中国特有植物水松的主要营养成分分析

为探究水松(Glyptostrobus pensilis)叶和枝的营养价值和开发潜力,本研究提取并分析水松叶和枝的基本营养物质、矿质元素和氨基酸含量,并对其氨基酸营养价值进行分析、评价。结果显示:(1)除蛋白质含量为水松枝比叶高外,干物质、灰分、粗纤维、总黄酮、维生素E以及维生素C均为叶中含量较高。(2)叶和枝中均检测出16种氨基酸,其中有7种必需氨基酸。枝的异亮氨酸和亮氨酸含量高于叶。(3)叶的必需氨基酸比值系数分(Score of Ratio Coefficient of Essential Amino Acid,SRC)比枝高,为64.952,表明叶中氨基酸营养价值较枝高。(4)常量元素中的K、Ca、N含量在水松叶和枝中较高,其中Ca的含量在叶和枝中均最高,并且叶的Ca含量高于枝,为7980.00 mg/kg。(5)微量元素中的Al、Fe含量在水松叶和枝中较高,叶中Al、Zn含量均高于枝的含量,分别为19.700和1.180 mg/kg;枝中Fe含量高于叶含量,为26.700 mg/kg。本研究分析了水松叶和枝中营养成分的特点,为水松作为木本饲料和水松衍生产品开发提供了基础资料。

蛋白质组学分析揭示水稻地上部对缺铁和高铁胁迫的响应

铁在矿质土壤中含量丰富,但在中性和碱性土壤中大多以不易被植物吸收利用的氧化物或氢氧化物形式存在;稻田土壤在淹水条件时氧化还原电位较低,大量铁以易被植物吸收利用的亚铁形式存在。土壤中铁的生物有效性过低或过高均会导致植物的生长发育受阻。本研究对缺铁(0μmol·L^(-1))、铁充足(40μmol·L^(-1))和高铁(350和500μmol·L^(-1))条件生长的水稻地上部进行了非标记蛋白质组学分析。结果显示,与铁充足条件相比,缺铁和两种浓度的高铁胁迫水稻中分别有130、157和118个蛋白质的丰度发生显著变化。基因本体富集分析显示,缺铁和高铁胁迫下的差异蛋白在初级代谢过程、有机氮化合物代谢过程、蛋白质代谢过程和细胞成分组织或生物发生等生物学过程均显著富集;差异蛋白还参与核糖体、光合作用和氧化磷酸化等代谢途径。缺铁胁迫显著影响参与苯丙烷类物质和辅助因子生物合成的蛋白质丰度,而高铁胁迫则引起氨基酸生物合成过程的蛋白质丰度发生显著变化。本研究发掘到一系列可用于水稻铁高效育种工作的候选蛋白,还发现了一些功能未知的差异蛋白可作为后续水稻铁胁迫响应的研究目标,同时为理解植物应对铁胁迫的完整响应网络提供了补充信息。

基于转录组的海州香薷COPT铜转运蛋白家族鉴定及响应铜胁迫表达分析

为了解海州香薷(Elsholtzia splendens)COPT(copper transporter)铜转运蛋白对铜胁迫的响应规律,运用生物信息学方法对海州香薷转录组数据库中的COPT家族成员进行鉴定与分析,构建植物表达载体探究蛋白的亚细胞定位.结果显示:海州香薷转录组中有11个EsCOPT成员,它们编码的蛋白质由72~159个氨基酸组成,等电点介于4.72~9.92,平均相对分子质量为12.870×10^(3).11个成员均为膜蛋白,系统进化树分析显示EsCOPT蛋白分别属于3个亚组.正常条件下,EsCOPT2和EsCOPT9表达量较高,铜处理后,除EsCOPT5的表达无明显变化外,其他EsCOPTs的表达均呈下降趋势.全长EsCOPT9编码的蛋白具有3个跨膜结构域且N末端较短,共定位实验表明EsCOPT9-GFP定位于液泡膜上.

