我国7种典型热带木本油料加工研究现状

对我国典型的7种热带油料作物研究现状进行了综述。对7种热带油料作物的种植生产、用途以及加工现状进行了详细分析,包括7种热带木本油料资源概况、脂肪酸组成及脂类伴随物以及主要加工产品等。分析了当前我国热带油料作物研究中存在的一些亟待解决的问题,针对存在的问题,从加工技术改进等方面提出了相应的对策和建议,为解决我国热带木本油料产业存在的关键问题提供研究思路,并为进一步开发利用热带木本油料提供参考依据。

湛江地区澳洲坚果种质开花生物学特性观测分析

[目的]了解澳洲坚果种质资源在广东湛江地区的开花生物学特性,为开展澳洲坚果的种质资源鉴别和科学生产管理提供依据。[方法]以广东湛江地区25份澳洲坚果种质资源为试验材料,对其开花物候期、花序性状、开花动态及花粉形态与活力等生物学特性进行观测分析。[结果]澳洲坚果的开花期主要在3月上旬中旬,种质间开花物候进程存在明显差异,变异系数为18.9%~27.5%,以初花期变异最大,开花最早与最晚的种质相差1个多月。不同种质的花序长度、花色、花朵个数和密度、花朵开放顺序及花粉活力也存在不同程度的差异,大部分供试种质的花为乳白色,主要从花序轴基部向其顶端依次开放,花序长度多为12~20 cm,花朵个数多为150~200朵,花粉活力大多数高于80%。[结论]广东湛江地区澳洲坚果的开花生物学特性在不同种质间存在较明显的差异,生产上建议选择开花物候期相似且花粉活力高的品种搭配种植,以提高坐果率和产量。

湛江地区澳洲坚果成年树抽梢生物学特性的观测分析

观测广东湛江地区21份澳洲坚果种质资源成年树的抽梢物候期及枝梢生长特性,分析其抽梢物候期及枝梢生长的变异规律,并根据枝梢生长差异划分枝梢类型。结果表明,供试澳洲坚果成年树全年主要抽春、夏、秋梢,不同种质的春、夏、秋梢的抽梢物候进程存在明显差异,变异系数为20.2%~78.1%;不同种质的春、夏、秋梢的枝梢长度、节数、节间长度也存在不同程度的差异,变异系数为16.6%~35.6%;聚类分析将21份澳洲坚果种质分为枝梢生长特点各异的3类,即短枝少节型、中枝少节型和长枝多节型。

澳洲坚果种质资源花序表型多样性研究

【目的】对澳洲坚果种质资源花序表型性状进行多样性分析,为澳洲坚果种质资源的鉴定评价以及创新利用提供参考。【方法】花序表型性状的观测和描述方法参照《澳洲坚果种质资源描述规范和数据标准》和《澳洲坚果种质资源鉴定技术规范》,数据统计分析应用聚类和主成分分析的方法。【结果】40份供试澳洲坚果种质资源中90%种质小花为乳白色、50%种质小花自花序轴基部向顶端依次开放、77.5%种质无批次开花;花序长度的变异系数最大为26.30%,小花长度的变异系数最小为8.60%。聚类分析将40份种质资源在欧氏距离为4.79时分为2个组群,组群内的种质资源以花序长度和小花数量聚类;主成分分析结果将6个表型性状简化为3个主成分(花量、花色、开花顺序因子),解释的总变异为71.752%,更为直观地展现了花序表型特点,其结果与聚类分析基本一致。【结论】澳洲坚果种质资源的花序表型性状存在丰富的多样性,花序长度、小花数量、小花颜色和小花开放顺序是花序表型性状多样性构成的主导因子。

