茶树脂肪氧合酶(LOX)基因家族成员的分子进化及密码子偏好性分析

脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX,EC 1.13.11.12)是一类含有铁离子的血红素双加氧酶,专一催化多元不饱和脂肪酸加氧反应。基于茶树基因组数据,对筛选获得的12个LOX基因家族成员的分子特性、进化规律及密码子偏好性进行分析归纳。理化性质检测结果表明,茶树LOX家族成员中以Cs LOX6的开放阅读框(open reading frame,ORFs)最长(2 778 bp),编码925个氨基酸,蛋白分子量为104.5 k Da。通过氨基酸序列同源比对,构建茶树LOX基因家族成员与26个物种(均系双子叶植物纲)的37个LOX基因的系统发育进化树,结果发现,茶树LOX基因家族成员可被分为9-LOX亚族(5个)、13-LOX TypeⅠ亚类(5个)及13-LOX TypeⅡ亚类(2个),但13-LOX TypeⅡ亚类中的Cs LOX5基因,并不具有转运肽(transit peptide)前导序列。对茶树基因组LOX家族成员基因密码子相对偏好使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)及偏好性参数进行分析,结果表明:茶树LOX基因家族成员存在着4个密码子在编码基因上被高频率选用,9个密码子被低频率选用;茶树LOX基因家族成员的密码子选用偏好性普遍较弱,并偏好以A/T作为结尾。此外,以最近邻元素法(Neighbor-Joining,NJ)对密码子RSCU值进行聚类分析,结果发现,RSCU值的聚类与以编码序列(coding sequences,CDS)构建的系统发育进化树之间,在Cs LOX10基因的聚类上存在差异。     

植物脂肪氧化酶的特性与功能

脂质过氧化普遍存在于植物的发育及其与环境互作过程中,而脂肪氧化酶是催化脂质过氧化的关键酶,也是一种多功能酶,催化多种生理反应。综述了植物脂肪氧化酶的生理特性及其生物学功能。     

松材线虫携带的一株致病细菌对非寄主植物的毒性及对黑松LOX酶活性的影响

在实验中发现松材线虫携带的一株致病菌株荧光假单孢菌Pseudomonas fluorescens GcM51A毒素液对玉米、小麦、木耳菜和油麦菜均有毒害作用。以松针为材料，用不同浓度的毒素液处理，测定不同时间内松针细胞脂氧和酶活性的变化。结果表明毒素原液处理的松针LOX活性在处理后的18h达到高峰，随后逐渐下降；稀释5倍处理的松针LOX活性在6～12h呈上升趋势，之后逐渐下降。     

不同贮藏温度下油采后生理变化及其与耐贮性的关系

研究了油[木奈]果实在室温、（8±1）℃和（3±1）℃贮藏温度下呼吸强度、乙烯生物合成、脂氧合酶活性、果实硬度和乙醇含量等变化特点．分析了它们与油[木奈]耐贮性的关系．并探求油[木奈]果实最佳冷藏温度,结果表明：在3个贮藏温度下,油[木奈]果实呼吸速率呈双峰型,而内源乙烯释放速率主要表现出单个大高峰,其与第2次呼吸跃变峰和ACC氧化酶活性高峰在发生时间上几乎具有同步性,而LOX活性峰与ACC含量积累峰具有协同性,并发生在乙烯和呼吸跃变前1周左右,可作为果实转向衰老和不耐贮藏前期的预兆;（3±1）℃比（8±1）℃下冷藏显著地抑制了各指标的变化．并推迟了呼吸、乙烯和LOX跃变期的到来,有效地延缓了果实后熟衰老进程,使油棒贮藏期延长到77d以上．并未发现果实褐变。因此,油[木奈]果实最适冷藏温度以（3±1）℃为佳。     

米糠稳定化研究进展

稳定化处理是米糠能够有效利用的先决条件。本文介绍米糠稳定化处理的意义、方法及其进展。对米糠稳定化处理的要求、食品用稳定化米糠的质量标准、各种稳定化方法的优缺点及其发展现状作了相应的介绍。     

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶条件

采用Plackett-Burman设计法,对影响重组枯草芽孢杆菌发酵产脂肪氧合酶的7个相关因子进行筛选,并建立枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶的最佳工艺。结果表明对重组菌发酵产酶具有显著影响的因子是乳糖、发酵时间和发酵温度。依据Plackett-Burman设计法的筛选结果,进一步采用响应面中心组合设计(Central Composite Design)对显著影响因子的最佳水平和交互作用进行研究,通过模型方程的3-D图和等高线图发现,当乳糖浓度为16.9g/L、发酵时间为88.49 h、发酵温度为29.71℃和装液量为61.31ml时,出现酶活最大预测值164.90 U/ml,验证试验证实了在上述条件下得出的酶活为167.32U/ml,与预测值高度吻合。优化后的培养基和培养条件使得重组脂肪氧合酶产量较优化前提高了2.37倍。     