柱花草响应炭疽菌侵染的差异磷酸化蛋白质组学分析

磷酸化是重要的蛋白翻译后修饰,在调节植物免疫方面起重要作用,但目前对柱花草与炭疽菌互作的磷酸化知之甚少。本文以太空诱变柱花草抗病株系‘2001-84’和感病株系‘2001-71’为试验材料,通过非标记定量磷酸化蛋白质组学,分析了两种株系接种炭疽菌前后的差异磷酸化蛋白。结果表明:在‘2001-84’和‘2001-71’中分别有138个和106个蛋白的磷酸化丰度特异性响应炭疽菌侵染。蛋白功能与代谢通路富集分析发现两者具有明显的差异:‘2001-84’特异性磷酸化蛋白主要定位在质膜附近,参与胞内信号传导,并显著富集在MAPK级联信号通路、植物激素信号传导、病原菌互作途径等代谢通路;‘2001-71’则更多的定位于细胞器膜上,参与细胞器的分解,代谢通路只在剪接体途径显著富集。通过对‘2001-84’特异性磷酸化蛋白进一步分析,发掘了跟抗病相关的蛋白。本文研究可为后续解析柱花草抗炭疽病的分子机制和培育柱花草抗病品种提供参考。

天花粉蛋白衍生物的研究进展

天花粉蛋白是从栝楼块根中提取出的一种单链核糖体灭活蛋白,临床上用于异位妊娠、葡萄胎等疾病的治疗,但天花粉蛋白具有免疫原性、细胞穿透不足等缺点,妨碍天花粉蛋白进一步的科技转化和临床应用。因此,运用各种方法修饰或改造天花粉蛋白具有重要的研究意义。近年来对天花粉蛋白进行了突变重组、蛋白融合、聚乙二醇化、纳米颗粒封装等修饰改造,不同程度地降低天花粉蛋白的不良反应,延长半衰期、提升肿瘤内的渗透性和靶向性,可在保持甚至提高天花粉蛋白生物效应的同时降低其副作用,随着融合蛋白结合纳米递送技术的发展和完善,天花粉蛋白在抗肿瘤、器官移植等领域有着巨大的应用潜力。本文对各种修饰改造手段及作用机制进行综述,以期为天花粉蛋白的临床应用提供依据。

植物ABC转运蛋白功能研究进展

植物ABC转运蛋白家族通过转运各种底物而参与植物一系列生命活动,其拥有众多家族成员,分类众多、结构复杂、功能多样。本文详细梳理了植物ABC转运蛋白的结构、分类及功能后发现,植物类转运蛋白共有8大亚族(ABCA~ABCG和ABCI),其中ABCG属于功能最多的一类亚族,主要参与代谢产物和激素转运、器官形成和物质合成,在重金属/逆境胁迫、以及次级代谢产物分泌等方面发挥着重要作用;ABCB主要参与生长素及重金属转运,刺激细胞生长,加强非生物胁迫的耐受能力;ABCC除参与次生代谢产物的转运外,还具有重金属解毒功能;ABCA类很可能与动植物的脂质代谢关系密切。对于目前功能未知的其他亚族建议开展蛋白互作研究,注重实践应用及多学科联合,更加准确具体解析其功能。全面深入研究植物ABC转运蛋白家族将为其他类转运蛋白的研究提供借鉴方法,同时为植物源/库的高效调控提供基础理论。

蒜头果不同部位的营养成分分析

为明确喀斯特珍稀植物蒜头果各部位营养价值特点及开发利用方向,该研究以采自广西河池市巴马县交乐天坑的蒜头果成熟的果实、叶、枝皮和树皮为材料,采用我国食品营养成分国家标准的分析方法,测定其不同部位的基本营养物质、氨基酸和矿物质的种类及含量,并对各部位的氨基酸进行营养价值评价。结果表明:(1)在基本营养成分方面,果皮的灰分含量高于其他部位,为5.7 g·(100 g)^(-1);种仁中粗脂肪和蛋白质含量高于其他部位,分别为36.0、14.0 g·(100 g)^(-1);叶中维生素C的含量高于其他部位,为33.9 mg·(100 g)^(-1);枝皮中粗纤维含量高于其他部位,为40.5 g·(100 g)^(-1);树皮中碳水化合物含量高于其他部位,为78.6 g·(100 g)^(-1);只在种仁和叶中检测出挥发油,分别为0.26、0.15 mL·(100 g)^(-1)。(2)在蒜头果整体中共检测出16种氨基酸,其中必需氨基酸7种;种仁中氨基酸总量与必需氨基酸总量远高于其他部位,分别为12.71、4.8 g·(100 g)^(-1);在氨基酸营养价值方面,种仁和果皮的营养价值最高,其次为叶、枝皮和树皮,必需氨基酸比值系数分(SRC)分别为62.98、59.40、57.31、52.25、48.17。(3)在常量元素方面,种仁、果皮和叶中含量最高的常量元素均为K,枝皮和树皮中含量最高的常量元素均为Ca,Na在蒜头果5个部位中的含量均最低;在微量元素方面,蒜头果5个部位的Mn、Fe含量均高于其他微量元素,其中种仁中的Mn含量最高,枝皮中Fe含量最高。综上认为,蒜头果种仁营养价值最高,其他部分也具有独特的开发利用潜力,可根据其不同部位的不同价值特点进行有效精准的开发和利用。该研究结果为今后蒜头果产品的开发和利用提供了科学依据和理论支持。

