亚甲蓝与β-胡萝卜素双褪色法在大豆种子脂氧酶缺失育种上的应用研究

F₂大豆种子脂氧酶(Lipoxygenase,Lox-1,2,3)三个同工酶缺失性状筛选鉴定方法的开发,对于脂氧酶缺失的无腥味大豆育种及其表型鉴定具有重要意义。本研究利用脂氧酶Lox-1, 2, 3三个同工酶在不同pH下对亚甲蓝和β-胡萝卜素褪色反应的颜色变化,通过痕量取样,精准鉴定F₂分离世代出现的Lox-1, 2, 3野生型、Lox-1, 2, 3缺失型、Lox-1, 2缺失型、Lox-3缺失型四种表现型,该检测手段不影响含目标性状的个体的正常继代扩繁,为脂氧酶完全缺失大豆新品种的培育及其表型鉴定提供技术支持。     

脂氧合酶与枣果成熟软化的关系

以梨枣和郎枣为试验材料,测定了枣果成熟衰老过程中脂氧合酶(LOX)、SOD、CAT、PE活性以及呼吸动态、硬度等的变化。结果表明,枣果采后在20℃下贮藏,后熟软化进程很快,随枣果成熟软化,呼吸强度、LOX、PE活性呈上升趋势;硬度、SOD、CAT活性呈逐渐下降趋势。0℃低温可显著抑制LOX、PE活性,有效延缓软化。同时试验表明,LOX活性与呼吸强度、PE活性呈正相关关系(r=0.9805,0.9471),而与SOD,CAT活性呈负相关关系(r=-0.8907,-0.7172)。LOX是引起枣果成熟衰老的关键因素     

水稻珍汕97不育胞质与白叶枯病菌早期互作中的活性氧反应

 测定了珍汕97不育胞质和正常胞质的稻苗与白叶枯病菌在早期的互作反应,结果表明,互作体系刚建立时,稻叶内立即产生大量的超氧阴离子(O₂^-),从而激发超氧物歧化酶(SOD)和脂肪氧合酶(LOX)活性的增高,导致脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量的提高。当特异性菌株Ah28接种在不育系材料(亲和组合)上,上述反应的变化幅度和产生量均小于与正常胞质的组合(非亲和组合),非专化性菌株Os14对活性氧代谢的诱导作用在两种胞质之间差异不明显。这说明不育胞质对白叶枯病较低的抗性和专化性菌株的特异致病性均与较低的活性氧代谢水平有关。     

GENETIC ANALYSIS AND MAPPING OF LIPOXYGENASE ISOENZYME Loxl OF RICE EMBRYO

为研究水稻种胚脂肪氧化酶Loxl的遗传规律及分子机制,以Loxl缺失突变体1297分别与Loxl活性正常的9311、日本晴杂交,构建2个F2群体,对2个F2群体种子的种胚Loxl进行定量测定和遗传学分析,结果表明低Loxl是受l对单基因控制的隐性性状。以1297与日本晴组配的F2分离群体300个单株为定位群体,将水稻种胚低Loxl基因定位于水稻第3染色体的RM4512和RM282之间,距两侧标记的遗传距离分别为13．0cM和9．1cM,为进一步的分子标记辅助育种和图位克隆打下了基础。通过人工加速老化对种子进行了耐储性评价,表明水稻种胚Loxl与种子储藏特性关系密切。     

黄瓜脂氧合酶基因CsLOX2的克隆及表达分析

【目的】以华北型黄瓜种质26号为材料克隆黄瓜脂氧合酶基因CsLOX2的cDNA全长并分析其序列特征,在此基础上研究该基因在果实发育进程中的表达模式、酶活性变化及相应的C6醛类物质含量,为研究脂氧合酶基因在黄瓜果实醛类香气物质形成中的作用机制奠定基础。【方法】以华北型黄瓜种质26号为材料,通过RT-PCR和RACE技术克隆黄瓜的脂氧合酶基因CsLOX2的cDNA全长并分析其生物信息学特征,对CsLOX2在果实发育进程中的表达模式进行Real-time PCR检测,通过气质联用（GC-MS）技术测定相应的C6醛类香气物质的含量并利用分光光度法测定LOX酶活性。【结果】华北型黄瓜种质26号的CsLOX2基因cDNA全长2 878 bp,ORF区为2 640 bp,编码879个氨基酸,推导的蛋白质分子量为99.39 kD,等电点为6.28。通过氨基酸序列比对发现,该基因编码的氨基酸序列具有脂氧合酶家族的3个重要特征区域及植物LOX中皆具有的6个高度保守的组氨酸,该序列与其它物种的脂氧合酶氨基酸序列具有较高的同源性。根据其N端序列特征推测CsLOX2属于I类LOX,具有13-LOX活性。Real time-PCR分析结果表明,该基因在花后3 d表达量最高,此后下降,至花后15 d最低;脂氧合酶的活性自开花当天逐渐上升,至花后12 d达到最高,此后下降;C6醛类香气含量在果实发育始期较高,随果实发育进程逐渐下降,至花后12 d最低。【结论】利用RACE技术克隆了华北型黄瓜种质26号脂氧合酶基因CsLOX2的cDNA全长,序列分析表明该基因具有植物LOXs的特征结构域。CsLOX2基因表达高峰先于脂氧合酶活性高峰的出现,C6醛类香气含量在果实发育始期较高,随果实发育进程逐渐下降。该研究结果将为进一步探讨脂氧合酶基因在黄瓜果实醛类香气物质形成中的作用机制奠定基础。     

