小麦多酚氧化酶(PPO)活性的SSR标记筛选与验证

小麦多酚氧化酶(PPO)活性是引起面条和面团储存期间颜色褐变的主要因素。发掘可应用于籽粒PPO活性辅助选择的分子标记,将有助于小麦面粉颜色性状的遗传改良。本研究选用来自全国不同麦区的203份冬小麦品种,验证SSR(simplesequencerepeat)引物Xgwm312的PCR扩增片段大小与籽粒PPO活性的关系。结果表明,198bp扩增片段的有无同籽粒PPO活性大小密切相关,该片段的出现通常意味着籽粒PPO活性较高。Xgwm312可应用于籽粒PPO活性的分子标记辅助育种。

葡萄多酚含量和多酚氧化酶(PPO)活性与组培苗生根关系的初步研究

研究测定了葡萄属10个种(品种)组培苗的多酚含量和多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)的活性,对其与组培苗的生根指数进行相关性分析,并建立生根指数与多酚含量、多酚氧化酶的多项式回归方程。结果表明:不同种(品种)间多酚含量和PPO活性有显著性差异;多酚含量和PPO活性相关性显著,PPO活性和生根指数不相关,而多酚含量与生根指数呈显著负相关;从回归方程可以看出,PPO活性对生根指数的作用是非线性的,多酚含量对生根指数的作用是线性的,这说明多酚含量对组培苗生根的直接作用很大,PPO活性通过多酚含量间接影响组培苗生根而且直接作用较小。

野生大豆接种大豆疫霉根腐病菌后多酚氧化酶(PPO)活性变化

以8个对黑龙江省大豆疫霉菌1号优势生理小种抗感性不同的野生大豆为材料,对接种大豆疫霉菌游动孢子后野生大豆根、茎、叶中多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性变化情况进行了初步研究。结果表明:抗病野生大豆根和叶中PPO活性在整个病程均比相应对照增加,茎中PPO活性在病程的大部分阶段高于对照,且根中PPO活性高于茎和叶的PPO活性增幅;感病野生大豆根和叶中PPO活性在病程的大部分阶段低于对照。

小麦多酚氧化酶(PPO)活性的基因型、环境及其互作效应的分析

选用 16个有代表性的小麦品种 (系 ) ,分别在山东 8个地区进行小麦多酚氧化酶 (PPO)活性的基因型与环境效应分析。结果表明 ,在随机效应中 ,小麦籽粒PPO活性的品种与试点互作效应最为显著。在对面团白度性状进行选择时 ,既要选择多酚氧化酶 (PPO)活性低的品种 ,又要注意选择在PPO积累低的地区种植 。

普通小麦多酚氧化酶活性的QTL分析

多酚氧化酶 (polyphenoloxidase ,PPO)是引起面团 (片 )颜色褐变的主要原因。利用 12 2对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和 10对AFLP引物组合 ,分析了中优 95 0 7×CA96 32的 71个DH系的基因型 ,构建了由 173个位点组成的遗传连锁图 ,在小麦 2 1个连锁群上覆盖 2 881cM。将该群体种植于 3个环境 ,采用复合区间作图法 (CIM)进行了PPO活性的QTL分析。结果表明 ,控制籽粒PPO活性的主效QTL有 2个 ,分别位于染色体 2AL和 2DL上 ,贡献率分别为 37 9%～5 0 0 %和 2 5 0 %～ 2 9 1%。所有QTL都来自高PPO活性亲本中优 95 0 7。讨论了通过遗传途径降低PPO活性及利用分子标记辅助育种的可能性。

基因型和地点对小麦品种面粉多酚氧化酶活性的影响研究

试验对1999年度种植在长江中下游11个代表性试点的22个小麦主栽品种进行了面粉多酚氧化酶(PPO)活性影响因素研究。结果表明,基因型、环境及其互作对PPO活性的影响达到1%显著水平。面粉L*值与PPO活性呈1%显著负相关,r值为-0.55,容重和淀粉糊化品质指标与PPO活性呈5%或1%显著负相关,籽粒硬度、面粉b*值、沉降值以及吸水率、稳定时间与PPO活性呈5%正相关,r值分别为0.57、0.69、0.46、0.42和0.46,而千粒重、籽粒直径、出粉率、灰分和蛋白质含量以及面团拉伸特性与PPO活性相关不显著。