低苯丙氨酸紫苏肽制备工艺研究

为丰富低苯丙氨酸特殊医学用途配方食品,本研究以紫苏籽粕(脱脂)为原料,通过单因素及响应面分析法优化双酶水解工艺,同时探究活性炭吸附游离苯丙氨酸的条件。结果表明,双酶法水解紫苏蛋白以制备低苯丙氨酸紫苏肽的最佳工艺为:选择中性复合蛋白酶(pH 7.0)和氨基肽酶(pH 8.0),分别在55℃条件下依次水解紫苏籽粕5.0、5.5 h。采用200目活性炭吸附水解后游离的苯丙氨酸,经高效液相色谱检测,紫苏蛋白中苯丙氨酸释放率为96.54%,苯丙氨酸去除率为97.64%,产物中苯丙氨酸质量分数为1.10 mg/g,满足《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》(GB 29922—2013)中对苯丙氨酸含量的要求。本研究为低苯丙氨酸特殊医学用途配方食品的制备提供了一种有效的方法,对于推广这类食品有重要的现实意义。

植物小G蛋白ROPs生物学功能研究进展

ROP(Rho-related GTPases from plants)是一类信号小G蛋白,为高等植物所特有,且分布广泛。近年来已引起社会的广泛关注,从各种植物中分离出的Rop数量也在逐渐增加。本研究分析了多年以来拟南芥、水稻、大麦、番茄、烟草、辣椒、马铃薯等植物中小G蛋白ROPs生物学功能研究进展,并对小G蛋白ROPs在生物学功能上的最新研究进行综述,为研究其他植物小G蛋白ROPs奠定基础,进而为其他植物ROP蛋白功能研究提供借鉴。

海南长花龙血树叶的主要蛋白鉴定及其功能分析

长花龙血树是海南黎族药用植物之一,为深入研究开发长花龙血树叶的价值和功能,针对其含有的植物蛋白种类,采用基于BPP+酚提取法的双向电泳技术,通过优化实验条件,对海南产长花龙血树叶进行蛋白质的提取分离,获得蛋白指纹图谱;利用Image Master 5.0软件分析凝胶图像筛选出高表达蛋白;再利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术对这些蛋白酶解产物进行质谱鉴定,最后通过生物信息学手段进行蛋白功能初步分析。研究结果表明,海南长花龙血树叶有60个高表达的蛋白,通过生物质谱鉴定出ATP合酶、核酮糖二磷酸羧化酶大链、叶绿体等45个蛋白,涉及长花龙血树叶生长、发育及植物抗逆等多种功能。本研究为进一步开发利用长花龙血树叶中的植物蛋白提供理论依据,对理解海南岛的生态系统服务和生态效益也具有一定的理论和实践意义。

灵武长枣叶阿拉伯半乳糖蛋白分布及光合特性

以灵武长枣4个发育时期的叶为试验材料,利用免疫荧光定位方法,研究不同发育时期的叶中阿拉伯半乳糖蛋白(AGPs)的分布特征,并测定叶的光合特性及可溶性糖质量比,以期揭示灵武长枣不同发育时期叶的AGPs分布特征、光合特性及干旱适应特征。结果表明:(1)不同时期的叶表皮细胞外切向壁具有较厚的角质层,抗体所识别的抗原荧光AGPs分布较多;叶肉全部由发达的栅栏组织细胞组成,不同发育时期叶肉细胞壁和细胞内部均密集分布着抗体所识别的抗原荧光AGPs,是叶AGPs分布的主要部位,且后期分布增强。不同时期主脉以及位于叶肉中的侧脉和细脉维管束木质部和韧皮部细胞壁和细胞内部均分布着大量抗体所识别的抗原荧光AGPs,维管束鞘和薄壁组织中的分泌道内均没有抗原荧光AGPs分布。(2)叶的净光合速率与气孔导度呈高低交替的变化趋势,在花后90 d达到最高或较高水平,蒸腾速率在花后60 d达到最高值后逐渐降低,胞间CO_(2)浓度与蒸腾速率的变化趋势相反。葡萄糖和果糖质量比的变化相似,为逐渐上升的趋势,且葡萄糖的质量比始终高于果糖;蔗糖质量比随着叶的发育呈先下降后逐渐上升达到峰值的趋势,蔗糖质量比的增长速度和增长量始终远高于葡萄糖和果糖,表明叶片以积累蔗糖为主。叶的光合特性及可溶性糖质量比的变化具有明显规律。可见,在叶的不同组织中抗体所识别的抗原荧光强弱存在一定差异,叶肉始终是叶AGPs分布的主要部位;AGPs可能参与了保护、抵御干旱、营养支持等。