菠萝AcCAX1克隆及表达分析

[目的]克隆鉴定菠萝Ca^(2+)/H^(+)反向转运蛋白AcCAX1,并对其全长序列和表达谱进行分析,可为该蛋白的功能研究奠定基础。[方法]利用PCR扩增和基因克隆技术获得AcCAX1的cDNA全长序列;通过生物信息学方法对该基因编码的氨基酸序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;最后结合实时荧光定量PCR技术检测AcCAX1对不同离子、不同温度胁迫以及不同植物激素的响应。[结果]该基因开放阅读框为1428 bp,编码1个由475个氨基酸组成、相对分子质量50801.11 Da、理论等电点为6.24的稳定疏水蛋白。序列分析表明,AcCAX1氨基酸序列中包含11个典型的跨膜结构域,组成了2个保守的Ca^(2+)/H^(+)反向转运蛋白结构域。CAX1蛋白二级结构中α螺旋占比最大为58.74%,其次是无规则卷曲、延伸链和β-折叠,占比分别为21.68%、14.95%和4.63%。实时荧光定量PCR分析表明,AcCAX1的转录水平可以受外源CaCl2和NaCl诱导升高,受MnCl2处理降低。AcCAX1在菠萝老叶和茎中转录水平较高,在果实和花蕾中较低。烟草亚细胞定位结果显示,AcCAX1在细胞膜、细胞质以及细胞核中均存在表达。此外,AcCAX1启动子区域包含大量非生物胁迫响应元件,并且AcCAX1转录水平受4℃低温和37℃高温胁迫显著抑制。[结论]AcCAX1作为菠萝中Ca^(2+)/H^(+)反向转运蛋白,可能在菠萝非生物胁迫响应中发挥重要作用。

超声辅助提取澳洲坚果青皮总黄酮工艺优化及抗氧化性能研究

以澳洲坚果青皮为原料,研究了超声辅助提取总黄酮工艺条件以及抗氧化活性。通过L9(3~4)正交试验得到超声功率为300 W条件下的最佳提取工艺:提取时间为45 min、乙醇浓度为50%、提取温度为50℃、料液比为1∶60 (g/mL),在此条件下总黄酮提取量为(1638.59±44.26)mg/100 g。通过抗氧化实验发现,澳洲坚果青皮总黄酮ABTS自由清除能力约为Trolox的2.48倍,总抗氧化还原能力约为Trolox的1.90倍,由此表明澳洲坚果青皮总黄酮具有较强的抗氧化活性。

柑橘果实响应高温、强光胁迫的活性氧代谢研究

【目的】研究柑橘果实响应高温、强光胁迫的活性氧代谢,为预防柑橘果实发生日灼以及果品优质生产提供依据。【方法】在环境调控生长室中模拟高温、强光诱导柑橘果实发生灼伤,并从果实灼伤病程的不同阶段入手,分析了果实灼伤病程中果皮活性氧代谢的变化规律。【结果】高温、强光胁迫使果皮中O2^·-大量积累,LOX活性增强,脂质过氧化产物MDA含量显著上升。灼伤初期果皮呈现深黄色小斑点,SOD、POD和PPO活性均显著上升;随着灼伤病情的加剧,果皮变褐,POD活性仍增强,SOD活性显著下降且显著低于正常果,而PPO活性显著下降,但仍显著高于正常果;AsA和GSH含量在整个灼伤病程中均逐步下降。【结论】在高温、强光胁迫初期果皮呈现深黄色小斑点,柑橘果实果皮组织维持较高的活性氧清除能力,减缓了高温、强光对细胞膜的损伤。果皮呈现深黄色小斑点是预防柑橘果实果皮褐变的重要时间节点。

