江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的克隆和表达分析

旨在通过对江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因进行克隆和表达分析,为揭示江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白的生物学功能提供理论依据。从江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库中筛选到江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的核心片段,用逆转录PCR(RT-PCR)技术克隆江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因,并采用生物信息学方法和实时定量PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的cDNA总长度为534 bp,G+C含量为58.05%;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白由177个氨基酸组成,相对分子量为19369.13 u,等电点为6.09,为疏水性蛋白;二级结构由α-螺旋(15.25%)、β-片层(27.68%)、无规则卷曲(57.06%)构成;三级结构为同源三聚体;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白主要存在于细胞质、叶绿体中;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白在进化上与芋(Colocasia esculenta)的亲缘关系较近,尤其是与C.esculenta hypothetical peotein Taro_046195(MQM13270.1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示,植物抗病反应蛋白编码基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在茎、球茎膨大末期的表达量最高。由结果可知,江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白具有典型的植物抗病反应蛋白的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种的相似度较高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶的生物学功能具有重要意义。

软腐病对魔芋内源激素含量变化及相关基因转录水平的影响

[目的]了解魔芋被软腐病侵染后内源激素含量的变化。[方法]采用高效液相色谱法(HPLC)测定换头期前、后中抗软腐病魔芋品种安魔128的内源激素[生长素(IAA)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、赤霉素(GA_(3))和脱落酸(ABA)]含量变化,并整合RNA-seq测序数据分析激素通路相关基因的表达差异。[结果]软腐病侵染造成魔芋体内多种内源激素水平发生变化,其中IAA、SA和ABA的含量随着软腐菌侵染而呈先增后减的变化趋势,换头期后其含量虽有所下降,但依然比对照含量高;JA含量随着软腐菌侵染而逐渐增加;GA_(3)含量虽呈先增后减的变化趋势,但最终含量低于对照。激素通路相关的10个基因的RT-qPCR表达水平验证结果与激素含量变化一致。[结论]侵染初期激素含量呈增加趋势,表明病原菌入侵激活了激素通路相关基因的表达,但随后其含量下降,推测是由于随着软腐病程度的加深,部分抗性通道被关闭。本研究为解析软腐病侵染致病机制提供了理论基础。

江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的克隆和表达分析

对江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因进行克隆和表达分析,旨在为今后进一步研究江西铅山红芽芋蔗糖代谢机制和利用基因工程手段提高江西铅山红芽芋的品质奠定基础。从江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库中筛选到江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的核心片段,用RT-PCR技术克隆江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因,并用生物信息学方法和实时定量PCR方法进行序列分析和器官表达分析。结果显示,江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的cDNA总长度为2256 bp,G+C含量为56.21%;江西铅山红芽芋蔗糖合成酶由751个氨基酸组成,相对分子量为85350.64 u,等电点为5.83,为亲水性蛋白,二级结构由α-螺旋(36.88%)、β-片层(16.91%)、无规则卷曲(46.21%)构成,三级结构为同源四聚体;江西铅山红芽芋蔗糖合成酶主要存在于细胞质、线粒体中,在进化水平上与芋(Colocasia esculenta)、眼子菜(Potamogeton distinctus)的亲缘关系较近,尤其是与C.esculenta hypothetical protein Taro_012658(MQL80204_c0_g1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示,蔗糖合成酶基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在根和球茎膨大初期的表达量最高。由研究结果可知,江西铅山红芽芋蔗糖合成酶具有典型蔗糖合成酶的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶的生物学功能具有重要意义。

魔芋(Amorphophallus rivieri Durieu)叶面积测定方法的初步研究

以叶面积仪实测的魔芋 (AmorphophallusrivieriDurieu)叶面积为参照 ,分别获得了用叶片上各小裂片的长径(L)与短径 (W)计算叶面积的校正值 (K1=0 .6 3)和用叶片上 3个羽片的长度 (D)与羽片的开张度 (E)计算叶面积的校正值 (K2 =0 .5 2 ) ;得到了用L和W计算的单株叶面积为 0 6 3∑ni=1 LiWi(n为小裂片总数 ) ,用D和E计算的单株叶面积为 0 5 2∑3i=1 DiEi(3为叶片的羽片数 )。经分析检验 ,用K1法计算的叶面积与实际叶面积的差值多在 10 %以下 ,可基本满足生产上叶面积测定的精度要求。而用K2 法计算的叶面积与实际叶面积的差值较大 ,尤其是生育前期 ,但其方法简便 。