植物水杨酸受体NPR结构与功能研究进展

NPR(Nonexpressor of pathogenesis-related genes)家族蛋白为植物水杨酸(SA)受体,在细胞核内作为共转录因子参与植物多种生理过程。NPR蛋白功能多样性的发挥依赖于SA诱导下空间结构的变化,NPR空间结构变化为其功能发挥奠定结构基础。通过综述NPR家族蛋白在植物系统获得性抗性(SAR)、形态发育、冷胁迫、昼夜节律中发挥生物学功能以及NPR1、NPR1-TGA3(TGACG sequence-specific binding protein)复合物、NPR4空间结构的最新研究进展,为解决植物在胁迫条件下的培养问题提供新思路。

盐胁迫对小麦幼苗生理指标的影响

以耐盐性不同的两种小麦89122和9614为实验材料,NaCl胁迫处理后检测生理指标的变化,揭示植物的抗盐机理．结果表明:NaCl处理后,89122和9614两种小麦叶片相对含水量、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均减少,而过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)质量分数却增加,但9614小麦的减少或增加幅度均大于89122小麦的．NaCl处理的早期,89122叶片可溶性蛋白质量分数增加,而9614叶片可溶性蛋白质量分数随处理时间的延长呈递减趋势．此外,盐胁迫引起89122小麦叶片K^+质量浓度先增加后减少,而9614小麦叶片K^+质量浓度变化不明显,但盐胁迫使两种小麦叶片Na^+和Ca^(2+)质量浓度均增加．

WRKY转录因子及其在植物防御反应中的作用

WRKY蛋白是只存在于植物中较为复杂的转录因子家族。由WRKY蛋白N端高度保守的WRKYGQK氨基酸序列及其特殊的锌指结构而命名的WRKY结构域能专性与其顺式作用元件W-盒[(T)(T)TGAC(C/T)]结合。根据WRKY结构域的数量及锌指结构的特征将WRKY蛋白家族分为3类,其中拟南芥中第三类家族中几乎所有的WRKY成员都与应答生物胁迫有关。WRKY蛋白的表达特性为快速、瞬时、具组织特异性诱导表达。目前,WRKY蛋白被广泛认为参与植物生物与非生物胁迫应答反应、植物衰亡、种皮及毛状体发育及果实发育等一系列的生理活动,本文综述了WRKY转录因子的结构特征及其功能特性,重点讨论了它们在植物防卫反应中的调控作用。

小麦品种蛋白质性状与中国干面条品质关系的研究

以我国小麦主产区——黄淮麦区的110个品种为材料,对小麦蛋白质品质性状与中国干面条品质之间的关系进行了分析.结果表明,蛋白质含量与面条的色泽和表观呈显著负相关,与面条韧性呈显著正相关;沉降值、粉质仪和拉伸仪等反映蛋白质质量的参数与面条的韧性、粘性、光滑性和食味呈正相关,且多数达到显著水平;面团形成时间和稳定时间与面条的适口性呈显著负相关.小麦高分子量麦谷蛋白亚基14+15、5+10、4+12亚基是适合制作优质面条的亚基,尤以14+15亚基为好;1、N、7+8、7+9和2+12亚基不是制作优质面条的适宜亚基.对于不同亚基组合, 1,14+15,2+12 是制作优质面条的理想亚基组合, N,14+15,2+12 、 1,7+8,5+10 、 1,7+8,2+12 以及 1,7+8,4+12 是制作优质面条的较好组合,而 N,7+8,2+12 、 1,7+9,2+12 、 N,7+9,2+12 不适合制作优质面条.

