热带海草海菖蒲不同组织中硝酸还原酶活力的研究

利用活体法研究了海南陵水新村湾热带海草海菖蒲不同组织中硝酸还原酶活力以及酶促反应条件因子pH、温度和KNO3浓度对酶活力的影响;pH设3个水平（7,8,9）,温度（20～40℃）和KNO3（50～250mmol·L-1）浓度各5个水平。研究表明：酶促反应温度和KNO3浓度对酶活力有显著影响,而pH对酶活力没有影响;海菖蒲的最佳酶促反应条件为：100mmol·L-1KNO3,0.5mmol·L-1Na-EDTA、磷酸缓冲液（pH=8.0）、10mmol·L-1葡萄糖和w=0.5%的正丙醇;温度为30℃。在最佳酶促反应条件下,海菖蒲叶、根和茎的鲜质量组织中硝酸还原酶活力大小分别为：1.01,0.08,0.001μmol.g-1.h-1。     

球孢白僵菌硝酸还原酶基因同源重组载体的构建

根据已报道球孢白僵菌(Beauveria bassiana)硝酸还原酶基因(nitrate reductase,NR)序列设计引物,从球孢白僵菌D1-5菌株基因组DNA中扩增并克隆该基因上下游片段NR1和NR2,成功构建了球孢白僵菌NR基因同源重组敲除载体,以期敲除球孢白僵菌的NR基因,建立白僵菌同源重组基因敲除体系。     

大豆异黄酮还原酶基因的鉴定及生物信息学分析

异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次级代谢产物,是大豆主要的功能活性成分之一。异黄酮还原酶(isoflavone reductase,IFR)是异黄酮分解途径的关键酶之一,在调控异黄酮含量及成分方面起着重要作用。本研究基于大豆全基因组测序数据,利用生物信息学方法鉴定了大豆异黄酮还原酶基因家族成员,并对其基因的序列特征、结构特征和遗传多样性进行了分析。结果表明:大豆异黄酮还原酶(GmIFR)家族含有17个成员,蛋白序列介于191(GmIFR07)和376(GmIFR11)个氨基酸之间,序列相似性为19.59%(Gm IFR07和GmIFR11)~98.43%(Gm IFR12和GmIFR17),结构分析表明这些基因内含子数目差异较大,2~6个不等,不均匀的分布在大豆的1、4、6、9、11、12和16号染色体上。     

茶树亚硝酸还原酶基因CsNiR的克隆及表达分析

以‘龙井43’茶树叶片的cDNA为模板,利用RT?PCR技术克隆了茶树亚硝酸还原酶基因（CsNiR）,得到完整的ORF全长为1 764 bp,编码587个氨基酸;所推导的氨基酸序列与垂枝桦（Betula pendula）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、菠菜（Spinacia oleracea）和水稻（Oryza sativa）的同源性均大于76%。生物信息学分析表明,CsNiR分子量为68.648 kD,等电点为6.12,为亲水性的非分泌蛋白;二级结构的预测显示,CsNiR具有完整的NiR 蛋白结构,含血红素蛋白β–化合物区域和4Fe-4S区域。实时荧光定量结果表明,该基因在成熟叶片中表达量高于一芽二叶和根。采用营养液水培3个茶树品种,在氮饥饿两周后分别供应正常氮素和低氮素（1和0.1 mmol · L^-1 NH₄NO₃）,qRT-PCR测定发现,正常氮素处理的2 h和6 h,诱导根CsNiR表达量显著增加,叶片中的表达量变化延迟到24 h之后,且变化幅度存在基因型之间的差异;低氮处理对CsNiR表达量的影响相对较小。因此,研究CsNiR基因的表达特性及其在茶树氮素利用中所发挥的作用,需结合茶树基因型、组织部位、供氮水平等进行综合评价。     

