钙调磷酸酶催化亚基A基因(PPP3CA)在不同品种鸭发育早期肌肉中的表达及其与肌纤维特性的相关性

钙调磷酸酶催化亚基A(protein phosphatase 3 catalytic A,PPP3CA)是PPP3C在骨骼肌中的主要亚型,在肌纤维分化中起重要作用.为研究PPP3CA基因在不同品种鸭(Anas platyrhynchos domestica)发育早期肌肉中的表达规律及其与肌纤维特性的相关性,本研究选用生长速度差异较大的金定鸭和高邮鸭,采用实时荧光定量PCR检测鸭13、17、21、25和27胚龄及7日龄胸肌和腿肌中PPP3CA mRNA的表达水平.结果表明,两鸭种同一肌肉组织中PPP3CA mRNA的表达表现出显著的时间特异性,而品种和性别效应并不显著.两鸭品种胸肌和腿肌中PPP3CA mRNA的表达模式虽不同,但均是在13胚龄(13embryonic day,E13 d)时最高,且在出雏后7日龄时极显著高于27胚龄(出雏前)(P＜0.01).胸肌中PPP3CA mRNA在21胚龄时显著低于其他各胚龄或日龄(P＜0.01);腿肌中PPP3CA mRNA在21胚龄时表达量较高,27胚龄时降到最低,且极显著低于其他各胚龄或日龄(P＜0.01).相关性分析结果显示,两鸭品种腿肌PPP3CA mRNA表达量与本研究前期检测的肌纤维类型、直径、面积和密度等肌纤维特性呈现不同程度的线性相关;两鸭品种胸肌和腿肌PPP3CA mRNA表达量与均与本研究前期检测的类胰岛素生长因子(insulin-like grow factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)mRNA表达量呈显著的正相关(P＜0.05或P＜0.01).初步推测鸭发育早期骨骼肌中PPP3与肌纤维类型和肌纤维生长发育密切相关,与IGF-Ⅰ可能共同参与了对骨骼肌生长发育的调节.本研究结果将有助于了解PPP3在鸭肌肉早期发育中的作用,并为改良鸭肉品质提供理论依据.     

磷酸盐对土壤胶体和矿物表面吸附酸性磷酸酶的影响

研究了系列浓度磷酸盐体系中 ,酸性磷酸酶在黄棕壤、砖红壤胶体和高岭石、针铁矿及δ MnO2 表面的吸附特点。结果表明 :随着磷酸盐浓度升高 ,磷酸酶在土壤胶体和矿物上的等温吸附曲线类型逐渐由L型向C型转化 ,等温吸附方程由Langmuir方程向线性方程转化 ,这种转化可能与磷酸和酶在胶体矿物表面对不同点位的利用及其能量特点有关。随着体系中磷酸盐浓度的增加 ,酶吸附量呈现先急剧下降后逐渐稳定的趋势。磷酸盐对土壤胶体和矿物上酶吸附的影响决定于矿物表面的类型特别是羟基的数量、体系中磷酸盐浓度及酶的加入量。针铁矿及含铁铝氧化物较多的砖红壤胶体对酶的吸附受磷酸盐的抑制作用最为显著。     

糠醛渣、沼渣与化肥配施对制种玉米田理化性质和酶活性的影响

在河西走廊制种玉米田设置定位试验,研究糠醛渣、沼渣与化肥配施对制种玉米田理化性质和酶活性影响。结果表明:施用糠醛渣、沼渣可以有效降低土壤容重,提高土壤孔隙度,使土壤疏松;糠醛渣配施化肥可有效提高土壤有机质、速效钾、CEC与pH;而沼渣配施化肥可有效提高土壤碱解氮与速效磷。糠醛渣配施化肥可有效提高土壤过氧化氢酶与转化酶活性;沼渣配施化肥处理可有效提高土壤碱性磷酸酶与脲酶活性,在河西走廊利用糠醛渣与沼渣配施化肥可以有效改善土壤性质,利于土壤的有效循环利用。     