铁棍山药蛋白质的分离纯化及体外抗氧化活性

以铁棍山药为材料,研究其蛋白质的分离纯化及体外抗氧化活性。山药粗蛋白质经DEAE-52纤维素层析柱及Sephadex G-100层析柱纯化,得到两个蛋白质组分PDOT-1和PDOT-2,经SDS-PAGE电泳,发现蛋白质分子质量分布在20、31、50kD和66kD。体外抗氧化实验表明山药粗蛋白质、PDOT-1和PDOT-2对DPPH自由基、O-2、.OH具有较明显的清除作用,并且对Fe2+具有较强的螯合作用。因此铁棍山药蛋白质具有较好的抗氧化活性,可作为潜在的抗氧化剂或抗衰老药物进行深入研究。

植物金属硫蛋白及其重金属解毒机制研究进展

金属硫蛋白是一类分子量较小、富含Cys的金属结合蛋白,广泛分布于生物界。近年来从植物中克隆到许多编码金属硫蛋白的基因,并在研究基因表达模式、组织表达特异性以及基因结构,如启动子、内含子在染色体上的定位等方面取得了一定进展,但对其功能的研究还处于起步阶段。很多实验表明,植物金属硫蛋白可以通过其大量的Cys残基螯合重金属并清除活性氧,使植物免受氧化损伤。文章介绍了植物金属硫蛋白的分类、特征、基因结构及其在植物重金属解毒中的作用。

高分子量麦谷蛋白14和15亚基的纯化、N-末端序列及部分生化特性研究

用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ制备电泳技术结合一种新的凝胶中蛋白质显色方法，对普通小麦 （Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ）小偃六号的高分子量麦谷蛋白１４和１５亚基进行了有效的分离纯化，将其转印于ＰＶＤＦ膜上测定了Ｎ－端的氨基酸顺序，通过比较发现它们与已知序列的其他的高分子量麦谷蛋白亚基高度同源。用两种双向电泳技术确定了它们的等电点（ＰＩ）属于碱性范 围。

拟南芥MYB转录因子家族研究进展

在长期的进化过程中,植物形成了复杂的基因调控网络,调节其生长发育及生理代谢,以适应外界环境的变化,其中一种重要的方式是通过转录因子在转录水平上调控目的基因的表达。MYB转录因子作为拟南芥中最大的转录因子家族之一,广泛参与调节拟南芥的不同生理活动。现对拟南芥MYB转录因子的分类和生物学功能进行综述,其中重点阐述了其在细胞周期控制、次生代谢及不同逆境胁迫中的作用。

不同生育期花生叶片蛋白质含量及氮代谢相关酶活性分析

以5个珍珠豆型花生(Arachis hypogaea Linn.)品种(系)‘汕E’(‘Shan E’)、‘汕G’(‘Shan G’)、‘TH’、‘TJ’和‘泉花7号’(‘Quanhua No.7’)为研究对象,分析了花针期、结荚期和饱果期花生叶片中可溶性蛋白质含量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化趋势,并比较了5个品种(系)荚果和秆产量的差异。结果表明:在3个生育期内,5个花生品种(系)叶片可溶性蛋白质含量和GDH活性的变化趋势基本一致,而NR和GS活性的变化趋势则有差异。其中,可溶性蛋白质含量均呈"低—高—低"的变化趋势,在结荚期最高;GDH活性均逐渐升高,至饱果期达最高;‘泉花7号’叶片NR活性呈"高—低—高"的变化趋势,而其他4个品种(系)叶片NR活性均逐渐降低;‘汕E’、‘TJ’和‘泉花7号’叶片GS活性呈逐渐降低趋势,而‘汕G’和‘TH’叶片GS活性呈"低—高—低"的变化趋势。总体上看,5个品种(系)中,‘汕G’和‘泉花7号’叶片的可溶性蛋白质含量及NR和GDH活性、‘汕E’叶片的NR和GS活性以及‘TH’叶片的GDH活性均较高。5个品种(系)的2个产量指标(单株荚果鲜质量和单株秆鲜质量)均有明显差异,总体上看,‘汕G’、‘泉花7号’和‘TH’的2个产量指标均较高,而‘汕E’和‘TJ’的2个产量指标均较低。综合分析结果显示:‘汕G’和‘泉花7号’叶片可溶性蛋白质含量及NR和GDH活性均相对较高,其荚果和秆产量也均较高,表明花生荚果和秆产量与不同生育期叶片氮代谢水平有一定关系。