两种地衣共生藻对铜和锌的耐受性及吸附特性研究

重金属污染生物修复中,藻类对重金属的吸附潜力引起诸多研究者的关注。为了探讨从地衣体分离培养的地衣共生藻对重金属Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特性及其耐受性的差异,以2种地衣共生藻为研究材料,采用Evan’s blue染色法、BCO和双硫腙分光光度法测定地衣共生藻细胞活率,培养液及藻体内的Cu~(2+)、Zn~(2+)含量。结果显示:不同浓度Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫下,2种地衣共生藻的细胞活力及重金属吸附特性有所差异,对Cu~(2+)胁迫的耐受性及吸附性为:P.EB;Zn~(2+)胁迫下,培养至9d时耐受为:P.E B,随着培养时间的延长P.E的细胞活力急剧下降并低于B,但吸附率还是处于P.E B;并且2种地衣共生藻对Zn~(2+)胁迫的耐性及吸附性明显高于Cu~(2+)。研究发现,来自菌藻共生的特殊生物-地卷属地衣的两种藻类比一些自由生长的藻类对铜和锌胁迫具有较高的耐受性及吸附性。     

TUNEL法检测Cu~(2+)胁迫诱导的中国树花共生藻细胞的死亡

为了探讨铜离子胁迫对中国树花共生藻细胞毒害作用的机制及细胞死亡的原因,通过徒手切片,采用两种TUNEL检测法(Promega和Roche试剂盒)对2mmol/L和4mmol/L Cu~(2+)胁迫24h的中国树花地衣体共生藻细胞凋亡情况进行观察。结果表明:(1)伊文思蓝染色法检测结果显示,中国树花共生藻细胞活力在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫下显著降低,其细胞的死亡率随着Cu~(2+)浓度的提高和处理时间的延长而明显增加;(2)在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫条件下,中国树花共生藻细胞的TUNEL阳性细胞率在Promega试剂盒中检测结果分别为50.30%和31.21%,而在Roche试剂盒中共生藻细胞TUNEL阳性标记核分别为53.17%和36.88%,两种TUNEL检测法结果类似。(3)与伊文思蓝染色法检测的Cu~(2+)胁迫中国树花共生藻细胞活力相比,发现较低浓度的Cu~(2+)(2mmol/L)胁迫对地衣共生藻细胞的毒害作用可诱导启动细胞凋亡程序,而较高浓度的Cu~(2+)(4mmol/L)胁迫对地衣共生藻产生较严重的毒害则导致大部分细胞的坏死,只有极少数细胞出现细胞凋亡。(4)两种试剂盒均可用于较低浓度Cu~(2+)胁迫引起的地衣体共生藻细胞凋亡的检测;直接将徒手切片材料用于TUNEL细胞凋亡原位检测中也得到了较理想的结果,避免了制备石蜡切片的繁琐步骤,缩短实验时间,简化了实验流程。     

地卷属5株共生藻的分离鉴定及抗逆性分析

[目的]了解地卷属的5种地衣共生藻分离、鉴定,并对其响应干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫因子的抗逆特性进行研究。[方法]采用涂布法进行分离培养及其结合形态与分子学方法初步鉴定分类地位;并采用PEG模拟法和重金属检测法研究对共生藻耐受性。[结果](1)在绿皮地卷(Peltigera apthosa)、犬地卷(Peltigera canina)、平盘软地卷(Peltigera elisabethae)、地卷(Peltigera rufescens)和膜地卷(Peltigera membranacea)等5种地卷中分离培养了5株藻(编号为1、2-1、4-2、6和7号),均属于杆裂丝藻属(Stichococcus)。(2)PEG模拟法对共生藻耐干旱特性的研究结果表明,1号、2-1号、6号和7号共生藻的干旱耐受性可达到30%,其中1号共生藻、2-1号和6号共生藻的PEG耐受性达40%。共生藻对不同重金属离子的耐受性存在显著差异:对1.0 mmol/L浓度Cu~(2+)、Cd~(2+)和Fe~(2+)均有一定的耐受性藻株为1号、2-1号、6号和4-2号共生藻;对1.0 mmol/L Zn~(2+)具有耐受性的藻株为6号、7号和4-2号共生藻。其中6号藻株对Cu~(2+)和Fe~(2+)的耐受性可高达1.5 mmol/L,7号藻株也对Cu~(2+)耐受性达到1.5 mmol/L',6号藻株对不同重金属的耐受性显著高于其它藻株。5株共生藻中,4-2号和7号藻对0.3 mol/L氯化钠具有一定的耐受性,1号和6号共生藻对Na Cl的耐受性最为强,可达到0.4 mol/L。其中(6号、7号、2-1号)在35℃条件下也能生长,所有藻株均显示敏感性。[结论]对干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫抗逆特性最高的藻株为地卷中分离的6号藻株。研究结果证实了地卷属地衣中包含了具有较强的生存力和耐干旱、重金属和盐胁迫适应能力的藻类品种。     

