低温下抗氧化酶活性与冬油菜根细胞结冰关系的初步研究

以4个抗寒性不同的油菜品种的根为材料,于低温试验箱内连续降温处理(4℃/24 h,0℃/24 h,-3℃/24 h,-6℃/24 h,-9℃/24 h,-15℃/24 h,-21℃/24 h),检测其抗氧化酶(POD、CAT)活性,并结合POD同工酶电泳和冷冻前后幼苗的形态变化特征,探讨油菜根部抗氧化酶活性变化与细胞冰冻状态间的相关性以及油菜根的抗冻机理.结果显示:(1)弱抗寒性油菜品种(‘临油7号’和Vision)在低温冷冻后,叶面出现大量水渍,之后叶片萎缩直至焦枯,根部出现水渍后软化直至干枯死亡;强抗寒性品种(‘陇油6号’和‘陇油8号’)在冷冻后不产生水渍或水渍极少,其根在冻后损伤也较轻微.(2)在连续冷冻条件下,弱抗寒性油菜根部POD和CAT活性在降温初期有较大幅度的变化,之后就保持恒定,说明根部细胞已完全结冰;而强抗寒性油菜根部POD和CAT活性在降温初期变化较小,后期持续大幅增加,表明根部细胞仍保持溶液状态;POD同工酶分析也反映出类似的变化规律.研究表明,低温下冬油菜根部抗氧化酶活性变化和细胞冰冻状态之间存在相关性;细胞结冰通常会给植物造成致死性伤害,强抗寒油菜品种能安全越冬的关键就是能通过某种机制避免细胞内结冰,其结冰温度越低,抗寒性越强.     

低温储藏保鲜技术的发展概况

本文叙述了低温储藏保鲜技术的基本原理,介绍了制冷技术、低温技术、低温储藏的冷却冷冻保鲜技术、冷链的发展概况。最后针对实际存在的问题,提出了几点有效的对策,并且对未来低温储藏保鲜技术的发展趋势做出了展望。     

差异显示法克隆与小麦低温诱导相关的磷脂酰乙醇胺结合蛋白基因

本研究利用差异显示技术检测经低温处理的小麦品种"石新828"及对照材料中的mRNA,获得2条差异片段序列。经Blast比对后,发现其中一条长为293bp的差异片段序列与小麦的一个冷调蛋白基因的mRNA(GenBank:AB097412.1)同源性为99%。该基因编码的蛋白属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族,命名为wpebp。经荧光定量PCR分析,wpebp基因的表达量随低温处理时间的增长总体呈上升趋势,表明该基因与小麦的抗寒能力相关。     

低温几丁质酶基因在乳酸克鲁维酵母中的重组表达及酶学性质表征

【目的】通过构建假交替单胞菌(Pseudoalteromonassp.DL-6)低温几丁质酶(chitinaseA,chi A;chitinase C,chi C)的重组乳酸克鲁维酵母菌株、纯化重组蛋白并对其进行酶学性质表征,为低温几丁质酶潜在工业化生产几丁寡糖奠定理论基础。【方法】人工合成密码子优化的几丁质酶基因,构建重组乳酸克鲁维酵母表达质粒(p KLAC1-chi A、p KLAC1-chi C)并用电脉冲法转化到乳酸克鲁维酵母中,实现低温几丁质酶的可溶表达。利用镍柱亲和层析纯化得到高纯度的重组几丁质酶。【结果】成功构建产低温几丁质酶的重组乳酸克鲁维酵母并纯化获得高纯度的重组几丁质酶。经SDS-PAGE分析在110 k Da与90 k Da附近出现符合预期大小的蛋白条带。铁氰化钾法测得Chi A和Chi C的酶活分别为51.45 U/mg与108.56 U/mg。最适反应温度分别为20°C和30°C,最适p H分别为8.0和9.0。在低于40°C,p H 8.0–12.0时,Chi A和Chi C重组酶较稳定。Chi A和Chi C对胶体几丁质以及粉状底物α-几丁质与β-几丁质具有明显的降解活性,且具有一定协同降解能力。【结论】首次实现假交替单胞菌来源的低温几丁质酶在乳酸克鲁维酵母中的重组表达、纯化、酶学性质及其降解产物分析,为其他低温几丁质酶的研究提供借鉴意义。     

低温条件下广聚萤叶甲成虫的耐饥饿能力

【背景】广聚萤叶甲是恶性入侵杂草豚草的一种重要专一性天敌,在冬季低温且缺乏食物的条件下,广聚萤叶甲的耐饥饿能力直接关系到其越冬种群的虫源基数。【方法】在室内观察广聚萤叶甲成虫在10℃低温条件下的存活率和死亡率,研究了水分(有水、无水)、不同密度(一雌一雄、二雌二雄、五雌五雄)、加入泥土枯枝对广聚萤叶甲耐饥饿能力的影响。【结果】无水、有水条件下,广聚萤叶甲成虫的平均存活时间分别为(15.23±1.01)、(13.33±0.88)d,水分对广聚萤叶甲的耐饥力的影响不显著;随着密度的增加,广聚萤叶甲的耐饥饿能力增强,一雌一雄、二雌二雄和五雌五雄的平均存活时间依次为(11.96±0.57)、(13.78±0.60)、(14.81±0.42)d;加入泥土和豚草枯枝后,广聚萤叶甲的耐饥饿能力明显提高,其平均存活时间为(15.97±1.05)d。【结论与意义】低温条件下广聚萤叶甲的耐饥饿能力较强,可保证部分广聚萤叶甲的自然种群在野外安全越冬,研究低温条件下广聚萤叶甲的耐饥饿能力对豚草的生物防治具有重要意义。     

