嗜热子囊菌光孢变种cbh1基因的cDNA克隆及在毕赤酵母的高效表达

以嗜热子囊菌光孢变种(Thermoascus aurantiacus var. levisporus)总RNA为模板，通过RT-PCR克隆出外切纤维二糖水解酶基因cbh1片段，采用RACE方法获得全长cDNA克隆，其全长为1 710 bp，编码一种由457个氨基酸组成的单肽，推导的氨基酸序列中1～19位为信号肽序列，GenBank的登录号为AY840982。将该片段克隆到毕赤酵母(Pichia pastoris)分泌型表达载体pPIC9K上，获得表达重组质粒pPIC9K/cbh1，转化毕赤酵母GS115，所得重组子经PCR验证后进行诱导表达，筛选出一重组子GSp-15,经144 h诱导后，外切纤维二糖水解酶表达量为1.17 mg/mL，产酶活力为20.3 U/mL。     

海巴戟果实软化相关基因McXTH的克隆和表达分析

【目的】了解诺丽果实软化规律,克隆木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶（XTH）基因,初步明确其表达模式。【方法】用果实硬度计测量后熟阶段的诺丽果实在25℃放置及乙烯利处理两种状态下的硬度变化。从诺丽果实采后0～48 h转录组数据中筛选差异表达的XTH候选基因。通过生物信息学分析,克隆目的基因全长,并利用荧光定量PCR技术分析基因表达模式,同时用便携式乙烯测量仪测定内源乙烯释放量。【结果】后熟阶段的海巴戟果实采后表皮硬度随贮藏时间增加而下降,且乙烯利处理后的软化趋势较室温自然放置更为显著。从海巴戟果实采后0～48 h转录组数据中筛选出基因XTH(DN16278g1)的表达量高、差异大。该基因具有完整的开放阅读框（ORF）,克隆测序后将其命名为McXTH,并将其提交Genbank获得登录号为ON512442。McXTH基因ORF全长1 062 bp,共编码353个氨基酸,与其他植物中的XTH基因氨基酸序列的相似性为75%～88%。RT-qPCR结果和内源乙烯释放量表明,在海巴戟果实成熟阶段McXTH的表达量与同时期的内源乙烯释放量在趋势上大体相同。【结论】海巴戟果实的软化受乙烯和关键基因XTH调控...     

鳙中焦磷酸盐水解酶的初步研究

本文采用离子色谱方法检测添加的焦磷酸四钠（TSPP）在新鲜碎鳙鱼肉中所发生的水解过程,并研究了焦磷酸盐水解酶（PPase）粗酶的特性。研究结果表明,添加到新鲜碎鳙鱼肉中的TSPP能被水解为单磷酸（Pi）;鳙鱼鱼肉中存在PPase,并且是水溶性蛋白。PPase粗酶水解TSPP的最适温度为50 ℃,最适pH为8.0。Mg2+、Mn2+和Co2+均可以激活PPase,但是Mg2+激活酶能力最强。Mg2+浓度为1mol•L-1时,PPase活性达到了0.023μmol•min-1•mg-1,显著高于其他两种金属离子的激活作用。葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）能够强烈抑制PPase活性;EDTA-Na2在浓度小于1 mol•L-1能激活酶,但浓度大于1 mol•L-1时却能够强烈抑制PPase活性。     

水稻糖苷水解酶基因OsBE1在叶绿体发育中的功能

叶绿体在植物碳水化合物代谢中起着至关重要的作用,然而有关碳水化合物代谢在叶绿体发育过程中的功能却知之甚少。从水稻中克隆了一个Oryza sativa Branching Enzyme 1 (OsBE1)基因,该基因编码一个糖苷水解酶13家族的蛋白。OsBE1与拟南芥AtBE1的一致性为66%,但与水稻典型淀粉分支酶的一致性仅约为40%。该基因的T-DNA插入功能缺失突变体osbe1幼苗白化,且其白化表型不能用外源糖类拯救。osbe1突变体幼苗最终在三叶期死亡。淀粉染色表明,osbe1突变体中淀粉的含量与野生型无明显差异。进一步的研究表明,osbe1突变体叶绿体数目较少,且无明显的基质片层结构。构建了OsBE1基因过量表达载体pCAMBIA1300-35S-OsBE1,并将其转化水稻中花11。获得的108株转基因水稻中,77株表现不同程度的黄化。本文初步揭示了碳水化合物代谢调控叶绿体发育的机制,并为深入研究糖苷水解酶BE1的功能奠定了基础。     

