田菁胶生物合成中的甘露糖磷酸变位酶

用 DE-52和磷酸纤维素亲和层析分离和纯化了甘露糖磷酸变位酶(PMM),非 SDS 凝胶电泳为一条带,但 SDS 凝胶电泳则有三条带,分子量为41500,66000和74000。测定了田菁(Sesbania cannabina)种子的子叶和胚乳中的甘露糖磷酸变位酶和葡萄糖磷酸变位酶(PGM)的活性,并进行了比较,讨论了两种酶的耐温性与田菁胶合成生理活动的相关性。     

营养杯对长喙田菁在铅锌尾矿上的生长、固氮和重金属积累的影响

设置移栽时营养杯的有无及其大小作试验,研究长喙田菁在乐昌铅锌矿强酸化尾矿上的生长、固氮和积累重金属情况。结果表明,强酸性(pH<3)是限制植物定植的主要因素,在pH=5-7情况下,长喙田菁能在该尾矿库中定植、生长和固氮,表现出良好的适应性。未带营养杯移栽的长喙田菁在尾矿上生长84d,其株高117cm、茎基部直径1.35cm、单株生物量(干物质)20.2g、单位面积生物量(干物质)2828kghm-2、氮素积累量40kghm-2;带营养杯移栽的上述各指标分别达到140-144cm、1.59-1.68cm、36.6-38.8g、5124-5432kghm-2和77-107kghm-2,均显著高于未带营养杯处理的。长喙田菁根部铅、锌、铜、镉含量均最高,其次为茎,叶中最低;长喙田菁的4种重金属积累量为锌(186-221mgkg-1)>铅(96-145mgkg-1)>铜(17-30mgkg-1)>镉(3-4mgkg-1)。带营养杯移栽能有效提高长喙田菁的产量和氮积累量,且明显降低其体内的重金属含量。试验证明长喙田菁是较理想的铅锌矿尾矿废弃地植被重建的先锋植物。     

田菁胶的细胞定位和粘度的关系

对发育过程中和成熟的田菁（Sesbania Canabina)种子内胚乳细胞进行了透射和扫描电镜观察。结果表明：田菁胶形成后不是分泌到胞外,而是聚积在胞内,对不同粒度田菁胶的粘度测定,表明粒度越大,粘度越小;反之,粒度越大。这种结果与田菁胶在细胞内定位是相一致的。另外,对不同粒度田菁胶的糖和不熔物含量也进行了测定。     

发育过程中田菁根瘤超微结构的变化

有人作过木本的大花田菁根瘤的显微观察。近来对毛里塔尼亚田菁茎瘤形成和结构也有报道。在我国栽种比较广泛的普通田菁(Sesbania canabina)根瘤的超微结构尚缺乏详细资料。β-多羟基丁酸盐(pH B)颗粒在很多细菌、放线菌和蓝绿藻中均有发现,在根瘤菌和固氮拟菌体内也大量存在。关于 pH B 的生理作用,大多数认为与固氮时所需能     

田菁染色体核型分析

田菁(Sesbania cannabina(Retz.)Pers)作为绿肥,在广西广为栽种。尚未见过田菁染色体核型的报道,因此我们对它进行染色休核型分析,旨在能为遗传种提供细胞学依据资料。     

菠萝叶片绿色组织与贮水组织中代谢物水平的昼夜变化

研究了景天酸代谢(CAM)植物菠萝叶片绿色组织与贮水组织(WSP)的苹果酸、柠檬酸、异柠檬酸、淀粉、果糖、葡萄糖、蔗糖、葡糖-1-磷酸(G-1-P)、葡糖-6-磷酸(G-6-P)、果糖-6-磷酸(F-6-P)、草酰乙酸(OAA)及磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)水平的昼夜变化。夜间苹果酸的积累仅发生在绿色组织中,表明只有绿色组织才能进行CAM。可溶性已糖(葡萄糖和果糖)是绿色组织中夜间苹果酸累积的主要碳源。绿色组织G-1-P、G-6-P和F-6-P水平在夜间的初期上升,后期下降,昼间的头3h仍下降,3h后变化不明显。绿色组织中OAA和PEP水平也发生昼夜变化。在贮水组织中没有测到淀粉、蔗糖、OAA和PEP。除葡萄糖和果糖外,WSP中其它代谢物的含量都远低于绿色组织,而且WSP中所有代谢物都无明显的昼夜变化。     

田菁胶的细胞定位和粘度的关系

对发育过程中和成熟的田菁（Sesbania Canabina)种子内胚乳细胞进行了透射和扫描电镜观察。结果表明：田菁胶形成后不是分泌到胞外,而是聚积在胞内,对不同粒度田菁胶的粘度测定,表明粒度越大,粘度越小;反之,粒度越大。这种结果与田菁胶在细胞内定位是相一致的。另外,对不同粒度田菁胶的糖和不熔物含量也进行了测定。     