小麦低多酚氧化酶活性品种资源的筛选

为了研究中国小麦品种资源多酚氧化酶（PPO）活性的变异，并筛选稳定的低PPO活性种质资源，于2003～2004和2004～2005年度分别种植131份小麦品种及资源，采用全麦粉法测定了其PPO活性。结果表明，其两年PPO活性相关极显著，r=0．839。根据STS01和PP018两个标记位点共同出现的变异情况，将供试品种分为4种基因组合类型，即H1H2、L1H2、H1L2、L1L2。检测结果表明，中国大面积种植的一些小麦品种PPO活性差异很大，说明遗传改良具有很大的潜力。最终筛选出了渝02321、宁麦9号、02P157、02Y151、34-th195、宁0076、鄂麦19等23个L1L2型低PPO活性品种资源。

长春花感染黄龙病菌多酚氧化酶基因的表达及活性分析

【目的】分析长春花Catharanthus roseus受黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus侵染后多酚氧化酶(PPO)基因的表达及活性变化。【方法】根据不同作物多酚氧化酶基因PPO序列的相似性,筛选出长春花多酚氧化酶基因Pw PPO引物,PCR扩增得Pw PPO基因片段,运用qRT-PCR和生理生化方法分析长春花嫁接黄龙病芽后,不同时间长春花叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达量和酶活性变化。【结果】长春花受黄龙病菌侵染后,叶、主茎和根中Pw PPO基因的表达分别在嫁接后30、35和40 d上调表达4.23、12.64和33.80倍,不同组织中Pw PPO基因上调表达的时间和幅度不同。染病长春花的叶、主茎和根中PPO活性分别在嫁接后30、35和45 d为对照的2.87、2.10和1.89倍。【结论】Pw PPO基因表达量与PPO活性成正比,与长春花抵抗黄龙病菌侵染的能力密切相关。

鸭梨果肉多酚氧化酶的活性研究与纯化

对鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd.)果肉多酚氧化酶的活性进行研究并对其进行纯化。以鸭梨果肉为试材,采用邻苯二酚为底物测定氧化产物的方法,就pH值、温度、热稳定性、抑制剂、不同成熟期及果肉不同部位等因素对PPO活性的影响进行了研究;酶粗提液经30%硫酸铵沉淀去杂和80%饱和度硫酸铵析出、Sephadex G200柱层析及HiPrepTM16/10 QXL离子柱层析等步骤进行了纯化,经SDS-PAGE进行了验证。结果表明:鸭梨果肉中的PPO最适pH值为6.4;最适温度为25℃;20～25℃时热稳定性较高;不同成熟期的活性不同;34 mmol/L的NaCl为较好的抑制剂;果肉近果心处活性最高,中部活性最低。经纯化,获得均一的PPO,分子量约43 kD。为鸭梨果肉PPO的性质研究以及控制梨果PPO酶促褐变提供了依据。

烟草中多酚氧化酶的生理生化特征及其活性控制的研究

对烟草叶中的多酚氧化酶(PPO)进行了部分纯化,对比了叶中PPO在苗期和田间的活性差异,研究了其活性变化规律,发现生长旺盛期PPO活性高于其他时期.研究了烟叶在不同水势条件下PPO活性变化规律,发现水势过高、过低,PPO活性均较低,在-872.78kPa水势条件下,PPO活性最高,所以细胞中的含水量是影响PPO活性的因素之一.研究了PPO在35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃和75℃等烘烤温度条件下的热敏感性,发现:酶的最适反应温度为35℃;温度由35℃升至75℃,活性逐渐下降,在每一温度下保持5min,活性趋于稳定.用回归法得出了烟叶中PPO的下降百分数与温度之间的关系式.用双倒数作图法比较了NaDiCa、EDTA、巯基乙醇和硫脲4种常用抑制剂对烟叶中PPO活性的抑制强度,结果表明:同一浓度下它们对PPO的抑制强度依次递减,而NaDiCa抑制效率明显高于其他3种抑制剂;CuCl2可以促进PPO活性,用回归法得出了活力增加百分数与二价铜离子浓度的关系式.