磷高效型野生大麦根系形态和根系分泌物对低水平植酸态有机磷的响应特征

【目的】 有机磷为土壤磷库的重要组成部分,研究不同磷效率作物对有机磷的利用能力的差异,有助于了解作物高效吸收磷的机理。 【方法】 以磷高效基因型大麦(IS-22-25、IS-22-30)和低效基因型大麦(IS-07-07)为试验材料,植酸钠为有机磷源进行水培试验。设置5个植酸钠浓度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol/L),使用根系扫描仪分析其根长、根表面积、根体积等形态特征,并测定根系与根系分泌的酸性磷酸酶、植酸酶活性等生理特征。 【结果】 随有机磷浓度降低,磷高效基因型野生大麦总根长、总表面积和总体积呈增加趋势。低有机磷浓度下,磷高效基因型大麦总根长较正常有机磷浓度(0.4 mmol/L)下增加了139.7%~146.0%,直径D＜0.16 mm的根长提高了156.8%~161.5%,且磷高效基因型总根长较低效基因型高8.6%~60.4%。低有机磷浓度下,磷高效基因型根系各参数均显著高于低效基因型。随着有机磷浓度降低,磷高效基因型根总表面积提高了83.5%~117.5%,较低效基因型高14.0%~46.4%;根总体积提高了80.7%~119.3%,较低效基因型高19.6%~150.0%。随着有机磷浓度升高,磷高效基因型根系及其分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性显著降低。低有机磷浓度下,磷高效基因型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了163.3%~172.2%和98.6%~121.2%,较低效基因型高14.4%~41.2%和23.1%~37.2%;磷高效基因型根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了157.8%~193.4%和172.4%~183.4%,较低效基因型高20.2%~45.7%和24.7%~51.4%。 【结论】 在低浓度有机磷胁迫下,磷高效基因型通过良好的根系形态,有效扩大了根系对水分和养分的接触空间,为磷高效基因型的快速生长和磷素吸收提供了条件;同时,低浓度有机磷胁迫增强了根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶,提高了介质环境中磷素的生物有效性,对有机磷的吸收利用表现出明显优势。     

土壤微生物溶磷分子机理研究进展

土壤中均含有大量的难溶性磷,而有效磷含量一般较低,土壤磷素供给不足常常是制约作物生长发育的重要因素之一。因此,活化土壤难溶性磷,增强土壤供磷能力,一直是人们普遍关注的重要问题。土壤中存在大量的溶磷微生物,这些微生物能够将难溶磷转化为植物能够吸收利用的有效磷。可见,了解这些微生物的溶磷机理,对于利用其溶磷功能、提高土壤磷素利用效率十分重要。本文对近年来微生物溶磷分子机理进行了综述。     

Cd Pb污染土壤中蛋白酶酸性磷酸酶脱氢酶活性的变化

通过现场采样及室内分析方法,研究了Cd、Pb严重污染的土壤中蛋白酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性的变化及其与土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量和土壤基本性质之间的关系。通径分析表明,影响蛋白酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、砂粒和黏粒,其中土壤有效Zn刺激了酶活性而土壤有效Cd抑制了酶活性;影响酸性磷酸酶活性主要直接因素为碱解氮、速效磷、pH值,土壤有效Cu、土壤有效Cd、土壤有效Pb、土壤有效Zn对酸性磷酸酶的直接影响较小;影响脱氢酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、土壤速效钾,其中土壤有效Cd抑制了酶活性而土壤有效Zn刺激了酶活性。总体而言,4种重金属有效态对酶活性毒性大小依次为：Cd〉Cu〉Pb〉Zn。综合简单相关分析结果可知,总体上Cu、Cd、Pb、Zn复合污染刺激了蛋白酶活性,抑制了脱氢酶活性,对酸性磷酸酶活性影响不大,脱氢酶可作为上述土壤重金属复合污染的指标。3种土壤酶活性变化是重金属与土壤理化性质综合作用的结果。     

尿素与多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,采用三因素完全随机设计,研究尿素、多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性的影响。结果表明:不同浓度苯磺隆对土壤脲酶活性表现为抑制—激活作用,抑制和激活作用均随着苯磺隆浓度的增大而增强,第60 d激活率是对照的2.83倍;低浓度苯磺隆对碱性磷酸酶表现为激活—抑制—激活作用,高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用,第60 d极显著地高于对照,是对照的2.49倍;低浓度苯磺隆对蛋白酶活性表现为激活—抑制作用,高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用;尿素、多效唑(除B1N1处理对蛋白酶的影响外)配施可减弱苯磺隆对土壤脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性的抑制作用,大多数处理表现为抑制—激活作用,在处理结束时(第60 d),脲酶和碱性磷酸酶仍极显著地高于对照。     