抗重金属土壤微藻F1对Cu~(2+)胁迫的耐受生理机制研究

以从新疆富蕴县金属矿区土壤筛选出的抗重金属微藻F1为材料,测定在不同浓度(0、0.5、1.0、1.5和2.0mmol/L)Cu~(2+)胁迫下F1微藻叶绿素a、可溶性蛋白、MDA和谷胱甘肽(GSH)含量,以及谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)和谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCL)的活性,同时用红外光谱仪检测细胞壁上参与重金属螯合的官能团,用扫描电镜分析细胞壁上的离子交换情况,探讨F1土壤微藻对Cu~(2+)胁迫的耐受生理机制,为利用微藻生态修复技术去除污染区土壤重金属奠定基础。结果显示:(1)F1土壤微藻对Cu~(2+)具有较强的耐抗性。(2)F1土壤微藻细胞中参与吸附Cu~(2+)的基团分别为-OH、-CH2、-RCONH2和C-OH等。(3)F1土壤微藻在吸附Cu~(2+)的过程中,Cu~(2+)与细胞壁上的Al~(3+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、K~+、Na~+和Zn~(2+)发生了交换。(4)藻细胞中的GSH和GSH-PX在F1土壤微藻耐受Cu~(2+)胁迫时起主要作用。研究认为,F1微藻种对Cu~(2+)的耐受性首先与其细胞壁外表细微结构及其离子交换特性有关,并且细胞壁上-OH、-CH_2、-RCONH_2和C-OH等化学基团起着重要作用,其次细胞内的谷胱甘肽以及谷胱甘肽相关酶类能够有效清除活性氧的过量积累,最终保护细胞免受重金属胁迫损伤。     

不同水分条件下两种叶状地衣的光合活性对冻融交替的响应

冻融交替是我国北方常见气候现象,其对地衣光合作用的影响尚不清楚。研究了采自雾灵山的卷叶点黄梅Flavopunctelia soredica和平盘软地卷Peltigera elisabethae的光合活性(以净光合速率表示,net photosynthetic rate,Pn)对冻融处理的响应及其与地衣体含水量(干冻组:含水量<20%干重;湿冻组:含水量>200%)和物种的关系。结果显示卷叶点黄梅的干冻组Pn经5次冻融后下降至对照的21%,湿冻组经3次冻融后下降至负值,平盘软地卷的干冻组和湿冻组在5次冻融后Pn均为负值;相对净光合速率(relative net photosynthetic rate,Rpn)与冻融次数的线性回归分析表明,卷叶点黄梅湿冻组的斜率绝对值(58.06)>平盘软地卷湿冻组(41.01)>平盘软地卷干冻组(32.27)>卷叶点黄梅干冻组(11.44)。结果表明冻融胁迫可显著抑制两种地衣的光合活性,这种抑制作用具有物种差异且和地衣体内水分含量有关:水分含量的增高将增强冻融胁迫对地衣光合活性的抑制作用;干燥状态下,卷叶点黄梅的低温耐性远高于平盘软地卷,但在湿润状态下则低于后者。两种地衣对冻融循环的光合响应的物种差异与其微生境气候有关:生长于较干燥开阔地带的卷叶点黄梅与生于阴湿生境中的平盘软地卷相比,可能已形成了更强的低温干燥适应能力,其低温湿润适应能力则较弱。全球气候变化可能会通过冻融事件的时空格局的改变而对地衣的光合作用和分布造成负面影响。     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