甘薯中多酚氧化酶活性的测定及褐变控制

甘薯加工过程中极易产生酶促褐变。本文采用分光光度法,研究了甘薯组织中不同部位多酚氧化酶(PPO)的活性，以及PPO的最适pH值、最适温度、热稳定性等特性。确定其最适pH值范围为3.0～3.5和6.0～7.0,最适温度为15℃。在此基础上,考察了抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸钠对PPO的褐变抑制效果。

Na_2S_2O_3和柠檬酸处理对康定木兰一年生枝多酚氧化酶活性的影响

以康定木兰一年生枝条为实验材料,采用不同浓度的Na2S2O3溶液和柠檬酸溶液对枝条进行处理,测定其多酚氧化酶(PPO)活性及其变化规律。结果表明:不同Na2S2O3和柠檬酸处理浓度均对康定木兰枝条PPO活性具有抑制作用,其中1.0g·L-1 Na2S2O3和0.2g·L-1柠檬酸处理对康定木兰枝条中PPO活性的抑制效果最佳;随着处理时间的增加,PPO活性亦呈现先下降后上升的趋势,处理6h时的抑制作用最强。综合来看,1.0g·L-1 Na2S2O3或0.2g·L-1柠檬酸溶液处理6h对康定木兰枝条PPO活性的抑制效果最好。

桉树连作对土壤多酚氧化酶活性及酚类物质含量的影响

研究不同连栽代次巨尾桉人工林(第一代为2年生和5年生,第二代为2年生)土壤多酚氧化酶活性和酚类物质含量的变化规律,并分析两者空间分布以及相关性。结果表明:(1)林间土壤多酚氧化酶活性高于根区,并随着连栽年限增加呈上升趋势。(2)总酚、复合性酚含量根区土壤高于林间土,并随着连栽年限增加而降低,证明桉树连栽短期内没有造成酚类物质的积累;水溶性酚含量林间土高于根区土,随连栽年限增加而增加,但其含量较低,未达到毒害程度;在无土壤酚类物质来源情况下,水溶性酚和复合态酚均发生消解,含量下降。(3)土壤多酚氧化酶活性与总酚、复合性酚呈显著负相关,跟水溶性酚呈极显著正相关,肯定了多酚氧化酶对酚类物质的降解作用。多酚酶活性和酚类物质皆与土壤pH值有较显著的相关性,两者受土壤pH值影响较大。

我国冬小麦品种多酚氧化酶活性的遗传变异及其与品质性状的相关分析

PPO及其相应底物是面条贮存期间 (或挂面干燥过程中 )颜色褐变的主要原因。本试验对我国 16 4份冬小麦品种的籽粒PPO以及 83份主栽品种的面粉PPO进行了筛选 ,研究了基因型、环境及其互作对籽粒及面粉PPO活性的影响 ,同时探讨了PPO活性与其他品质性状的关系。结果表明 ,我国冬小麦品种间PPO活性变异较大 ,籽粒PPO变化范围1 93～ 12 .0 0A475/gmin-1× 10 3 ,面粉PPO变化范围 0 .2 2～ 3.74A475/gmin-1× 10 3 。基因型、环境及其互作对PPO活性的影响都达到极显著水平 ,除软麦面粉外 ,基因型对小麦PPO活性的影响大于环境。面粉PPO活性与面粉白度及 2 4h面团颜色呈显著负相关 ,r值分别为 - 0 .5 0和 - 0 .5 9;容重、千粒重、籽粒硬度、出粉率通过改变面粉中麸皮含量 (主要影响PPO含量 )而影响面团颜色 ,而蛋白质及淀粉特性则通过影响PPO活性的表达导致品种间面团颜色变化的差异。

凡纳滨对虾血蓝蛋白酚氧化酶活性的研究

试验结果表明,凡纳滨对虾血蓝蛋白在胰蛋白酶诱导下可表现出一定的酚氧化酶活性,与对照组相比,其酚氧化酶活力单位显著上升。同时,其活性可被D-半乳糖、α-葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、甘露醇和N-乙酰神经氨酸不同程度地抑制,其抑制率分别为67%、100%、33%、33%、67%和100%。血蓝蛋白与胰蛋白酶孵育后经SDS-PAGE分析和L-Dopa显色,其75 kDa单体呈明显的棕褐色,添加抑制剂N-乙酰神经氨酸之后,其显色强度显著减弱。由此进一步证实凡纳滨对虾血蓝蛋白在胰蛋白酶诱导下确实具有酚氧化酶活性,其活性可被不同的糖所抑制,其发挥活性的单体为75 kDa单体。

