酶活性的影响,并分析了二者的相关性.结果表明:化肥配施有机肥和有机肥处理有利于土壤微生物生长和繁殖,细菌、真菌、放线菌及微生物总PLFAs的含量比不施肥处理提高幅度为17.56％～61.58％,以有机肥处理PLFAs含量提高最为显著,各处理的高低趋势均为:有机肥＞化肥配施有机肥＞不施肥＞化肥.施肥处理显著提高了烤烟土壤微生物的多样性、均匀度和优势度指数,增加细菌/真菌比值,说明肥料的施入,改善了土壤微生物生态环境,丰富土壤微生物种群.施肥还提高土壤蔗糖酶活性,化肥配施有机肥和有机肥处理显著高于化肥,并与土壤各类微生物PLFAs的含量显著相关.由此可见,在烤烟种植过程中,从土壤微生物角度来看,化肥配施有机肥和施有机肥均对土壤健康有利.     

太谷地区耕作土壤转化酶活性的研究初报

土壤酶参与了土壤中许多重要的生物化学过程,对土壤中营养元素的生物循环,有机质的转化和积累以及腐植质的合成与分解等,都起着十分重要的作用,与土壤其他性状相比,能较综合地反映土壤状况。由于转化酶广泛存在于高等植物,微生物中以及以孢外酶的形式存在于土壤中,因此,国内外许多学者如 Woksman,Hofman,周礼恺等均主张以转化酶活性作为土壤肥力的量度。本项研究通过对太谷地区耕作土壤转化酶活性的测定,应用太谷县土壤地力评价资料,对土壤转化酶活性及其与有关因子的相关性进行了分析探讨,结果表明,土壤转化酶活性与土壤有机质含量以及土壤全氮含量均有较好的正相关,而与土壤 pH 值有一定的负相关;以土壤转化酶的活性作为土壤肥力水平的量度是可靠的。     

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。     

Invertase Activities in Sheath-blight Infected Rice Selection Lines and Fungus Culture Filtrates

Infection of rice plants with Rhizoctonia solani, the sheath blight fungus, at the flowering stage resulted in an increase in acid invertase activity. Activity of the invertase(s) with optimum pH at 3.5 and 4.5 was higher in the susceptible plants compared to resistant plants. Healthy control plants had no change in invertase activity. An invertase of fungal origin produced in sheath blight fungus culture filtrates had an optimum acidic pH of 3.5. The increase in invertase activity observed in the later stages of infection in the susceptible plants compared to the resistant plants demonstrated a relation to fungal growth. These results suggested that the fungus produced an invertase for the hydrolysis of sucrose that resulted in alterations of source-sink relationships in the colonized cells. Thus, the increased invertase activity in the susceptible plants regulated the ratio of hexose to sucrose. This observation is further supported by the lack of a significant invertase increase in the resistant plants. Received 14 July 1999/ Accepted in revised form 9 December 1999     

甘蔗伸长盛期乙烯利处理对节间ATP酶和转化酶活性的影响

研究了甘蔗伸长盛期100mg/L乙烯利处理对3个甘蔗品种桂糖11号、桂糖15号和新台糖16号的Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶、中性和酸性转化酶活性的影响。3个品种间Ca2+-ATPase与Mg2+-ATPase的活性有差异,但相同品种的Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase的活性变化趋势基本一致。在甘蔗伸长盛期100mg/L乙烯利处理可以提高节间1的Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase的活性。在甘蔗伸长盛期节间2的中性和酸性转化酶表现基本一致的动态变化趋势。100mg/L乙烯利处理可以提高节间2中性和酸性转化酶活性。结果表明,在甘蔗伸长盛期乙烯利处理促进甘蔗蔗糖代谢活动,提高能量代谢水平,从而促进甘蔗生长。      

菠萝酸性转化酶基因家族初步生物信息学及表达分析

酸性转化酶（acid invertase, AIN）在菠萝采后蔗糖降解过程中起着重要作用,基于菠萝全基因组数据库,预测菠萝AIN家族基因并进行生物信息学分析,解析其在采后菠萝不同贮藏温度下的表达变化情况,为阐明AIN基因在采后菠萝果实贮藏特性中的作用奠定基础。以水稻AIN家族基因为探针,在菠萝全基因组中鉴定到2个菠萝细胞壁酸性转化酶基因（cell wall acid invertase, CWIN）和2个液泡酸性转化酶基因（vacuolar acid invertase, VIN）,分别命名为AcCWIN1、AcCWIN2、AcVIN1、AcVIN2,设计编码区引物进行测序验证,并进行生物信息学分析。进化分析结果表明,AcCWIN1、AcCWIN2和AcVIN1、AcVIN2蛋白分别归于细胞壁酸性转化酶和液泡酸性转化酶2个进化支上,且均属于糖基水解酶家族GH32,基因结构、保守域和保守基序均一致。荧光定量分析结果表明,菠萝果肉中AcVIN1和AcVIN2在果实采后贮藏过程中表达量升高,且AcVIN1在发生黑心病的部位大量表达,而AcCWIN1和AcCWIN2在采后贮藏过程中表达量逐渐降低,且随着贮藏温度的升高其表达量降低,预示AcVIN1、AcVIN2较AcCWIN1、AcCWIN2在菠萝采后蔗糖降解和黑心病的发生方面发挥着更为重要的作用。     