具有高谷胱甘肽合成活性重组大肠杆菌的构建及合成反应过程

以野生型大肠杆菌E.coliⅡ为宿主细胞,转化带有编码谷胱甘肽合成酶系的基因gshⅠ和gshⅡ的质粒pGH501,获得了一株谷胱甘肽合成活性、质粒稳定性和传代稳定性俱佳,并且能够重复使用的重组大肠杆菌E.coliⅡ\|1。该菌株经过甲苯处理后,能够在胞外积累4g/L左右的谷胱甘肽(GSH)。在合成反应体系中,提高L谷氨酸浓度可促进GSH合成,但L半胱氨酸浓度增大到20mmol/L后会抑制GSH的合成。根据GSH合成反应中能量辅因子的变化情况,提出E.coliⅡ\|1细胞控制的GSH合成反应机理：由谷胱甘肽合成酶(GSHⅡ)控制的第二步反应的能量供体是ADP而非ATP,该反应是整个GSH合成反应的限速步骤,高浓度ADP可能会抑制GSHⅡ的活性。在GSH合成反应体系中添加100mmol/L的L丝氨酸-硼酸钾混合物,可以有效地防止GSH的进一步降解,反应3 h后,GSH产量达到230mmol/L(约71g/L)。     

外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响

采用滤纸培养法,研究了不同浓度的L-半胱氨酸（L-Cys）对200μmol/L铜离子胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量、和抗氧化系统的影响。结果表明,（1）200μmol/L的铜离子可抑制小麦幼苗生长,使根长、生物量、总叶绿素含量极显著下降,可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽（GSH）含量,超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸氧化酶（APX）活性略微上升,丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性极显著上升。（2）外源Cys在1.0—5.0mmol/L时,受铜胁迫的小麦幼苗生长势与对照无差异,在1.0和2.5mmol/L下,根长、生物量、叶绿素a和总叶绿素含量与对照无显著差异,与Cu处理组差异显著（P<0.01）。（3）高于1.0mmol/L的外源Cys可极显著增加铜胁迫下小麦叶片和根系中的铜积累量。（4）外源Cys极显著提高了铜胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白和GSH含量,并使SOD和APX活性持续维持在较低水平;外源Cys浓度低于2.5mmol/L时,MDA含量极显著下降,低于5.0mmol/L时,细胞膜透性极显著升高;多酚氧化酶（PPO）活性先上升后下降,除Cys为0.5mmol/L处理外,其它各处理间PPO活性均无显著差异。综合来看,喷施1.0—2.5mmol/L的外源Cys可提高小麦幼苗对铜胁迫的耐受性。     

铜胁迫对狭叶香蒲生长及生理特性的影响

采用水培法,研究不同浓度Cu~(2+)胁迫对狭叶香蒲生长及生理特性的影响。结果表明:狭叶香蒲叶宽、株高的增长量及整株干物质累积量在较低浓度Cu~(2+)处理时均未受影响,此后随Cu~(2+)浓度升高显著下降。Cu~(2+)浓度为o～30 mg·L~(-1)时,叶绿素含量显著上升,此后随Cu~(2+)浓度增加其含量显著下降。在Cu~(2+)浓度0～5 mg·L~(-1)范围内根系活力显著上升,此后随Cu~(2+)浓度升高则大幅下降。根系和叶片SOD、POD、CAT、活性随Cu~(2+)浓度增加均呈先显著升高后显著降低的趋势,根系SOD、POD活性在30 mg·L~(-1)时出现最大值,叶片SOD、POD活性在55 mg·L~(-1)时出现最大值,根系和叶片CAT活性均在80 mg·L~(-1)时出现最大值;同一Cu~(2+)浓度下,根系SOD、POD、CAT活性明显高于叶片,说明根系比叶片对Cu~(2+)胁迫反应更敏感。从根系和叶片SOD/POD、SOD/CAT的比值变化上看出,在Cu~(2+)为1 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1)时起主要保护作用的酶是SOD、POD,后来CAT起到主要作用。MDA含量自Cu~(2+)浓度为30 mg·L~(-1)时开始持续上升。说明在Cu~(2+)为30～55 mg·L~(-1)时狭叶香蒲表现为积极的生理响应。     

