长白山原始红松林次生演替过程中土壤微生物生物量和酶活性变化

采用空间代替时间的方法,以我国东北地区温带森林长白山原始阔叶红松林成熟林(200年)和过熟林(＞200年)及其次生演替不同阶段——白桦幼龄林(20年)、白桦中幼龄林(30年)、白桦中龄林(50年)、白桦成熟林(80年)和白桦过熟林(100年)为研究对象,分析了长白山原始阔叶红松林次生演替过程中土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮、磷及土壤酶活性变化.结果表明:白桦幼龄林和白桦成熟林的土壤腐殖质层(A层)有机碳含量最高,分别为154.8和154.3 g·kg-1,而顶极群落原始阔叶红松林A层有机碳含量相对较低,成熟林和过熟林分别为141.8和133.4 g·kg-1.白桦中龄林和白桦成熟林的微生物生物量碳和微生物熵均高于其他林地,纤维素酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶和纤维二糖酶的活性到中龄林和成熟林达到最高,而此阶段的多酚氧化酶活性最低,提示白桦中龄林及白桦成熟林土壤有机碳周转速度快,土壤有机碳可能处于较强的积累过程中.统计分析表明,土壤微生物生物量碳与土壤有机碳、全氮和有效磷含量之间呈极显著正相关(r分别为0.943、0.963和0.953,P＜0.01).     

用P.pastoris表达L-阿拉伯糖异构酶及其酶活性分析

目的:用毕赤酵母表达L-阿拉伯糖异构酶。方法:用PCR法扩增大肠杆菌的L-阿拉伯糖异构酶基因,构建含L-阿拉伯糖异构酶基因的毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K-ai。通过电转法将pPIC9K-ai转化毕赤酵母GS115基因组。先筛选出高G418抗性的克隆,然后再从高拷贝的克隆中筛选出高表达重组L-阿拉伯糖异构酶的重组子作为工程菌GS115(pPIC9K-ai)。结果:在甲醇诱导下,摇瓶发酵GS115(pPIC9K-ai)3d,分泌表达L-阿拉伯糖异构酶32 mg/L。结论:毕赤酵母表达的L-阿拉伯糖异构酶具有转化D-半乳糖为D-塔格糖的生物活性。每升GS115(pPIC9K-ai)发酵液能转化D-半乳糖生成30 mgD-塔格糖。     

NaCl胁迫下海马齿(Sesuvium portulacastrum L.)植株内游离脯氨酸的合成积累途径

以海马齿(Sesuvium portulacastrum L.)为材料,测定了在6个NaCl胁迫水平上(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mol· L-1)的植株内游离脯氨酸的含量及其δ-OAT、PSCS、POD、SOD等酶的活性.结果表明:在NaCl胁迫下,海马齿植株内游离脯氨酸积累量比CK显著地增多了14.5％～33.5％,δ-OAT和P5CS活性分别比对照(CK)增强3.1％～10.1％和26.7％ ～46.1％,因此,在NaCl胁迫下海马齿植株内游离脯氨酸合成积累的两个途径均被启动和发生合成积累作用,并表现出以Glu→Pro途径为主,Orn→Pro途径为辅;在5个NaCl胁迫水平上,海马齿植株内游离脯氨酸有显著的积累效应,在0.6 mol·L-1处理水平时达到积累量的高峰值.同时,δ-OAT、P5CS、POD、SOD等酶的活性呈现出与游离脯氨酸积累量有大致相同的变化趋势.     

水稻谷胱甘肽过氧化物酶基因OsGPX3 和OsGPX4的分子特性研究

植物谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是清除体内活性氧的一种关键酶,在植物抗逆反应中发挥重要作用.本研究从水稻中克隆到2个GPX基因,分别为OsGPX3和OsGPX4.OsGPX3和OsGPX4分别编码238和234个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量分别是25.84 kD和25.07 kD.两个基因都包含5个内含子,但是两个基因所对应的内含子长度具有较大变异.组织表达谱分析发现这2个基因在根、茎、叶和叶鞘中均表达,是组成型表达基因.在大肠杆菌中表达并纯化了这2个基因的重组蛋白,酶活性分析显示OsGPX3和OsGPX4蛋白对底物H₂O₂、tBOOH和COOH具有较高活性,但是OsGPX3对3种底物的活性均高于OsGPX4,蛋白质酶活性的差异预示着这2个基因可能存在功能上的分化.     