甘露糖筛选体系及在转基因玉米商业化中的应用

甘露糖在己糖激酶的作用下形成6-磷酸甘露糖,进一步在磷酸甘露糖异构酶(Phosphomannose isomerase,PMI)的催化下转化成植物可利用的6-磷酸果糖,从而使转化细胞在甘露糖作为主要碳源的培养基上正常生长,而非转化细胞生长受到抑制。这一筛选体系被认为是一种正向筛选(Positive selection),已被成功地应用于重要的粮食作物和经济作物中。甘露糖筛选的植株可以通过多种方法检测,其中氯酚红检测法和试纸条检测法简单方便,适用于初步筛选。甘露糖筛选体系安全高效,已被应用于玉米商业化产品中。综述了甘露糖(mannose)筛选体系的原理、筛选特点、植株的鉴定、筛选方法的优缺点以及在商业化中的应用,列举了利用甘露糖筛选的玉米单性状转化系用于抗鳞翅目和抗鞘翅目昆虫及抗高温淀粉酶的范例及其在育种叠加中的应用。这种育种叠加使得甘露糖筛选的性状与其他性状重叠而得到更广谱的具有抗除草剂抗虫性状的商业化产品。     

田菁茎瘤固氮根瘤菌对小麦叶组织的促生作用研究

利用GFP标记的田菁茎瘤固氮根瘤菌(Azorhizobium caulinodans ORS 571)侵染露白24h的小麦种子,分别在侵染后0、6、12、24、48、72和96h采样,利用实时荧光定量PCR方法检测小麦体内6条与促生作用相关miRNAs(miR156、miR159、miR160、miR167、miR168和miR403)的表达模式,检测其中3条miRNAs(miR159、miR167和miR168)的靶基因表达模式;以接菌8d的小麦样品做切片,利用激光共聚焦显微镜检测小麦叶部田菁茎瘤固氮根瘤菌的分布,并测定小麦的生理指标。结果显示:(1)田菁茎瘤固氮根瘤菌侵染小麦后能够在叶片边缘部位定殖。(2)小麦叶片中与促生作用相关的6条miRNAs出现了不同程度变化,在12~24h到达其峰值,随后逐渐下降,其中miR159在峰值时的表达量为初始表达量的2.88倍。(3)3条miRNAs的靶基因表达模式与相应miRNA表达模式相对应,但并不严格。(4)生理指标测定结果显示,接种田菁茎瘤固氮根瘤菌对小麦叶片产生明显的促生作用,其中叶鲜重在96h的变化与对照差异极显著。研究表明,接种的田菁茎瘤固氮根瘤菌能够到达小麦叶组织,对小麦叶片的生长产生明显的促生作用,其中miRNAs在促生过程中发挥重要作用。     

友菌素核苷转移酶amiE基因的克隆、表达和功能鉴定

【目的】克隆和表达二糖核苷类抗生素友菌素生物合成基因簇中的核苷转移酶基因amiE,并研究AmiE的体外催化功能。【方法】采用PCR技术将编码257个氨基酸的葡萄糖-1-磷酸核苷转移酶基因amiE克隆到表达载体pET28a上,构建质粒pCSG4001,转化入大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中诱导表达;利用亲和层析分离纯化蛋白AmiE,以葡萄糖-1-磷酸和胸腺嘧啶三磷酸(TTP)或尿嘧啶三磷酸(UTP)为底物,利用高效液相检测AmiE的体外酶活;以甘露糖-1-磷酸、半乳糖胺-1-磷酸和半乳糖-1-磷酸和TTP作为底物,进一步研究AmiE对底物的选择性。【结果】N-末端融合组氨酸标签的AmiE蛋白在大肠杆菌中获得了可溶性表达,通过亲和层析纯化出的AmiE能够以TTP(或UTP)和葡萄糖-1-磷酸作为底物,催化形成胸腺嘧啶二磷酸葡萄糖(TDP-glucose)或者尿嘧啶二磷酸葡萄糖(UDP-glucose),但对其他三种底物,无明显催化活性。【结论】大肠杆菌中表达纯化的核苷转移酶AmiE能够体外催化形成TDP-葡萄糖(或UDP-葡萄糖),确证了AmiE作为核苷转移酶的催化功能,同时表明AmiE对底物具有一定的选择性。     