重组大肠杆菌发酵生产谷胱甘肽的氨基酸添加策略优化

对表达双功能谷胱甘肽合成酶的重组大肠杆菌发酵生产谷胱甘肽(Glutathione,GSH)进行氨基酸添加策略优化,结果表明:基本培养基中未添加氨基酸时GSH产量为0.81 g/L;诱导2 h后添加17 mmol/L半胱氨酸GSH产量为1.16 g/L,比不加氨基酸提高43%;添加17 mmol/L的3种前体氨基酸,GSH产量达到3.86 g/L,比只添加半胱氨酸提高2.33倍;进一步提高3种氨基酸添加量至25 mmol/L,GSH产量可达4.64 g/L,比不添加氨基酸提高4.73倍,总生产强度高达317.8 mg/(L·h),半胱氨酸转化为谷胱甘肽达到0.60 mol/mol;考察氨基酸添加模式发现一次性添加25 mmol/L氨基酸较恒速流加模式生产速率提高了29.8%。后续在50 L罐放大生产GSH,产量为4.31 g/L,总生产强度达到310.1 mg/(L·h),为工业化放大生产GSH奠定了基础。     

外源NO对铜胁迫下番茄幼苗根系抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO对铜胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗根系抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环中抗氧化物质和抗氧化酶系的影响.结果表明:外施适量NO(硝普钠)可提高铜胁迫下番茄幼苗根系AsA、GSH含量和AsA/DHA(氧化型抗坏血酸)、GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽),降低DHA和GSSG含量.添加100 μmol·L-1 BSO(谷胱甘肽合成酶抑制剂)处理下,外源NO可提高铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA含量、AsA/DHA及抗坏血酸酶(AAO)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)比活性,降低DHA、GSH、GSSG含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)比活性;添加250 μmol·L-1 BSO处理下,外源NO提高了铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA、GSH、GSSG含量、AsA/DHA及APX和GR比活性,降低了DHA含量及AAO、DHAR和MDHAR比活性.说明外源NO影响了铜胁迫下番茄根系的AsA-GSH代谢循环,并通过调节AsA/DHA、GSH/GSSG的变化来减轻氧化胁迫,从而缓解铜胁迫对番茄根系的伤害.     

谷胱甘肽在乳酸乳球菌抵抗氧胁迫中的保护作用

为研究谷胱甘肽(GSH)在乳酸乳球菌NZ9000抗氧胁迫中的生理作用,以能够生物合成GSH的重组菌NZ9000(pNZ3203)为实验菌株进行了研究。结果表明,在较高H2O2胁迫剂量(150mmol/L H2O2,15min)下,前培养3h、5h和7h(即乳酸链球菌素诱导1h、3h和5h)时的重组菌细胞的存活率分别是处于相应生长时期对照菌NZ9000(pNZ8148)的1.8±0.1倍、2.6±0.1倍和2.9±0.3倍。表明GSH可以提高宿主菌NZ9000对H2O2所引发氧胁迫的抗性。GSH还可以提高宿主菌NZ9000对其它化学物质(如超氧阴离子自由基生成剂———甲萘醌)所引发氧胁迫的抗性。这表现在经20mmol/L甲萘醌处理60min后,前培养5h(即乳酸链球菌素诱导3h)时重组菌细胞的存活率是对照菌的6.2±0.1倍。由此表明,通过代谢工程手段在菌株NZ9000中引入GSH合成能力,可以提高宿主菌对氧胁迫的抗性。     