长期冷藏对越冬代异色瓢虫繁殖及子代生长发育和捕食能力的影响

异色瓢虫被认为是一种重要的捕食性天敌,常被用来防治蚜虫、介壳虫、叶螨等害虫。为了更好地开发利用东北地区丰富的越冬代异色瓢虫自然资源,本研究调查了低温冷藏(3℃冷藏0,30,60,90,120,150 d)对吉林采集的越冬代异色瓢虫繁殖及其子代生长发育和捕食能力的影响。研究结果表明,经历90 d冷藏的瓢虫产卵量最大,明显高于冷藏60 d个体的产卵量,与冷藏120 d、150 d及未经冷藏个体的产卵量不存在明显差异;经历不同冷藏期的瓢虫与室内人工饲养种群子代具有相似发育历期(约16.0 d);而且长期冷藏也未对瓢虫子代幼期的捕食能力产生负面影响,冷藏150 d瓢虫的子代在整个幼虫阶段能捕食662.8头蚜虫,与未冷藏个体和人工饲养种群个体不存在明显差异。本研究为开发利用东北地区越冬代异色瓢虫自然资源的生物防治作用提供了理论依据。     

一株黄杆菌低温噬菌体的生物学特征研究

目的对分离自明永冰川地区的1株黄杆菌噬菌体(SWP-8)生物学特性进行研究。方法利用透射电子显微镜(TEM)技术及氯化铯密度梯度离心法对SWP-8进行形态观察、基因组酶切片段长度多态性分析及噬菌体生理特性研究。结果噬菌体SWP-8为肌尾型,在电镜下呈头尾复合型结构,头部呈正多面体立体对称,直径约150nm;尾管长约150nm,直径约20nm,具有收缩性的鞘,头部与尾管结合处具有颈环结构。在4℃时具有感染性,4~25℃均能产生边缘清晰、透明的噬菌斑。pH值耐受范围较广,最适pH值为7.0。最佳感染复数为10.000,潜伏期60min,裂解期90min,裂解效率较高。结论 SWP-8属肌尾噬菌体科(Myoviridae),是裂解性噬菌体,对氯仿和蛋白酶K较为敏感。基因组为dsDNA,大小约为75kb。     

改良皮片4℃低温保存方法在创面二次植皮治疗中的应用研究

目的:探讨改良皮片4℃低温保存方法在创面二次植皮治疗中的应用效果。方法:①动物实验:健康成年豚鼠3只,处死后,取背部皮肤做成32个1 cm×1 cm小皮样,随机分为新鲜皮组、庆大盐水保存组、RPMI保存组,改良RPMI保存组进行4℃保存;1周后测定皮肤活力;②临床实验:观察自2018年10月至2018年12月,二期植皮患者33例,应用改良RPMI 4℃低温保存皮肤二期回植的患者16例,与重新取皮植皮患者17例比较其皮片成活率。结果:动物实验证实:改良RPMI保存组4℃保存组在皮肤储存1周时皮肤平均活力较庆大盐水保存组、RPMI保存组高(P0.05);临床实验证实:改良RPMI保存组与重新植皮的皮片平均成活率没有显著性差别(P0.05)。结论:改良4℃断层皮片低温保存方法可短期内保存皮肤较高的活力,是皮片再利用的一种有效方法。     

紫花苜蓿F-box蛋白基因MsFTL的克隆及功能分析

FTL(F-box Triple LRR protein)是F-box蛋白家族的成员,具有F-box保守结构域,在植物抵御逆境胁迫过程中起重要作用。本研究参考低温胁迫下紫花苜蓿转录组数据设计引物,通过RT-PCR克隆获得紫花苜蓿MsFTL基因,该基因的全长1422 bp,编码473个氨基酸。该蛋白含有1个F-box结构域及3个LRR重复。系统进化分析表明,MsFTL与蒺藜苜蓿XP_003626345.1 F-box/FBD/LRR-repeat protein亲缘关系最近。两者蛋白序列比对发现共有11个差异位点。在低温、盐、干旱以及外源ABA处理下,MsFTL基因受到诱导,表达量上调。构建植物过表达载体pCBM-MsFTL,通过农杆菌介导法转化烟草。对经过抗性筛选、PCR和Real-time PCR验证的转基因植株进行低温抗性鉴定。在-4℃低温胁迫下,野生型烟草叶片出现了明显的萎蔫失水现象,而转基因烟草萎蔫程度相对较轻。生理检测结果表明,4℃处理24 h之后,转基因烟草的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD活性,CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。本研究表明,MsFTL基因在提高植物对低温胁迫的抗性方面具有重要的作用。