茶树叶绿素酶活性的变化研究

对茶树中叶绿素酶活性的变化进行了研究,结果显示,叶绿素酶活性从7:00～16:00之间逐渐下降,之后从16:00～19:00又开始有升高的趋势;各季茶树新梢中,春茶新梢叶绿素酶活性最高,夏茶新梢次之,秋茶新梢的酶活性最低;在茶树不同部位,叶绿素酶活性由高到低的顺序为:芽>第1叶>第2叶>第3叶>老叶>嫩茎;在鲜叶摊放的过程中(摊放时间6 h),叶绿素酶活性先升高后降低,之后大幅度升高;8个适制绿茶品种的酶活性,以福云6号的酶活性最高,其次是福鼎大毫茶、福鼎大白茶、鄂茶1号、平阳特早茶、乌牛早,迎霜和龙井43的酶活性最低;茶园中60%和80%的遮光率都能使叶绿素酶活性下降。

茶树叶绿素酶提取、分离纯化与性质的初步研究

在优化茶树叶绿素酶提取及活性分析条件的基础上,对茶树叶绿素酶的分离纯化及其性质进行了研究,结果表明:加入与鲜叶等量PVP,用pH7.5的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液提取的叶绿素酶活性最高,叶绿素酶的活性分析最佳条件为在45℃条件下反应15min;经过分离纯化后,叶绿素酶的纯度提高了55.96倍,酶的得率为9.45%,SDS-PAGE结果显示有一条蛋白质的条带,酶的亚基分子量为37.2kD;对纯化后的叶绿素酶的性质研究表明,该酶最适pH为7.5,45℃时候反应活性最高,在4℃保存条件下,随着存放时间的延长,酶活性逐渐下降,保存一个月后叶绿素酶活性剩余45%,用2mmol/L和7mmol/L的金属离子(Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+)、EDTA处理,都对叶绿素酶活性有不同程度的促进作用。

草地早熟禾叶绿素酶1基因PpCHL1的克隆和表达分析

利用RACE技术首次从草地早熟禾中克隆出叶绿素酶1基因(PpCHL1)的全长cDNA序列,提交到GenBank,登录号为KU145126;其开放阅读框为951bp,编码361个氨基酸,等电点6.11,平均亲水指数0.084,属于疏水性酸性蛋白。高级结构分析表明,其具有脂肪酶家族的保守域及水解酶特异的功能活性位点。利用实时荧光定量PCR分析其在草地早熟禾根、茎和叶及三种植物生长调节剂脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后的表达情况,结果显示PpCHL1基因在草地早熟禾不同组织的表达情况存在明显的组织差异性,叶中的表达量最高且受ABA、SA和MeJA诱导。

小麦叶绿素酶生化动力学特性研究

采用分光光度法对小麦Chlase的生化性质及其动力学特征进行了部分研究.结果表明:Chlase的Km值为11.6μmol/L,Vmax为1.14μmol·min-1·g-1FW;最适pH为7.5,pH在7～8的范围内,Chlase催化Chl脱植基反应的活性较高;最适温度为45℃,在60℃、70℃、80℃保温时,该酶活力丧失50%所需的时间分别为27min、22min、18min;研究发现不同的金属离子及络合剂对该酶活性有影响,低浓度的Ca2+、Zn2+和较高浓度的Mg2+对Chlase有激活作用,而Fe3+、EDTA则较明显地抑制了Chlase活性;Chlase可催化Chla、b的脱植基反应,对Chlb的亲和性较高.

气调包装和乙烯吸收剂对梅果叶绿素含量、叶绿素酶活性与乙烯释放的影响

研究在25℃下,气调包装和乙烯吸收剂处理对青梅果实采后叶绿素含量、叶绿素酶活性和乙烯释放量的影响及它们之间的关系。结果表明:2个处理均能抑制果实乙烯释放和叶绿素酶活性上升,延缓果实叶绿素含量降低,以气调包装效果更佳。对乙烯吸收剂处理的果实进行相关性分析,其内源乙烯含量与叶绿素酶活性呈显著正相关(R=0.8204),而叶绿素酶活性与叶绿素含量呈显著负相关(R=-0.8990)。

叶绿素酶的研究进展

叶绿素的降解代谢被公认是一个难解的生物学之谜.叶绿素酶是迄今为止了解最多的叶绿素酶促降解途径的重要组成酶之一.已有多位学者通过不同方法对该酶进行了分离纯化鉴定.研究发现,叶绿素酶主要定位于叶绿体膜上,与底物叶绿素分子存在着空间隔离,其催化反应的最适pH值是7.8～8.5,Km值是3.1～278μmol/L ;催化反应的最适温度因反应微环境的不同而各异,叶绿素酶至少存在两种同工酶;并对叶绿素酶基因学及酶活调控等进行了探讨.

