生菜种子低温处理后耐冻性和脂肪酸合成代谢的关系研究

以生菜(Lactuca sativa)种子为研究对象,通过不同时间的吸水处理分析其含水量变化,再通过程序降温处理,分析不同含水量种子发芽率的差异,以及脂肪酸合成有关基因(FAD2、FAD3、PPT、ELOVL)和冷调节基因ICE1的表达。结果表明,种子含水量随吸水时间增加而升高。程序降温至同样的低温冷冻条件下(-20℃、-22℃),吸水时间小于6 h的种子发芽率较高,而吸水8 h以上的种子发芽率显著降低。种子吸水8 h含水量处于饱和状态,在此状态下种子对低温较为敏感,说明含水量对种子耐冻性有影响。冷冻处理后生菜种子基因表达检测结果表明,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2、FAD3)、蛋白质棕榈酰基硫脂酶相关基因(PPT）、长链脂肪酸延伸酶相关基因(ELOVL)的表达水平均随着种子含水量增加呈上升趋势,吸胀10 h的种子表达量最高,此时种子由于高含水量所受冷冻伤害最大。基因ICE1在冷冻处理种子中的表达也随着吸水时间增加而升高,在吸水10 h时种子中表达量到最高水平。综上,种子含水量越高,所受冷冻伤害越大。但种子在低温条件下具有一定的抗冷反应,可通过相关基因的过表达调控合成更多不饱和脂肪酸、抗冻蛋白等提高含水种子耐冻性。     

蛋白酶抑制剂对含水生菜种子耐冻性的影响

选取生菜(Lactuca sativa)种子作为试材,外源添加蛋白酶抑制剂2-硝基苯甲酸[5,5'-Dithiobis-(2-nitrobenzoic acid),DTNB]对种子吸胀处理,通过程序降温,分析2-硝基苯甲酸对低温下种子发芽率及生理活性的影响。结果表明,低温下含水生菜种子的致死温度为–20 ℃;外源添加2-硝基苯甲酸2 mmol·L–1时种子发芽率最高,即对种子活性的保护效果显著;在此浓度下种子内SOD活性比对照提高1.38倍,羟基自由基清除能力提高1.17倍;与对照组相比产生两种新的蛋白11 S种子贮藏球蛋白Jug r4和11 S种子贮藏球蛋白2,均属于球蛋白家族,可提高含水种子的耐冻性;低温下种子内积累更小分子量的球蛋白多肽,对种子具有低温保护效果。综上,低温条件下生菜种子产生一定的抗冷反应,外源添加2 mmol·L–1 2-硝基苯甲酸可提高含水种子发芽率及生理活性,产生抗冻蛋白,积累更小分子量的球蛋白多肽进而提高种子抗冻性。     

禽流感抗原基因NA,HA的克隆及其表达载体的构建

HA和NA是禽流感病毒重要的保护性抗原基因,为了得到禽流感植物疫苗,本试验采用高保真PCR扩增方法得到目的基因,分别克隆到pMD18-T载体.经测序证实核酸序列正确后,克隆到含有GUS基因的高效植物双元表达载体pB1121上,获得含有HA/NA基因的植物双元表达载体pB1121-HA和pB1121-NA,采用冻融法将含HA/NA基因的植物双元表达载体转入根癌农杆菌LBA4404,菌液浸染生菜子叶,共培48小时后进行GUS基因表达检测,x-glue染色显蓝色,说明带有HA/NA的植物双元表达载体构建成功,为下一步的生菜转HA/NA基因研究奠定基础.     

不同氮素结合形式对结球生菜植株再生的影响

结球生菜(Lactuca sativa var.capitata)是一种世界性蔬菜,其食味与营养均佳,深受人们的喜爱。但它的留种播期与蔬用播期不一致,加之在南方栽培种株易烂根死亡,给其繁殖与生产带来了一定困难。为了寻找解决这些问题的新途径,作者曾进行了它的组织培养与器官发生的研究。现在此基础上进一步专门研究了在组织培养条件下不同氮素结合形式对该     

不同光质配比对紫叶生菜光合特性和品质的影响

为了探索不同光质配比对紫叶生菜生长发育的影响,本试验以‘中蔬紫生菜’紫叶生菜为研究对象,以LED智能调光台为人工光源,通过在白光的基础上添加不同比例的红蓝光(1:1、2:1、4:1和1:2),研究不同光质配比对紫叶生菜光合特性和品质的影响.结果表明: 红蓝光比例为4:1时,紫叶生菜叶片叶绿素含量、RuBP羧化酶活性最大,电子传递效率最高,净光合速率和生长量也显著高于对照和其他处理,且硝酸盐含量最低.而添加1:2的红蓝光时,叶片可溶性蛋白和维生素C含量最高,花青素、类黄酮、总酚等次生代谢物含量以及总抗氧化能力显著高于对照和其他处理.因此,在白光基础上增加适当比例的红蓝光可提高紫叶生菜的光合特性或改善产品品质.     

