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内源激素含量变化以及与激素合成相关基因表达量对毕克齐山药块茎膨大的影响
敖兰吉亚, 季祥, 邵盈, 赵令敏, 张艳芳, 霍秀文
摘要:
  目的  通过分析毕克齐山药中内源激素含量与淀粉含量、可溶性总糖含量和还原糖含量的相关性,以及与其相关合成基因表达量的相关性分析,探究毕克齐山药块茎膨大的机理。  方法  以毕克齐山药5个不同生长期块茎为材料,采用酶联免疫吸附法分别测定脱落酸、赤霉素、生长素、茉莉酸、玉米素、异戊稀基腺苷这6种内源激素含量,采用高效液相色谱仪测定方法测定水杨酸含量。  结果  内源激素生长素(IAA)、玉米素(ZR)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量与山药块茎形态指标正相关;内源激素赤霉素(GA3)、异戊稀基腺苷(IPA)含量与形态指标负相关;内源激素IAA含量与山药块茎周长和块茎直径显著正相关;内源激素GA3含量与块茎长度显著负相关;与IAA相关的基因与内源激素IAA含量显著负相关  结论  内源激素IAA、ZR、ABA、JA和SA促进山药块茎膨大;内源激素GA3、IPA抑制山药块茎生长;内源激素IAA促进山药增粗;内源激素GA3抑制其伸长生长;与IAA相关的基因的下调表达对IAA的合成有促进作用,即正调控内源激素IAA含量。
福建省有机肥中养分和重金属含量特征
刘兰英, 何肖云, 黄薇, 陈丽华, 吕新, 涂杰峰, 罗土炎
摘要:
  目的  分析福建省有机肥中养分和重金属含量,了解福建省有机肥的总体质量状况。  方法  于2019年7月~9月期间,在福建的南平、漳州、龙岩、三明和福州等5个地区收集有机肥样品50份,分析有机肥中养分和重金属含量特征,比较不同原料来源有机肥中养分和重金属含量差异。  结果  依据现行的NY 525—2012有机肥料标准,在采集的福建有机肥中,pH、有机质、氮磷钾总量和水分含量不符合率分别为8%、10%、28%和32%;重金属Pb、Cd、Cr、Hg、As均有检出,但不存在超标现象。不同原料来源的有机肥,生物有机肥中的全钾及氮磷钾总量显著高于其他原料配方形成的有机肥;除Hg外,其他重金属含量均以畜禽粪便为原料形成的有机肥较高,生物有机肥中的重金属含量最低;不同畜禽粪便为原料形成的有机肥,猪粪肥中的全氮、全磷及氮磷钾总量均显著高于鸡粪肥和羊粪肥;对重金属而言,Cr含量以猪粪肥最高,其次是鸡粪肥、羊粪肥;Pb、Cd、Hg、As含量以鸡粪肥最高,且鸡粪肥中的As含量显著高于以羊粪和猪粪为原料形成的有机肥。  结论  本研究所收集的福建省有机肥样品没有重金属超标现象,但养分含量不达标,水分含量超标比例较高,氮磷钾总量不足问题较突出,生产上需要特别注意氮磷钾养分的需求平衡。
响应面法优化鸡小肠黏膜唾液酸提取工艺
胡玥明, 孙桂菊, 姚宏亮
摘要:
  目的  优化鸡小肠黏膜唾液酸提取工艺,为肉鸡加工副产物开发再利用提供新思路。  方法  以鸡小肠黏膜为原料,以唾液酸提取量为指标,先采用单因素试验,在几种提取唾液酸常用酸中筛选最佳酸,进一步确定提取酸浓度、提取时间、液料比等3个因素影响唾液酸提取量的优化范围。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken试验设计方法,进行3因素3水平响应面优化设计,共进行17组处理,每组处理3次重复,考察柠檬酸浓度、提取时间、液料比等3个因素对唾液酸提取量的影响,从而确定鸡小肠黏膜唾液酸提取的最佳工艺参数。  结果  鸡小肠黏膜唾液酸提取最佳工艺参数为:柠檬酸浓度0.1 mol·L−1,提取时间4 h,液料比32.20 1(mL·g−1)。考虑实际操作的简便,确定唾液酸提取的最佳工艺参数为:柠檬酸浓度0.1 mol·L−1,提取时间4 h,液料比30 1(mL·g−1)。在此条件下,得到的唾液酸提取量为(1 010.39±21.87)μg·g−1,与预测值1 025.69 μg·g−1无明显差异。  结论  通过响应面法优化了唾液酸提取工艺条件,提高了鸡小肠黏膜唾液酸提取量,为鸡小肠废弃物开发再利用提供新的思路。