白肋烟和马里兰烟叶绿素酶活性测定及其基因表达的实时定量PCR分析

白肋烟是普通烟草(Nicotiana tobacum.L)马里兰烟的缺绿突变类型。本研究在测定比较了白肋烟和马里兰烟叶片叶绿素酶活性的基础上,以18s rRNA为内参基因,采用实时定量PCR技术检测分析了成株期白肋烟和马里兰烟叶片中叶绿素酶基因的表达情况。酶活性测定结果发现白肋烟Burley21和马里兰烟Md609叶片中的叶绿素酶活性分别为525.17nmol/(g·h)和257.60nmol/(g·h),前者为后者的2.03倍。实时定量PCR检测结果表明,Burley21中叶绿素酶基因相对表达量为Md609中的3.01倍。这表明白肋型烟草叶片中叶绿素酶活性及其基因表达量的升高,可能导致了叶绿素的快速降解,从而使白肋烟叶片呈现缺绿黄化性状表现。

叶绿素酶研究的新进展

叶绿素酶催化叶绿素水解生成脱植醇叶绿素,是叶绿素降解中的关键酶之一。本文从叶绿素酶的基因克隆出发,就近年来在该酶的基因表达调控、细胞内定位、同功酶性质以及糖基化作用等方面的进展做了简要综述。

银杏叶生长过程中的叶绿素酶活性变化

不同季节的银杏叶片中均呈现叶绿素酶活性 ,不局限于叶绿素降解时。春季随着叶绿素含量的增加 ,叶绿素酶活性呈上升趋势 ,叶绿素含量达到最高值后 ,酶活性逐渐下降。春季此酶的最适温度、最适

低温贮藏和短波紫外线辐照对芥蓝采后叶绿素降解及脱镁叶绿素酶活性的影响

采后叶绿素降解造成绿叶蔬菜失绿,直接影响产品的感官品质和货架寿命。以研究芥蓝采后叶绿素降解和脱镁叶绿素酶(PPH)之间的关系为目的,考察了温度以及短波紫外线(UV-C)辐照对贮藏过程中芥蓝叶绿素含量及脱镁叶绿素酶活性变化的影响。结果表明常温22℃贮藏时,PPH活性在前期快速上升,第3d时约为第0d的200%,而在低温4℃时酶活仅为第0d的135%,第3d时叶绿素a的含量是常温时的2.8倍;UV-C辐照降低了PPH活性,第1dPPH酶活仅上升14%,而对照则上升50%,第5d时叶绿素a的含量是对照的1.3倍。因此低温和UV-C辐照抑制了贮藏过程中PPH酶活性的快速上升,从而降低了叶绿素降解的速度。

小麦叶绿素酶及脱镁叶绿素水解酶活性测定条件的优化

叶绿素降解是植物叶片衰老最明显的标志。为探明小麦叶绿素降解途径中叶绿素酶和脱镁叶绿素水解酶2个关键酶反应的最佳环境条件,对其反应的最佳环境温度及时间进行了探讨。结果表明,小麦叶片叶绿素酶的最适反应温度和最佳反应时间分别是40℃和80 min,脱镁叶绿素水解酶的最佳反应温度和最佳反应时间分别是35℃和90 min。该研究结果可为2种酶活性的测定提供重要参考。

