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甘露醇对海水胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响
耿浩;王韶丽;郭林;韩晓弟;本文研究了不同浓度甘露醇(MA)对海水胁迫下冬小麦种子萌发及幼苗生长的影响。我们采用不同浓度的甘露醇溶液处理海水胁迫的小麦种子及幼苗,记录小麦种子发芽率、发芽势及发芽指数并在幼苗生长期测定幼苗相关生理指标。结果表明低浓度甘露醇(≤0.5mmol/L)可提高种子的发芽率、发芽势及发芽指数,高浓度的甘露醇溶液(>1mmol/L)对种子的萌发有抑制作用,一定浓度的甘露醇溶液(≤1mmol/L)可以提高海水胁迫下幼苗的叶绿素含量,降低游离脯氨酸(Pro)和游离丙二醛(MDA)含量,并可通过分析结果观察施加海水胁迫与甘露醇后叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量随时间在冬小麦幼苗中的积累情况。低浓度的甘露醇对海水胁迫下的冬小麦萌发及幼苗生长具有一定的保护作用,为缓解农业生产中的盐害问题提供了新的思路。本研究为小麦的盐渍化土壤种植提供了新思路,并为甘露醇进一步开发利用于农业提供了一定的理论依据。
丹参SmHB12基因生物信息学及表达分析
白艳红;窦家聪;周颖;雷乔期;王钰;张永清;刘谦;植物同源异型域-亮氨酸拉链Ⅰ(homeodomain-leucine zipperⅠ, HD-ZipⅠ)转录因子在响应非生物胁迫方面发挥了重要作用。本研究根据干旱胁迫下丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)幼苗根转录组数据，克隆获得丹参HB12(SmHB12)基因片段并进行测序验证，其开放阅读框长度603bp,编码200个氨基酸。蛋白理化性质分析表明蛋白质相对分子量为22.95 kDa,理论等电点为5.42,含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点。亚细胞定位结果表明SmHB12蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR结果表明SmHB12基因在不同组织中均有表达，花中表达量最高，其次是茎和叶，根中最低，并受脱落酸(ABA)和聚乙二醇-6000 (PEG-6000)胁迫强烈诱导。上述结果为后续开展SmHB12基因的功能研究提供理论依据。
氮素水平对马铃薯全生育期光合特性及产量的影响
魏峭嵘;曹敏建;石瑛;陈百翠;为了研究施氮量对马铃薯全生育期光合特性及产量的影响,在田间试验条件下,以延薯四号作为供试材料,设置4个施氮水平CK(不施氮)、N1(低氮)、N2(中氮)、N3(高氮),在马铃薯全生育期进行了叶面积指数、功能叶片的净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度及SPAD等相关指标的测定。研究结果表明,本试验条件下,合理施氮有助于提高马铃薯叶片的光合性能。在一定范围内,随着施氮量的增加,叶面积指数、SPAD值、生物产量显著增加;全生育期马铃薯SPAD值与产量呈极显著正相关;马铃薯生育前期,叶面积指数与产量呈极显著正相关;块茎膨大后期,光合速率与产量呈极显著正相关。本试验条件下,施氮量为N2(纯氮150 kg/hm2)时经济产量最高。
高效液相法测定鞣花酸含量的研究进展
冯兵;罗志军;罗波;张勇民;鞣花酸因具有潜在抗癌和抗氧化的性质而逐渐成为研究热点之一,同时也是国内外开发利用的保健食品功能因子之一。鞣花酸广泛存在于天然植物中,利用高效液相色谱法(HPLC)测定植物中鞣花酸的含量有多种分析检测条件。本研究综述国内外高效液相法测定鞣花酸含量的研究进展,总结了供试品前处理及HPLC的检测条件的研究现状,并就存在的问题进行了讨论,以期为各行业鞣花酸质量标准体系的建立和完善提供理论依据。
非靶向脂质组学分析伏马菌素B1对未成熟树突状细胞脂质代谢的影响
