油菜角果开裂敏感性形成的研究

从油菜角果发育过程中角果含水量、乙烯合成速率、外切 ＰＧ 酶和内切纤维素酶活性,以及角果裂区切片观察等方面研究了角果开裂敏感性形成的原因⒚花后５０ ｄ 的角果果柄端壳状果瓣和线状果瓣间的裂区薄壁细胞膨大,在高倍光学显微镜下可见胞间空隙开始形成⒚此前６ ｄ 内乙烯合成速率迅速上升并出现第二次合成高峰,与之同步发生外切 ＰＧ酶和内切纤维素酶活性急剧上升,而乙烯合成第二高峰出现于角果含水量低于８０％ 以下⒚由此看来,角果失水引起乙烯合成第二高峰出现,从而导致水解酶活性上升,最终导致果瓣裂区薄壁细胞膨大,分离和胞间空隙形成及角果开裂敏感性产生⒚     

<Emphasis Type="Italic">Pseudomonas aeruginosa</Emphasis> inhibits the plant cell wall degrading enzymes of <Emphasis Type="Italic">Sclerotium rolfsii</Emphasis> and reduces the severity of groundnut stem rot

Three hundred and ninety-three groundnut-associated bacterial strains, applied both as seed treatment and soil amendment, were evaluated for control of stem rot disease (caused by Sclerotium rolfsii) of groundnut in a controlled environment. Twelve strains significantly (P=0.01) reduced the incidence of stem, rot of which groundnut seed endophytes Pseudomonas aeruginosa GSE 18 and GSE 19 reduced the seedling mortality by 54% and 58%, compared to the control. In dual cultures, the 12 biocontrol strains reduced the mycelial growth of S. rolfsii by 32%–74% as compared to the control. Cell- free culture filtrates of P. aeruginosa GSE 18 and GSE 19 inhibited the activity in vitro of the cell wall-degrading enzymes (CWDE) polygalacturonase and cellulase by S. rolfsii up to a maximum of 55% and 50%, respectively, when measured 6 days after inoculation. Pseudomonas aeruginosa GSE 18 and GSE 19 with a known tolerance to thiram, a commonly used seed dressing fungicide, suppressed the growth of S. rolfsii, inhibited the activity of CWDE, and reduced the incidence of stem rot, suggesting the usefulness of these biocontrol strains as components in the integrated management of groundnut stem rot.     

柑橘绿霉病菌中多聚半乳糖醛酸酶基因(PdPG2)的表达分析

柑橘绿霉病菌Penicillium digitatum是储藏期柑橘腐烂病最主要的病原之一,严重影响柑橘产业的发展。已有研究表明,柑橘绿霉病菌中多聚半乳糖醛酸酶(PdPG2)对其致病性有重要作用,PdPG2基因功能缺失突变株的致病性会下降,然而有关PdPG2基因的表达研究尚不完善。本文研究了PdPG2基因在不同条件下的表达情况,结果表明PdPG2是酸性表达基因,其表达量随着pH的升高而降低,pH为3.0时其表达量为对照条件下的10倍,pH为8.0时其表达量为对照条件下的0.36倍。柑橘果胶能够诱导PdPG2的表达,其表达量为对照的3.6倍。因此,在侵染过程中PdPG2表达的升高是由于发病部位酸化以及橘皮降解物诱导共同引起的。     

凸脐蠕孢菌玉米、高粱专化型的细胞壁降解酶活性及基因表达分析

为探明玉米专化型和高粱专化型凸脐蠕孢菌的细胞壁降解酶在致病过程中的作用,采用酶活性检测方法测定了2种专化型的细胞壁降解酶活性,并检测了相关基因的表达。结果表明:高粱专化型凸脐蠕孢菌的聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性为115.84 U/mg,略高于玉米专化型;玉米专化型的多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)的活性分别为151.76 U/mg和168.53 U/mg,略高于高粱专化型;且同一种专化型菌株的细胞壁降解酶活性存在差异。2种专化型的细胞壁降解酶基因表达量存在差异,Cx基因在2种专化型互作过程中均随病程的延长而大幅度上调表达;高粱专化型的PG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PG基因随病程的延长上调表达量有所下降;高粱专化型的PMG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PMG基因随病程的延长下调表达。推测产酶能力、基因表达和基因时间表达的差异可能是引起凸脐蠕孢菌专化型致病专化性的诱因之一。     

蒺藜苜蓿中1个聚半乳糖醛酸酶基因突变体的筛选及共生固氮表型的初步鉴定

以模式豆科植物蒺藜苜蓿中1个聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因为对象,对其进行生物信息学分析,结果显示:该基因全长4 150bp,其编码区1 278bp,编码425个氨基酸;其编码蛋白包括2个与细胞壁主要成分果胶降解有关的保守结构域PL-6superfamily和Glyco_hydro_28;该酶蛋白与鹰嘴豆、赤豆等豆科植物中的PG蛋白同源关系更近。苜蓿基因表达谱数据库分析和RT-PCR检测结果表明,MtPG在根瘤中呈显著增强表达,在非共生组织如根、叶中表达量很低。此外,基于该基因3个Tnt1转座子插入的目标候选突变体(NF0999、NF5561和NF4746)插入位点分析,得到1个纯合突变体材料NF4746,共生表型观察表明,MtPG基因在豆科植物共生固氮的早期侵染过程中发挥重要作用。     

