The effect of external Ca^2＋ and Ca^2＋—channel modulators on red—light—induced swelling of protoplasts of Phaseolus radiatus L.

Red-light-induced swelling of the protoplasts isolated from hypocotyl of etiolated mung bean(Phaseolus radiatusL.)was observed only when Ca^2 ions were present in the medium.The optimal CaCl2 concentration was 250μM,Swlling response declined when Ca^2 was supplied into the medium after red light irradiation.The Ca^2 -chelator EGTA eliminated the red-light-induced swelling and 45Ca^2 accumulation in the protoplasts.In conltrast,A23187,a Ca^2 -ionophore,could mimic the effect of red light in darkness.These results indicate that Ca^2 may play a role in light signal transduction.In addition,swelling response was prevented by TFP and CPZ(both are CaM antagonists),implying the involvement of CaM in red-light-induced and Ca^2 -dependent protoplast swelling.     

普通菜豆抗炭疽病基因鉴定与分子标记

菜豆炭疽病是世界菜豆生产中的主要病害之一,使幕豆产量和品质受到严重影响,对抗炭疽病基因的研究可以为培育抗炭疽病品种奠定基础。幕豆炭疽病病菌生理分化比较复杂,由于菜豆品种的抗病性和地域不同,菜豆炭疽菌的致病性分化不同。10个已知抗炭疽病基因中,9个基因（Co-1、Co-2、Co-3／Co-9、Co-4^2、Co-5、Co-6、Co-7、Co-10）已被确认为独立显性基因,其中Co-3／Co-9是等位基因;Co-1、Co-4和Co-9存在等位基因,co-8为隐性基因。除Co-5、Co-7和co-8三个基因还没有被定位外,其他基因被定位在不同的连锁群上。     

菜豆种子的超干研究

为了研究菜豆种子超干贮藏的适宜含水量及其机理,采用人工老化法对不同含水量的菜豆种子在老化过程中的活力变化与生理特性进行了研究。通过对含水量为3．4％～9．0％老化菜豆种子的发芽率、脱氢酶和酸性磷酸酶活性以及丙二醛含量等指标的检测,结果表明菜豆种子含水量(MC)降至3．8％,能显著提高抗老化劣变的能力。在同等老化处理(50C、20d)后,未超干种子(MC=6．9％～9．0％)发芽率已大幅度下降,而超干种子(MC=3．8％～3．4％)的发芽率仍保持一个很高的水平。与未超干种子相比,超干种子脱氢酶和酸性磷酸酶活性明显升高,而丙二醛含量则显著降低。不同含水量菜豆种子POD同工酶谱不同。     

低磷和铝毒胁迫条件下菜豆有机酸的分泌与累积

以水培方式研究了低磷、铝毒胁迫条件下,不同菜豆基因型根系有机酸的分泌及其在植穆不同部位的累积,结果表明,低磷,铝毒胁迫诱导菜豆有机酸的分泌与累积存在显著的基因差异。低磷、铝毒胁迫诱导菜豆主要分泌柠檬酸、酒石酸和乙酸,其中,50μmol/LAl^3 诱导柠檬酸分泌量最高;低磷（小于20μmol/LH2PO4^－）胁迫诱导柠榨菜酸分泌量显著高于高磷处理,但低磷处理之间差异不明显,铝毒胁迫诱导菜豆有机酸的分泌与累积显著高于低磷胁迫处理,低磷,铝毒胁迫植株不同部位有机酸的含量为叶片大小根系,低磷,铝毒胁迫时,G842菜豆型柠檬酸有机酸分泌总量显著高于273、AFR和ZPV,其干重和磷吸收明明显于大G273,AFR和ZPV,且铝吸收量小于G273,AFR和ZPV,说明,G482菜豆基因型对低磷,铝毒的适应能力强于G273,AFR和ZPV基因型,菜豆有机酸,,尤其柠檬酸的分泌是其适应低磷、铝毒胁迫的重要生理反应。     