玉米泛素结合酶基因家族的生物信息学及表达分析

【目的】利用生物信息学分析玉米泛素结合酶(E2)基因家族的理化性质和功能,并研究低磷处理下泛素E2基因在玉米幼苗不同组织部位的表达情况,为深入研究泛素E2基因响应低磷胁迫的分子机制提供理论参考。【方法】以MEGA 6.0邻接法(NJ)构建拟南芥、水稻和玉米E2基因家族成员的系统发育进化树,利用生物信息学方法对75个玉米E2基因进行序列分析及理化性质预测。对玉米幼苗进行低磷处理,分别在0、1、6和24 h时采集其根部和叶片样品,并分别通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其E2亚家族XVIII成员基因即ZmUBC17、ZmUBC18、ZmUBC48、ZmUBC57和ZmUBC58在玉米幼苗不同组织中的表达情况。【结果】拟南芥、水稻和玉米的E2基因可划分为18个亚家族,各亚家族间基因功能和进化关系较相近,但含有的E2基因数量差异明显,以亚家族VI的成员最多,亚家族X、XII和XV的成员数最少,均为3个,各亚家族中均分别含拟南芥、水稻和玉米E2基因各1个。玉米E2基因的编码区序列(CDS)长度为402~2616 bp,编码133~871个氨基酸,外显子数目数量存在明显差异,以4~6个居多,最少为1个,最多为12个。86.8%的玉米E2蛋白为不稳定蛋白。玉米E2亚家族XVIII成员中,ZmUBC18、ZmUBC48、ZmUBC57和ZmUBC58蛋白UBC结构域序列具有高度相似性,但与ZmUBC17存在明显差异,且这4个基因在玉米根和叶中均有表达,基因表达模式相似,整体上在低磷处理6 h时的表达量最高;低磷处理下ZmUBC17基因在根中不同时间点的表达量变幅较小,但在叶0~24 h时的表达量呈逐渐升高的变化趋势,尤其是24 h时表达量达最高,表明ZmUBC17基因的响应部位是叶片。【结论】玉米泛素E2蛋白可能参与调控对磷元素的吸收,尤其是ZmUBC17基因具有组织表达特异性,在叶片中大量表达,推测ZmUBC17基因通过调控玉米对磷元素吸收和转运间接影响光合作用效率。

荔枝泛素结合酶基因(LcUBC12)的生物信息学及表达特性分析

【目的】分析荔枝泛素结合酶(E2)基因(LcUBC12)的生物学信息,并检测其组织表达特异性及烯效唑处理下花穗不同发育阶段中的表达情况,为研究E2响应烯效唑的作用机制及泛素化修饰在调控荔枝花穗发育中的功能提供理论依据。【方法】以从妃子笑荔枝花穗转录组(RNA-seq)数据中筛选出的LcUBC12基因为参考序列,利用本地BLAST从荔枝基因组中查找出该基因cDNA全长(LitchiGLEAN10004716),并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测LcUBC12基因在妃子笑荔枝不同组织及烯效唑处理下花穗不同发育阶段的表达情况。【结果】LcUBC12基因c DNA全长519 bp,编码172个氨基酸,其编码的蛋白分子量19.68 kD,等电点6.52,不稳定指数35.70,亲水性的平均值-0.734,为亲水稳定蛋白,定位于细胞核,不存在信号肽和跨膜结构,包含典型的UBC12保守结构域,属于Class I家族E2蛋白,二级结构以无规则卷曲为主。LcUBC12蛋白与向日葵(XP022009656.1)、柑橘(XP006466720.1)、草莓(XP004300599.1)和萝卜(XP018466680.1)等UBC12蛋白的氨基酸序列同源性较高,分别为70.11%、68.16%、67.76%和67.03%。LcUBC12蛋白与芸香科的柑橘UBC12亲缘关系最近,其次是与同属菊科的向日葵和莴苣UBC12蛋白亲缘关系较近。LcUBC12基因在不同组织中表达量排序为雌花>雄花>种子>果皮>叶>茎>根>果肉。烯效唑处理0~21 d LcUBC12基因在花穗中的表达量与对照无明显差异,烯效唑处理28 d其表达量明显低于对照,但烯效唑处理35 d其表达量上调,且较对照高。【结论】LcUBC12基因具有组织表达特异性,在妃子笑荔枝雌花、雄花和种子中高效表达,推测其主要在花穗发育和生殖生长过程中发挥重要调控作用,但烯效唑处理后LcUBC12基因对花穗发育发挥负调控作用。

