高效液相色谱-电化学(库仑电极)阵列检测海水处理对菊芋幼苗体内氯原酸及小分子物质的影响

以不同浓度海水处理菊芋幼苗体,利用高效液相色谱-电化学(库仑电极)阵列检测技术检测不同处理时间植物体内氯原酸及小分子物质的差异.结果表明:0%海水处理下氯原酸含量变化不显著,而15%和30%海水处理下氯原酸含量变化显著,15%海水处理下在1 h时较2 h和3 h时高,而30%海水处理下在3 h时较1 h和2 h时高.处理后菊芋幼苗体植株产生的其他一些未知的小分子物质尚有待定性和进一步考察其变化规律.     

菊芋HtCCR1基因的克隆与表达分析

肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素合成代谢的关键酶。该研究以菊芋(Helianthus tuberosus L.)‘廊芋8号’为材料,克隆到1个菊芋的CCR基因,命名为HtCCR1(GenBank登录号为MN205540),其开放阅读框(ORF)长975bp,编码324个氨基酸,其中含有FR_SDR_e保守结构域。系统进化分析表明,HtCCR1与向日葵CCR蛋白(XP_021989763.1)共聚于一支,二者亲缘关系最近。实时定量PCR分析表明,HtCCR1基因在菊芋茎和叶中的表达量显著高于在根和块茎中;盐(150mmol·L-1 NaCl)胁迫处理6、12和24h后,处理组HtCCR1基因的表达量均显著高于对照组;干旱(20%PEG6000)胁迫6和12h后,处理组HtCCR1基因的表达较对照组均显著上调。成功构建pET-28a-HtCCR1原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导出了符合预期大小的蛋白,表明HtCCR1重组蛋白已成功表达。该研究结果为进一步研究HtCCR1基因的功能及利用基因工程手段调节菊芋中木质素的生物合成奠定了基础。     

海水处理对不同产地菊芋幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

 种植抗盐耐海水经济作物是合理开发利用沿海滩涂和海水资源、培育耐盐植物的有效措施之一。该研究以 不同产地菊芋(Helianthus tuberosus)为试验材料研究了海水处理对菊芋幼苗生长、光合作用和叶绿素荧 光特性的影响。结果表明：1）随着海水浓度的增加,各地菊芋幼苗根、地上部的鲜重和干重均降低,但 盐城菊芋幼苗地上部和根鲜重及干重降低的幅度小于武威和烟台菊芋幼苗。2）随着海水浓度的增加,各 地菊芋叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率(Tr )、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）和气孔限制值 （Ls）均降低, 而细胞间隙CO2浓度（Ci）增大,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Pn和Tr大 ,而盐城菊芋在15%海水处理下,WUE和Ci较武威及烟台菊芋低,Gs和Ls较武威和烟台菊芋高。3）随着海 水浓度的增加,各地菊芋叶片的初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、恒态荧光（Fs）、 恒态荧光与初始荧光差值（ΔFo）、PSⅡ潜在光化学效率（Fv/Fo）和PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）均降 低,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Fm、Fv、Fs、Fv/Fo大。随着海水浓度的增加,盐城菊 芋叶片电子传递速率（ETR）、光化学荧光猝灭系数（qP）和光化学速率变化幅度不大,武威和烟台菊芋 在30%海水处理下显著下降,较盐城菊芋小,各处理下菊芋叶片的PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）变化也 不一致,盐城和武威菊芋叶片的ΦPSⅡ在15%海水处理较0和30%海水处理下大,而烟台菊芋叶片的ΦPSⅡ 在0海水处理下最大。4）随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的叶绿素a(Chla)含量均降低,而叶绿素b (Chlb )含量没显著差异,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Chla含量大,武威和盐城菊芋叶 片的Chla/Chlb比值均降低,烟台菊芋叶片的Chla/Chlb比值在0和15%海水处理下没差异。可见海水处理对 菊芋幼苗生长发育、光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,随海水浓度的增加,其效应越明显,但对各来 源地菊芋幼苗的影响不一致,盐城菊芋幼苗表现为更耐海水。     