Arginase activity in Arabidopsis thaliana infected with Heterodera schachtii

The activity of arginase (ARGAH), which results in ornithine and urea production, is important for nitrogen metabolism in all organisms as well as for defence responses. The second‐stage juveniles of the cyst‐forming nematode Heterodera schachtii penetrate roots and induce the formation of a permanent feeding site. To determine whether infection with H. schachtii causes the induction of arginase, the expression was studied in Arabidopsis roots and shoots at the day of inoculation and at 3, 7 and 15 days post‐inoculation (dpi). Parasite infection caused a strong decrease of root arginase activity and ARGAH1 gene expression, which persisted over the entire examination period. In shoots, the mRNA expression of ARGAH2 increased at 3 and 7 dpi, but the enzymatic activity was significantly enhanced only at 3 dpi. Thus, while arginase down‐regulation occurs in roots, which is apparently due to the presence of nematode effectors, in shoots the activity is only transiently up‐regulated despite persistently high gene expression. As oxidative stress is possible during nematode infection, the activity and gene expression of glutathione reductase, a marker of the redox equilibrium, were estimated and found to be significantly enhanced at 7 dpi in shoots of infected plants. The level of proline, an amino acid known for its ability to scavenge free radicals, was increased 60‐fold. The results suggest that the disruption of redox homeostasis, as reflected by increased proline level and glutathione reductase expression and activity, accompanies changes in arginine metabolism in the shoots, indicating systemic changes induced by nematode infection.     

施氮量对马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的影响

为探讨不同季节马铃薯氮素高效利用的相关机理,指导不同季节马铃薯的氮肥运筹,提高氮肥施用效率。通过春、秋季盆栽试验,比较6个施氮水平下春、秋马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的差异。结果表明:(1)随施氮量的增加,春马铃薯硝态氮含量增加,秋马铃薯则先增后减;春、秋马铃薯硝酸还原酶活性均随施氮量增加呈现先增后减。同等肥力下,块茎形成期与块茎成熟期春马铃薯的硝酸还原酶活性峰值比秋马铃薯分别高出35.3%、74.0%。(2)春、秋马铃薯植株氮含量、氮素积累量随施氮量的增加而增加;同一生育时期同等肥力下,春马铃薯植株氮含量、氮素积累量均高于秋马铃薯。(3)生理指标中叶片硝态氮与植株氮含量相关系数较高。     

甘蓝体内蛋白酶活性与其春化逆转关系的研究

为了解决甘蓝遏低温先期抽薹的难题,本试验采用37℃高温进行春化逆转,以低温春化的植株作为对照,探讨甘蓝体内蛋白酶活性与春化逆转的关系.甘蓝早熟品种"8398"和中熟品种"京丰"经春化逆转,可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性比正常春化的植株分别下降了13.1和6.6mg/g,26.5和45.9μg/(g·h),19.8和17.1μg/(g·min),11.6和9.6 U/(g·min).试验发现,早熟品种"8398"其体内可溶性蛋白含量、POD、CAT活性的降低幅度均比中熟品种"京丰"更大些;而中熟品种"京丰"体内NR活性比早熟品种"8398"活性强.结果表明,低水平的可溶性蛋白舍量、POD、CAT、NR活性有利于春化逆转的完成.     

氮素形态对黄瓜幼苗生长及氮代谢酶活性影响

用营养液培养的方法,研究了同一氮素水平不同氮素形态比例对黄瓜幼苗生长及氮代谢关键酶：硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响。结果表明：单独供给硝态氮（NO3^--N）比单独供给铵态氮（NH4^＋-N）更有利于黄瓜幼苗的生长;当NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时,主根长度、根总表面积、根总体积、株高、茎粗、地上部干重的值最大。NR活性随NO3^--N比例的增加而增加,GS活性在NH4^＋-N比NO3^--N少时,随NH4^＋-N的比例增加而增大,当NO3^--N∶NH4^＋-N为50∶50时活性最大,当NH4^＋-N大于NO3^--N时活性下降。表明NO3^--N∶NH4^＋-N为75∶25时对黄瓜幼苗最适宜。     

农杆菌介导法将硝酸还原酶基因转入大白菜的研究

[目的]建立大白菜的硝酸还原酶基因（NR）转化体系。[方法]以大白菜北京小杂印为材料,通过农杆菌LBA4404介导,将硝酸还原酶基因（NR）转入大白菜,对获得的转NR基因苗进行PCR检测、Southern杂交检测以及硝酸盐含量测定。[结果]试验初步建立了一套大白菜的转化体系,即以预培养2d苗龄4d的大白菜不带柄半子叶为外植体,在OD600值nm约为0．6的农杆菌工程菌液中浸染8min,然后在pH值为5．8且不加抗生素的分化培养基中将子叶与菌共培养2d,其后经过诱导、抗生素筛选、生根生长等过程,获得抗性植株,转化频率为6．48％。对抗性植株采用分级筛选,获得8株转NR基因苗。[结论]试验证实,NR基因已整合进大白菜的基因组中并得到表达,植株体内的硝酸盐含量均低于对照。