芒果中性/碱性转化酶MiNI基因的克隆与表达分析

采用RT-PCR技术克隆了1个编码NI基因的cDNA序列,命名为MiNI基因,并对不同来源的中性/碱性转化酶的分子特征及系统进化进行比较分析。结果表明：MiNI基因开放阅读框为2034 bp,编码677个氨基酸,相对分子量为76.6 kDa,理论等电点为6.24;生物信息学分析结果显示,NI二级结构α螺旋占38.85%,无规则卷曲占35.45%,伸展链占18.91%,β折叠占6.79%;MiNI具有glycoside hydrolase family 100结构保守域,与克里曼丁桔、龙眼、巴西橡胶树和番木瓜都具有一致的motif位点;MiNI基因编码的氨基酸序列与克里曼丁桔、龙眼氨基酸序列同源性最高;构建NI系统进化树分析表明,与芒果遗传距离最近的是克里曼丁桔,最远的是玉米和枸杞。qRT-PCR分析显示,果皮MiNI基因表达量远高于果肉;花后10~40 d,果皮MiNI基因表达量显著下降;花后40~100 d,果皮MiNI基因表达量维持在一个相对稳定水平;花后100~130 d,随着果实成熟,果皮MiNI基因表达量又显著上升;而花后10~40 d,果肉MiNI基因表达量显著下降,至果实发育后期果肉MiNI基因表达量始终处于极低水平。该研究为进一步了解MiNI基因在芒果果实蔗糖代谢过程中的作用以及从分子角度阐明芒果糖代谢机理奠定理论和技术基础。     

蔗糖转化酶家族基因进化、表达及对草莓果实糖分积累的影响

在草莓蔗糖碱性/中性转化酶家族基因(Fa.A/N-Inv)成员序列分析的基础上,以‘申阳’和‘红颜’草莓为材料,利用实时定量PCR技术分析了Fa.A/N-Inv家族基因在不同条件下的表达模式,利用分光光度法测定了果实发育过程中A/N-Inv酶活性,利用高效液相色谱法分析了果实发育阶段糖分积累规律。结果表明:(1)Fa.A/N-Inv是由8个成员组成的多基因家族;(2)4个Fa.A/N-Invs不仅具有组织特异性,还具有果实发育阶段特异性和品种特异性表达特点;(3)4个Fa.A/N-Invs的表达受细胞分裂素(BA)、赤霉素(GA)和生长素(IAA)诱导;(4)蔗糖和葡萄糖作为A/N-Inv酶促反应的底物和产物,分别对4个Fa.A/N-Invs转录表达起正、负反馈调节作用,此外蔗糖还可作为一种信号分子诱导Fa.A/N-Invs表达;(5)‘申阳’草莓A/N-Inv酶活性在绿果阶段低于‘红颜’,其余阶段均高于‘红颜’;(6)成熟果实中蔗糖含量‘红颜’(50.7 mg·g~(-1) FW)约为‘申阳’(23.2 mg·g~(-1) FW)的2倍。     

Effects of late planting on fiber quality and within-boll yield components as mediated by sucrose metabolism in cotton bolls

ABSTRACT

The objective of this study was to examine the effect of late planting on sucrose metabolism in cotton bolls and the relationship to fiber properties and within-boll yield components. Two cotton lines A201 and A705 were employed in a sowing date experiment where two temperature regimes during boll maturation period were created at mean daily temperature of 26.8°C, 28.3°C for early planting and 25.2°C, 23.1°C for late planting in 2016 and 2017, respectively. Boll size, seed mass per boll, seed index and fiber length were increased, and lint percentage was decreased by late planting. Greater cell wall invertase activity and the resultant hexose concentration in fibers were observed in late planting, and thus led to decreased osmotic potential accounting for the enhanced fiber length. Similarly, late planting increased the maximum of vacuolar invertase activity in ovules occurring at 5 days post anthesis (DPA) and hexose concentrations in embryos from 10 DPA afterwards which may favor embryo cell division, and thus increase final seed size. Our data indicate that acid invertase and hexose are implicated in the formation of within-boll yield components and fiber properties as affected by the lower temperature regime due to late planting.     

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。