烟草祖先种及重要野生种叶绿素酶基因CLH1的生物信息学分析

叶绿素酶(Chlorophyllase)是所有光合生物叶绿素代谢中最重要的酶之一。叶绿素酶催化叶绿素的水解,产生脱植基叶绿素和叶绿醇。以烟草祖先种和重要野生种为研究对象,以拟南芥CHLOROPHYLLASE 1 (CLH1)为探针,通过同源序列搜索,从数据库中获取普通烟草(Nicotiana tabacum)及祖先种、烟草属重要野生种中的CLH1基因及其蛋白序列,并通过生物信息学分析手段对其编码蛋白的理化特性、氨基酸序列特征、蛋白结构与功能、启动子序列及表达调控特征进行了分析,并以林烟草(Nicotiana sylvestris) Nsyl CLH1为代表,预测了该基因启动子的顺式作用元件,以渐狭叶烟草(Nicotiana attenuata) Natt CLH1为例,预测了该基因的编辑位点。结果表明,栽培烟草CLH1蛋白虽在理化特性上存在差异,但氨基酸序列分析表明这些序列高度相似;对林烟草Nsyl CLH1基因的启动子顺式作用元件分析显示,除光响应作用元件、抗病性作用元件、干旱和盐分等作用元件,还有与茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,Me JA)、赤霉素(Gibberellic acid,GA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)等激素响应相关的元件,表明Nsyl CLH1基因的表达水平受多种因素的影响。最后,基因编辑位点预测显示渐狭叶烟草Natt CLH1可能跨越外显子-外显子连接。为茄科烟草属植物CLH1基因的功能研究、基因编辑及品质育种等提供了理论基础。

乳酸菌和混合酸对苜蓿青贮品质、叶绿素及其降解酶的影响

为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)青贮过程中叶绿素及其降解酶含量的变化规律,试验采用双因素试验设计(添加剂×3,天数×13),处理包括对照组(Control)、添加乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)(植物乳杆菌,105 cfu·g^(-1)新鲜物质基础)组和添加混合酸(Mixed acid,MA)(添加量4%)组。结果表明:与对照青贮相比,LAB和MA处理的青贮pH值较低,乳酸含量较高。对照组中叶绿素a和叶绿素b含量低于LAB组,高于MA组。在苜蓿青贮过程中,LAB抑制了叶绿素降解酶的活性,抑制了叶绿素的降解,MA则相反。综上:添加LAB可以改善紫花苜蓿青贮发酵品质,且LAB组的紫花苜蓿青贮中叶绿素含量最高,叶绿素降解酶含量最低。本研究为调制生产富含功能性成分的苜蓿青贮饲料提供了理论基础。

杧果脱镁叶绿素酶基因MiPPH的克隆及植物表达载体构建

叶绿素降解是果实色泽形成过程中一个主要的影响因素。脱镁叶绿素酶(pheophytinase, PPH)是叶绿素降解代谢的关键酶。本研究提取杧果果皮总RNA,采用RACE方法,克隆得到一个脱镁叶绿素酶基因,并对其进行了初步的生物信息学分析。序列分析表明MiPPH基因cDNA序列全长1 267 bp,开放阅读框为1 113 bp,可编码370个氨基酸,分子量为41.73 kD,等电点为5.22。使用NCBI上的Conserved domains分析MiPPH蛋白结构域,结果显示MiPPH含有PLN02578、Abhydrolase_1共2个结构域,其中PLN02578为保守域,其他物种PPH也都含有这个水解酶(Hydrolase)保守域,说明PPH蛋白有高度的保守性。通过BLAST上其他植物的氨基酸序列进行相似性比对,利用DNAMAN生成的系统进化树发现杧果MiPPH蛋白序列和与同为漆树科的开心果的PPH蛋白序列相似度较高,亲缘关系较近。利用定量PCR技术对不同品种中的MiPPH基因表达量进行分析,发现绿色‘桂七’品种表达量最高,而黄色‘金煌’品种表达量最低,黄色‘金煌’品种和红色‘贵妃’品种表达量相差不大。本试验成功构建pCAMBIA2300-GFP-MiPPH植物表达载体,通过农杆菌介导的烟草瞬时表达,亚细胞定位MiPPH主要定位于细胞核。本试验为后续进行PPH基因的功能验证提供试验基础。

拟南芥叶片衰老前后叶绿素降解代谢基因表达和酶积累的模式及其影响因素分析

由叶绿素降解引起的叶片衰老褪绿不仅是植物衰老最直观的性状,还是植物进行营养动员的关键事件。近年来,进入衰老窗口(senescence window)后的叶片中叶绿素降解代谢酶基因(Chl catabolic genes,CCGs)的表达调控已经得到了较为充分的研究,但在未衰老叶片中对CCGs表达模式的研究还鲜见报道。本研究中,我们分析了主要叶绿素降解代谢酶(Chl Catabolic Enzymes,CCEs)及其编码基因CCGs在自然衰老以及未衰老的拟南芥叶片中的表达模式。研究结果显示,在叶片自然衰老过程中,CCGs剧烈上调表达且CCEs蛋白逐渐累积,以催化衰老细胞中叶绿素的大量降解;值得注意的是,在长日照培养条件下,未衰老叶片中CCGs的表达存在显著的波动,其表达量在光照开启后开始上升,10:00~16:00之间达到峰值后逐渐下降。我们的分析显示,CCGs表达量的波动很有可能是光-暗交替导致的,与CCA1介导的节律信号没有明显的相关性。我们的研究结果提示,外界光信号对未衰老叶片中CCGs的表达调控起至关重要的作用。