适用于生菜叶片蛋白质双向电泳方法的建立及初步应用

以生菜(Lactuca sativa)叶片为研究材料,参考拟南芥和水稻的双向电泳方法,分析了等点聚焦时间和染色方法等影响双向电泳的关键因素,建立适合生菜叶片总蛋白质分离的双向电泳方法:采用三氯乙酸-丙酮沉淀法进行总蛋白质提取,用24cm固相pH梯度等电聚焦8000V×8h结合12%的SDS-PAGE进行双向电泳分离,银染法和考马斯亮蓝染色法染色都获得了较好的结果.应用Image-Master-Elite软件对考马斯亮蓝染色法染色的图谱进行分析表明:每张凝胶上都检测到超过1000个的蛋白质,不同凝胶之间蛋白质的匹配律达到98%,具有较高的分辨率和重复性.初步分析了生菜叶片蛋白质的等电点、分子量的分布情况,发现生菜叶片蛋白质的等电点以5.0～5.5之间最多而分子量主要集中在20～60kD之间.     

莴苣叶疫病和茎腐病的病原

2021年3–6月,从甘肃省的生菜(叶用莴苣)叶片和青海省的莴笋(茎用莴苣)茎秆罹病样本上分离得到腐霉属卵菌。通过Koch’s法则明确了分出菌株的致病性。依据形态学和分子生物学特征,将3个菌株鉴定为嗜导管腐霉Pythium tracheiphilum。在核糖体DNA内转录间隔区(rDNA-ITS)、细胞色素氧化酶亚基1(cox1)和核糖体DNA28S大亚基(rDNA-LSU)基因联合系统发育树中,甘肃菌株(LPy-B)和青海菌株(LPy-C和LPy-D)被聚在P. tracheiphilum的不同亚群里,不同菌株的适宜生长温度和产孢特性存在差异。孢子囊顶生、间生或侧生,球形,17.13–53.73μm,或近球形至葫芦状,24.58–56.72×18.62–53.73μm;休止孢球形,6.70–9.68μm;藏卵器光滑,顶生或间生,球形,15.64–23.09μm;每个藏卵器有雄器1–2个,雄器与藏卵器同丝或异丝生;卵孢子满器或近满器,球形,直径13.41–20.11μm,卵孢子壁厚0.74–2.23μm。致病性测定结果表明,除莴苣外,嗜导管腐霉还可侵染菊科的华蒲公英和刺儿菜、十字花科的...     

生菜硝酸还原酶基因的克隆及高氮水平下外源γ-氨基丁酸对其表达和叶片硝酸盐含量的影响

硝酸还原酶(NR)是硝酸盐代谢的关键酶。该研究在成功克隆生菜NR基因的同时,进行了高氮水平下外源γ-氨基丁酸(GABA)对生菜叶片NR基因表达和NO3--N含量的研究。结果表明:(1)生菜NR基因(GenBank登录号为KP122207)序列长1 791bp,编码585个氨基酸残基,蛋白保守结构域含钼辅蛋白超家族、细胞色素b5超家族和FNR超家族;生菜NR基因与菊苣NR基因亲缘关系最近,序列一致性为93%,与烟草、甜菜、黄瓜、大豆等NR序列的一致性均在80%以上。(2)高氮水平下外源2.5mmol/L GABA处理生菜可诱导NR基因上调表达,并显著提高了生菜叶片NR、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和NH4+-N含量,降低了NO3--N、NO2--N含量;虽然NO3--N含量与NR、GAD、NiR活性、NO2--N、NH4+-N含量均呈显著相关关系,但与NR活性的相关系数最高且达极显著水平。研究认为,高氮水平下外源GABA可通过诱导NR基因上调表达、增强相关酶活性来影响无机氮代谢,从而降低了生菜叶片硝酸盐含量,其中NR在该过程中发挥着至关重要的作用,为生产中GABA的施用及降低叶菜类蔬菜硝酸盐含量提供了理论依据。     

生菜遗传转化体系的建立及转基因研究

以散叶生菜大速生(Lactuca sativavar.capatataL.)为试材,以MS为基本培养基,采用不同激素配比,确定生菜高效诱芽培养基为MS 1.5mg/L6-BA 0.2mg/LIAA;抗生素敏感性试验表明,筛选培养基中适宜的潮霉素选择压为20mg/L,抑菌剂羧苄青霉素的适宜质量浓度为300mg/L;通过根癌农杆菌介导的叶盘法将携带O型和A型口蹄疫抗原决定簇融合基因O21-O14-A21-HBcAg转入大速生散叶生菜,对部分抗性植株进行PCR和PCR-Southern杂交检测,证实目的基因已经成功整合到生菜基因组中。RT-PCR检测初步表明,O21-O14-A21-HBcAg基因可以在生菜中正常转录表达。     

口蹄疫抗原决定簇融合基因转化生菜及表达

以3-5天苗龄的散叶大速生生菜(Lactuca sativa var.capatata)无菌苗子叶为外植体,通过根癌农杆菌介导,将携带O型和A型口蹄疫抗原决定簇融合基因O21-O14-A21-HBcAg导入生菜.研究结果表明,含有20 mg·L-1潮霉素(Hyg)的S2培养基(MS 1.5 mg·L-1 6-BA 0.2 mg·L-1IAA 20 mg·L-1Hyg 300 mg·L-1Cb)为子叶外植体转化后诱导愈伤和芽再生的最适培养基,经抗性筛选,将抗性芽切下于S3培养基(1/2MS 20 mg·L-1Hyg)上诱导生根.通过PCR和Southern杂交分析证明,基因已经整合到生菜基因组中.RT-PCR检测初步表明,O21-O14-A21-HBcAg基因可以在生菜中正常转录.