花生种子脂肪氧化酶缺失品种筛选研究

根据花生种子脂肪氧化酶同工酶等电点差异,利用等电聚焦电泳技术,筛选花生种子脂肪氧化酶缺失的品种。结果表明:不同品种花生种子脂肪氧化酶的IEF-PAGE图谱有差异,有些花生品种呈现四条酶带,有些花生品种呈现三条酶带,缺失一条酶带。     

乙烯与脂氧合酶在番茄果实香气合成中的作用

通过对番茄成熟突变体和野生型果实香气物质、乙烯释放量、氢过氧化物裂解酶(HPL)、脂氧合酶(LOX)活性及基因表达的测定,明确LOX与乙烯在番茄果实香气物质合成中的作用。以番茄成熟突变体rin、nor、cnr、nr(均为乙烯合成缺陷突变体)、hp-1(高色素突变体,乙烯生成正常)和野生型Ailsa Craig(AC)为试材,分别在果实破色期(0 d)、破色3 d(3 d)和破色7 d(7 d)取果实,测定香气物质、乙烯释放量、LeHPL基因表达、LOX活性和TomloxC基因表达。结果表明,随着果实的成熟,4种乙烯合成突变体果实中的香气物质种类和含量与野生型AC相比均减少,但突变体hp-1果实中香气物质与AC无显著差异;rin、nor、cnr突变体中不产生乙烯,nr中产生少量乙烯,hp-1和AC果实中能正常生成乙烯;除AC果实外,突变体rin、nor、cnr果实中LOX酶活性和TomloxC基因表达水平均较低,而在hp-1和nr破色7 d果实中酶活性和基因表达量均最高;Le HPL表达量在AC和hp-1果实中随果实成熟显著增加,在nor破色7 d显著高于破色期(0 d)和破色3 d的,而在cnr、rin和nr破色7 d均显著下降。在乙烯合成缺陷突变体果实中香气物质种类和含量较野生型减少,且不能合成乙烯或合成少量乙烯,同时LOX酶活性降低,TomloxC及LeHPL表达下降,表明番茄果实香气物质合成的LOX途径是依赖乙烯的过程。     

普通小麦籽粒LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量 变异及对全麦粉色泽的影响

【目的】研究新鲜全麦粉及储存3个月后全麦粉中脂肪氧化酶（LOX）和多酚氧化酶（PPO）的活性及类胡萝卜素含量的变化情况,分析其色泽性状与LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量之间的关系,了解储存时间对全麦粉色泽的影响及其品种间的差异,为全麦粉或面粉色泽的改良和相关的育种工作提供参考依据。【方法】选用63个普通小麦品种（系）为试验材料,用分光光度计法测定其LOX、PPO活性和类胡萝卜素含量,用色差计法测定全麦粉色泽性状。【结果】品种间LOX、PPO活性、类胡萝卜素含量及其它色泽性状差异显著或极显著;新鲜全麦粉和存储3个月的全麦粉的LOX、PPO活性变化较大,储存期间LOX、PPO活性丧失较快,类胡萝卜素含量相对稳定;储存3个月后的白度和亮度等色泽性状存在一定程度的变化,但变化不大。新鲜全麦粉的白度和亮度均与PPO活性呈极显著负相关,黄度与类胡萝卜素含量呈极显著正相关,LOX活性与类胡萝卜素含量呈极显著负相关,而LOX活性与白度、亮度和黄度间相关均不显著;储存3个月的全麦粉的白度和亮度仅与PPO活性呈极显著负相关。【结论】全麦粉色泽改良中,PPO活性和类胡萝卜素的遗传控制是关键;通过储存全麦粉或面粉的方式并不能大幅度的提高其亮度、白度和降低黄度。所以,遗传育种方法是改良小麦粉白度性状和类胡萝卜素含量等品质性状的重要途径。     

盐胁迫下小麦愈伤组织生理生化特性的变化

以小麦花药胚性愈伤组织为材料,研究了用１ｍｇ·Ｌ－１ＮａＣｌ处理后几种重要酶活性的变化。结果表明：ＮａＣｌ处理能抑制愈伤组织生长,使可溶性蛋白质含量、组织含水量降低,ＳＯＤ,ＰＯＤ活性升高;随着胁迫程度增加,ＭＤＡ含量升高,膜脂过氧化程度加剧,ＰＯＤ,ＬＯＸ活性升高,ＳＯＤ活性下降