植物乳杆菌对重金属Pb~(2+)、Cr~(6+)和Cu~(2+)的耐受性与吸附作用相关性比较

从四川矿区泡菜样品中分离得到1株对重金属铅(Pb)、铬(Cr)和铜(Cu)具有较高耐受性的菌株,经16S rDNA初步鉴定为1株植物乳杆菌。研究重金属铅、铬和铜对该植物乳杆菌的最小抑制浓度(MIC)。比较不同初始pH、初始离子浓度、吸附时间和菌体加入量对植物乳杆菌吸附3种重金属的影响,探讨MIC与吸附作用相关性。使用MIC的方法测定重金属对该菌的最小抑制浓度,原子吸收法测定对重金属的吸附效果。研究表明,该菌对Pb~(2+)、Cr~(6+)和Cu~(2+)的耐受性分别为6.67、0.67和2.17 mmol/L;其吸附性最适初始pH分别为4、6和6;最优初始离子浓度分别为100、100和50 mg/L;最优加菌量分别为3、6和5 g/L;最佳吸附时间分别为12、2和8 h。在100 mg/L的初始离子浓度下对Pb~(2+)、Cr~(6+)和Cu~(2+)的吸附率最高分别可达96%、61%和49%。MIC与吸附作用没有明显相关性。结果表明该菌具有优良的吸附性能,为今后含有乳酸菌的食品或饲料制剂的开发提供了新的乳酸菌种。     

外源NO对铜胁迫下番茄幼苗根系抗坏血酸谷胱甘肽循环的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO对铜胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗根系抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环中抗氧化物质和抗氧化酶系的影响.结果表明：外施适量NO(硝普钠)可提高铜胁迫下番茄幼苗根系AsA、GSH含量和AsA/DHA(氧化型抗坏血酸)、GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽),降低DHA和GSSG含量.添加100 μmol·L^-1 BSO(谷胱甘肽合成酶抑制剂)处理下,外源NO可提高铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA含量、AsA/DHA及抗坏血酸酶(AAO)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)比活性,降低DHA、GSH、GSSG含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)比活性;添加250 μmol·L^-1 BSO处理下,外源NO提高了铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA、GSH、GSSG含量、AsA/DHA及APX和GR比活性,降低了DHA含量及AAO、DHAR和MDHAR比活性.说明外源NO影响了铜胁迫下番茄根系的AsA-GSH代谢循环,并通过调节AsA/DHA、GSH/GSSG的变化来减轻氧化胁迫,从而缓解铜胁迫对番茄根系的伤害.     

铜离子胁迫对两种地衣细胞结构的影响

采用光学显微镜徒手切片技术和透射电子显微镜超薄切片制备技术,以两种叶状地衣即中国树花(Ramalina sinensis)和地卷(Peltigera rufescens)为实验材料,研究了不同浓度CuSO4(0、1、2、3、4mmol/L)处理24h后地衣体细胞的存活率以及Cu2+胁迫对细胞超微结构的影响。结果显示:(1)光学显微镜下可初步确定,Cu2+浓度越大中国树花共生藻细胞存活率越小,而同样处理条件下地卷共生藻细胞的存活率则基本保持不变。(2)低浓度Cu2+(1mmol/L)对中国树花细胞结构基本无影响,细胞壁、细胞膜及细胞内的线粒体、叶绿体完整;随着Cu2+浓度增加,当处理Cu2+浓度为2mmol/L时,细胞壁无损,但细胞膜开始破坏形成小空泡,线粒体嵴变凌乱,叶绿体也出现皱缩,类囊体膨胀,基粒排列紊乱;当Cu2+处理浓度大于2mmol/L时,共生藻的细胞膜和细胞器出现不同程度的损伤;当Cu2+浓度为3mmol/L时,细胞壁变薄,细胞膜形成的空泡变大,细胞内部结构变松散,蛋白核消失,叶绿体与细胞质混在一起,基粒片层扭曲,分布混乱,线粒体变形;当Cu2+浓度达4mmol/L时,细胞结构完全受到破坏。(3)不同浓度Cu2+处理对地卷共生藻细胞结构无明显的影响,在所有处理条件下地卷共生藻细胞壁、细胞膜都完整,且大多数共生藻细胞处于分裂状态。研究认为,中国树花对Cu2+胁迫较敏感,Cu2+耐受在1~2mmol/L之间,Cu2+浓度与中国树花细胞结构的损伤程度存在着明显的剂量效应关系,Cu2+浓度越高,其属于共球藻的真核共生藻细胞受损程度越大;地卷对Cu2+胁迫具有一定的耐性,Cu2+胁迫下地卷属于蓝藻的原核共生藻细胞仍能繁殖分裂产生子代细胞。     