唐开义;于欢;喻艳琴;欧沙;王赟;曾柱;胡祖权;伏马菌素B1 (fumonisin B1, FB1)是一种具有免疫抑制作用的真菌毒素。本研究利用FB1处理未成熟树突状细胞(immature dendritic cells, imDCs),通过非靶向脂质组学分析FB1对imDCs脂质代谢的影响。运用超高效液相色谱串联四极杆静电场轨道阱质谱(UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS)技术采集质谱数据，通过主成分分析(principal component analysis, PCA)、偏最小二乘法判别分析(partial least-squares discrimination analysis, PLS-DA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least-squares discrimination analysis, OPLS-DA)进行多维统计分析，比较FB1处理组和对照组之间脂质代谢谱的差异，并以OPLS-DA模型的变量权重值(variable importance for the projection, VIP)>1和P<0.05为标准筛选差异脂质分子。脂质组学分析结果显示，从imDCs中共检测到36个脂质亚类，1 845个脂质分子。从FB1处理的imDCs中筛选出30个显著性差异脂质分子，其中神经酰胺(ceramide, Cer)、磷酸神经酰胺(ceramide phosphate, CerP)、单半乳糖甘油二酯(monogalactosyldiacylglycerol, MGDG)、磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC)、鞘氨醇(sphingosine, So)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine, PS)和鞘磷脂(sphingomyelin, SM)等亚类的含量显著下降(VIP>1,P<0.05),而甘油二酯(diacylglycerol, DG)和磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol, PI)的含量显著升高(VIP>1,P<0.05)。研究结果说明FB1可能通过干扰imDCs的正常脂质代谢来发挥其免疫抑制作用。
广西木薯燃料乙醇项目能效评估
戴杜,理河,浦耿强,王成焘广西具有丰富的木薯资源,以木薯为原料生产的燃料乙醇是一种可再生的燃料。采用净能量和净可再生能量两个指标评估木薯燃料乙醇系统的能量和可再生能量生产的效率,并对木薯乙醇在生命周期内与外界环境的能量交换进行了统计,把能量消耗按照燃料和其副产品进行了分配;以及按照是否再生进行了分别统计。计算结果表明,使用木薯生产燃料乙醇在能量生产和再生能量生产上是可行的,木薯乙醇的净能量为2.417MJ/L,净可再生能量是2.458MJ/L;广西的木薯资源每年能净产出相当于3.508万t汽油的可再生燃料。木薯单产和化肥用量是提高能源利用和再生能源的关键因素;加强副产品的开发有利于提高系统的能效,使用可再生的有机肥代替化肥,能有效的提高系统的可再生性。
番茄SlPP2C67启动子克隆及表达分析
李文静;张新业;王佳音;张云逸;左思佳;赵楠楠;王聪艳;朱姝;番茄(Solanum lycopersicum)PP2C67基因(SlPP2C67)是番茄蛋白磷酸酶2C基因家族的重要成员。本研究以‘Micro-Tom’番茄为材料，采用PCR方法克隆SlPP2C67 1 657 bp启动子序列。启动子顺式作用元件分析表明该启动子除含有CAAT-box与TATA-box等基本调控元件外，还包含多个组织特异表达元件、光响应元件和激素响应元件。用克隆的启动子同向置换pCAMBIA1300-GN载体上的CaMv35S启动子来构建重组表达载体，然后转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行功能验证。GUS组织化学染色结果表明，SlPP2C67启动子驱动GUS基因在拟南芥叶片特异性表达。实时定量PCR结果表明SlPP2C67基因主要在番茄叶片表达，该结果与SlPP2C67启动子驱动的GUS基因在拟南芥中的表达结果一致。本研究为后续开展SlPP2C67基因的功能研究和番茄遗传改良提供理论依据。
植物提取物槲皮素调节小鼠的能量代谢和氧化应激