不同菜豆品种(系)对美洲斑潜蝇种群参数的影响

在温度 (2 7± 1 )℃、湿度为 70 %± 5 %的实验室条件下 ,测定了菜豆属矮生菜豆 (无架 )、西宁豆、83 -B架豆、白花架豆、新春架豆等 5个菜豆品种 (系 )对美洲斑潜蝇种群参数的影响。结果表明 ,美洲斑潜蝇的各虫态发育历期 ,成虫寿命 ,卵、幼虫和蛹的存活率 ,蛹重 ,成虫产卵量和持续产卵期在 5个品种 (系 )间均存在显著性差异 (α=0 .0 5 )。其中美洲斑潜蝇在选择性弱的品种 83 -B架豆上表现为幼虫、蛹的历期最长 ,蛹的存活率最低 ;在选择性强的白花架豆上则表现为卵 -蛹的历期最短 ,幼虫存活率最高 ,蛹重最重     

铝毒胁迫诱导菜豆柠檬酸的分泌与累积

水培试验结果表明 ,铝毒诱导菜豆柠檬酸的分泌与累积存在着显著的基因型差异 .Al3 + 浓度 <5 0 μmol·L-1时 ,柠檬酸分泌量随Al3 + 浓度的增大而增加 ;Al3 + 浓度在 5 0～ 80 μmol·L-1时 ,柠檬酸分泌量随Al3 + 浓度的增大而减小 .不同菜豆基因型以G1984 2的柠檬酸分泌量最大 ,单位干重Al吸收量最小 .铝毒胁迫时 ,不同菜豆基因型叶片柠檬酸累积量无明显差异 ,根系柠檬酸累积量为G1984 2 >AFR >ZPV >G5 2 73.菜豆柠檬酸分泌量缺P处理 <铝毒胁迫 ,5 0 μmol·L-1LaCl3 不能诱导菜豆分泌柠檬酸 ,表明柠檬酸的分泌与累积是菜豆抗铝毒胁迫的重要生理反应     

外源茉莉酸诱导菜豆对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应

【目的】为明确茉莉酸诱导的菜豆对西花蓟马Frankliniella occidentalis和南方小花蝽Orius similis的行为反应。【方法】采用四臂嗅觉仪测定了西花蓟马和南方小花蝽对不同浓度茉莉酸诱导菜豆后的行为反应,并用气相色谱-质谱联用仪测定了不同浓度茉莉酸处理后菜豆挥发物的成分。【结果】不同浓度茉莉酸处理的菜豆植株对西花蓟马和南方小花蝽分别有不同程度的驱避和吸引作用,以1 mmol/L的茉莉酸处理植株对西花蓟马的驱避作用最强,0.1 mmol/L的茉莉酸处理植株对南方小花蝽的吸引作用最强。不同处理菜豆的挥发物在含量和成分上存在显著差异,(Z)-3-己烯丙酸酯、2-异丙基-甲氧基毗嗦只有在茉莉酸处理植株中检测到。结合不同浓度茉莉酸处理植株对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应及菜豆挥发物含量的变化趋势,推测(E)-2-己烯醛对西花蓟马有驱避作用,(E)-2-乙酸叶醇酯对南方小花蝽具有引诱作用。【结论】茉莉酸处理菜豆后,植物挥发物种类和含量发生了变化,在增强菜豆植株抗虫性的同时,还可增强捕食性天敌南方小花蝽的搜索和捕食能力。     

