荞麦、高粱根系分泌物对玉米根边缘细胞和根生长的影响

植物的根系分泌物是植物根系与周围环境之间的化学媒介,通过传递特定的信息,调节根际微环境,影响周围植物的生长。玉米(Zea mays L.)和荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)是农作物间套作体系中典型的不能搭配的组合,其障碍因素尚不清楚。以玉米为受体植物,采用根悬空培养的方法,研究了荞麦、高粱(Sorghum bicolor(L.) Moench)根系分泌物对玉米根边缘细胞和根生长的影响。结果发现,玉米根边缘细胞离体培养条件下,用荞麦根系分泌物中的小分子物质处理4、8 h显著诱导边缘细胞凋亡、死亡,细胞活率分别比对照降低了71.6%和72.3%;荞麦根系分泌物中的小分子物质对玉米根产生氧化胁迫,诱导根SOD、POD和CAT活性分别比对照高22.6%、33.9%和107.2%,根中超氧阴离子(O₂^-·)和脯氨酸含量分别比对照高33.9%和49.8%;荞麦根系分泌物中小分子物质的胁迫使根细胞膜透性增大,与对照相比升高80.0%,丙二醛(MDA)含量比对照升高31.5%;荞麦根系分泌物中小分子物质诱导根内源激素(IAA)含...     

不同寄主对草地贪夜蛾生长发育和繁殖的影响

草地贪夜蛾是入侵我国的重大农业害虫,严重威胁我国粮食安全。为明确该虫在不同寄主植物上的适合度,本文系统研究了草地贪夜蛾取食花生、荞麦和生姜3种寄主生长发育和繁殖情况,组建了实验种群生命表。结果表明:草地贪夜蛾在3种寄主植物上的繁殖力高低为花生(771.73粒)>荞麦(477.13粒)>生姜(209.22粒),卵的孵化率无显著差异,幼虫和蛹重均是花生>荞麦>生姜。草地贪夜蛾取食花生、荞麦和生姜后的净增殖率(R 0)分别为226.36、102.45和20.75,内禀增长率(r m)分别为0.16、0.13和0.06。研究发现,草地贪夜蛾在花生、荞麦和生姜3种寄主植物上均能实现种群繁殖,其中,花生是最适宜的寄主,荞麦次之,生姜相对较不适宜。     

荞麦野生种的核型及进化特征分析

荞麦起源于我国西南地区,该地区分布着丰富的荞麦野生种,剖析野生荞麦的核型特征对荞麦进化和育种研究具有重要的意义。本研究以甜荞近缘种、硬枝万年荞、疏穗小野荞、细柄野荞、齿翅野荞为试验材料,采用常规压片法进行核型鉴定。结果表明:甜荞近缘种、硬枝万年荞和疏穗小野荞都为二倍体,核型公式分别为2n=2x=16=12M+4m(2SAT)、2n=2x=16=16M、2n=2x=16=14M+2m(2SAT),而细柄野荞和齿翅野荞为四倍体,核型公式分别为2n=4x=32=32M、2n=4x=32=30M+2m(2SAT)。甜荞近缘种和硬枝万年荞核型属1A型,疏穗小野荞、细柄野荞和齿翅野荞核型属1B型,并且甜荞近缘种、疏穗小野荞和齿翅野荞都有1对随体染色体。研究证明,荞麦野生种染色体的基数为8,有二倍体和四倍体野生荞麦。通过比较分析,硬枝万年荞在进化地位上比较原始,齿翅野荞是比细柄野荞较进化的四倍体荞麦野生种。     

Expression of a buckwheat trypsin inhibitor gene in Escherichia coli and its effect on multiple myeloma IM-9 cell proliferation

The gene of buckwheat trypsin inhibitor （BTI） has been cloned and expressed in Escherichia coli. The yield of this recombinant inhibitor was over 12 mg/L by using one-step purification on a Ni^2＋-NTA Sepharose column. Its molecular weight was 9322.1 Da, determined by mass spectrum analysis. The MTT and cytometry analyses showed that recombinant BTI could specifically inhibit the proliferation of IM-9 human B lymphoblastoid ceils （from patient with multiple myeloma） in a dose-dependent manner. The test of recombinant BTI-induced apoptosis in IM-9 ceils implied that the inhibitor might have potential application in the treatment of cancer.     

