安徽山黧豆的核型

山黧豆属(又名香豌豆属)(Lathyrus Linn.)全世界共约140种,已做过染色体计数者72种。我国约16种,大部分产西南、西北和东北各省区。近年来皖南农学院朱玉简等同志在安徽宣城发现一新种,命名为安徽山黧豆(Lathyrus anhuiensis Y.J.Zhu et R.X.Meng)。鉴于该新种分布区非常局限,个体数也不多,为了及时掌握其细胞学情况,特通过该院叶如欣同志取得部分种子进行了染色体的计数和核型的描述。     

林生山黧豆谷氨酸脱羧酶的分离纯化及部分性质的研究

以林生山黧豆为材料,利用硫酸按分段盐析,丙酮沉淀,DEAE-SepharoseFF离子交换柱层析,SephacrylS300凝胶过滤柱层析及FPLC-MonoQ柱层析技术,以聚酰胺薄膜层析荧光定量法为酶活力检测手段,分离纯化了谷氨酸脱羧酶,达到电泳银染纯．纯化后的林生山黧豆谷氨酸脱羧酶活力达375．09U·mp-1,纯化倍数38．2倍,经SDS-PAGE测定,其亚基分子量为70kD,经梯度PAGE确定,天然分子量为140kD,表明该酶是由两个亚基组成的二聚体．酶学研究表明,纯化的林生山黧豆谷氨酸脱羧酶的最适pH值为5．4,对谷氨酸的Km值为1．62×10-3mol·L-1,酶的最适温度为40℃,酶特异性地使谷氨酸脱羧,不能使天门冬氨酸等其它氨基酸脱羧．     

山黧豆及其神经毒素(ODAP)的研究进展

山黧豆具有耐寒、耐旱等优良生产性状，且营养丰富，在恶劣的天气条件下仍能维持较高的产量，因此它是半干旱地区的潜在粮食作物。但长期食用山黧豆会引起中毒，这是由于山黧豆中含有的神经毒素（ＯＤＡＰ）所致，因此筛选无毒品系具有重要意义。本文对山黧豆神经毒素（ＯＤＡＰ）的生物合成毒素异构化等方面作简要综述。     

山黧豆毒素ODAP的生物合成及与抗逆性关系研究进展

有关山黧豆毒素ODAP的生物合成途径的前体物和合成程序已经证实,但其关键合成酶尚未分离与鉴定,因而无法克隆相应基因和利用反义RNA技术以控制其生物合成。研究表明,利用相应的抑制剂控制ODAP生物合成前体物可降低ODAP的积累量。山黧豆中ODAP含量与其抗逆性之间密切相关,这与其能有效地清除山黧豆中·OH自由基有关,外源ODAP处理获同样效果。此外,因ODAP既是含氮化合物,又是游离氨基酸,极易溶于水,可在逆境胁迫下与脯氨酸和多胺一样大量而迅速地积累,推测它也可能作为细胞渗透调节物质和防脱水剂,并在氮代谢和能量代谢方面起重要作用。对今后该领域的重点研究方向也进行了探讨。     

山黧豆毒素的薄层分离

通过对山黧豆中常见的20几种游离氨基酸薄层层析发现,其毒素ODAP的Rf值与好几种相关氨基酸的接近,而用阳离子交换柱对氨基酸抽提样进行简单的分离纯化,第一个洗脱出来的即为ODAP,这样在排除其它氨基酸干扰的情况下再进行ODAP的薄层分析将得到准确的结果。     

林生山黧豆谷氨酸脱羧酶的分离纯化及部分性质的研究

以林生山黧豆为材料,利用硫酸铵分段盐析,丙酮沉淀,ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｒｏｓｅＦＦ离子交换柱层析,ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ３００凝胶过滤柱层析及ＦＰＬ－ＭｏｎｏＱ柱层析技术,以聚酰胺薄膜层析荧光定量法为酶活力检测手段,分离纯化了谷氨酰羧酶,达到电泳银染纯,纯化后的林生山黧豆谷氨酸脱羧酶活力达３７５．０９Ｕ．ｍｇ＾－１,纯化保数３８．２倍,经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测定,其亚基分子量为７０ｋＤ,经工ＰＡＧＥ确定     