林安贵;杨灵灵;为了探讨植物提取物槲皮素对负重游泳小鼠的能量代谢和氧化应激的影响,本研究将45只SPF级雄性昆明小鼠随机分为正常对照组、游泳组和槲皮素组,每组15只。槲皮素组小鼠喂养2 g/kg的槲皮素饲料,其他组小鼠喂养标准饲料,共喂养14 d。然后将游泳组和槲皮素组小鼠按照体重的3%进行负重游泳1 h,测定各组小鼠的血糖、乳酸、尿素氮、游离脂肪酸、琥珀酸脱氢酶、三磷酸腺苷、丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化活性。结果显示,负重游泳后,槲皮素组血清乳酸和尿素氮水平显著低于游泳组,并且槲皮素组游离脂肪酸水平显著高于游泳组。负重游泳后,游泳组小鼠的肝脏和肌肉组织中的琥珀酸脱氢酶含量均显著降低,槲皮素组小鼠游泳后未见明显降低。负重游泳后,游泳组小鼠肌肉组织中的ATP酶活性显著降低,槲皮素组小鼠游泳后未见明显降低。负重游泳后,槲皮素组的丙二醛含量显著低于游泳组。游泳组和槲皮素组小鼠负重游泳后的谷胱甘肽过氧化物酶含量均显著降低,槲皮素组小鼠的谷胱甘肽过氧化物酶含量未见明显降低。游泳组小鼠血清总抗氧化活性显著低于对照组,而槲皮素组与对照组无显著差异。本研究初步表明,槲皮素可调节负重游泳小鼠的能量代谢来起到抗疲劳作用,主要机制与增加脂肪动员、抑制蛋白质分解和加强三羧酸循环有关。另外,槲皮素可通过抑制脂质过氧化、清除超氧阴离子自由基来防止运动过程中的氧化应激损伤。
橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因克隆及蛋白表达纯化
刘耀;何其光;廖小淼;徐良向;刘文波;林春花;李潇;郑服丛;缪卫国;由橡胶树白粉菌引起的橡胶树白粉病是橡胶树的重要的叶部病害之一,严重影响橡胶的产量。然而目前对橡胶树白粉菌的致病机理研究匮乏。分支酸变位酶是莽草酸途径的关键酶,能够将分支酸转化为预苯酸,为植物提供氨基酸及大量代谢产物,在植物抗病中起到非常重要的作用。而植物病原物在致病过程当中能够分泌分支酸变位酶影响植物莽草酸途径,从而抑制植物的防卫反应。因此研究橡胶树白粉菌分支酸变位酶在其致病过程中的功能具有一定的意义。试验利用同源比对分析在橡胶树白粉菌基因组中获得一个分支酸变位酶同源蛋白,并用PCR克隆获得橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因,命名为OHCmu。后续构建GST-OHCmu融合原核表达载体,筛选最优诱导条件,并利用GST亲和层析柱对蛋白进行纯化。结果表明橡胶树白粉菌OHCmu基因大小843 bp,具有1个内含子,编码263个氨基酸;具有d5csma_结构域,属于Chorismate mutaseⅡ蛋白家族;GST-OHCmu融合蛋白外源诱导表达在供试条件下(IPTG:0.8 mmol/L, 16℃)可以有较好的表达,获得融合蛋白大小约为56 kD。经过GST亲和层析柱纯化、切割GST标签后,顺利获得浓度较高、较纯的橡胶树白粉菌OHCmu蛋白。研究结果为后续OHCmu蛋白的特性及致病机理研究提供参考。
文冠果性别分化关键期花芽转录组分析
郑雅琪;敖妍;王旭;刘阳;刘小天;李志虹;为探究文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)性别分化过程的分子机制,本研究对其性别分化关键期花芽进行RNA-seq分析。结果共获得37.13 Gb原始数据,de novo组装后共产生29 430条Unigenes,平均长度1 144 bp,其中21 887条Unigenes获得功能注释。此外,共得到差异基因4 864个,其中相对于性别分化前期(Ta)差异上调基因3 003个,差异下调基因1 861个。GO富集分析显示,差异基因主要注释到代谢进程、植物激素信号转导、生长素激活的信号通路等功能。KEGG富集分析显示,差异基因主要注释到植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等生物功能。还筛选出6个MADS-box相关基因(TR576|c0_g1, TR7438|c0_g1,TR10037|c1_g10, TR13325|c0_g1, TR6316|c0_g1, TR5807|c0_g1),参与雄蕊发育、花粉管生长、花发育调节、花瓣发育、胚珠发育、转录因子活性等过程调节。RT-qPCR检测了16个基因在两个时期的表达量,结果均与RNA-seq一致。研究结果将为进行文冠果性别分化过程中基因表达分析提供参考。