转录组测序法研究草珊瑚叶和根的基因差异表达
车苏容, 张家源, 卢伟, 祁克明, 魏艺聪
摘要:
  目的  从基因表达的水平,初步分析草珊瑚叶和根之间次生代谢差异的的分子机制,为二者之间临床疗效差异形成的分子机制分析提供信息。  方法  以福建省福州市的草珊瑚作为样品,采用Illumina HiSeqTM高通量测序技术测定草珊瑚叶和根的转录组,然后经过滤和Trinity组装,得到的unigenes再通过blast与Nr,Nt,Pfam,KOG,Swiss-Prot,Kegg和GO进行比对注释,并对叶和根的基因差异表达进行分析,尤其是对KEGG代谢通路富集的差异基因进行分析。  结果  转录组测序结果共获得0.4亿多个clean reads,经Trinity组装后共得到508 271个unigenes,其平均的长度为740 bp,最大长度为17.3 kb。基于blast分析,共有148 561个unigenes在七大功能注释数据库中得到成功注释,占总基因数的58.80%。在分析基因表达水平差异时,发现草珊瑚叶和根的共同基因有93 127个,叶和根的差异基因分别为36 327个和52 268个;同时还发现在29 732种不同表达的unigenes中,有12 511个上调基因和17 221个下调基因;代谢相关KEGG具有显著差异的通路有淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、光合生物的固碳作用、吞噬体、谷胱甘肽代谢、光合作用、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、倍半萜类和三萜类生物合成、卟啉和叶绿素代谢、氮素代谢、昼夜节律-植物、光合作用-天线蛋白、芪类,二芳基庚酸和姜酚生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、柠檬烯和蒎烯降解、类胡萝卜素生物合成、二萜类生物合成、类黄酮生物合成、脂肪酸延伸等。其中与药效密切相关的次生代谢通路苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮类生物合成等途径分别有193个、82个、40个、35个差异表达基因,而上调倍半萜合酶、ent-kaur-16-烯合酶、黄酮醇合酶/黄烷酮3-羟化酶等基因和下调8-羟基香叶醇脱氢酶、vinorine合酶、角鲨烯合酶等关键酶基因差异显著。  结论  草珊瑚叶和根中苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮次生代谢途径的相关基因差异最为显著,其中差异显著的关键酶基因为分析其叶和根之间次生代谢差异的分子机制提供重要信息。
秸秆还田与客土改良酸性植烟土壤及提升烟叶产质量的效果
文志强, 林阿典, 廖卿, 黄振瑞, 李集勤, 李淑玲
摘要:
  目的  研究秸秆还田和客土技术对植烟酸性白沙泥田的改良效果,为烟叶产质量提升提供有效技术措施。  方法  通过田间试验,设置不施用秸秆和紫色土(T1,CK)、秸秆还田(T2,3 000 kg·hm−2)、掺紫色土(T3,225 m3·hm−2)及秸秆还田(3 000 kg·hm−2)+掺紫色土(225 m3·hm−2)(T4)等处理,研究水稻秸秆还田和客土对植烟土壤理化性状、烟叶产质量等方面的影响。  结果  秸秆还田和客土方式均能改善土壤物理性状,T2和T4处理,土壤容重分别比对照降低了6.38%和2.12%;土壤质地由黏壤土(CK)转变为壤土(T2)和粉砂壤土(T3、T4)。