利用扁桃斑鸠菊叶发酵高产粗毛纤孔菌胞外多糖的条件优化及其抗氧化活性研究

粗毛纤孔菌胞外多糖是粗毛纤孔菌液体发酵的重要活性代谢产物,但采用常规的发酵方法,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量较低。为更好地获取粗毛纤孔菌胞外多糖,本文采用双向液体发酵的方法,通过向发酵培养基中添加适量的扁桃斑鸠菊叶粉末,来提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,并对优化得到的胞外多糖抗氧化活性进行了研究。以发酵液中胞外多糖含量为指标,采用单因素实验和正交实验优化发酵条件;采用红外光谱对胞外多糖的结构特征进行分析;通过测定胞外多糖对ABTS、DPPH和羟基自由基的清除率来了解其抗氧化活性。结果表明,最优发酵条件为:扁桃斑鸠菊叶粉末添加量0.5g/L、发酵时间10d、pH 6.5、接种量5.0mL,在此条件下,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量达到(2.34±0.25)mg/mL,与未添加扁桃斑鸠菊叶的空白组相比,其胞外多糖产量提高了约216.22%;红外分析与抗氧化活性实验结果表明,添加扁桃斑鸠菊叶后的胞外多糖与未添加扁桃斑鸠菊叶的胞外多糖红外主要吸收峰一致,并且对ABTS、DPPH以及羟基自由基清除能力相近。本研究结果表明扁桃斑鸠菊叶能够有效地提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,为其他珍稀食药用菌胞外多糖的高效生产提供了新思路。     

水稻根系响应镉胁迫的蛋白质差异表达

为探讨水稻根系对镉胁迫的分子生理响应,以抗镉水稻PI312777和镉敏感水稻IR24为材料,设置Cd~(2+)浓度为0、50和100μmol/L的水培试验,处理7 d后分析了水稻根系的蛋白质差异表达。结果表明,在镉胁迫下水稻PI312777和IR24根系有18个蛋白质发生了差异表达,其中的12个得到MALDI-TOF/MS鉴定。这些鉴定的蛋白功能可分四类:(1)与活性氧(ROS)胁迫相关的过氧化物酶(POD)、蛋氨酸腺苷转移酶(MAT)、类萌发素蛋白前体;(2)与谷胱甘肽(GSH)合成相关的S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH);(3)与逆境胁迫相关的ABA胁迫诱导蛋白含HVA22域蛋白、ABA-胁迫-成熟诱导蛋白5(ASR5);(4)与细胞分裂调控相关的GTP结合核蛋白Ran-2。镉胁迫下SAMS和GTP结合核蛋白Ran-2在两种水稻根系均发生上调表达;MAT、POD、类萌发素蛋白前体和GS发生下调表达;依赖NADP-GDH、GDH和磷酸甘油酸变位酶在IR24根部均发生下调表达,在PI312777根部仅在100μmol/L Cd~(2+)处理发生下调表达;含HVA22域蛋白在PI312777根部上调表达,在IR24根部发生下调表达;ASR5在PI312777根部上调表达,在IR24根部的表达无显著差异;100μmol/L Cd~(2+)胁迫下60S酸性核糖体蛋白P0在水稻PI312777根部表达下调,在IR24根部表达上调。可见,镉胁迫使水稻根部ROS增加,形成氧化胁迫反应,造成毒害作用,而水稻根通过调节SAMS和GS提高GSH合成降低镉毒害。ASR5和HVA22蛋白等逆境胁迫蛋白的表达差异则是水稻品种间抗性差异的重要原因之一。     

