杜鹃花TPS基因家族鉴定及与萜类物质代谢的关系分析

萜烯合成酶（terpene synthase,TPS）能催化不同的前体物质生成不同的萜类化合物,是合成萜类物质的关键酶。为探究杜鹃花TPS基因家族成员在萜类物质代谢过程中的表达模式,本文基于杜鹃花基因组数据库,利用生物信息学方法对杜鹃花TPS基因（TPS）进行家族成员鉴定;通过云锦杜鹃和诺娃杜鹃两种不同种高山杜鹃的转录组测序结果,结合qRT-PCR、顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析两种杜鹃不同发育时期花瓣中TPS家族成员表达水平和代谢物含量变化关系。结果表明,从杜鹃花基因组数据库中共鉴定获得47个RsTPS成员,RsTPS家族成员长度在591-2 634 bp之间,含有3-12个外显子不等,编码196-877个氨基酸;RsTPS家族成员主要分布在叶绿体和细胞质;系统进化分析结果显示RsTPS基因分为5个亚组。通过分析转录组数据得到7个功能注释为TPS的基因家族成员,发现TPS1、TPS10、TPS12和TPS13的表达量在4个时期中呈现出先上升,到盛开期达到顶峰后再下降的趋势。对基因表达量变化与萜类物质含量变化进行相关性分析,发现TPS1、TPS4、TPS9、TPS10、TPS12和TPS13表达量与云锦杜鹃不同时期花瓣中萜类物质含量变化呈显著性正相关,推测这6个基因家族成员可能是参与云锦杜鹃花香调控的关键基因。     

棒状乳杆菌FZU63发酵对红茶汤风味品质改善的作用

乳酸菌发酵可赋予茶饮料独特的香气与滋味,且可改变其物质组成,产生益生因子等。目前,针对乳酸菌在不同发酵阶段对茶汤中风味物质形成影响的研究较少。本研究以从中国传统泡菜中筛选获得的棒状乳杆菌FZU63为发酵菌株,对不同发酵阶段红茶汤中的挥发性香气成分、还原糖、游离氨基酸、有机酸等含量的变化过程进行分析,并对发酵红茶汤的感官品质进行评价。结果表明,棒状乳杆菌FZU63以红茶汤中的葡萄糖、果糖、甘露糖和木糖作为发酵过程中的主要碳源物质。红茶汤经棒状乳杆菌FZU63发酵作用后,香气成分丰度显著增加,且主要香气组分结构发生改变,发酵红茶汤在花香、坚果香的基础上增添了水果香;此外,部分苦味氨基酸含量下降,甜味和鲜味氨基酸含量增加;并且,乳酸、苹果酸、柠檬酸等有机酸含量在发酵过程中呈现积累。同时,感官评定结果表明棒状乳杆菌FZU63发酵可改善红茶汤的感官品质,且在发酵48h后达到较优。本文系统分析了经棒状乳杆菌发酵不同阶段对红茶汤风味的影响,可为乳酸菌发酵茶饮料的品质控制与产业化应用提供理论参考。     

韭菜化感物质草莓酸对香蕉枯萎病菌的影响

香蕉枯萎病主要由尖孢镰刀菌 4 号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc4)引起的一种土传病害,严重威胁香蕉产业的可持续发展。为寻求一种经济有效且环保的防治措施,以韭菜化感物质的衍生物草莓酸(strawberry acid,SA)为材料,通过平板和盆栽实验,研究了SA对Foc4的菌丝生长、香蕉枯萎病病情指数、土壤微生物数量、土壤酶活性的影响。结果表明:(1)随着SA浓度的增加,Foc4的菌落生长直径显著减小,第5天时菌落直径在SA浓度为300、450 μL·L^-1时比150 μL·L^-1分别减小了49.15%、70.89%; 液体培养条件下SA浓度为600 μL·L^-1时Foc4的分生孢子数量显著低于对照处理(相差 470 多倍); pH为5时SA对Foc4的抑制效果显著比pH为7和9时好。(2)随实验处理时间的延长,添加 SA后香蕉幼苗的病情指数显著低于对照。(3)土壤细菌、真菌数量和微生物总量在SA为600 μL·L^-1时均为最高; Foc4数量随SA浓度升高而降低,在1 200 μL·L^-1时显著降低。(4)各土壤酶在浓度(300～600 μL·L^-1)SA处理时活性较高; 1 200 μL·L^-1时显著降低,过氧化氢酶和多酚氧化酶较对照分别降低了41.88%、54.82%。(5)相关性分析得出,土壤微生物总量与细菌、真菌数量极显著正相关; 土壤真菌与放线菌显著负相关; 土壤细菌、真菌和放线菌数量均与蔗糖酶、多酚氧化酶显著正相关; 蔗糖酶与脲酶、过氧化氢酶与多酚氧化酶均显著正相关。综上认为,添加SA浓度为600 μL·L^-1能较好地抑制Foc4的菌丝生长且能提高其抑制率,病情指数明显降低,有利于改善香蕉的生长环境。该研究结果为有效利用SA防治香蕉枯萎病提供了科学依据。     