与T1处理相比,T2处理显著提升了土壤pH值、有机质和碱解氮含量;T3处理的pH和速效钾含量分别比T1处理增加了1.43单位和19.98 mg·kg−1;对土壤化学性状的改良效果以T4处理最好,其植烟土壤pH值、有机质和速效钾含量分别是T1处理的1.21、1.26和1.28倍(p<0.05)。秸秆还田和客土方式都促进了烟草生长,提高了烤烟经济效益和品质,以秸秆还田+掺紫色土处理(T4)烟叶的经济性状、C3F等级烟叶的化学成分协调性和感官评价质量最优,烤烟产量、产值和上等烟比例分别比T1处理提高了35.04%、20.64%和38.59%。  结论  秸秆还田+掺紫色土协同处理改良酸性植烟土壤效果最好,可以有效改善土壤物理性状,显著提高土壤pH值、有机质及速效钾含量,从而实现酸性白沙泥田的改良和烟草的提质增效效果。
一株孔雀石绿降解菌Citrobacter sp. D3的分离鉴定及降解特性研究
刘菁华, 孙振中, 陈琳
摘要:
  目的  筛选获得可高效降解孔雀石绿的菌株。  方法  采用富集驯化的方法对渔业养殖环境中的土著微生物进行分离筛选,获得的降解菌株通过生理生化、扫描电镜和16S rDNA分析进行鉴定,采用单因素试验研究温度、pH及药物初始浓度对菌株降解效率的影响,并对其降解动力学参数进行分析。通过发光细菌法结合高分辨质谱仪对其降解产物的综合毒性和降解途径进行分析。  结果  从上海某渔业养殖池塘中分离到一株孔雀石绿降解菌D3,初步鉴定其为柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)。菌株D3在pH为7~8、温度30℃~35℃的环境中具有较好的生长和降解率,在该条件下,菌株对质量浓度为2 mg·L−1的孔雀石绿的降解率为96.32%,半衰期为0.563 0 d,且其代谢产物隐性孔雀石绿无明显累积;质量浓度超过30 mg·L−1,菌株生长及降解受到明显抑制。菌体降解孔雀石绿可以用一级反应动力学方程描述,拟合曲线的相关系数在0.916 9~0.963 5。菌株对孔雀石绿的降解产物综合毒性降低明显,72 h降解产物对发光细菌的抑制率降低50%以上。从降解产物中解析获得3种特征降解中间产物,分别为4-二甲氨基二苯基甲酮(m/z=226.122 6)、N,N-二甲基苯胺(m/z=122.096 4)和4-二甲氨基-苯酚(m/z=138.091 3),推测D3菌株对孔雀石绿的降解过程为逐步脱掉苯环获得次级代谢产物。  结论  D3菌株对孔雀石绿具有很好的降解效果,对解决渔业生态中的孔雀石绿残留具有较高的应用价值。
水稻早衰突变体w14的鉴定和病程相关基因表达分析
朱永生, 徐靖, 蒋家焕, 郑燕梅, 陈丽萍, 蔡秋华, 王爱荣, 张建福
摘要:
  目的  叶片早衰影响水稻的产量和品质,早衰突变体是研究水稻衰老机制的良好载体,鉴定、分析早衰突变体的表型特征,有助于了解突变体的遗传规律,为相关基因的克隆和功能研究奠定基础。  方法  人工接种鉴定了早衰突变体w14的稻瘟病和水稻白叶枯病抗性,同时通过对离体叶片的黑暗诱导和叶绿素含量测定,鉴定了突变体w14的早衰表型;再分别对早衰突变体w14和野生型粳稻品种云引(简称‘YY’)中水稻早衰相关基因和病程相关基因的表达分析,研究早衰突变体w14的早衰类型及与野生型在防御系统上的差异。  结果  黑暗诱导处理24 h后,突变体w14的叶绿素含量显著低于野生型YY(P<0.05)。黑暗诱导处理48 h以上,突变体w14的叶绿素含量极显著低于野生型YY(P<0.01)。突变体w14中衰老相关基因SGROsh36Osh69PAONYC3RCCR1的表达均显著高于野生型YY。分别接种水稻白叶枯和稻瘟病后,突变体w14均表现为比野生型YY更感病,且病程相关基因PR1aPR4Cth1PR1bPBZ1PR3等的表达在突变体中显著上调。  结论  突变体w14具有典型的衰老和感稻瘟病、水稻白叶枯病的表型,与野生型相比,在突变体中与病程相关基因的表达发生了显著改变,即突变体防御系统的改变导致了其出现感病的表型。