靖江香沙芋生长发育的动态特征

在江苏靖江地区观察靖江香沙芋的生长发育动态，为制定靖江香沙芋的高产栽培技术体系奠定基础。结果表明，靖江香沙芋分株萌芽期约为出苗后46 d（7～8叶）；母芋膨大始期约在出苗后125 d（12叶），此时普遍形成子芋；出苗后约141 d （15叶）孙芋开始大量发生；出苗后约150 d （15～16叶）停止发生，之后直到成熟收获期，子孙芋鲜重快速增长。9月初是靖江香沙芋由以营养体生长为主向以下块茎生长为主的转换期。

荔浦芋优良品种桂芋1号特征特性及栽培要点

桂芋1号是广西农业科学院生物技术研究所采用组织培养快繁技术方法,用优良荔浦芋单株的茎尖经离体培养筛选培育的一个荔浦芋优良品种。该品种主要表现为植株生长旺盛、健壮、叶色浓绿,抗病性、抗逆性强,产量、品质均优于当家品种。与当家品种比较,遗传性状无明显差异,并且多代性状表现稳定。

芋侧球茎发生发育的形态学机理

观察了魁芋和多子芋腋芽、侧球茎发生发育的形态学变化规律，分析了主球茎顶芽和不同发育期腋芽中蛋白质的组成。结果表明，魁芋每一叶轮上腋芽数目为 １；多子芋为 ３ 或 ３个以上，其中一个体积较大。魁芋侧球茎发育初期伸长的速度大于增粗，首先形成圆柱型，然后顶端膨大形成体积很小的侧球茎。多子芋腋芽伸长的同时茎部明显变粗，首先形成圆锥型，然后发育成品种特有的形状。根据发育进程将腋芽发育分成 Ａ Ｂ１～ Ａ Ｂ９ ９ 个时期，将主球茎顶芽定为 Ａ Ｂ１０。 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 电泳图谱显示顶芽和腋芽中至少有 ４ 组蛋白质随品种群和发育期呈现有规律的变化，将这 ４ 组蛋白质定为球茎发育期特异性蛋白（ Ｃ Ｓ Ｐ），其中 １ 组（ Ｃ Ｓ Ｐ１）分子量约为 ６０ ｋ Ｄ，另外 ２ 组（ Ｃ Ｓ Ｐ２， Ｃ Ｓ Ｐ３）分子量分别约为 １４ ｋ Ｄ 和 ２０ ｋ Ｄ，第 ４ 组蛋白质（ Ｃ Ｓ Ｐ４）的分子量小于 １４ ｋ Ｄ。在魁芋组织中腋芽发育到 Ａ Ｂ４ 期开始出现 Ｃ Ｓ Ｐ２ 和 Ｃ Ｓ Ｐ４。腋芽伸长进入侧球茎发育初期（ Ａ Ｂ７ 和 Ａ Ｂ８）出现 Ｃ Ｓ Ｐ３；顶端膨大时（ Ａ Ｂ９） Ｃ Ｓ Ｐ３ 含量明显降低，而 Ｃ Ｓ Ｐ２ 和 Ｃ Ｓ Ｐ４ 的含量无明显变化。结果表明。

活性腐植酸复合肥对甘薯农艺性状、产量及品质的影响

以鲜食型甘薯品种郑薯20为材料,通过大田试验,研究活性腐植酸复合肥料在甘薯上的应用效果。结果表明,与施用等价值氮磷钾复合肥料相比,活性腐植酸复合肥料能促进甘薯生长发育,增加单株薯重,显著降低收获期甘薯T/R值,显著提高块根可溶性糖、可溶性蛋白含量,而且鲜薯增产显著,并提高了甘薯商品薯率和氮、磷、钾肥的农学利用率。

