定点突变改善红色荧光指示蛋白玉米尿卟啉原Ⅲ甲基化酶的水溶性研究

尿卟啉原Ⅲ甲基化酶是一种新型的红色荧光指示蛋白,但是,在大肠杆菌重组表达的SUMT水溶性相对较低,限制了它的应用范围,而且对于结合在蛋白的色素组分尚不清楚。利用定点突变产生玉米尿卟啉原Ⅲ甲基化酶L88R/L89G双突变体和L166A突变体,两种突变体分别在大肠杆菌中重组表达,Ni-NTA一步纯化。紫外可见光谱扫描和质谱分析确定从纯化的L88R/L89G双突变体蛋白分离的色素组分。L88R/L89G双突变体在大肠杆菌细胞内有酶活,而L166A突变体胞内酶活丧失。结合蛋白的主要组分为三甲基化咕啉。纯化的双突变体蛋白水溶性增加,为提高它作为荧光指示蛋白检测外源融合蛋白的水溶性打下基础。     

苦杏仁精油的熏蒸杀虫活性研究

采用三角瓶密闭熏蒸法测定了苦杏仁精油对家蝇、白纹伊蚊、粘虫以及玉米象的熏蒸杀虫活性,结果显示:苦杏仁精油对各试虫均有较强的熏蒸杀虫活性,其中含HCN的精油对家蝇、白纹伊蚊、粘虫以及玉米象的LC50分别为3.09、0.63、4.63、12.03μL/L;除去HCN的精油对家蝇、白纹伊蚊、粘虫以及玉米象的LC50分别为3.53、0.52、4.08、23.46μL/L;熏蒸的时间效应试验结果表明,含有HCN的苦杏仁精油和不含HCN的苦杏仁精油对供试试虫的熏杀速度均较快,其中白纹伊蚊的反应最快,其次为家蝇、粘虫、玉米象.除玉米象外苦杏仁精油中所含的微量HCN对试虫的熏蒸活性影响不大,且2种处理的精油对同种试虫的致死中时差别范围不超过10 min.实验结果表明,苦杏仁精油可作为新型的杀虫活性物质,为苦杏仁精油作为植物源杀虫剂提供了依据.     

玉米苗中DIMBOA与几种酚酸类物质抑菌活性比较

本文从室内培养的7日龄玉米幼苗中提取、分离、鉴定了抗性次生化合物丁布(2,4-d ihydroxy-7-m ethoxy-2H-1,4-benzoxazin-3(4H)-one,D IMBOA),并就该物质对玉米纹枯病病原菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的活性与三种酚酸类物质(阿魏酸、对羟基肉桂酸和咖啡酸)进行了离体比较研究。结果表明,丁布(D IMBOA),对立枯丝核菌有很强的生物活性,在浓度为50μg/mL时即可抑制立枯丝核菌菌丝的生长,抑制率为18.52%。阿魏酸、对羟基肉桂酸和咖啡酸,这三种酚酸在浓度250μg/mL时对立枯丝核菌菌丝的生长有抑制作用,抑制率分别为26.30%、8.50%和6.30%。不仅如此,丁布与对羟基肉桂酸之间、以及三种酚酸两两组合之间还存在一定的协同作用。在浓度相等的情况下,丁布与对羟基肉桂酸的等量混合液的抑菌率显著高于这两种物质单独存在时的抑菌率之和;同样,对羟基肉桂酸与阿魏酸的等量混合液的抑菌率比单一的对羟基肉桂酸溶液的抑菌率高18.89%,比单一的阿魏酸溶液的抑菌率高13.33%;对羟基肉桂酸与咖啡酸的等量混合液,抑菌率比两者单独试验时分别高9.63%和14.83%;阿魏酸与咖啡酸的混合液,抑菌率比两酸单独试验时分别高11.48%和22.23%。这一结果提示植物体内产生适当比例不同次生化合物的组合对植物抗病性的提高是至关重要的。     

基因抗虫玉米对玉米蚜种群增长的影响

在人工气候箱条件下研究了玉米蚜（Rhopalosiphum maidis Fitch）取食表达cry1Ab杀虫蛋白Bt抗虫玉米的实验种群生命表.结果表明:两种不同Bt玉米杂交种DK647BTY (MON810转化事件)和NX4777(Bt11转化事件)对玉米蚜的生长、发育、繁殖和存活均无明显的不利影响,玉米蚜在DK647BTY和NX4777两种Bt玉米品种上的内禀增长率r_m、周限增长率λ和种群净增殖率R₀与各自对照之间没有显著差异;玉米蚜有翅蚜比率、各龄若虫的死亡率在Bt玉米和对照以及不同品种之间没有明显差异;Bt玉米对玉米蚜的寿命和繁殖历期也没有明显差异.表明表达cry1Ab杀虫蛋白的Bt玉米对玉米蚜的生长发育和繁殖没有明显影响.     

