外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理对红酥宝梨果实品质及糖代谢相关酶的影响

【目的】研究外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理后,红酥宝梨果实不同发育阶段的糖代谢相关酶活性及果实糖含量的变化规律,明晰影响红酥宝梨果实糖积累的关键酶类,为红酥宝梨果实品质调控技术研发提供理论依据。【方法】以红酥宝梨为试验材料,于果实膨大期用5 mmol·L^(-1)、10 mmol·L^(-1)、20 mmol·L^(-1)的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)溶液和50μmol·L^(-1)、100μmol·L^(-1)、200μmol·L^(-1)的褪黑素(melatonin,MT)溶液进行叶面喷施,对照为叶面喷施蒸馏水,研究其对梨果实发育过程中果实品质相关指标以及糖代谢相关酶活性的影响。【结果】适宜浓度的外源GABA处理和外源MT处理显著提高了红酥宝梨果实品质,其中,50μmol·L^(-1)MT处理显著提高了单果质量、增强了果实阳面着色效果、果肉硬度和蔗糖、山梨醇、果糖、总糖含量,以及甜度值和糖酸比。适宜浓度外源处理还能显著提高红酥宝梨发育过程中糖代谢相关酶类的活性,其中10 mmol·L^(-1)GABA处理对可溶性酸性转化酶(S-AI)活性、5 mmol·L^(-1)GA-BA处理对中性转化酶(NI)活性、200μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖合成酶(分解方向)(SS-Ⅰ)活性、20 mmol·L^(-1)GABA处理对蔗糖合成酶(合成方向)(SS-Ⅱ)活性、50μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均有显著提高。【结论】利用50μmol·L^(-1)浓度的褪黑素溶液对红酥宝梨进行叶面喷施,可显著提高单果质量、色差、可溶性固形物含量等果实经济性状和蔗糖磷酸合成酶活性,提高梨果实中蔗糖、山梨醇、果糖和有机酸含量、增加糖酸比和果实甜度,进而提高果实品质。

γ-射线对苹果和梨离体叶片不定梢再生及芽生长的影响

用γ-射线照射苹果和梨的无根无菌苗,研究其对叶片不定梢再生及芽生长的影响。对照射最敏感的器官是叶片,其次是未萌发的侧芽,第三是正在生长的顶芽。叶片不定梢再生的半致死剂量为20-30 Gy,苹果侧芽萌发的半致死剂量为30 Gy,梨为30 Gy以上。照射剂量在10-30 Gy时,抑制顶芽的伸长生长,但不引起致死或其他不良生长症状。

高产γ氨基丁酸酿酒酵母的筛选及其在梨酒酿制中的应用

从梨果实表面筛得到8株既能高产γ-氨基丁酸(GABA),又有较强产酒精能力的酵母菌株,其中菌株KS45产生GABA能力最强,达到了1.146 g/L。经鉴定,菌株KS45为酿酒酵母。当在含有梨汁的发酵培养基中静置发酵时,酿酒酵母KS45高产GABA,这表明梨汁中可能含有刺激酵母合成GABA的物质。将酿酒酵母KS45接种到鸭梨汁中,30℃下静置发酵10 d,获得了富含GABA的梨酒,其中GABA含量达到了2.427 g/L。实验发现,在富含GABA梨酒发酵过程中,GABA的产生伴随着酒精的消耗,呈现耦合关系,其机理尚不清楚。随着发酵温度的升高,梨酒的最终酒精度显著降低。装液量对GABA产生有很大影响。随着装液量的增加,梨酒中GABA含量急剧下降,这可能与氧气供给不足有关。