芋头蛋白质含量及氨基酸组分的分析与营养评价

对30个芋头品种的蛋白质含量及氨基酸组分的分析表明,测试芋头的蛋白质含量平均为9.30％,含量最高者达12.03％。18种氨基酸含量均与蛋白质含量呈正相关,其中16种氨基酸与蛋白质含量相关达极显著水平。8种人体必需氨基酸含量平均占总氨基酸量的43.42％,最高可达48.48％。第一限制氨基酸量为赖氨酸。氨基酸分(AAS)平均为0.79,最高为0.88;化学分(CS)平均为0.61,最高为0.68;必需氨基酸指数(EAAI)平均为81.43,最高为91.19。

超声波辅助提取魔芋粗粉总黄酮及其抗氧化活性

以魔芋粗粉为原料,采用超声波提取,通过单因素试验和L9(34)正交试验,探索了超声波功率、乙醇浓度、提取温度和提取时间4个因素对总黄酮提取的影响,确定总黄酮提取最佳工艺,并测定了总黄酮提取物对羟自由基(.OH)和1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH.)的清除作用。超声波提取魔芋粗粉中总黄酮最佳工艺条件为:提取温度60℃,乙醇体积分数60%,提取时间40 min,超声波功率200 W,料液比1∶20,提取次数2次,该条件下总提取率可达2.13%。在一定的浓度范围内,提取物对.OH和DPPH.有较强的清除能力。试验表明,魔芋粗粉中含有丰富的黄酮类化合物,具有体外抗氧化活性,是天然的自由基清除剂,有很广阔的开发前景。

不同生育期芭蕉芋微量元素的吸收积累与转运分配特征

以3个芭蕉芋栽培品种为试验材料,研究2个生育时期(发棵结芋期、子芋完熟期)芭蕉芋各器官矿质微量元素含量、积累、分配规律。结果表明:在发棵结芋期,3个芭蕉芋品种平均每株累积吸收量表现为锰(Mn)、铁(Fe)>锌(Zn)>硼(B)>铜(Cu),紫叶红花芋、兴芋-1的茎、叶中Cu、Zn含量较高,Fe以根、根茎内含量最高,Mn、B主要分布在叶、根茎内,而兴芋-2根中Cu含量最高,Zn、Mn在各器官的积累相对均衡,B在根茎中积累量较高;在子芋完熟期,芭蕉芋单株积累量表现为Fe>Mn>B>Zn>Cu,Cu、Zn在各器官中的含量相当,Fe以根系中含量较高,Mn、B在叶中含量较高,兴芋-1在根茎中的微量元素含量、积累量明显高于其他2个品种。总体看出,芭蕉芋根茎中Cu含量明显高于其他粮食作物,是一种优良的高Cu含量食品原料。

光质对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响

为确定江西铅山红芽芋试管苗生产所需的适宜光质条件,研究了不同光质对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明:白光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生芽数的增加,红光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生根数和新生根长的增加,蓝光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生根粗的增加,红光和黄光有利于江西铅山红芽芋试管苗株高的增加。同时,白光有利于江西铅山红芽芋试管苗总叶绿素含量的增加,蓝光有利于江西铅山红芽芋试管苗可溶性总糖含量和可溶性蛋白质含量的增加。红光有利于江西铅山红芽芋试管苗脯氨酸含量及SOD和POD活性的增加。

芋头营养吸收特性的初步研究

通过盆栽试验研究了芋头植株的干物质积累动态和氮、磷、钾的吸收特性。结果表明芋头植株体内氮、磷、钾的吸收量与干物质积累均呈S型曲线。苗期芋头对氮、磷、钾的吸收均很少,吸收盛期出现在出苗后的60～110天。芋头对氮、钾的吸收强度均呈单峰曲线,最高峰分别出现在出苗后的98天和104天。对磷的吸收强度呈双峰曲线,高峰期分别出现在出苗后的86天和98天。