丛枝菌根网络介导的植物间信号交流研究进展及展望

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌是一类能够与绝大多数陆地植物形成共生关系的土壤真菌, 其根外菌丝可以侵染不同植物根系且可以进行菌丝融合, 从而形成丛枝菌根网络(arbuscular mycorrhizal networks, AMNs)。AMNs可以在植物之间转运水分及营养元素如碳(C)、氮(N)、磷(P)等, 最近研究表明AMNs还可以在植物遭受环境胁迫时向邻近植物传递防御信号, 对周围植物起到“预警”作用。目前, 关于环境胁迫条件下AMNs介导的信号物质传递研究仍处于起步阶段, 许多问题亟待回答。该文首先回顾了目前有关AMNs介导的信号物质传递研究进展, 继而梳理了这一研究领域值得进一步探究的科学问题, 包括AMNs在植物间传递防御信号的可能途径及相关机制, AMNs介导的信号传递对菌根共生体系的可能影响, 以及AMNs研究中常用的技术及其发展, 最后讨论了AMNs介导的信号物质传递在作物保护等方面的可能应用。     

二斑叶螨为害对草莓叶片H2O2、MDA含量以及部分防御酶活性的影响

本文旨在探究二斑叶螨Tetranychus urticae为害对草莓Fragaria×ananassa Duch.叶片内过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量以及部分防御酶活性的影响。在草莓苗上接种不同数量（5~25头）的二斑叶螨,分别在接种后的24 h、48 h和72 h取样,分析草莓叶片内H2O2、MDA的含量以及部分防御酶的活性。结果显示,二斑叶螨为害的草莓叶片内H2O2和MDA的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）的活性随着时间的延长而呈现先升后降的趋势,在二斑叶螨持续为害草莓叶片24 h、48 h和72 h时,受损草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,不同密度二斑叶螨为害的草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,但与取食时间关系不大。当为害时间达到48 h时,MDA的含量和SOD的活性均达到最高峰,此时它们均与二斑叶螨的密度密切相关。当二斑叶螨为25头/叶时,MDA的含量和SOD的活性分别约是对照的3.6倍和10倍。过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性随时间延长不断升高,均在二斑叶螨为害72 h时达到最高峰。同时,二斑叶螨的为害时间和为害密度之间存在一定的交互作用。以上结果表明草莓叶片主要通过调节其体内H2O2和MDA的含量以及各种防御酶活性的变化,对二斑叶螨的为害产生应激反应。     

花生根瘤菌Bradyrhizobium sp.MZ5 III型分泌系统调节基因ttsI突变体的功能分析

[目的]探究慢生型花生根瘤菌III型分泌系统在花生-根瘤菌互作的功能。[方法]本研究采用同源重组和三亲本接合转移的方法,构建Bradyrhizobium sp.MZ5的III型分泌系统调节基因ttsI突变体;荧光定量PCR检测添加大豆苷元（Daidzein）和染料木黄酮（Genistein）诱导物后野生型和突变株转录水平上ttsI的表达量变化及其差异;蛭石结瘤实验分析ttsI基因突变对花生结瘤能力的影响。[结果]在转录水平上,大豆苷元和染料木黄酮对MZ5的III型分泌系统调节基因ttsI的表达具有显著的抑制作用（P<0.05）。在MZ5△ttsI突变体中ttsI基因的表达量都明显下调,与野生型菌株的相比都达到极显著水平（P<0.001）。蛭石结瘤实验表明,与野生型菌株相比,MZ5△ttsI突变体在不同花生品种的结瘤数和地上部干重都显著性降低。根瘤石蜡切片表明,MZ5△ttsI突变体在根瘤内的含菌量少于野生型菌株。[结论]Bradyrhizobium sp.MZ5菌株中的III型分泌系统在花生-根瘤菌互作中对结瘤有积极的促进作用。     