镉诱导的菊芋幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性及过氧化物酶同工酶的改变

用含有不同浓度(0~400μmol/L)Cd(NO3)2的Hoagland营养液处理砂培的菊芋。处理50d后,测定植物体内镉积累量以及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,并对POD同工酶进行电泳分析。发现在Cd50~100μmol/L浓度内,随着镉浓度的升高,菊芋根和叶中镉的积累量显著增加,而随后积累量的增加有所减少。根和叶中MDA含量显著上升,说明镉引起了膜脂过氧化。0~100μmol/LCd处理,根和叶中POD活性随Cd浓度增加而增强,而在200~400μmol/LCd处理下有所减弱。根和叶SOD活性在50~200μmol/LCd处理下随Cd浓度增加而增强,而在400μmol/LCd处理下SOD活性明显受到抑制。根和叶CAT活性随Cd浓度升高而增强。电泳结果显示,POD同工酶变化明显,镉诱导出一条新酶带LP10。菊芋POD同工酶可以作为镉污染的土壤的生物指示剂。     

一步法发酵菊芋生产乙醇

利用马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)YX01具有菊粉酶生产能力且乙醇发酵性能良好的特点,直接发酵菊粉生成乙醇.在摇瓶中考察了该菌株最适发酵温度,进而在2.5L发酵罐中考察了通气量和底物浓度的影响.实验结果表明:该菌株最适发酵温度为35℃;在通气量为50 mL/min和100 mL/min时菌体生长加快,发酵时间缩短,但在不通气条件下糖醇转化率明显提高;在菊粉浓度235 g/L时,发酵终点乙醇浓度达到92.2 g/L,乙醇对糖的得率为0.436,为理论值的85.5%.在此基础上,使用近海滩涂种植海水灌溉收获的菊芋为底物,以批式补料方式直接发酵菊芋干粉浓度为280 g/L的底物,发酵终点乙醇浓度为84.0 g/L,乙醇对糖的得率为0.405,为理论值的80.0%.这些研究工作,为以菊芋为原料的燃料乙醇技术开发奠定了基础.     

耐寒抗旱治沙之星菊芋

菊芋(Helianthus tuberosus)是菊科向日葵属中能形成地下块茎的栽培植物,又称洋生姜、洋姜、鬼子姜等。地下块茎含丰富菊糖,系果糖多聚物。茎直立,高2—3米。叶长卵形,先端尖,互生。茎扁圆形,有不规则突起。头状花序,花黄色适宜观赏。块茎无周皮。按块茎皮色分红皮和白皮两个品种。菊芋耐寒耐旱,块茎在-25—-40℃的冻土层内能安全越冬。阳历3月地温开始回升,冬眠的块茎,由冰冻状态恢复过来。地温达到10℃时开始发芽,4月初露出地面,长出叶片开始生长,期间早霜对其毫无影响和损害。正常情况下,8月末9月初菊芋茎高2米左右开始开花。花为纯黄…     

不同物质对双歧杆菌胆盐耐受性的影响研究

初步研究不同物质对双歧杆菌的胆盐耐受性的影响。结果表明,脱氧胆酸钠盐对双歧杆菌Blm和Bbm有毒性作用;在培养基中补充一定量的葡萄糖和果糖可以改善Bbm的胆盐耐受性,而菊糖和菊芋粉对提高Blm和Bbm的胆盐耐受性没有明显作用。     

菊芋茎干再生新皮的组织分化

树木茎干剥皮以后,再生新皮中的维管组织往往形成连续一片,但是,草本植物的菊芋（Helianthus tuberosus L.),剥皮后再生新皮中,多具有分散的维管束,这些维管束的发生很不规则,本文对此种草本植物环剥后,新皮再生的各阶段的组织分化,作了比较描述,并讨论了再生过程中薄壁组织细胞的作用。     

响应面优化菊芋菊糖的提取工艺研究

利用单因素实验及响应面法优化确定菊芋块茎中菊糖的提取工艺。通过单因素实验筛选出液固比、提取时间、提取温度3个主要因素,以菊糖得率为响应值利用Design Expert V8.0中心组合试验设计,建立菊糖提取得率的二次回归方程,得到优化组合条件。响应面法分析结果表明,当液固比为18∶1(m L·g~(- 1)),提取时间41min,提取温度86℃时,验证优化工艺得菊芋块茎中菊糖的最大提取得率40.56%,接近于模型预测值40.74%。在该工艺条件下,对菊糖进行粗制,并通过红外光谱仪对所提取的菊糖进行了结构分析。该法用于提取菊芋块茎中的菊糖,工艺简单、成本低,具有一定的应用价值。