桃脂氧合酶基因(LOX)家族cDNA全长克隆与序列分析

根据脂氧合酶保守序列设计的简并引物,从瑞蟠5号桃(Prunus persica cv ‘Rui pan 5')果肉总RNA中扩增出795 bp的脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)基因的保守序列,并结合GenBank中公开的LOX基因的EST序列经Blast比对分析、序列组装之后设计基因特异引物(GSP).利用RACE技术共获得3条不同的桃LOX基因cDNA全长序列,分别命名为PpLox1～3(GenBank登录号:EU883638、FJ029110和FJ032015).序列分析结果表明,这3个桃LOX基因家族成员与其它植物的LOX基因尽管在核酸水平上的差异比较大.但在蛋白水平上却有较高的同源性.通过对桃LOX基因蛋白序列和其它植物LOX进行系统进化树分析,发现PpLox1属于13-LOX,PpLox2-3属于9-LOX.     

番茄果实软化过程中钙处理对多聚半乳糖醛酸酶、脂氧合酶、伸展蛋白的影响

为探明番茄果实的一些生理特性,研究了4% CaCl2 溶液真空渗透处理的番茄果实,在软化过程中多聚半乳糖醛酸酶(PG)、脂氧合酶(LOX)、伸展蛋白(EXP)的变化。结果表明:在处理初期Ca2+ 对LOX活性及LeLOXB基因的表达有显著的抑制作用;在处理的后期,Ca2+ 对PG活性及PG、LeEXP1 基因表达有明显的抑制作用。并就Ca2+对PG、LOX、EXP及果实软化机理的影响进行了讨论。     

京白梨果实采后PG、糖苷酶和LOX活性变化及其基因表达特性

 以京白梨为试材,测定贮藏期间果实多聚半乳糖醛酸酶（PG）、糖苷酶（β-Gal、α-L-Af）及脂氧合酶（LOX）活性及其基因表达变化及对1-MCP和低温的响应。结果表明,果实软化呈慢（3 d内）、快（3 ~ 9 d）、慢（9 d后）的变化趋势;PG、β-Gal、α-L-Af和LOX活性及其基因表达量均随果实软化呈不同程度增加,且β-Gal和LOX的活性均在果实采收后3 d内上升快,其基因的表达量亦迅速增加,由此认为β-Gal和LOX可能在果实软化早期起着更为重要的作用。经1-MCP处理和冷藏后,β-Gal、α-L-Af、LOX和PG的活性及基因表达显著受抑,延缓了果实软化进程,且1-MCP对β-Gal和LOX的抑制作用最强烈,尤其在处理前期。在果实冷藏过程中PG和β-Gal活性基本维持原有水平,其基因表达在贮藏前期受到抑制,LOX活性和基因表达均维持在极低水平,说明LOX对低温较其它酶敏感。因此认为,PG、β-Gal、α-L-Af和LOX均不同程度地参与了京白梨果实的后熟软化,在早期软化阶段β-Gal和LOX可能起着更为重要的作用,1-MCP对β-Gal和LOX活性和基因表达具有更显著的调控作用,而低温可能主要是通过抑制LOX活性和基因表达来抑制果实软化。     

病菌侵染对番茄果实乙烯生成,ACC合成酶和脂氧合酶活性的影响

 本文以红熟期的番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)果实为材料,主要研究病菌侵染与果实中乙烯生成,ACC合成酶和脂氧合酶(LOX)的关系,以及不同乙烯处理对感病果实ACC合成酶和脂氧合酶(LOX)活性的影响。结果表明:用葡萄孢菌(Botrytis cinerea)接种采后番茄果实在25℃下存放7d后,感病果实的乙烯释放量显著增加,ACC合成酶和脂氧合酶(LOX)活性也明显提高。在贮藏环境中增加乙烯吸收剂可明显地延缓葡萄孢菌的发病,而且ACC合成酶和LOX酶的活性也相对较低。由此证明病菌侵染与果实乙烯释放量,以及与ACC合成酶和LOX酶之间存在明显的正相关     

Induced Resistance to Rice Blast by Antagonistic Bacterium, <Emphasis Type="Italic">Serratia marcescens </Emphasis>Strain B2

An antagonistic bacterium, Serratia marcescens strain B2, controlled rice blast after being sprayed onto rice phylloplane, as did the bacterial suspension when poured into rhizosphere soil of rice plants. Three days after root treatment, rice blast conidia were sprayed onto rice foliage. A week after pathogen inoculation, rice blast was suppressed and lesions caused by the pathogen decreased in size. Brown deposits were observed around sites of pathogen infection after root treatment. Induced resistance was not associated with an increase in the activitiy of peroxidase, phenylalanine ammonia lyase, tyrosine ammonia lyase, β-1,3-glucanase, β-1,4-glycosidase, N-acetylhexosaminidase or chitinase. However, lipoxygenase levels were elevated after the root treatment with strain B2 following inoculation with the pathogen. Strain B2 was not detected in rice foliage after root treatment. These data suggest that strain B2 induced resistance against rice blast caused by Pyricularia oryzae. Received 1 November 2001/ Accepted in revised form 25 January 2002