杨树溃疡病生防菌株N6-34抗菌活性物质的分离纯化与结构鉴定

【背景】杨树溃疡病是一种主要由葡萄座腔菌引起的杨树枝干病害,危害严重。前期从杨树中分离到一株内生拮抗细菌N6-34,研究表明该菌株拮抗效果好,对多种植物病原菌均有较强的拮抗作用。【目的】对拮抗细菌N6-34产生的抗菌活性物质进行分离纯化,并鉴定了活性物质组分的结构。【方法】通过硫酸铵盐析、甲醇抽提、分子筛、高效液相色谱等方法分离纯化N6-34菌株的抗菌活性物质,并对其进行结构鉴定。【结果】N6-34菌株发酵液经多步分离纯化,共获得14个组分,其中有13个组分具有抗菌活性,经一级质谱分析,获得了13种抗菌活性组分的分子量;经二级质谱分析,将13种抗菌活性物质鉴定为Fengycin A或Fengycin B的同系物或同分异构体。【结论】从N6-34菌株发酵液中分离获得了13种抗菌成分,为杨树溃疡病的生物防治提供了理论依据。     

猫基底前脑胆碱能皮质投射神经元区的P物质样免疫反应神经元

应用免疫组织化学和邻位切片法,研究了猫基底前脑胆碱能皮质投射神经元区的Ｐ物质样免疫反应神经元的分布特征,及其与胆碱乙酰化酶样免疫反应神经元的分布关系,从内侧隔核至Ｍｅｙｎｅｒｔ基底核,２种神经元分布范围相近,且形态,大小相似。但在邻位切片,未见分别呈此二免疫反应的同一神经元的对应剖面。Ｐ物质样免疫反应神经元在内侧隔核和斜角带核数量较多,但在基底核明显减少,在Ｃｈ４间质部及腹侧苍白球连合下部仅为偶见     

Induction of defence gene expression by oligogalacturonic acid requires increases in both cytosolic calcium and hydrogen peroxide in Arabidopsis thaliana

Responses to oligogalacturonic acid (OGA) were determined in transgenic Arabidopsis thaliana seedlings express-ing the calcium reporter protein aequorin. OGA stimulated a rapid, substantial and transient increase in the concentration of cytosolic calcium ([Ca^2 ]cyt) that peaked after ca. 15 s. This increase was dose-dependent, saturating at ca. 50 μg Gal equiv/ml of OGA. OGA also stimulated a rapid generation of H202. A small, rapid increase in H2O2 content was followed by a much larger oxidative burst, with H2O2 content peaking after ca. 60 min and declining thereafter. Induction of the oxidative burst by OGA was also dose-dependent, with a maximum response again being achieved at ca. 50 μg Gal equiv/mL. Inhibitors of calcium fluxes inhibited both increases in [Ca^2 ]cyt and [H2O2], whereas inhibitors of NADPH oxidase blocked only the oxidative burst. OGA increased strongly the expression of the defence-related genes CHS,GST, PAL and PR-1. This induction was suppressed by inhibitors of calcium flux or NADPH oxidase, indicating that increases in both cytosolic calcium and H2O2 are required for OGA-induced gene expression.     

干旱胁迫下沙棘叶片细胞膜透性与渗透调节物质研究

研究了在干旱胁迫下沙棘幼林苗木渗透调节能力与沙棘耐旱性的关系。结果表明：长期轻度及中度干旱胁迫下渗透调节物质中可溶性糖、游离氨基酸、Pro在干旱中、后期累积显著增加而降低渗透势,使沙棘具备较强的渗透调节能力而表现为低水势耐旱特性;K^ 在干旱下无显著累积。渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸、Pro）的共同作用,使长期轻度、中度干旱下沙棘叶片可溶性蛋白降解少,细胞膜透性和MDA含量增加缓慢,重度二进下也能在一定时间内保持稳定,这些物质是构成沙棘强耐旱性的内在基础。