菜豆环氧化物水解酶的表达及其催化特性研究

【背景】光学纯环氧化物及邻二醇是一类多功能手性砌块。与化学合成法相比,环氧化物水解酶(EHs)介导的生物转化法因环境友好而成为当前的研究热点。【目的】从菜豆(Phaseolus vulgaris)中克隆一种EH基因并进行原核表达,研究重组酶催化环氧苯乙烷(Styrene oxide,SO)的水解特性。【方法】通过计算机辅助分析EHs的一级结构,推测一种菜豆来源的未知功能蛋白(PvEH4)可能具有EH活性。利用RT-PCR技术,以菜豆总RNA为模板,扩增编码PvEH4的基因pveh4,并实现其在Escherichia coli BL21(DE3)中的表达。利用重组菌E.coli/pveh4全细胞催化SO水解,分析PvEH4的对映选择性和区域选择性。【结果】一级结构分析表明,PvEH4具有α/β折叠型EH特有的保守区域。SDS-PAGE结果显示PvEH4的表观分子量为39.4 kD。PvEH4针对SO的对映选择率(E值)为10.1,区域选择性系数αS和βR分别为99.5%和82.5%。当外消旋SO转化率达到68.1%时,可同时获得99.9%ees的(R)-SO和92.3%eep的(R)-苯乙二醇(Phenyl-1,2-ethanediol,PED),两者的产率分别为31.9%和65.6%。【结论】PvEH4的挖掘不仅增加了植物类EHs的数量,同时也为EHs的蛋白分子改造提供参考。     

褪黑素对盐胁迫下普通菜豆芽期核酸修复的调控机制

普通菜豆(Phaseolus vulgaris)是重要的食用豆作物, 然而其极易受盐胁迫危害, 导致产量下降。褪黑素能提高植物耐盐能力。为探明外源褪黑素调控普通菜豆耐盐能力的机制, 以普通菜豆品种奶花芸豆(GZ-YD014)为实验材料, 设置水(W, 对照)、盐胁迫(S)和盐胁迫+100 µmol∙L^-1褪黑素(M+S) 3个处理。结果发现, 盐胁迫抑制了普通菜豆胚根的生长, 使其长度、表面积、体积以及直径显著降低, 外源褪黑素可缓解盐胁迫对普通菜豆胚根生长的抑制。外施褪黑素显著降低盐胁迫下活性氧积累和丙二醛(MDA)含量, 提高保护酶(过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶)活性, 增加渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)以及生长素(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)的含量, 降低脱落酸(ABA)含量。通过转录组分析挖掘出217个差异表达基因(DEGs), DEGs在GO富集中显著(P-value<0.05)富集到核酸相关条目上, 在KEGG富集中显著(P-value<0.05)富集到核酸损伤修复(包括碱基切除修复、错配修复以及核苷酸切除修复)通路。qRT-PCR以及RAPD分析结果表明, 核酸损伤修复通路为外源褪黑素调控普通菜豆耐盐能力的一种机制。该研究揭示了外源褪黑素对普通菜豆芽期耐盐能力的调控机制, 可为褪黑素应用于盐胁迫下普通菜豆增产提供理论依据。     

豇豆病毒病病原的分子鉴定

为澄清浙江省豇豆病毒病病原及其分类,采用马铃薯Y病毒属通用引物Sprimer扩增了浙江豇豆线状病毒基因组3′－末端序列。同时又根据已知CMV RNA3序列设计引物pCMV-44-63/1200-1181,扩增了混合的CMV－ZJ运动蛋白基因全序列。外壳蛋白氨基酸序列分析表明,产中仅存在一种线状病毒（CV－ZJ）,该病毒与一泰国豇豆蚜传花叶病毒（CABMV）具有最高的同源性（98.6%）,与花生条纹病毒（PStV）、石斛花叶病毒（DeMV0．）、赤豆花叶病毒（AZMV）、黑眼豆豆花叶病毒（BICMV）和菜豆普通花叶病毒（BCMV）分离物间的同源性为88.5%－94.4%,而与其它CABMV分离物的同源性均低于70％。进化树分析表明,PStV、AZMV、DeMV、BlCMV和BCMV为同种异名,应统称为BCMV,而CABMV为另一种病毒;CV－ZJ和泰国CABMV分离物应分类为BCMV豇豆株系。CMV－ZJ的运动蛋白序列分析表明,该分离物属于CMV亚组Ⅰ,与其它分离物氨基酸序列同源性为93.1%－97.8%。