高产谷胱甘肽酵母菌株的选育及其代谢通量分析

利用UV和HNO2及其复合诱变处理S.cerevisiae 的原生质,筛选得到ZnCl2和半胱氨酸抗性菌株S.cerevisiae YZM-14(ZnCl2r,Cysr),其谷胱甘肽(GSH)产量(84.72mg/L)、生物量(7.63g/L)及胞内GSH含量(11.10mg/g)分别是出发菌株的2.79倍、1.63倍和1.71倍,且性状稳定。根据细胞比生长速率和GSH得率变化曲线,将GSH生物合成过程分为三个阶段,第二阶段诱变菌株与出发菌株相比PP途径代谢通量增加8.1 mmol/(g·h),GSH前体合成途径通量增加,且诱变菌株的有机酸分泌通量减少,提高了细胞的碳源利用效率,增大了GSH的生成。     

外源一氧化氮供体对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片ASA-GSH循环的影响

研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗抗坏血酸(ASA)-谷胱甘肽(GSH)循环抗氧化系统及H2O2和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,0.15mmol.L-1SNP能提高300mmol.L-1NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)活性,增加还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量,降低脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高ASA/DHA、GSH/GSSG比率,降低H2O2和MDA水平,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性无显著影响。NO信号转导途径关键酶鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂亚甲基蓝(MB)逆转了SNP对盐胁迫下APX、GR、GST活性和ASA、GSH、DHA,H2O2、MDA含量及ASA/DHA、GSH/GSSG比率的调节效应。由此表明,NO可能通过GC介导的cGMP信号转导参与ASA-GSH循环活性氧清除系统的调节,从而缓解盐胁迫诱导的氧化伤害。     

不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫对灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平的影响

前期研究发现在Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下,OPT基因转录表达水平会有较大的变化。为进一步探究这两种金属对OPT基因的影响,分析了不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)胁迫下灵芝寡肽转运蛋白基因家族的转录表达水平。以灵芝荣保1号为实验材料,设置不同浓度梯度(0、50、100、200和400 mg/L)Fe~(2+)和Cu~(2+)进行液体静置培养,分别于15 d和30 d收集样品,测定生物量和多糖含量,利用实时荧光定量PCR技术分析OPT基因的转录表达水平。结果表明,Fe~(2+)对灵芝的生长有一定的促进作用,Cu~(2+)则对其有抑制作用。两种金属在实验用的浓度范围内对于灵芝多糖含量在培养前期表现出抑制作用,后期则有一定的促进作用。除未检测到转录本的3个OPT基因(OPT7、OPT8和OPT9),其余OPT基因的转录表达均有差异性。培养前期(15 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较低且差异不明显,Fe~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平差异较大;培养后期(30 d),Cu~(2+)胁迫下OPTs基因表达水平较15 d的样品明显增加,且存在差异,Fe~(2+)胁迫下绝大多数OPTs基因均在浓度为200 mg/L下转录表达水平最高。实验证明,不同浓度Fe~(2+)和Cu~(2+)对灵芝的生物量与多糖含量存在不同程度的影响,同时OPT基因在转录水平上也做出了不同的响应,表明其在灵芝适应与吸附外界金属离子的过程起到了重要的作用。     

生物合成谷胱甘肽种间耦合ATP再生系统的构建

利用重组大肠杆菌Ⅱ 1中的谷胱甘肽合成酶系和面包酵母WSH J7中的ATP生物合成酶系 ,构建了一个以葡萄糖为能源的种间耦合ATP再生系统。经过通透性处理的酵母细胞几乎不能消耗葡萄糖。在反应体系中添加 1mmol/LAMP和 0 0 5mmol/LNADH ,即可启动酵母的酵解途径。提高耦合系统中的葡萄糖浓度 ,可促进GSH的合成。当葡萄糖浓度为 40 0mmol/L时 ,系统内GSH浓度达到 1 0 4mmol/L(3 2 g/L)。Mg2 +缺乏时 ,耦合系统和外加ATP的非耦合系统均不能合成谷胱甘肽。耦合系统中Mg2 +与ATP形成螯合物 ,可能是导致耦合系统中GSH产量较低的原因。在耦合系统中补加Mg2 +,反应 6h时GSH浓度达到 1 4 3mmol/L(4 4g/L)。