芒果核仁油理化特性及其开发利用研究进展

芒果核仁是芒果加工的副产物,其中脂肪含量达9.0%~13.1%(干基),从中提取的核仁油是一种优质油脂,具有较高的营养价值及开发利用前景。本文主要从芒果核仁油理化性质、脂质组成及开发利用等方面总结归纳近年来的科学研究进展,并与可可脂、类可可脂的甘油三酯组分进行对比分析,明确了芒果核仁油研究中存在的问题,并给出合理建议。

复合酶法制备澳洲坚果蛋白肽及其抗氧化活性研究

本研究以前期制备的澳洲坚果蛋白为原料,经复合酶(木瓜蛋白酶和中性蛋白酶)酶解制备澳洲坚果蛋白肽,采用水解度为指标,利用单因素试验与正交试验考察各酶解因素对澳洲坚果蛋白水解度的影响,同时通过不同分子量(3、10、30 kDa)的超滤离心管对制备的蛋白肽进行初步的分离,并基于DPPH自由基清除能力对不同分子量的澳洲坚果蛋白肽的抗氧化活性进行评价。结果表明:各酶解因素对复合酶酶解制备澳洲坚果蛋白水解度的影响依次为酶解初始pH>复合酶配比>酶添加量>酶解时间;最佳复合酶酶解条件为复合酶配比1∶5、酶添加量12000 U/g、酶解液初始pH 9.0、酶解时间360 min,在此条件下澳洲坚果蛋白的水解度为21.88%;同时,通过分析不同分子量的澳洲坚果蛋白肽组分发现,不同分子量的澳洲坚果蛋白肽均具有抗氧化活性,分子量在3~10 kDa的肽段组分具有较强的抗氧化能力,其DPPH自由基清除能力达到80.97%,且随着蛋白肽组分浓度的增加,其抗氧化能力也逐渐增强。

微波消解-原子荧光法测定土壤硒的测量不确定度评定

采用微波消解-原子荧光法对土壤标准物质(GSS-38)中全硒含量进行测定,并对测量结果进行不确定度评定。分析整个检测过程中产生不确定度的来源,发现检测不确定度的来源主要包括样品称量、标准溶液配制、校准工作曲线拟合、试液定容体积及样品测量重复性等分量,并计算了各分量的相对标准不确定度。研究发现测量结果不确定度主要来源于测定溶液定容、标准曲线稀释配制、测量重复性等。采用置信概率为95%,包含因子k=2,原子荧光法测定GSS-38土壤中硒含量的测定结果为(1.34±0.08)mg/kg。

妃子笑荔枝LcSAI启动子的克隆及其生物信息学分析

【目的】酸性转化酶在荔枝糖代谢中具有重要作用,克隆和分析荔枝酸性转化酶基因(LcSAI)启动子,以期为LcSAI调控荔枝糖代谢的功能研究提供理论依据。【方法】以妃子笑荔枝果肉为材料,根据荔枝基因组序列信息,克隆LcSAI上游约1 500 bp的启动子序列,并利用生物信息学工具对启动子序列中的转录起始位点、顺式作用元件及CpG岛进行预测分析。【结果】克隆得到1 514 bp的LcSAI启动子序列,启动子顺式作用元件除了存在大量的启动子核心元件如TATA-box和增强元件CAAT-box外,还存在光响应顺式元件、激素应答元件、厌氧诱导响应元件、MYB结合位点、MYC结合位点及一些未知功能的顺式作用元件。LcSAI启动子序列可能存在3处核心启动子区域,LcSAI启动子区没有预测到符合限定条件的CpG岛。【结论】LcSAI基因启动子与逆境胁迫有关,推测酸性转化酶在荔枝抵御逆境胁迫的生理过程中具有重要作用。