端粒长度及端粒酶活性与儿童先天性心脏病发病机制的相关性研究

目的:探讨不同年龄儿童外周血白细胞端粒长度及端粒酶活性与儿童先心病发病机制的相关性.方法:采用实时荧光定量PCR检测先天性心脏病2个年龄组及健康受试者外周血白细胞的端粒长度及hTERT mRNA(端粒酶催化亚基).比较相同年龄的先天性心脏病与健康受试者外周血白细胞的端粒长度及hTERT mRNA差异,并比较不同年龄组间外周血白细胞的端粒长度及hTERT mRNA差异.结果:先天性心脏组3-6岁组的受检者及健康受试者3-6岁组平均外周血白细胞端粒(1.63± 0.61)长于先天性心脏组7-10岁组的受检者及健康受试者7-10岁组(1.36± 0.46)(t=1 1.37,P＜0.05);各组均无端粒酶表达.结论:外周血白细胞的端粒长度随着年龄的增长而缩短.端粒酶活性与先天性心脏病发病并无直接相关性.     

蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能

【目的】阿尔茨海默症治疗药物石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的生物合成途径起始于赖氨酸脱羧酶(Lysine decarboxylase,LDC)。本研究克隆及表达了来源于产Hup A的植物内生真菌的LDC基因,并研究了其功能。【方法】采用RT-PCR扩增法,从一株产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14获得LDC基因,构建表达质粒p ET-22b-LDC与p ET-32a-LDC,转化感受态细胞E.coli BL21,加入IPTG至终浓度为1×10~(–3) mol/L,于24°C、200 r/min培养8 h,诱导表达LDC蛋白质;通过Ni~(2+)金属亲和层析纯化重组LDC并建立酶促反应体系,利用TLC检测了LDC催化活性。利用生物信息学软件分析了LDC的理化性质及蛋白质的空间结构。【结果】成功克隆并异源表达出重组蛋白LDC与Trx-LDC,经SDS-PAGE电泳鉴定分子量分别为24.4 k Da和42.7 k Da,与预计大小相符。TLC结果表明LDC与Trx-LDC均具有赖氨酸脱羧酶活性。【结论】本研究从产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中成功克隆到LDC基因并进行了异源表达,检测到了其催化活性,为丰富LDC分子信息及阐明内生真菌中Hup A生物合成机制提供参考数据。     

高温胁迫对葡萄幼树叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响

为了探讨短期和长期高温处理后葡萄生理应答反应,本研究在人工气候室环境中模拟夏季高温发生时间段(10:00~16:00)对一年生盆栽葡萄‘夏黑’进行25°C、35°C、45°C温度处理,测定处理6 h时(短期)和150 h时(长期)功能叶片的叶绿素荧光动力学及抗氧化酶活性。结果显示:在35°C处理6 h时‘夏黑’叶片ΨEo、ΦEo、ETo/RC显著上升;45°C处理6 h时‘夏黑’各荧光参数表现出显著性差异,而在150 h时主要荧光参数恢复至原初水平;高温处理下‘夏黑’的叶绿素含量和SOD酶活增长趋势较不明显;35°C/45°C处理均导致抗氧化酶活性POD和CAT以及过氧化物产物MDA(丙二醇)表现出较强的增长趋势。综上可知,短期高温处理(6 h)‘夏黑’叶片PSII活性遭到破坏,但是长期高温处理(150 h)‘夏黑’的PSII活性得到恢复,推测‘夏黑’有较强高温逆境适应能力;高温逆境打破‘夏黑’氧化还原平衡,MDA含量增加。这些结果对于了解葡萄在高温胁迫下的耐受能力具有参考价值。     