热处理下鲜枣红变与叶绿素酶活性相关性的研究

为研究热处理下鲜枣红变与叶绿素酶活性相关性。将鲜枣在60、65、70、75℃热水处理1min后,在室温下放置0～100min,测定叶绿素酶活性和色泽相关指标L*、a*、b*值,并且采用SPSS软件对鲜枣红变指标(a*)与叶绿素酶活性变化进行相关性分析。结果表明:热水温度为65、70℃,红变指标a*与叶绿素酶活性相关性较显著(相关系数R65℃=-0.923*、R70℃=-0.868);而热水温度为60、75℃时,二者相关性不显著(R60℃=-0.14、R75℃=-0.617)。鲜枣色泽与叶绿素酶活性显著相关,叶绿素酶直接参与鲜枣的红变。

高压二氧化碳技术对叶绿素酶活性的影响研究

高压二氧化碳(High Pressure Carbon Dioxide,HPCD)技术是一种新型的非热加工技术,对食品中的微生物和内源酶有很好的杀灭效果及钝化作用。为研究此技术对酶活的影响,以叶绿素酶为研究对象,在不同温度、压强和时间条件下进行HPCD处理,测定酶活的变化,并分析55℃、30 MPa、不同处理时间条件下叶绿素酶活的恢复情况。试验结果表明:较高的温度、压强及较长的处理时间能够产生较好的钝酶效果,55℃、30 MPa处理45 min,叶绿素酶活下降94%;同时,HPCD钝化酶存在一定的可逆性,不同处理时间条件下,叶绿素酶活的恢复程度差异较大。本文可为叶绿素含量丰富的果蔬加工制品品质控制以及新型的护绿技术提供试验依据。

酶解法制备脱植醇叶绿素工艺研究

通过单因素试验考察菠菜叶绿素酶酶解叶绿素的底物浓度、酶浓度、pH值、温度等因素,再通过正交试验获得最优的叶绿素酶解脱植醇工艺条件。结果表明,在叶绿素底物浓度为1.6 mmol/L、叶绿素酶浓度为50%原酶浓度、pH值为7.0、酶解温度为35℃时有最大酶解速率。

壳聚糖和褪黑素复合涂膜处理对鲜切西兰花品质及叶绿素变化的影响

以鲜切西兰花(Brassica oleracea L.var.italica Planch.)为实验材料,分别采用5 g/L壳聚糖(chitosan,CTS)、100μmol/L褪黑素(melatonin,MT)单独及CTS和MT复合涂膜处理,通过感官评价、生理生化指标测定以及质构分析,研究在(15±1)℃、相对湿度85%~90%条件下贮藏期间各处理组鲜切西兰花品质及叶绿素代谢情况。结果表明:CTS和MT单独或复合处理均有效地保持了鲜切西兰花的感官品质,贮藏第7天,CTS、MT单独和复合处理组西兰花感官评分分别为对照组的3.36、2.83倍和5.17倍。与对照组相比,CTS和MT复合处理可显著抑制西兰花叶绿素降解酶活力(P<0.05),从而抑制叶绿素降解,同时显著降低鲜切西兰花质量损失率和呼吸强度(P<0.05)。与对照组相比,CTS和MT复合处理组贮藏第5天时总叶绿素含量提高83.80%,叶绿素酶(chlorophyllase,CLH)、脱镁螯合酶(Mg-dechelatase,MDcase)、脱镁叶绿素酶(pheophyllase,PPH)和脱镁叶绿酸a加氧酶(pheophyllase a oxygenase,PAO)活力分别降低5.78%、26.76%、18.59%和34.87%,质量损失率和呼吸强度分别降低24.82%和45.28%。此外,CTS和MT复合处理还可较好地保持鲜切西兰花的硬度和咀嚼性等质构特性及可溶性蛋白质、总可溶性固形物、总酚和类黄酮等的含量。综上,CTS与MT复合处理可有效延缓西兰花黄化,维持其品质。