山黧豆胚胎发育过程中ODAP和一些大分子物质含量的变化

应用微量分析方法检测了山黧豆胚胎发育过程中ODAP毒素含量和核酸、蛋白质、糖类等大分子物质的含量变化。结果表明:每粒种子的ODAP含量随着胚的发育而增加。每粒种子DNA量随着细胞的迅速分裂而增加,R、蛋白质、淀粉含量随着胚的发育而成倍地增加,当进入心形胚时这些物质的增加更为迅速。如以每克干重中的含量来表示,那么ODAP、DNA及可溶性糖含量则随胚的发育而下降,其它大分子物质含量在胚发育前期升高,进入心形胚时,这些物质达到最高峰;到鱼雷胚时,这些物质含量开始下降,直到胚基本分化完全时,降到最低点;只有酸性蛋白质含量一直保持增长。     

山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术的建立

以山黧豆叶片为材料,比较分析了蛋白质的不同提取方法,在此基础上着重于样品制备。对IPG胶条的选择,第一向等电聚焦和第二向SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的电泳程序及参数、染色方法等相关技术进行了比较和条件优化。结果显示：采用TCA-丙酮沉淀法提取蛋白质,裂解液中加入Tris-base作为蛋白酶抑制剂,等电聚焦电泳时延长低电压的电泳时间（30V、12h,500V、1h,1000V、2h）以促进盐离子泳出的方法对山黧豆叶片蛋白质进行双向电泳,并用考马斯亮蓝和银染复合染色法进行凝胶染色,能够获得蛋白点清晰的双向电泳图谱,说明用优化后的方法建立起的山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术,蛋白质样品制备质量好,电泳分辨率高,完全适合于进一步的蛋白质组学研究。     

山黧豆属作物在土耳其的栽培与利用状况北大核心CSCD

众所周知,山黧豆起源于巴尔干半岛并传播到世界各地。在土耳其,山黧豆属作物有73个分类群(约1/3为地方特有种),在全国各地均有分布种植,但主要集中在黑海中部、东南部和安纳托利亚东部地区。该文介绍了山黧豆属作物在土耳其全国的分布和在局部地区的食用、观赏等资源利用和保存情况。通常,不同国家人民会因为文化差异形成不同的饮食习惯,但山黧豆大多被用于制作汤、面包或其他咸点。山黧豆的栽培技术则因地制宜,土耳其在边缘土地上进行旱作种植,中国和印度部分地区多采用轮作种植方法等。作为一种极“小众”的作物,山黧豆研究工作的从业人员极少,而且缺乏大型联合研究项目。因此,需要联合化学、表型和分子分析等方法,以保护世界各地包括土耳其在内的地方种质资源,尤其是培育适合土耳其、中国等世界各国的食饲兼用型低β-ODAP品种。总之,选育低β-ODAP或不含β-ODAP的山黧豆品种将有助于丰富人类在食用、饲用和观赏等方面的物种资源利用。     

Eu3+对山黧豆中的氨基酸及蛋白质代谢作用的研究

对山黧豆(Lathyrus sativus L.)幼苗整株,喷施一定浓度的Eu3+溶液吸收后,对其相关的生理指标进行测试,结果表明与水喷比较,根中丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、脯氨酸、胱氨酸与对照持平,缬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸略有升高外,其余均低于对照;茎中除精氨酸、脯氨酸、色氨酸略高于对照外,其余均低于对照;叶中除蛋氨酸、色氨酸略高于对照外,其余均低于对照.游离氨基酸总量增加时,茎＞根＞叶,减少时,根＜茎＜叶.蛋白质含量经Eu3+ 处理茎中减少,根和叶中增加;水解酶比活性根＞茎＞叶;Na+、K+-ATPase活力却表现根＞茎＞叶的趋势.表明Eu3+ 对山黧豆生理活性代谢起到一定的调节作用.     

聚酰胺薄膜层析和荧光分析法定量测定林生山黧豆体内2，4－二氨基丁酸

聚酰胺薄膜层析和荧光分析法定量测定林生山黧豆体内２,４－二氨基丁酸＊沈黎明王劲霍长河李晓薇（北京农业大学生物学院,北京１０００９４）ＱＵＡＮＴＩＴＡＴＩＶＥＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮＯＦ２,４┐ＤＩＡＮＩＮＯＢＵＴＹＲＩＣＡＣＩＤＩＮＬＡＴＨＹＲＵＳ...     

