采后UV-C辐照对马铃薯干腐病的抑制效应及相关酶活性的影响

为探讨不同辐照剂量的短波紫外线(UV-C)处理对马铃薯干腐病的抑制作用及相关酶活性的影响,以贮藏期间的马铃薯块茎为材料,经剂量为0、5、15、25、35、45 kJ·m-2的UV-C辐照,研究分析经损伤接菌后马铃薯块茎干腐病病斑及相关防御性酶[过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、丙二醛(MDA)]的变化情况。结果表明,损伤接菌后的马铃薯块茎,经剂量5~45 kJ·m^(-2)的UV-C辐照处理,块茎中MDA、PAL活性均显著降低,POD活性显著升高;剂量5 kJ·m^(-2)的辐照处理可显著提高损伤接菌后的马铃薯块茎中CAT活性;剂量5~45 kJ·m^(-2)的辐照处理均可有效抑制马铃薯块茎病斑直径的扩散,其中以35 kJ·m^(-2)处理效果最佳。本研究证实UV-C辐照有助于提高贮藏期间马铃薯块茎对于干腐病的抗性,为利用UV-C这种新型环保的马铃薯贮藏方法提供了理论参考。

马铃薯硝态氮转运蛋白基因的克隆及表达分析

该研究以马铃薯双单倍体‘DM’为材料,克隆到高亲和性硝态氮转运蛋白基因StNRT2.1的全长cDNA(JGI登录号PGSC0003DMT400002924),并对其进行表达模式和生物信息学分析,为深入探索StNRT2.1基因的生物学功能以及提高马铃薯对氮素的利用效率奠定理论基础。结果表明:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StNRT2.1基因cDNA全长片段,并构建pCEGFP-StNRT2.1表达载体;测序结果显示其实际所编码的蛋白质序列与数据库中目的基因蛋白质序列完全一致,表明成功克隆到StNRT2.1基因且未出现错义突变。(2)StNRT2.1基因位于马铃薯第11号染色体,cDNA序列全长1 593 bp,编码530个氨基酸,预测蛋白相对分子质量约为57.60 kD,理论等电点为9.36。(3)生物信息学分析显示,StNRT2.1由20种氨基酸组成,其中甘氨酸(Gly)所占比例最多,达到10.8%,并且主要由228个α-螺旋、27个β-折叠、87个延伸链和188个无规则卷曲构成;StNRT2.1存在功能保守结构MFS_1(PF07690)和12个跨膜螺旋结构域,且N端和C端均位于细胞膜内; StNRT2.1位于质膜上且不具有信号肽,可能为非分泌型膜蛋白。(4)以氮充足(7.5 mmol/L)水平作为对照,马铃薯幼苗经无氮(0 mmol/L)和低氮(0.75 mmol/L)处理3周后呈现出叶片发黄及植株矮化等明显表型差异。(5)qRT-PCR结果显示,在无氮条件下,马铃薯根组织中StNRT2.1基因表达量升高3.98倍,说明StNRT2.1可能为诱导型高亲和转运蛋白。

马铃薯悬浮细胞对温度胁迫的生理响应机制

选择马铃薯品种大西洋和甘农薯5号的悬浮细胞为研究对象,通过分析其在5℃、20℃及40℃环境下的细胞相对生长量、质膜离子渗漏率、细胞活力值、渗透调节物质质量分数、光合系统ⅡFv/Fm来阐明马铃薯在温度胁迫下的生理适应机制。结果表明,不同马铃薯品种对温度胁迫的适应性不同,环境温度为5℃时马铃薯悬浮细胞的生长状态最好。