澳洲坚果中棕榈油酸理化性质及功效研究进展

澳洲坚果是我国重要的木本油料之一,目前种植面积已跃居世界第一位,具有极高的经济价值。近年来发现澳洲坚果含有较高含量的棕榈油酸(约20%),它是一种Omega-7脂肪酸,具有较高的功能价值,它在人体健康中发挥着极为重要的作用。天然的Omega-7脂肪酸来源常见于凤尾鱼、鲑鱼等深海鱼类或海藻中,植物来源主要包括沙棘果和澳洲坚果等。其中澳洲坚果在我国种植面积大,产量高,并且含油率高达72%以上,具有广泛用于获取Omega-7脂肪酸并应用于食品工业的前景。随着相关研究的深入,澳洲坚果中棕榈油酸的营养价值和保健功能越来越为人们所认识。本文综述棕榈油酸提取理化性质、提取分离、功能研究现状及产品开发情况,旨在为澳洲坚果中棕榈油酸资源的开发利用提供参考。

菠萝果实酸研究进展

菠萝是一种重要的热带水果,本研究从国内外不同品种、激素、矿质元素、农艺措施、有机酸代谢相关酶对菠萝果实酸含量的研究现状进行总结,并在此基础上对后续试验研究提出几点展望,以期推动菠萝果实酸含量的研究往纵深发展。

澳洲坚果种质资源耐热性调查与分析

随着全球气候变暖,在夏季持续高温干燥天气下,我国广东、广西澳洲坚果产区不耐热的澳洲坚果种质新梢叶片出现黄化现象,直接或间接影响光合作用,进而影响产量和品质。为了筛选耐热种质应对气候变化,以位于广东省湛江市的国家热带果树种质资源(澳洲坚果)圃内的145份种质资源为试材,调查不同种质的耐热性,分析比较不同程度热敏感种质的生理特性。结果表明,湛江地区6-7月下半昼(12:00-18:00)和上半夜(18:00-24:00)经历了6次较长时间的气温高峰和湿度低谷,导致热敏感种质新梢叶片黄化。不同种质新梢叶片黄化程度因其热敏感程度不同而异,供试145份种质可划分为耐热、轻度热敏感、中度热敏感、重度热敏感种质4类。随着种质热敏感程度的加剧,叶片的叶绿素(叶绿素a+叶绿素b、叶绿素a、叶绿素b)含量均显著下降而呈现褪绿黄化;超氧阴离子自由基(O_(2)^(-))大量积累,脂氧合酶(LOX)活性显著增强,丙二醛(MDA)含量显著增加,表明由活性氧积累引发的细胞膜脂过氧化加剧。与耐热种质相比,轻度热敏感种质的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增强;随着热敏感程度加剧,中度热敏感种质和重度热敏感种质的SOD活性均显著低于耐热种质,POD活性仍显著增强,而中度热敏感种质和重度热敏感种质的CAT活性无显著性差异,表明细胞抗氧化代谢失调。

荔枝GRF基因家族的全基因组鉴定及表达分析

为揭示荔枝(Litchi chinensis)GFR基因的功能,对荔枝生长调控因子(LcGRF)基因家族进行了全基因组鉴定和分析,并研究其在荔枝中的表达模式。基于荔枝基因组数据库,使用生物信息学软件对LcGRFs家族成员进行全基因组鉴定,分析基本理化性质、染色体定位、基因结构、进化关系、蛋白保守基序、顺式作用元件和时空表达情况进行系统分析。共获得12个GRF基因,不均匀地分布在10条染色体上,内含子2~5个。蛋白保守基序分析发现,荔枝GRF蛋白均含有保守的motif1(WRC)和motif2(QLQ),进化分析LcGRF划分为5个亚家族,LcGRFs启动子上存在大量的光、植物激素、非生物胁迫响应以及生长发育相关的顺式作用元件。不同转录组表达模式结果显示,各个组织中呈现出多样化的表达特征,表明不同成员可能在荔枝不同生长发育过程中发挥调控作用,参与调节荔枝的生长发育。研究显示,荔枝GRF家族成员有12个,划分为5个亚家族。