山黧豆幼苗对干旱胁迫的生理响应

用PEG6000模拟干旱对山黧豆进行胁迫。结果发现,胁迫初期（0~48 h）,突然的水分亏缺使气孔导度（Sc）和蒸腾速率（Tr）迅速下降,而净光合速率（Pn）和水分有效利用率（WUE）基本维持稳定。胁迫后期（48~108 h）,上述四个光合指标均不同程度地向对照水平恢复;脯氨酸和相对电导率（REC）受胁迫强度影响较小,但与胁迫时间呈明显正相关,分别在48和60 h增幅最大,而且当REC上升至对照的50%左右时,脯氨酸含量已达对照的14倍之多。由此认为,山黧豆可能主要通过迅速减小Sc和Tr以及大量而急剧的积累脯氨酸来减轻干旱所造成的伤害。     

山黧豆胚胎发育过程中ODAP和一些大分子物质含量的变化

应用微量分析方法检测了山黧豆胚胎发育过程中ODAP毒素含量和核酸、蛋白质、糖类等大分子物质含量变化。结果表明：每粒种子的ODAP含量随着胚的发育而增加。每粒种子DNA量随着细胞的迅速分裂而增加,R、蛋白质、淀粉含量随着胚的发育而成倍地增加,当进入心形胚时这些物质的增加更为迅速。如以每克干重中的含量来表示,那么ODAP,DNA及可溶性糖含量则随胚的发育而下降,其它大分子物质含量在胚发育前期升高;进入心形胚时,这些物质达到最高峰;到鱼雷胚时,这些物质含量开始下降;直到胚基本分化完全时,降到最低点;只有酸性蛋白质含量一直保持增长。     

渗透胁迫对山黧豆幼苗H2O2及毒素积累的影响

用PEG经根部处理15d龄的山黧豆幼苗,取幼苗叶片为实验材料,测定过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢（H2O2）和毒素（β-N-oxalyl-α,β-diaminopropionic acid,ODAP）的含量。结果表明,随着PEG处理时间的延长,POD和CAT活性降低,而H2O2和ODAP含量显著升高;在PEG处理液中加入二乙基二硫代氨基甲酸钠(diethyldithiocarbamate,DDC)和氨基三唑(aminotriazole,AT)后分别抑制和促进H2O2的产生,DDC可降低叶片中ODAP的含量,AT则使ODAP积累。由此我们推测,水分胁迫条件下活性氧代谢与ODAP的积累有关。     

山黧豆(Lathyrus sativus L.)苗菜用品种的筛选与评价

针对山黧豆苗菜用特性评价体系不完善和优良品种鉴别不明确的现状,收集我国不同地区的29份山黧豆品种资源作为供试材料,模拟中农绿谷芽苗菜研究院山黧豆苗的培育工艺与条件,根据山黧豆及山黧豆苗的8项性状指标,采用基本统计量分析、K-均值聚类分析和相关性分析对山黧豆苗菜用特性进行初步评价。结果表明,各性状中苗菜产出量的变异最大,变异系数为24.42%。29份山黧豆品种资源可划分为5个类群。其中一类具有小粒、高苗菜产出量、高可溶性蛋白含量、高VC含量的特征。苗长与苗菜产出量和种皮的光滑程度极显著正相关;苗菜产出量与品种种皮光滑程度极显著正相关,与百粒重显著负相关。本研究显示,鉴定与评价山黧豆品种苗菜用特性优劣时,应重点考虑苗菜产出量并兼顾营养品质和感官品质,优先筛选苗菜产出量≥1.01的品种作为芽用备选资源。初步筛选出甘肃张掖山黧豆、白香山黧豆、阿杂山黧豆-2共3份优异资源,供进一步研究。     

山黧豆LsSULTR基因的克隆与表达分析

为研究山黧豆(Lathyrus sativus)硫酸盐转运蛋白(sulfate transporter,SULTR)与内源活性物质β N 草酰 L α,β 二氨基丙酸(β N oxalyl L α,β diaminopropionic acid,β ODAP)含量之间的关系,该研究采用序列比对的方法,从山黧豆转录组数据(SRP145030)中查找SULTR基因序列,并进行生物信息学分析;采用PCR方法克隆基因全长序列并进行组织特异性表达分析,以筛选与β ODAP含量相关的SULTR基因。结果表明：(1)经序列比对共查找到13条SULTR基因序列,其编码蛋白分别隶属于SULTR Ⅰ-Ⅳ。其中LsSULTR3;3和LsSULTR3;5具有SULTR蛋白家族保守的STAS结构域 (PF01740) 和Sulfate_transp结构域(PF00916),且二者活性受到转录因子MYB和激素响应等多个顺式作用元件的共同调节,并受蛋白水平互作及磷酸化等翻译后修饰调控。(2)成功获得LsSULTR3;3和LsSULTR3;5基因全长cDNA分别为1 962 bp和1 923 bp,分别编码653和640个氨基酸。(3)半定量RT PCR分析显示,LsSULTR3;3在山黧豆主根、成熟叶、茎、花、盛荚初期(S2)种子和鼓粒满期(S6)种子中表达,并在茎中的表达量较高;LsSULTR3;5在山黧豆主根、侧根、花、S2时期种子中均有表达,且花中的表达量最为显著。该研究结果为进一步研究山黧豆中硫酸盐的吸收、转运及同化、β ODAP的生物合成途径等奠定了基础。     