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的分子结构研究进展

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)广泛存在于高等植物、藻类及大多数细菌中,催化C4光合作用固定CO2的第一步反应。在过去的10年中关于PEPC分子的一级结构研究已取得显著的进展,最近,通过X-射线衍射分析阐明了大肠杆菌和玉米C4型PEPC分子的三维结构,就这些研究进展进行总结。     

玉米水解糖液体培养灵芝发酵条件的优化

目的：优化液体培养灵芝的发酵条件,提高多糖产量。方法：采用玉米水解糖为主要成分的培养基,通过单因素和正交实验,对赤芝G22菌株液体培养过程中影响多糖产量的发酵温度、摇床转速等工艺条件进行了研究。结果：经极差分析和方差分析确定了多糖高产的最佳发酵条件为：发酵温度27℃、摇床转速170r/min、培养基初始pH值6.5、发酵时间144 h。结论：通过优化液体发酵条件,可显著提高灵芝多糖的产量。在最佳发酵条件下液体培养G22菌株,灵芝总多糖产量由1.851g/L提高到2.439g/L,提高了31.0%。     

10kD玉米醇溶蛋白基因的克隆与植物表达载体构建

由于紫花苜蓿中的含硫氨基酸水平很低,采用基因工程手段将富硫蛋白基因-10kD玉米醇溶蛋白(zein)基因转入苜蓿中以提高其水平。根据该基因的保守序列设计引物,并在下游引物终止密码子前引入内质网驻留蛋白信号序列(KDEL),通过PCR技术从玉米(Zea mays L.)黄化幼苗基因组中扩增目的基因的开放阅读框(ORF)。序列测序得到全长为465bp的目的片断,该片段编码154个氨基酸,其中甲硫氨酸(M)31个占20.13%,半胱氨酸(C)6个占3.90%,含硫氨基酸共占24.03%。该基因与报道的10kD玉米醇溶蛋基因具有很高的同源性。将该基因构建到植物表达载体pCAMBIA13011上,以转化紫花苜蓿提高其含硫氨基酸的水平。     

玉米生长和光合作用对土壤呼吸δ13C的影响

在玉米盆栽试验期间,运用碱吸收法采集土壤呼吸样品,转化成碳酸钡后,运用质谱法测定其δ^13C值,以研究玉米生长和光合作用对土壤呼吸δ^13C值的影响。结果表明,在玉米生长下,土壤呼吸的δ^13C值随玉米生长时期而变化,变化在-14.57‰~-12.30‰之间,呈喇叭期〉成熟期〉开花期,而在裸土下,土壤呼吸的δ^13C值在-19.34‰~-19.13‰之间,不随时间发生显著变化。开花期土壤呼吸δ^13C值降低的主要原因是光合产物土壤输入的下降和根系活性的降低,成熟期玉米土壤呼吸δ^13C值的增加主要是由于衰老死亡根系的分解腐烂。玉米生长下,无论开花期还是成熟期,白天土壤呼吸的δ^13C值显著大于夜间;玉米植株遮光处理后,土壤呼吸的δ^13C值显著降低。该试验结果证明玉米生长和光合作用显著影响土壤呼吸的δ^13C值,在玉米生长期间,土壤呼吸主要来自于新近合成的光合产物。     

小麦×玉米单倍体植株再生体系的建立

为获得一定规模的小麦单倍体植株以构建小麦DH(Double Haploid)群体,采用小麦(Triticum aestivum,2n=42)与玉米(Zeamays,2n=20)远缘杂交诱导小麦单倍体胚,经胚拯救产生单倍体植株,研究了1/2MS培养基中幼胚取材时期、幼胚大小、4℃处理时间、暗处理时间对单倍体胚培养再生成苗的影响,结果表明:授粉后12天~16天取材的幼胚经胚拯救后成苗率无明显差异;0.5mm~1.0mm大小的幼胚成苗率显著高于0mm~0.5mm和1.0mm~1.5mm大小的幼胚成苗率;1天~3天短期4℃处理对胚萌发具有一定促进作用,但处理3天后,出愈率和成苗率降低;胚培养过程中12天左右的24h暗处理能有效提高成苗率。     

一种来源于Phialophora attae的玉米赤霉烯酮内酯水解酶ZHD11F的酶学表征和结构特点

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种雌激素类真菌毒素,可以与动物的雌激素受体竞争性结合,导致动物生殖系统内的激素紊乱。ZEN内酯水解酶(ZEN lactone hydrolase,ZHD)可以水解ZEN中的内酯键,进而使其转化为无雌激素毒性的产物。【目的】利用生物信息学分析以及酶学性质探索,鉴定出一个具有新特性的ZEN内酯水解酶。【方法】构建pET28a-zhd11f表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达ZHD11F,利用Ni-NTA纯化得到ZHD11F,对其酶学性质进行分析,并通过结构模拟和分子动力学分析阐明ZHD11F低温活性的机制。【结果】ZHD11F以ZEN为底物,比酶活为40.04 U/mg,最适反应温度与pH值分别为35 °C和8.0,在pH 6.0–9.5的范围内具有超过60%的酶活力,在35 °C以下具有较好的热稳定性,能够耐受多种金属离子。ZHD11F在10 °C和20 °C时,其活性分别保持20%和40%。更多的loop区增加了结构的柔韧性是该酶稳定性较差、在低温活性比较高的主要原因。【结论】Phialophora attae是瓶霉属的一种真菌,目前此真菌来源的酶极少被鉴定。关于本研究将Phialophora attae来源的ZEN内酯水解酶ZHD11F,在大肠杆菌中成功可溶性表达并得到纯酶,表征分析显示该酶是目前报道的第一个低温ZEN内酯水解酶,为研究此类酶的耐冷机制、广温度范围提供了候选,同时拓展了Phialophora attae来源酶的功能研究。