荞麦属植物淀粉酶和甲酸脱氢酶同功酶研究(英文)

以聚丙烯酰胺凝胶电泳方法研究了荞麦属植物8个种42个收集系干种子和发芽种子的淀粉酶和甲酸脱氢酶同功酶。结果表明,荞麦淀粉酶在于种子中缺乏活性,但是在发芽种子中活性很强。在供试材料的发芽种子中共发现23个淀粉酶谱带,其中甜荞和苦荞分别有10条和8条。不同荞麦种间淀粉酶谱带差异很大,但是同种内不同收集系间差异较小。谱带聚类分析表明大野荞和毛野荞分别与甜荞和苦荞较近缘,支持它们分别为甜荞和苦荞祖先种的假说。在干种子和发芽种子中,发现所有荞麦种类均只有1条位置一致的甲酸脱氢酶谱带,暗示该酶在进化中具有高度稳定性。     

荞麦胰蛋白酶抑制剂的原核表达及纯化

根据文献报道的荞麦胰蛋白酶抑制剂的氨基酸序列及本研究室先前已获得的部分基因序列设计引物,经过RT-PCR扩增,获得荞麦胰蛋白酶抑制剂编码区基因全序列.将该基因克隆到原核表达载体pQE-31中,并转化至大肠杆菌M15,经IPTG诱导表达获得可溶性目的蛋白,其表达量约占菌体总蛋白的25%.该目的蛋白经Ni2 -NTA柱亲和纯化,SDS-PAGE分析显示,在大约9kD处出现明显的目的条带,与预计蛋白分子量大小一致.Western blot鉴定证实,目的蛋白N端带有6个组氨酸标签.活性测定表明,目的蛋白具有专一性的胰蛋白酶抑制剂活性,抑制活性约为77U/mg纯化蛋白.本实验为进一步研究荞麦胰蛋白酶抑制剂结构与功能的关系奠定了基础.     

外源水杨酸和茉莉酸对荞麦幼苗耐盐生理特性的效应

以盐敏感荞麦品种‘TQ-0808’幼苗为材料,采用100mmol·L^（-1）NaCl并添加不同浓度水杨酸（sA）和茉莉酸（JA）的处理方法,测定荞麦耐盐生理指标,确定外源SA和JA对荞麦耐盐生理特性的效应。结果表明,外源SA和JA均能明显降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和丙二醛（MDA）含量,外源SA降低的幅度略高于JA,外源SA最适浓度为0．6mmol·L^（-1）外源SA和JA均能明显增加盐胁迫下荞麦叶片超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及叶片净光合速率,外源JA增加的幅度明显大于SA,外源JA最适浓度为40gmol·L^（-1）。外源sA和JA明显改善盐胁迫下荞麦的生理特性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,说明通过适当浓度的外源SA和JA处理来提高荞麦耐盐性是可行的。     

荞麦与大豆叶片中草酸含量差异及其可能的原因

用1/5浓度Hoagland营养液培养荞麦和大豆幼苗l0 d后,荞麦叶片、根及其分泌物中的草酸含量均明显高于大豆,说明荞麦叶片的草酸形成能力强.荞麦叶片中存在少量的草酸氧化酶活性,而大豆中未检测到该酶活性,表明荞麦具有一定的降解草酸的能力.乙醇酸氧化酶(GO)催化乙醇酸氧化的活性两种植物之间虽差异不明显,但该酶催化乙醛酸氧化的活性荞麦显著高于大豆.荞麦GO对乙醛酸的Km值明显低于大豆GO,同时其乙醛酸含量也较高,因此其叶片中由乙醛酸形成草酸的速率应高于大豆.由此认为,由乙醛酸氧化生成草酸可能是植物草酸合成限速步骤之一,其反应速率高低可能导致不同种类植物叶片中草酸含量的差异.     

从荞麦中提取总RNA的有效方法

介绍了一种简单快速的从荞麦中提取总RNA的方法。经SDS、KAc和异丙醇等常规试剂提取高纯度的荞麦RNA,对产物进行琼脂糖凝胶电泳分析表明,其28S RNA与18S RNA的比值约为2：1,紫外吸收值A260/A290为1.91-2.06,产率为69.2-87.5μg RNA/g植物材料。用该法提取的总RNA可满足RT-PCR和cDNA文库构建等的需要,是一种高效的荞麦RNA提取法。     

荞麦亲和与不亲和授粉后柱头和花粉管中ATP酶的超微细胞化学定位

利用磷酸铅淀淀技术对荞麦（Fagopyrum esculentum Monch.)pin型植株分别进行亲和授粉和不亲和授粉后的柱头、花粉粒、花粉管进行了ATPase的超微细胞化学定位。结果表明（1）亲和授粉和不亲和授粉后0.5h,柱头细胞的ATPase活性反应水平较低或基于无酶活性;柱头表面、柱头上附着的花粉粒内ATPase活性在不亲和授粉时较低,亲和授粉时较高,花粉粒内ATPase主要定位于线粒体和精子细胞;（2）授粉后1.5h,不亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较低,花粉管停止生长,细胞质开始解体;而亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较高,ATPase主要定位于柱头细胞的质膜、胞基质以及花粉管的壁、质体的膜、高尔基体、线粒体上。根据不同时期不同部位ATPase活性的差异,我们认为荞麦发生自交不亲和时,花粉管在花柱中停止生长不仅是因此花粉管得不到花柱中的营养物质而引起的,可能也与花粉管自身物质代谢发生障碍有关。