核桃WD40转录因子JrATG18a基因的克隆及逆境响应

WD40转录因子在植物逆境响应中具有重要作用。本研究克隆获得核桃的一条WD40家族的自噬相关蛋白(Autophagy-related protein)18a基因(JrATG18a),通过生物信息学和基因表达技术,分析不同非生物及植物激素处理下JrATG18a基因的表达规律,预测JrATG18a的基本生物功能。结果显示,JrATG18a的开放阅读框(ORF)为1371 bp,编码蛋白含456个氨基酸,分子量为50.746 k D,理论等电点为5.97。与草莓、苹果、碧桃等具有较近的进化关系。其启动子含有热激响应(HSE)、低温胁迫(LTR)、水杨酸(SA)响应等相关元件。表达分析发现JrATG18a基因在热、寒、旱、SA、茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)处理下能被不同程度的诱导,且体现出根和叶的表达差异。这些结果表明,JrATG18a基因能响应逆境参与核桃适应不良环境,可作为核桃抗逆分子育种的重要候选基因。

碱性亚硫酸盐预处理对杂交狼尾草酶水解特性的影响

杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purpureum)生长速度快、产量大、抗逆性和适应性强,是制备生物能源和化学品的极具潜力的原料。为实现杂交狼尾草高效酶水解,分别采用氢氧化钠、亚硫酸钠和碱性亚硫酸钠对其进行预处理,分析其对原料化学组成和结晶度的影响,探讨纤维素酶剂量、纤维素酶与木聚糖酶的协同、酶系组成对酶水解的影响。结果表明,1%NaOH或4%Na_2SO_3预处理可将杂交狼尾草木质素质量分数从19.5%降为10%~15%。在1%NaOH预处理时加入Na_2SO_3可将底物中木质素质量分数降为5%以下,细胞壁多糖质量分数达95%以上。由于其良好的可降解性能,纤维素酶水解预处理杂交狼尾草时剂量可低于10 U/g,且添加木聚糖酶的效果较增加纤维素酶剂量效果更好。在底物质量分数为10%时,每克底物添加10 U纤维素酶、1 000 nkatβ-葡萄糖苷酶和2 mg木聚糖酶进行水解,经4%Na_2SO_3+1%NaOH预处理后杂交狼尾草的葡萄糖和木糖得率分别高达94.2%和84.0%。碱性亚硫酸盐预处理在高底物质量分数、高效酶水解杂交狼尾草中具有较大应用潜力。