植物源β- 葡萄糖苷酶活性检测方法学研究

目的:来源于植物β-葡萄糖苷酶活性检测的方法学研究。方法:以对硝基苯基β-D-葡萄糖苷(pNPG)为底物,β-葡萄糖苷酶为催化剂催化底物生成对硝基苯酚,用紫外分光光度法测定对硝基苯酚的含量,根据生成的对硝基苯酚含量计算酶活性,并对此进行方法学研究。结果:对硝基苯酚标准曲线的相关系数为0.999;催化反应的线性相关系数为0.999;反应精密度的相对标准偏差为0.05%;方法重复性的相对标准偏差为2.8%;方法耐用性考察中,酶活性均大于1200 U/g,九个不同方法参数的酶活性相对标准偏差为4.6%;中间精密度实验中,十二份样品酶活性的相对标准偏差为6.6%;稳定性实验中,β-葡萄糖苷酶与底物反应后,放置0小时、16小时、22小时后,测定的酶活性均大于1200 U/g,相对标准偏差为1.1%。结论:此方法线性较好,有良好的方法重复性、精密度、中间精密度、耐用性和溶液稳定性,适用于来源于植物的β-葡萄糖苷酶活性检测。     

番茄‘Ls-89’和‘坂砧2号’幼苗活性氧代谢对南方根结线虫侵染的反应

为了解番茄(Lycopersicon esculentum)砧木幼苗活性氧代谢与抗南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的关系,以高感品种‘Ls-89’与高抗品种‘坂砧2号’为材料,采用盆栽人工接种法,研究了南方根结线虫侵染对番茄砧木幼苗活性氧代谢的影响。结果表明,未接种南方根结线虫的番茄砧木幼苗,其根系与叶片活性氧水平及相关酶活性在品种间没有显著差异。接种南方根结线虫后,两品种幼苗根系与叶片的O_2·~–生成速率和H_2O_2含量均升高,且‘坂砧2号’显著高于‘Ls-89’,但‘Ls-89’的MDA含量则显著高于‘坂砧2号’。两品种幼苗根系与叶片的SOD活性均在侵染早期降低,以‘坂砧2号’降幅较大;但POD、CAT活性在侵染早期变化不大,至侵染中后期则显著升高。因此,番茄抗性品种砧木幼苗的膜脂抗氧化能力较强,活性氧水平较高,且SOD活性对南方根结线虫侵染敏感。     

汉族与维吾尔族儿童封闭型不同龋敏感中变形链球菌乳酸脱氢酶遗传多态性研究

目的探讨汉族与维吾尔族儿童封闭型不同龋敏感中变形链球菌乳酸脱氢酶活性与ldh基因多态性及龋病发生的关系。方法从前期实验分离的维吾尔族与汉族儿童口腔变形链球菌中筛选出:维吾尔族儿童封闭型口腔变形链球菌高龋组变形链球菌35株[龋失补牙数(dmft)≥5],无龋组变形链球菌37株[龋失补牙数(dmft)=0];27株表现乳酸脱氢酶高活性,24株低活性;汉族儿童口腔中分离的高龋和无龋变形链球菌各35株,高活性和低活性各25株,使用特异引物扩增细菌组DNA,获得结构基因ldh,进行聚合酶链反应-限制性内切酶多态性分析。结果维吾尔族儿童封闭型和汉族儿童MseⅠ酶切ldh-RFLP表现A、B两种基因型;而MnlⅠ、DdeⅠ、NlaⅢ和AluⅠ消化扩增产物未发现多态性。MseⅠ产生的B基因型菌株在维吾尔族儿童封闭型,汉族儿童高龋组的检出均高于无龋组(P0.05),A、B两种基因型在不同酶活性组的分布不同(P0.05),高酶活性组B基因型菌株的比例高于低酶活性组;A、B基因型在维吾尔族儿童封闭型和汉族高龋组、无龋组,高酶活性组和低酶活性组的检出比较差异无统计学意义(P0.05)。结论变形链球菌乳酸脱氢酶基因多态性在维吾尔族与汉族儿童并未表现出差异性,ldh基因多态性与变形链球菌乳酸脱氢酶活性及龋高敏感性相关。ldh基因分布与酶活性及乳牙龋具有正相关性。