杉木紫色酸性磷酸酶基因ClPAP18b的克隆及表达分析

  【目的】  以速生丰产型杉木无性系洋023、洋036、洋6421和拟南芥为材料,研究杉木中紫色酸性磷酸酶 (PAPs) 的功能作用,以筛选具有磷素高效利用特性的杉木无性系。  【方法】  采用PCR技术克隆PAP18b基因,分析其序列特征和同源性,并对杉木无性系洋023、洋036、洋6421进行正常供磷 (1.0 mmol/L KH₂PO₄) 和低磷胁迫 (0.1 mmol/L KH₂PO₄,0.9 mmol/L KCl) 砂培盆栽处理0、10、15、30和60天,测定酸性磷酸酶活性及全磷含量,定量分析根和叶中ClPAP18b基因表达量、磷含量及酸性磷酸酶活性的关系,并将ClPAP18b基因过表达至拟南芥,进行该基因的功能验证。  【结果】  成功克隆获得杉木PAP18b基因CDS序列 (1 212 bp),命名为ClPAP18b,该基因编码404个氨基酸,亚细胞定位于胞间区,这表明ClPAP18b基因可能发挥调控酸性磷酸酶分泌至胞外的功能。酸性磷酸酶活性测定结果表明,30天磷处理后,正常供磷和低磷处理下,杉木洋036和洋6421无性系根中的酸性磷酸酶活性均高于叶,而根中酸性磷酸酶活性低磷处理下高于正常供磷处理;洋023的根和叶中酸性磷酸酶活性在低磷胁迫诱导下多高于正常供磷条件下根和叶中酸性磷酸酶活性。磷含量分析结果表明,杉木洋023、洋036和洋6421无性系的地上部磷含量高于地下部,不同水平供磷处理后,不同杉木无性系或同一杉木不同组织磷含量存在差异。RT-qPCR 结果显示,低磷胁迫诱导杉木ClPAP18b基因表达。低磷条件下,ClPAP18b过表达拟南芥植株长势优于对照组,且过表达植株中的酸性磷酸酶活性叶高于对照组,但花青素积累量低于对照组。此外,相比于正常供磷处理植株,过表达ClPAP18b拟南芥中PHT1; 2、PHT1; 8和AtPAP26等与磷胁迫相关的基因表达量显著高于对照组,而AtPAP12和AtPAP17基因表达量明显降低。  【结论】  低磷胁迫诱导杉木ClPAP18b基因表达和酸性磷酸酶活性增强,但不同杉木无性系对磷缺乏的适应性存在明显差异,过表达ClPAP18b基因可促进拟南芥植株耐低磷胁迫,ClPAP18b基因可能在杉木低磷胁迫调节机制中发挥调控作用,可作为改良杉木耐低磷的重要候选基因。     

铅对两个红壤中酶活性的影响

Enzyme activities have the potential to indicate biological functioning of soils. In this study, soil urease, dehydrogenase, acid phosphatase and invertase activities and fluorescein diacetate（FDA） hydrolysis were measured in two red soils spiked with Pb^2＋ ranging from 0 to 2 400 mg kg^-1 to relate the enzyme activity values to both plant growth and the levels of available and total Pb^2＋ concentrations in soils, and to examine the potential use of soil enzymes to assess the degrees of Pb contamination. Soil samples were taken for enzyme activities assaying during 3 month’s incubation and then after planting of celery（Apium graveolens L.） and Chinese cabbage（Brassica chinensis L.）. Enzyme activities in the red soil derived from arenaceous rock（RAR） were generally lower than those in the red soil developed on Quaternary red earths（REQ）. At high Pb^2＋ loadings, in both incubation and greenhouse studies, urease activity and FDA hydrolysis were significantly inhibited. But there were no significant relationships between soil dehydrogenase, acid phosphatase or invertase activity and soil Pb^2＋ loadings in both RAR and REQ soils. The growth of celery and Chinese cabbage increased soil urease activity and FDA hydrolysis, but had minimal effect on dehydrogenase and invertase activities. There were positive correlations between celery biomass and soil urease activity and FDA hydrolysis. These results demonstrate that urease activity and FDA hydrolysis are more sensitive to Pb^2＋ than acid phosphatase, dehydrogenase and invertase activities in the RAR and REQ soils.     

骆马湖东部沉积物中氮磷含量和碱性磷酸酶活性季节变化

骆马湖是江苏省四大淡水湖泊之一,是南水北调东线工程重要蓄水库。2008年6月、10月及2009年4月对骆马湖东侧10个采样点的沉积物分层采样进行了分析,结果表明,骆马湖沉积物中,不同深度总氮含量变幅在0.13～2.91mg.g-1,平均（0.86±0.50）mg.g-1,季节变化不显著;总磷含量变幅为0.03～0.41mg.g-1,平均（0.19±0.10）mg.g-1,春季〉夏季〉秋季,季节变化显著;碱性磷酸酶活性最高为592.39mg.kg-1.h-1,最低为44.59mg.kg-1.h-1,平均（233.83±132.70）mg.kg-1.h-1,春季〉夏季〉秋季,季节变化显著,与总磷含量呈正相关。研究结果可初步揭示骆马湖沉积物中氮、磷和碱性磷酸酶的分布状况、变化规律,为骆马湖的治理与管理提供科学依据,为南水北调过水湖泊的水质安全问题提供参考。