交替灌溉对山黧豆叶片气体交换和土壤水分以及产量指标的影响

改变土壤根系的分布以汲取深层土壤水分的能力是植物避免干旱的主要策略。山黧豆是一种抗逆性强的豆类作物,该研究通过起垄条播控制性沟灌的方式,设置传统灌溉(FI)、交替灌溉(PRD,灌水量减少50%)和不灌溉(NI)3种处理模式,探索不同灌溉模式对播种后不同时期山黧豆土壤水分、根系分布、叶片气体交换、水分利用效率和籽粒产量的影响。结果表明：(1)在FI、PRD和NI处理下,山黧豆的根系分别有89.8%、86.9%和84.9%生长在0~20 cm的表层土壤中;干旱胁迫使PRD和NI处理下深层土壤中根系的比例提高至13.05%和15.07%。(2)在整个生育期内,土壤干旱显著降低了山黧豆叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度;在种植后60 d时,PRD和NI处理下叶片的瞬时水分利用效率分别较FI处理显著提高了21.4%和14.9%。(3)干旱胁迫显著降低了山黧豆植株高度、第一豆荚高、平均结荚数和豆粒数以及地上部和根系的干重,但显著增加了根冠比;PRD处理对豆荚长度、豆荚重和每荚豆粒重没有显著影响;PRD和NI处理下山黧豆平均籽粒产量分别比FI处理显著降低了53%和63%。研究发现,在干旱胁迫条件下,山黧豆能够通过提高深层土壤中根系的比例、更多吸收深层土壤水分、显著增加根冠比以及显著提高生殖生长期叶片的瞬时水分利用效率,减轻干旱胁迫对自身生长的影响。该研究结果可为山黧豆在旱区推广种植提供理论依据。     

渗透胁迫对山黧豆幼苗H_2O_2及毒素积累的影响

用PEG经根部处理 15d龄的山黧豆幼苗 ,取幼苗叶片为实验材料 ,测定过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)活性、过氧化氢 (H2 O2 )和毒素 ( β N oxalyl α ,β diaminopropionicacid ,ODAP)的含量。结果表明 ,随着PEG处理时间的延长 ,POD和CAT活性降低 ,而H2 O2 和ODAP含量显著升高 ;在PEG处理液中加入二乙基二硫代氨基甲酸钠 (diethyldithiocarbamate ,DDC)和氨基三唑 (aminotriazole ,AT)后分别抑制和促进H2 O2 的产生 ,DDC可降低叶片中ODAP的含量 ,AT则使ODAP积累。由此我们推测 ,水分胁迫条件下活性氧代谢与ODAP的积累有关     

山黧豆根系对H2O2诱导氧化胁迫的生理应答

以水培7d苗龄的山黧豆幼苗为材料,向水培溶液中施加不同浓度H2O2处理山黧豆幼苗24h,分析山黧豆根系受氧化胁迫的程度与抗氧化系统的应答特征,以揭示山黧豆对氧化胁迫的耐受机制。结果显示:(1)随外源H2O2处理浓度的不断增加,山黧豆幼苗侧根的数目无显著变化,而其根的鲜重则显著降低。(2)同时,根系组织的内源H2O2染色范围和程度显著增高,但根尖区域始终保持较低水平的H2O2;相反,O-·2染色范围和程度明显减少,根尖区域却始终保持较高水平的O-·2。(3)同期根系抗坏血酸(ASC)含量及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均表现出了先升高后降低的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)一直表现为持续上升的趋势。研究表明,在外源H2O2胁迫条件下,山黧豆根系O-·2的积累可能与其生长和活力呈正相关,而根系H2O2的积累则与其受氧化胁迫程度呈正相关;低浓度的H2O2处理可以提高山黧豆抗氧化系统对体内活性氧的清除能力。