外源微生物对木麻黄幼苗生长和土壤微生物群落的影响

将解淀粉芽孢杆菌(YB706)和伯克氏菌(BK8)外源添加至木麻黄盆栽苗中,运用Biolog生态板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,探究外施细菌能否改善连栽木麻黄土壤养分和微生物群落及植株生长。结果表明:与空白处理(CK)相比,YB706和BK8处理的木麻黄盆栽苗土壤碱解氮、速效磷显著增加,土壤全氮、全磷、全钾和速效钾无明显变化,幼苗株高分别增加59.1%和63.9%,BK8处理叶绿素含量提高81.9%。各处理平均颜色变化率(AWCD)呈现YB706>CK>BK8;除氨基酸类外,土壤微生物对不同碳源的利用率也表现为YB706>CK>BK8;经YB706和BK8处理的土壤微生物种类和数量均显著增加,除放线菌外,各类微生物PLFA总含量均为BK8>YB706>CK,与CK相比,土壤真菌/细菌有所提高。YB706和BK8处理的土壤微生物群落Simpson、Shannon、Brillouin和McIntosh指数均显著提高。表明外施YB706和BK8可促进木麻黄幼苗生长,且显著增加土壤速效养分含量,提高土壤微生物群落结构多样性,改善土壤微生物环境。     

不同氮素供应下水稻酚类物质代谢关键酶基因差异表达

运用实时荧光定量PCR技术探讨了不同供氮条件下强化感与弱化感水稻苯丙烷代谢途径中9个关键酶基因的表达差异。结果表明,与正常氮素供应相比,低氮胁迫引起强化感水稻‘P1312777’中与酚类代谢途径相关的9个关键酶基因表达量均上调,表达量增幅在1.9～5.4倍之间,且以PAL基因上调倍数最大。而弱化感水稻‘Lemont’则相反,只有2个基因(苯丙氨酸裂解酶基因和肉桂酰CoA基因)表达上调,但上调倍数分别是强化感水稻对应的基因的22%和74%,其余的7个基因表达均下调,降幅在29%～72%之间,表明低氮胁迫诱发的水稻化感抑草能力增强与其体内酚类物质合成代谢增强有关。     

基于国际专利数据的真菌黑色素创新发展趋势分析

【背景】黑色素具有抗肿瘤、抗辐射等多种生物活性,在生产和生活中具有巨大的应用潜力,通过真菌生产是获取黑色素的一条重要途径,它与动植物相比具有更短的生产周期和更高的产量,并且易于实现商业应用。【目的】揭示真菌黑色素的生产及应用发展情况和创新趋势,为致力于真菌黑色素产业的科研人员和企业提供参考。【方法】基于Inco Pat科技创新情报平台,通过对全球真菌黑色素相关专利进行检索统计,从专利涉及的菌株、专利技术构成、申请人专利价值等多维度对真菌黑色素相关专利进行深入分析。【结果】真菌黑色素在生产制备领域申请专利数量最多(50.56%),作为化工染料和化妆品原料应用的专利申请数量最少(13.48%),涉及的真菌菌属主要有层孔菌属、短梗霉属、木耳属、纤孔菌属、粒毛盘菌属、灵芝属和曲霉属。目前真菌黑色素专利技术申请的热点领域主要在C12 (微生物发酵、培养基、突变或遗传工程)类和A61 (医学)类,并且在未来一段时间内,C12和A61将继续作为热点技术申请领域。中国申请的真菌黑色素专利数量最多,但拥有的高价值专利比例较低,较国外仍具有一定差距。【结论】我国科研人员需要加强在医药和化工领域核心专利技术的创新应用与海外布局,增强与企业的合作研发和技术转移,以抢占真菌黑色素在这些领域的应用市场,并推动真菌黑色素相关专利向高质量发展。     

EGTA和La3+对几种逆境诱导辣椒样半萜环化酶基因表达的影响

用钙离子螯合剂EGTA及细胞膜钙离子通道拮抗剂La³⁺预处理辣椒叶片,以破坏辣椒叶片中的钙信使系统,再用紫外线、CuCl₂、HgCl₂处理辣椒叶片,研究表明EGTA和La³⁺预处理未能降低CuCl₂、HgCl₂、UV诱导辣椒倍半萜环化酶活化的作用,EGTA预处理反而对CuCl₂、HgCl₂、UV的诱导辣椒倍半萜环化酶活性作用有一定的促进效应.单独用EGTA处理也能诱导离体辣椒叶片表现出倍半萜环化酶活性.Northen Blot分析结果表明,EGTA能诱导辣椒倍半萜环化酶基因转录.研究表明,在辣椒倍半萜环化酶基因表达过程中,还存在钙信使系统以外的信号传递途径;非生物诱发因子对倍半萜环化酶基因表达诱导作用与生物Elicitor的诱导作用在信号传递上有差异.     