芋对氮磷钾钙镁元素吸收和分配的探讨

采用盆栽与微区试验相结合的方法研究了芋的营养特性。芋对氮、磷、钾、钙、镁元素的吸收量以出苗后45天为最高,对镁素的吸收量整个生育时期差异不大。对氮、钙、镁吸收的积累量是从出苗后93天开始增加,对磷、钾吸收的积累量从出苗后的109天开始增加。氮、磷从出苗后45～93天,50％集中在叶片中,109天后逐渐转入子芋和孙芋。钾素在出苗后45～77天,52.25％分配在叶片中,从109天后转入子芋。钙素却从出苗后45天至收获期46.78％以上分配在叶片中,而镁素从出苗后45天至125天主要分配在叶片中,以后转入子芋。

芋头生长动态与球茎产量关系的研究

利用１０个品种研究了芋头生长动态与球茎产量的关系。结果表明，株高与叶面积、叶面积与球茎产量的变化动态是同步的，单株叶面积的变化分前后两个阶段，叶面积高峰期是形成芋头产量的重要时期。球茎生长动态符合Ｓ形生长曲线，较长的叶龄、适宜的叶面积高峰期和优良品种，是获得芋头高产的关键。

荔浦芋生长发育特性观察

荔浦芋(又称槟榔芋)是广西名特产蔬菜品种,全区各地均有栽培,以荔浦县栽培的地方品种历史悠久,品质最好,故名.荔浦芋产量高,球茎肉质松粉,灰白带有明显紫红色槟榔花纹,独具风味,耐贮藏运输,是广西的重要出口蔬菜之一.本研究的目的在于掌握荔浦芋的生长发育特性,以便在生产上采取相应的栽培管理措施,提高其产量和品质.

磷胁迫对不同基因型魔芋组培苗生长及生理生化特性的影响

旨在探讨不同磷水平对魔芋生长及相关生理特性的影响,为发掘磷高效魔芋提供科学依据。以贵州喀斯特山区农户种植的花魔芋和白魔芋组培苗为材料,采用沙培方法研究不同磷水平(正常供磷、低磷)下2种魔芋的生长及生物量大小、根长、叶片的氧化酶活性、可溶性蛋白含量和淀粉含量。结果表明:在相同磷浓度下,花魔芋与白魔芋的部分生物性状、生理性状显著不同;在生长特征方面,在高磷条件下,与花魔芋相比,白魔芋的根长极显著降低,株高显著降低;在低磷条件下,与花魔芋相比,白魔芋株高、根长均极显著降低,根冠比显著下降;在生理特征方面,在相同供磷条件下,与花魔芋相比,白魔芋叶片可溶性蛋白含量、淀粉含量、抗氧化酶活性均有一定的变化。可以看出,基因型不同的魔芋在不同磷环境下表现出不同的磷利用能力,且花魔芋表现出更强的磷高效利用能力。

江西铅山红芽芋TIFY 9基因克隆与功能分析

为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能,通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该基因,并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析。结果表明:江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长度为522 bp,G+C含量为58.62%;由174个氨基酸组成,分子量19073.87 u,等电点9.30,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(31.61%)、β-片层(12.64%)、无规则卷曲(55.75%)构成,三级结构为单体;主要存在细胞核中;在进化上与Colocasia esculenta(芋)的亲缘关系较近,与Colocasia esculenta(芋)hypothetical protein Taro_030839(MQL98131.1)在进化上具有最高的亲缘关系。江西铅山红芽芋TIFY 9蛋白具有典型植物TIFY 9的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种同源性高达100%,在进化上高度保守。烟草叶片亚细胞定位分析表明,TIFY 9定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示,TIFY 9基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在江西铅山红芽芋不同组织部位均有表达,且在叶中和球茎膨大初期表达量最高。在烟草花叶病毒胁迫下,与TIFY 9非转基因烟草相比较,TIFY 9转基因烟草的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_(P))及电子传递效率(ETR)显著增加,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降,表明TIFY 9基因响应病毒胁迫应答可能是依赖光合作用的提高。

魔芋葡甘聚糖阻溶剂的设计和筛选

为了设计并筛选出防止魔芋葡甘聚精溶胀粘连的阻溶剂，对7种魔芋葡甘聚糖阻溶剂配方进行比较。结果表明2．5％的剧砂Na2B4O7作阻溶剂能有效地防止魔芋葡甘糖的溶胀粘连。经脱胸硼，硼元素残留量达到食品卫生标准。