库尔勒香梨自交不亲和SFBB-γ基因F-box区和可变区V3 RNAi表达载体的构建及遗传转化

目的为在分子水平应用RNAi(RNA interference)技术调控梨自交不亲和性状,培育自交亲和梨品种。方法基于本实验室获得的库尔勒香梨(Pyrus bretschneideri Rehd)自交不亲和品种花粉决定子SFBB-γ基因c DNA全长序列,选取SFBB-γ基因F-box区和可变区V3分别设计141 bp和120 bp的片段作为干扰序列,以棉花基因组DNA 242 bp的序列作为间隔片段,利用融合PCR (Fusion PCR)构建SFBB-γ基因发卡结构(intron-containing hairpin RNA,ihpRNA),酶切后与pCAMBIA1304植物表达载体相连,构建SFBB-γ基因RNAi表达载体并转化至农杆菌GV3101中。利用叶盘转化法转化到库尔勒香梨无菌叶片中,用GUS组织化学染色法鉴定侵染叶片。测序结果表明干扰F-box区获得的ihpRNA臂长为141 bp,茎环253 bp;干扰可变区V3获得的ihpRNA臂长为120 bp,茎环253 bp。结果说明SFBB-γ基因F-box区和V3区的ihpRNA结构融合成功。通过双酶切检验及PCR证实,SFBB-γ基因F-box区和V3区的RNAi表达载体p CAMBIA1304-RNAi-SFBB构建成功; PCR验证和测序结果也表明重组质粒已经成功转入农杆菌GV3101中,GUS染色检验获得蓝色,目的基因已整合进入库尔勒香梨叶片中。结论成功构建库尔勒香梨SFBB-γ基因F-box区及可变区V3的RNAi表达载体,为诱导香梨SFBB-γ基因转录后基因沉默及培育自交亲和梨品种提供参考。

^(60)Co～γ射线对库尔勒香梨的辐射效应

通过对库尔勒香梨1年生休眠枝和萌动枝进行不同剂量60Co~γ射线辐射处理,观察处理枝成活后的叶、枝、花、果的性状表现,以期找到优良的库尔勒香梨变异类型。结果显示,辐射枝条嫁接后第1年变异率较大,第2年出现变异回归现象,且第2年辐射枝条枝间距增大,叶片面积减小,辐射有利于提高库尔勒香梨果实的含糖量。30 Gy剂量的辐射对库尔勒香梨的综合影响较好,较利于库尔勒香梨新品种的选育。

库尔勒香梨^(60)Co-γ辐射育种材料的过氧化物同工酶研究

采用不连续的垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了库尔勒香梨及其不同剂量辐射处理材料叶片的过氧化物同工酶。结果表明:酶谱差异主要表现在酶带的数量和酶活性两个方面,所有供试样品均具有主导酶谱R f为0.46,可以认为是库尔勒香梨稳定的特征酶带。辐射明显改变了过氧化物同工酶谱带的宽度、颜色、条数。强酶带(主导酶带)的变化可导致形态上较大幅度、较高频率的变异,且强酶带(主导酶带)的变化对性状变异起着较强的作用。

PPAR-γ配体对胆管癌细胞侵袭相关基因MMP-7、TIMP-1表达的调控

目的探讨PPAR-γ经其配体吡咯列酮（pioglitazone,PGZ）激活后,对胆管癌细胞侵袭相关基因MMP-7、TIMP-1表达的影响以及可能机制。方法以体外培养的人肝门胆管癌细胞系QBC939细胞为研究对象：MTT法检测PGZ对QBC939细胞的增殖抑制率;PT-PCR了解QBC939细胞中MMP-7、TIMP-1表达情况;荧光定量PCR（FQ-PCR）检测PGZ对MMP-7、TIMP-1表达的影响。结果MTT提示在12h干预点、浓度（5-40μmol/L）时,PGZ的细胞毒性作用不明显（P〉0.05）。PT-PCR证实QBC939细胞中存在MMP-7、TIMP-1 mRNA水平的表达,前者的表达水平高于后者;荧光定量PCR结果显示,PGZ能分别下调和上调MMP-7 mRNA、TIMP-1 mRNA的表达,但后者无统计学意义（P=0.125）。结论PPAR-γ经其配体PGZ激活后能调控QBC939细胞的MMP-7、TIMP-1表达,从而可能改变其体外侵袭力。

砀山酥梨^(60)Coγ射线辐射诱变效应及其RAPD标记检测

为探索辐射对砀山酥梨新梢生长和诱变效应的影响,探讨分子标记辅助辐射诱变育种新技术,利用砀山酥梨休眠枝条进行60Coγ射线辐照处理,枝条高接后分别对萌芽率、新梢生长量进行统计。提取不同处理叶片基因组DNA,利用RAPD分子标记分析处理剂量对基因组DNA变异的影响。结果表明,30 Gy、40 Gy和50 Gy处理的萌芽率分别为0.725 7、0.542 7和0.194 0,新梢生长量分别为48.21、35.47和25.67 cm。从42个随机引物中筛选出10条适宜引物对材料变异进行分析,发现随辐射剂量的增加,萌芽率、新梢生长量随之降低,分子检测变异程度随之增大。