不同环境下水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性分析

选用9个不同类型的水稻品种(系),按双列杂交设计(6×5)配成两套亲本和F12个世代的遗传材料,采用数量性状的加性、显性遗传模型、发育遗传模型比较分析了水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性。结果表明,早季在谷粒充实前期(1～12d)群体平均优势较小,中后期(13～28d)正向优势趋于明显,在谷粒充实的全过程均表现较小的负向群体超亲优势;晚季则在谷粒充实前中期(1～18d)表现正向群体平均优势。后期(19～28d)优势不明显,在谷粒充实前期(1～12d)表现正向群体超亲优势,之后转为明显的负向群体超亲优势,表明晚季谷粒发育的杂种优势表现较之早季更有利于提高籽粒充实质量,不同发育时期谷粒重之间以及与最终谷粒重之间的遗传相关分析表明,早季以显性相关为主,晚季以加性相关为主,随着发育进程的推进,相关趋于密切。     

不同改良措施对太子参根际土壤酚酸含量及特异菌群的影响

太子参为石竹科多年生草本植物,以根部入药,药用价值高,市场需求大,但其栽培过程中存在严重的连作障碍问题,连作导致产量品质严重下降,病虫害猖獗,探索太子参连作障碍形成的机制及其消减措施意义重大.本研究以广泛栽培的“柘参2号”为试验材料,采用土壤农化分析、高效液相色谱(HPLC)分析、荧光定量PCR(qPCR)等技术对不同连作年限或不同消减措施下太子参根际土壤的主要养分、酚酸含量动态及特异菌群变化进行分析.结果显示: 太子参连作导致产量显著下降,与正茬相比产量下降达43.5%,而水旱轮作和微生物菌肥处理可不同程度缓解其障碍效应.太子参连作土壤主要养分(如速效氮、速效磷、速效钾、全钾)未降反升,但导致土壤酸化.HPLC分析表明,太子参连作下或者随生长时期的推进,土壤酚酸类物质并未表现出明显的积累效应,膨大中期和收获期重茬土壤中大部分酚酸含量甚至低于正茬土壤.进一步荧光定量PCR分析发现,太子参连作导致前期分离筛选到的几类病原菌(如尖孢镰刀菌、踝节霉菌、Kosakonia sacchari)的绝对含量显著上升,而水旱轮作和微生物菌肥处理可有效降低3类病原菌的含量,改善微生态结构.综上认为,太子参连作障碍的发生并非由土壤养分匮乏或者酚酸持续积累直接造成,可能主要与连作下土传病原微生物的大量繁殖爆发有关,本研究结果为深入揭示太子参连作障碍的形成机制及消减修复机制提供了理论依据.     

福建中亚热带村级农业生态经济类型的成因与发展机制研究

福建中亚热带村级农业生态经济类型的成因与发展机制研究林文雄,吴志强,林群慧,郑世庆,王松良,梁义元（福建农学院,福州３５０００２）ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇＦａｃｔｏｒａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＭｅｃｂａｎｉｓｍｏｆＲｕｒａｌＡｇｒｏ－ｅｃｏｌｏｍｉｃＴｙｐｅｓｉｎＭｉｄ－ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＲｅｇｉｏｎｏｆＦｕＪｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ￥．ＬｉｎＷｅｎｘｉｏｎｇ;ＷｕＺｈｉｑｉａｎｇ;ＬｉｎＱｕｎｈｕｉ;ＺｈｅｎｇＳｈｉｑｉｎｇ;ＷａｎｇＳｏｎｇｌｉａｎｇ;ＬｉａｎｇＹｉｙｕａｎ（ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｌｅｇｅ,Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（２）：６６－６８．Ｕｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｓｔａｔｕｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｉｒｖａｒｉａｔｉｏｎｐａｔ－ｔｅｒｎｓｏｆｒｕｒａｌａｇｒｏ－ｅｃｏｌｏｍｉｃｔｙｐｅｉｎｍｉｄ－ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌｒｅｇｉｏｎｏｆＦｕｊｉａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ．１１ｔａｐｅｓｏｆｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