喀斯特地区泡核桃林土壤酶、微生物量及无机氮的动态研究

【目的】泡核桃林的土壤质地是决定核桃产量的重要因素。开展喀斯特地区泡核桃林土壤肥力状况及微生物群体功能年际变化的研究,不仅有助于指导泡核桃科学高效地生产,而且能为该地区的石漠化治理、土地修复实践提供理论基础。【方法】对喀斯特地区不同种植年限（4、5、6、7 年）泡核桃林土壤酶活性、微生物生物量（碳、氮）及无机氮（硝态氮、铵态氮）的变化及其相关性进行测定和分析。【结果】（1）泡核桃种植 5、6 年后,土壤酶活性普遍高于种植 4、7 年。（2）随着种植年限的增加,微生物量碳呈先增后降的趋势,而微生物量氮逐渐增加,且种植 5、6、7 年后差异不显著;泡核桃种植 4 年后的微生物量碳氮含量均极显著低于其他年限。（3）随着种植年限的增加,铵态氮含量呈波动式变化,硝态氮先增后减,且种植 6 年后的硝态氮含量极显著高于其他年限处理。（4）酶活性、微生物量和无机氮含量均随着土层深度（0~10、10~20、20~30 cm）的增加而降低,显示出明显的“表聚现象”。（5）酶活性、微生物量和无机氮含量三者之间具有不同程度的相关性。【结论】总体来看,泡核桃林的建立有利于喀斯特地区的土壤发育。在泡核桃种植 7 年后,应注重水肥管理以提升泡核桃果实的质量,同时为该区的生态恢复提供基础条件。     

肥料及增效剂对黑土无机氮水解酶和大豆产量影响研究

研究设化肥(CK,掺混肥200 kg hm-2)、无肥(WF,掺混肥0 kg hm-2)、化肥+增效剂(HZ,CK+增效剂20 kg hm-2)、秸秆+有机肥+化肥(JYH,秸秆7500 kg hm-2+有机肥30000 kg hm-2+CK)、秸秆+有机肥+化肥+增效剂(JYHZ,JYH+增效剂20 kg hm-2)5个处理,用田间试验方法,研究了秸秆、有机肥、化肥及增效剂对黑土含水量、无机氮含量、水解酶活性、大豆产量及构成因子的影响。结果表明:(1)大豆苗期(VE)持续干旱、分枝期(V6)持续降雨条件下,各处理对0～20 cm土层土壤含水量未产生显著影响,但JYH、JYHZ处理可导致20～40 cm土层土壤含水量显著增加;大豆盛花期(R2)至成熟期(R8),WF、HZ处理0～20 cm土层土壤含水量显著高于JYH、JYHZ处理,秸秆、有机肥处理在保持表土水分方面劣势明显。(2)大豆生育前期(VE、V6、R2)CK、WF、HZ处理NH4+-N高于JYH、JYHZ处理,而R8期JYH、JYHZ处理显著高于其他处理。VE至R8期,秸秆、有机肥处理可显著提高土壤NO3--N含量,增效剂可不...     

葡萄霜霉菌糖基水解酶基因家族的生物信息学分析

【目的】分析预测葡萄霜霉菌糖基水解酶（Glycoside hydrolases,GHs）基因家族,为深入研究GHs基因在葡萄霜霉菌致病过程中的作用机理提供理论依据。【方法】利用SignalP 5.0 Server、Cluster W、MEGA 6.0和MEME等生物信息学相关软件对已发表的葡萄霜霉菌全基因组60个GHs基因的基本特征、基因组分布特点及其编码蛋白保守基序、结构域和亚细胞定位等进行生物信息学分析。【结果】葡萄霜霉菌60个GHs基因编码的蛋白长度在128~774 aa,且大部分集中在200~500 aa,其中53个蛋白具有信号肽,蛋白质分子量在14.90~85.45 kD,理论等电点（pI）在3.85~10.39;这些基因在基因组中分布不均匀,其中有27个GHs基因存在串联重复和成簇聚集分布现象,数目最多的3个GHs家族（GH131、GH17和GH6）集中分布在7个scaffold中;序列比对和系统发育进化树分析发现,串联重复和成簇聚集分布的GHs基因处于同一个分支中;motif富集分析发现3个不同的motif,且motif2在葡萄霜霉菌GH6、GH17和GH131等3个家族基因中保守,结构域分析推测大部分GHs家族基因均参与细胞壁的生物过程;亚细胞定位预测结果表明,有53个GHs蛋白定位于细胞外,3个定位在细胞质内,4个定位于线粒体上。【结论】葡萄霜霉菌在侵染寄主的过程中可能会分泌多种GHs酶类来破坏细胞壁的结构,以帮助其在寄主植物中成功定殖。     

棉蚜保幼激素环氧水解酶基因克隆及表达初步分析

保幼激素环氧水解酶(Juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH)在保幼激素(Juvenile hormone,JH)的代谢途径中起重要的降解作用。为初步分析JHEH在棉蚜(Aphisgossypii Glover)生长发育中可能存在的功能,本研究通过转录组测序并结合RACE技术,克隆AgosJHEH基因,其开放阅读框为1401 bp,编码466个氨基酸,预测蛋白质分子量为52.6kDa,等电点8.19。N末端存在由20个氨基酸组成的疏水性信号肽序列,存在催化三联体Asp(230)、Glu(408)、His(437)氨基酸残基以及阴氧离子洞Tyr(304)、Tyr(378)和HGWP花样结构氨基酸残基,与豌豆蚜氨基酸序列有很高的同源性。RT-qPCR结果表明AgosJHEH在棉蚜无翅若虫3、4龄表达量显著低于其他龄期,在无翅成虫中各生命时期没有显著差异,有翅成虫腹部显著低于翅中的表达量。本研究首次对AgosJHEH进行结构分析及功能预测,为深入理解其对棉蚜JH滴度的调控机制及开发新型杀虫剂奠定基础。