田菁种皮的结构及其与透性的关系

扫描电镜观察表明:成熟田菁(Sesbania cannabina)种子的种孔闭锁,种脐具有种脐沟,沟下有一网状管胞群,具贮水和通气功能;种皮的结构由外向内依次为表层、栅栏层、骨状石细胞层及薄壁细胞层。作者用多种有机溶剂浸泡、不同时间浓硫酸腐蚀和机械损伤等方法有控制地损伤种脐和/或种皮的不同层次结构,发现表层和种脐不耐腐蚀,栅栏层细胞壁厚,排列紧密有序,并具有酚类物质,是控制水分进入种皮的主要屏障。适度浓硫酸腐蚀和机械损伤是克服种子不透性,提高萌发率的有效途径。文章还讨论了影响种子透性的因素,作用机理及栅栏层中“亮线”的实质。     

田菁结瘤固氮特性研究

果园套种田菁作夏季绿肥,出苗10～15天即有根瘤出现,主根和各级侧根都可能结瘤,根瘤数量较多,每亩可达30公斤以上。营养生长期根瘤固氮酶活性较高;花果期由于部分根瘤衰败,固氮活性明显降低。土壤干旱降低田菁根瘤的含水量和固氮活性。田菁根瘤在25℃时固氮活性最高,12℃以下或35℃以上固氮活性急剧下降。营养生长期每亩田菁每天干均可固氮76克,若在苗龄100天时翻埋,可固氮7.6公斤,折合硫酸铵36.2公斤。     

从田菁胶工业下脚料生产田菁蛋白胨的研究——[Ⅰ]田菁蛋白胨化学成份的研究

本文首次研究了田菁蛋白胨一般化学成份、氨基酸组份、肽链平均长度、微量元素、维生素以及红外、紫外光谱等。本文还将田菁蛋白胨氨基酸、红外光谱等和英国大豆蛋白胨作了比较。研究结果附图表于后。     

Purification and Characterization at Phosphomannomutase from Fresh Seeds of Sesbania cannabina

Phosphomannomutase (PMM) was isolated and further purified from the fresh seeds of Sesbania cannabina by using preparative Sephadex G-200 slab IEF. The pH of Sesbania PMM was 5.0. Purified PMM showed a distinct band on SDS-PAGE with the molecular weight of 41 kD. The pH value for optimum catalysis of the enzyme was 7.3 at 30℃, and the equilibrium constant of PMM reaction was 16.2. In addition, the amino acid composition of the purified PMM was measured which conformed the property of acidic protein.     

氮肥和水分条件对长喙田菁生长、结瘤和固氮的影响

 盆栽试验研究了长喙田菁(Sesbania rostrata) 茎瘤固氮根瘤菌（Azorhizobium caulinodans）共生体系在不同水分和无机氮肥条件下的生长、结瘤和氮积累。水分处理为: 不浸水、浅浸水(土壤水分为田间持水量)和深浸水, 氮肥处理分别为每千克土施加无机氮肥10 mg、20 mg和40 mg。结果表明,水分条件对共生体系有较大影响, 浸水环境虽然抑制了根瘤的形成, 却促进了茎瘤的结瘤作用和长喙田菁根系的生长, 田间持水量状态下共生体系能获得最大的生物量和氮累积量; 无机氮肥对共生体系的影响受水分供应的影响较大,实验氮肥施用浓度范围内,长喙田菁的结瘤作用对复合态氮无负敏感反应,明显有别于一般根瘤体系的复合态氮反应。     

Plant regeneration from callus and explants of Sesbania spp.

Root, hypocotyl and cotyledon explants of Sesbania bispinosa, Sesbania cannabina, Sesbania formosa, and Sesbania sesban were cultured on Murashige and Skoog medium with benzyladenine (BA; 2.22, 4.44, 8.88 M) in combination with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-d; 2.26, 4.52, 9.05 M), indolebutyric acid (IBA; 0.25, 0.49, 4.92 M) or naphthaleneacetic acid (NAA; 2.69, 5.37, 10.74 M). Although all explant types developed some callus, callus occurred earliest and continued to grow fastest with hypocotyls. Media including 2.4-d or NAA gave the fastest growing callus. Callus was subcultured up to 10 times at 20-day intervals and retained a rapid growth rate. Shoots regenerated readily from both hypocotyls or cotyledons but not from roots. Shoot organogenesis was most frequent with IBA (0.25–4.92 M) in combination with BA (4.44–8.88 M) and did not occur with 2,4-d. With each species at least one medium induced shoot differentiation from more than 50 percent of the callus pieces. With one exception, media containing IBA that induced shoot organogenesis on explants also did so in callus, but media containing NAA, even when effective with explants, did not cause differentiation of callus. Shoots that differentiated were excised and cultured on MS medium without growth regulators or with IBA (2.46, 4.92, 9.84 M). Roots developed after 3–8 days on an appropriate rooting medium, often without IBA. Rooted plantlets were transplanted to pots in a greenhouse and developed into normal plants. Suitable media and protocols for initiating and subculturing callus and regenerating whole plants in vitro from callus and explants have thus been established for four species of Sesbania.