Bispora sp.MEY-1来源的新型嗜热多聚半乳糖醛酸酶的酶学性质研究及其应用评估

果胶酶作为添加剂广泛应用于食品行业的果汁澄清工艺中,发现和挖掘适用于工业应用的优质果胶酶,能够为工业应用提供更多的选择。从嗜酸的Bispora sp.MEY-1基因组中克隆得到一个多聚半乳糖醛酸酶基因Bspg28b,并在毕赤酵母GS115中实现高效异源表达。对重组蛋白纯化后进行酶学性质的测定,其最适pH 3.5,最适温度为65℃,在酸性至中性的环境中具有很好的pH稳定性,完全满足果汁澄清工艺的需求;BsPG28b在55℃下保持高度稳定,在65℃中保温10 min后仍能剩余50%的酶活,是真菌来源中少见的耐高温优质果胶酶。对BsPG28b的应用效果进行评估发现,可显著提高葡萄汁的澄清度,体现巨大的应用潜力。     

用于筛选植物PGIP的酵母双杂交PGase诱饵载体

对真菌抗性较强的植物能利用自身的多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（polygalacturonase—inhibiting protein，PGIP）来抑制真菌分泌的、降解植物细胞壁的主要物质——多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PGase）的活性,目前，快速、有效的获取植物PGIP的方法是通过酵母双杂交技术来进行的，而这首先要获得真菌PGase的酵母诱饵载体．以真菌——互格链格孢PGase的cDNA的为基础，将其克隆到MATCHMAKER LexA Two—Hybrid System的诱饵载体中，并将诱饵载体（pLexA—PGase）成功转化酵母菌株EGY478[p8op-lacZ]，经检测无自激活作用，可直接用于快速、大量地筛选植物PGIP．     

长把梨贮藏中多聚半乳糖醛酸酶与果胶甲酯酶的作用

长把梨在采后贮藏过程中，果肉多聚半乳糖醛酸酶活性迅速提高，同时果肉硬度明显下降，果胶甲酯酶活性变化与硬度的关系不明显，多聚半乳糖醛酸酶活性与呼吸强度和内源乙烯的变化趋势较为一致，而果胶甲酯酶活性在整个贮藏期中由高到低变化较为平缓。果心组织比果肉组织具有更高的多聚半乳糖醛酸酶活性和较高的果胶甲酯酶活性，该两种酶、尤期是多聚半乳糖醛酸酶影响了果实质地及组织的稳固结构。     

内源乙烯与1-MCP互作对番茄成熟和细胞壁物质代谢的影响

【目的】探讨内源乙烯与1-MCP的相互作用对贮藏过程中番茄成熟和细胞壁代谢的影响。【方法】将破色期番茄("佛罗里达47")果实分为4组,其中2组经低压低氧(8kPa,1.7kPaO2)处理6h后,分别立即使用50μg/L液态1-MCP(HH+1-MCP)或去离子水(HH)浸泡1min;另外2组未经HH处理的番茄果实,也分别使用50μg/L1-MCP(1-MCP)或去离子水(对照)浸泡1min,测定处理后果实在贮藏(20℃)过程中成熟相关生理指标及细胞壁组分的变化。【结果】番茄果实经HH处理后,内源乙烯含量(IEC)急剧降低至对照水平的75.6%,且对1-MCP的反应敏感性有所提高。HH+1-MCP处理显著抑制了果实硬度的下降,其硬度值在贮藏第4～16天中,平均分别较对照和1-MCP处理高29.8%和15.6%;HH+1-MCP处理果实的呼吸和乙烯峰出现时间均较对照推迟4d,较1-MCP处理推迟2d,但对峰值影响未达到显著水平;与1-MCP处理相比,HH+1-MCP处理对多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)、α-半乳糖苷酶(α-Gal)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)等细胞壁降解酶活性的变化影响较大,对PG的影响尤为明显;HH+1-MCP处理还显著地抑制了番茄果实贮藏期水溶性和CDTA溶性糖醛酸(UA)含量的增加,其水溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较对照和1-MCP处理低37.3%和21.9%,其CDTA溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较1-MCP处理果实低31.4%和20.5%;凝胶渗透色谱分析结果显示,1-MCP和HH+1-MCP处理延缓了番茄果实多聚糖醛酸分子的降解过程,且后者效果更为明显。此外,本试验HH处理各项测定指标与对照无显著差异。【结论】内源乙烯含量是调节1-MCP反应能力的重要因素,解释了不同跃变型果实在成熟起始后对1-MCP反应敏感性差异的原因。