MS2噬菌体介导展示猪蓝耳病毒线性表位的嵌合纳米颗粒制备及免疫原性研究
王国强, 李欣欣, 苏运芳, 曾华辉, 马红芳, 刘保光, 尚立芝, 张振强
摘要:
  目的  以MS2噬菌体外壳蛋白为载体,构建展示猪蓝耳病毒GP5蛋白上线性表位的嵌合纳米颗粒,并研究其免疫原性,为猪蓝耳病毒或其他病毒表位展示提供新的方法和思路。  方法  利用重叠延伸PCR将GP5上优势线性表位基因序列插入到MS2噬菌体外壳蛋白基因上,构建重组载体,通过原核表达系统表达嵌合蛋白,目的蛋白经过硫酸铵沉淀和凝胶过滤层析纯化,用动态光散射和电镜对嵌合蛋白进行物理表征,通过蛋白印迹和动物免疫试验研究表位嵌合颗粒的免疫原性。  结果  成功将线性表位基因插入MS2噬菌体外壳蛋白基因,嵌合蛋白在原核表达系统中以水溶性表达,目的蛋白经过纯化,纯度达85%以上。嵌合蛋白在体外自组装形成了均一的、直径为25~31 nm的嵌合表位纳米颗粒,该嵌合颗粒免疫动物后,产生可以和灭活病毒反应的高水平抗体,具有良好的免疫原性。  结论  MS2噬菌体外壳蛋白可以耐受9个外源多肽(猪蓝耳病毒GP5上线性表位)的插入,在体外自组装形成嵌合病毒样颗粒。该颗粒将外源多肽高密度展示在表面,免疫动物可产生针对该表位的抗体。该技术可为猪蓝耳病毒其他表位或更长串联表位的展示奠定基础。
小粒咖啡果皮多酚提取工艺优化及抗氧化活性研究
王彦兵, 匡钰, 李国明, 刘小琼, 苏琳琳, 王晓媛, 李守岭
摘要:
  目的  优化咖啡果皮多酚提取工艺条件,为其功能性开发和综合利用提供技术参考。  方法  采用单因素及响应面试验方法对超声辅助提取咖啡果皮多酚工艺进行优化,比较分析咖啡果皮多酚体外抗氧化活性。  结果  在超声功率200 W条件下,咖啡果皮多酚的最佳提取工艺条件为料液比1 54(g mL),乙醇体积分数56%,提取时间42 min,提取温度69℃,多酚提取率为34.68 mg·g−1。表明咖啡果皮多酚具有较好的还原性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基有一定的清除能力,IC50值分别为2.10 μg·mL−1、314.97 μg·mL−1、322.02 μg·mL−1,其清除能力分别是L-抗坏血酸的0.99倍、0.52倍、0.12倍。  结论  响应面优化工艺提取的咖啡果皮多酚具有一定抗氧化活性,提取工艺可行性高。该研究可为咖啡加工废弃物的再利用提供参考。
资源与环境科学
水活度和温度对苦荞麦黄曲霉菌株MI18-S1生长和产毒的影响
周飘, 张晓娜, 陈庆富
摘要:
  目的  探究不同水活度和温度对苦荞成熟种子中黄曲霉菌株生长及产毒的影响,明确荞麦中黄曲霉生长及产毒的适宜条件,为荞麦在收获、加工、运输和储藏各环节的科学管理提供数据支撑。  方法  从贵米苦荞18-1号成熟种子中分离出黄曲霉菌株MI18-S1,通过添加不同量的甘油调节培养基水活度(0.87、0.90、0.93、0.95、0.99),分别置于不同温度(15℃、21℃、28℃、35℃、42℃)下培养7 d。测量菌落直径,用血球计数板计算产孢量,用高效液相色谱(HPLC)法测定菌株产毒量。  结果  黄曲霉菌株MI18-S1能产毒B1、B2,以B1为主,但不产毒G1和G2;当温度为28℃、水活度为0.93时,该菌株的产孢量和产毒量均最大;当温度高于28℃时,菌落在高水活度下生长较好;当温度低于15℃或高于42℃时生长速率很缓慢甚至不生长、也不产毒;在15~42℃范围内,产毒量随着温度的升高呈先上升后下降趋势;多元线性回归分析结果表明,菌落直径对产毒量的线性影响不显著,产毒量主要受水活度、温度和产孢量这三个因素影响,并且产孢量对产毒量的影响最大;同理,分析发现产孢量主要受水活度、温度、产毒量和菌落直径这四个因素影响,并且产毒量对产孢量影响最大。  结论  荞麦种子中黄曲霉生长与产毒受温度和水活度显著影响,温度28℃、水活度0.93是其生长与产毒的最适条件。