利用酵母双杂交筛选菠萝AcSWEET11的互作蛋白

SWEET(sugars will eventually be exported transporter)基因在植物开花过程中具有重要的作用,但AcSWEET11在菠萝成花中的作用机制尚不清楚。通过鉴定成花过程中与AcSWEET11的互作蛋白,为菠萝成花机制的解析奠定基础。本研究利用共转化的方法在菠萝成花过程的cDNA膜文库中筛选AcSWEET11的互作蛋白,分析候选蛋白的表达量。结果表明,pBT3-STE-AcSWEET11+pPR3-N对NMY51酵母细胞无毒性,但有自激活活性。进一步研究结果显示,在TDO/3?AT培养基和QDO培养基上自激活受到抑制。利用该系统筛选到了81个阳性克隆,经测序鉴定出48个与AcSWEET11互作的候选蛋白,包括E3 ubiquitin-protein ligase RING1-like、Trehalose-phosphate synthase 7、Cytochrome P450、TranscriptionfactorLUX等。GO和KEGG分析结果显示,48个蛋白主要分布在细胞进程、代谢过程、刺激反应和催化活性等生物过程,参与脂类代谢、氨基酸代谢和碳水化合物代谢、信号转导和运输与分解代谢等新陈代谢途径。Trehalose-phosphate synthase 7(XP_020105459.1)、Protein TIFY 3-like(XP_020082835.1)、40S ribosomal protein S27(XP_020092770.1)、Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein 1-like(XP_020112516.1)等4个基因与AcSWEET11表达趋势一致,在菠萝成花过程中下调表达;Dihydrolipoyl dehydrogenase 2(XP_020113798.1)、Putative lipid-transfer protein DIR1(XP_020086640.1)、clathrin assembly protein At4g32285(XP_020108161.1)等3个基因在菠萝成花过程中上调表达。这些结果表明,AcSWEET11可能通过与Trehalose-phosphatesynthase7等蛋白发生互作,参与菠萝成花过程。本研究进一步丰富了AcSWEET11的蛋白互作网络,为AcSWEET11在菠萝成花中的调控机制的解析奠定基础。

特晚熟/晚熟荔枝种质果实可溶性糖组分及含量分析

采用高效液相色谱法对6份特晚熟/晚熟荔枝种质果实中可溶性糖组分及含量进行测定。结果表明,特晚熟/晚熟荔枝果实的可溶性糖主要由果糖、葡萄糖和蔗糖组成;果糖含量占总糖的比例为35.84%,葡萄糖含量占比为30.27%,蔗糖含量占比为33.89%。果糖、葡萄糖和蔗糖在各种质间的变异系数分别为7.62%、8.07%、13.45%。根据还原糖与蔗糖的比例,特晚熟/晚熟荔枝种质均为还原糖积累型。相关性分析结果显示,果实内各糖组分均与总糖呈正相关;果糖与葡萄糖含量呈极显著正相关,葡萄糖与总糖含量呈显著相关。

六个荔枝品种的挥发性香气成分比较分析

为了丰富了荔枝品种香气数据,为荔枝果实风味鉴赏提供理论依据,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱质谱(GC-MS)联用仪分析法测定6个荔枝品种观音绿、岭丰糯、桂味、妃子笑、灯泡荔和御金球的挥发性风味化合物组分,并进行主成分分析。结果显示,观音绿和御金球的总离子图较相似,妃子笑的峰型与其余5个品种不相似;不同荔枝品种的香气物质主要由烯类、醇类、醛类及烷烃化合物组成,桂味和灯泡荔的香气组分差异小,观音绿、岭丰糯和御金球的香气组分差异较小,表明6个品种香气组分和相对含量具有独特性。