转基因纯合四倍体马铃薯多酚氧化酶活性及同工酶谱的变异

选择14个已插入反义PPO基因的纯合四倍体马铃薯“GD-9-qc”系列,进行叶片、微型薯PPO活性检测和同工酶分析。结果表明,不同品系间的叶片、微型薯PPO活性存在极显著差异,其中2个品系的叶片及8个品系的微型薯PPO活性明显低于对照;供试转基因品系间的叶片PPO同工酶谱带的颜色深浅表现差异,所示结果与PPO活性检测基本一致;而不同品系间微型薯PPO同工酶谱带除颜色表现不同外,其中4个品系的同工酶主带消失,推测是由反义PPO基因直接抑制的结果。此外,在某些品系中,叶片与微型薯PPO活性增减趋势不同。实验获得了叶片PPO活性较高、块茎PPO活性低的目标转基因品系。

茶树扦插生根过程中3种氧化酶活性及多酚含量变化研究

对3个国家茶树品种扦插生根情况以及扦插过程中3种氧化酶活性和茶多酚含量变化进行研究。结果表明,不同品种间扦插繁育能力存在差异,扦插成活率排序为:皖茶91>舒茶早>石佛翠。在扦插过程中,PPO活性均呈上升→下降→上升趋势,扦插15 d时达到高峰且皖茶91高于舒茶早和石佛翠;POD活性与扦插生根呈负相关,除石佛翠呈上升趋势外,其他2个品种均先降后升;IAAO活性除石佛翠基本无变化外,其他2个品种均呈上升→下降→上升趋势,皖茶91变化幅度比舒茶早大;这3种氧化酶与茶树扦插成活率具有明显的相关性。插穗叶片中茶多酚含量的增加也有利于插穗成活率的提高。

超高压处理对多酚氧化酶活性的影响

研究了超高压中温协同处理对砀山梨汁中多酚氧化酶活性的影响,实验压力为0.1～500MPa,温度为20～60℃。此外,考察了不同pH值(3～7)和保压时间(2～34min)超高压处理对酶活性的影响。实验结果分析表明:在处理温度为50℃、保压时间为10min和梨汁pH值为5的条件下,200～300MPa处理梨汁时多酚氧化酶被激活,活性表现最高;500MPa时酶的活性下降到75.3%。协同温度为30℃处理梨汁时,酶的活性反而增大;30℃以后,酶活性随温度升高而迅速降低;有效协同高压处理的温度为40℃。随着保压时间的延长,梨汁中过氧化物酶的活性减小;18min以前下降速度较快些,之后下降速度变缓。pH在5～6之间,酶的残留活性最大;pH值为6时,梨汁中多酚氧化酶最为耐压。

苹果果实酶促褐变底物及多酚氧化酶活性的研究

以5个苹果品种为试材,研究了果实的褐变度,绿原酸、儿茶素和表儿茶素含量及多酚氧化酶(PPO)对不同底物的活性。结果表明,‘富士’果实褐变度最高,其次为‘新红星’,‘金冠’最低。3种酚类物质总量新红星和富士最高,金冠最低。儿茶素仅在‘乔纳金’和金冠果实中检测到少量。富士果实绿原酸含量显著高于表儿茶素,新红星和‘王林’表儿茶素含量显著高于绿原酸。以绿原酸为底物,PPO活性新红星最高,其次是富士和金冠,王林最低。以表儿茶素为底物,富士、乔纳金和王林PPO活性显著高于金冠和新红星。以儿茶素为底物,王林PPO活性最高,其次是富士,新红星最低。

植物多酚氧化酶及其活性特征的研究进展

对植物就多酚氧化酶类型、细胞和组织中的定位、生理功能、酶活性的影响因素等方面的近年来的研究成果进行了总结。