扁荚山黧豆对NaCl胁迫的形态和生理响应

为了分析土壤盐渍化对扁荚山黧豆(Lathyrus cicera L.)生长发育的影响及其耐盐的生理机制,利用梯度浓度NaCl对扁荚山黧豆种子的萌发期及幼苗期进行了胁迫处理,统计幼苗形态对NaCl胁迫的响应,检测SOD等抗氧化酶活性及脯氨酸等渗透调节物质含量。结果表明:不同浓度的NaCl均可限制扁荚山黧豆的种子萌发率和幼苗生长,其耐受NaCl的浓度阈值介于100~150 mmol/L之间;APX、POD、PPO和SOD是扁荚山黧豆应对NaCl胁迫的主要抗氧化酶类,使活性氧的积累与清除处于稳态;在100 mmol/L NaCl处理条件下,地上部的脯氨酸可能向根部进行了转运;通过地上部与根部的协同作用,增加扁荚山黧豆的盐耐受性。POD、SOD等抗氧化酶活性和脯氨酸、MDA含量等7个生理指标之间呈显著相关性,共同响应NaCl胁迫并维持了扁荚山黧豆的正常生长。

山黧豆AAE超家族基因鉴定及LsAAE3的酶活检测

【目的】三七素(β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸,β-ODAP)是山黧豆、三七等物种中的神经活性物质,其生物合成与草酰辅酶A密切相关。研究基于全基因组鉴定山黧豆草酰辅酶A合成酶的编码基因,为β-ODAP生物合成的调控研究奠定基础。【方法】用AMP结合结构域隐马尔科夫模型在山黧豆基因组中鉴定酰基激活酶超家族(acyl-activating enzyme superfamily,AAE)基因,在此基础上,克隆山黧豆草酰辅酶A合成酶基因LsAAE3,用多序列比对、原核表达及酶活检测等方法分析LsAAE3基因功能。【结果】山黧豆中至少存在22条AAE家族基因;系统发育分析表明:LsAAE3与拟南芥AtAAE3等聚为一支,隶属于酰基辅酶A合成酶家族。基因克隆及序列分析表明:LsAAE3基因cDNA全长为1566 bp;LsAAE3和AtAAE3的保守结构域类似,均含有AMP结合位点、CoA结合位点及AAE保守结构域。SDS-PAGE检测表明所获融合蛋白条带单一,大小在56 kD左右;用His标签抗体进行Western blot分析发现,诱导后和纯化的融合蛋白均能检测到特征条带,说明所获融合蛋白为LsAAE3。体外酶活检测表明:LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,其活性发挥依赖于ATP、Mg^(2+)。【结论】研究在全基因组水平鉴定山黧豆AAE超家族基因,并验证了LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,为进一步分析山黧豆LsAAE3在β-ODAP生物合成过程中的功能奠定基础。

山黧豆还田与氮肥减施对稻田土壤活性有机碳组分及酶活性的影响

为探明绿肥山黧豆(Lathyrus sativus)还田配施氮肥在改良土壤方面的效应,明确合适的绿肥配施氮肥比例,设置2×4双因素试验,研究绿肥的不同翻压量[15000(M_(1))、22500(M_(2))、30000(M_(3))、37500(M_(4))kg·hm^(−2)]和氮肥的不同施氮量[常规施氮量的60%(N_(1))和80%(N_(2))配比]对土壤活性有机碳库各组分、碳库管理指数和酶活性等指标的影响。结果表明:与常规施肥(CF)处理相比,翻压一定量的绿肥并配施减量氮肥能有效提升稻田总有机碳、活性有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量及碳库管理指数,提升效果随配施比例的不同存在差异,其中M_(4)N_(1)、M_(4)N_(2)处理提升效果最佳。在相同施氮水平下,有机碳各组分含量、碳库管理指数及总体酶活性均呈现出随翻压量增加而增加的趋势。与CF处理相比,翻压绿肥并配施氮肥对稻田土壤过氧化氢酶无显著影响(P>0.05),对纤维素酶、蔗糖酶和β-葡萄糖甘酶活性均具有显著影响(P<0.05)。总体酶活性均表现为M_(4)N_(2)>M_(4)N_(1)>M_(3)N_(1)>M_(3)N_(2)>M_(2)N_(1)>M_(2)N_(2)>M_(1)N_(1)>M_(1)N_(2)>CF>CK处理。各有机碳组分之间具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性,β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与土壤活性有机碳各组分均呈正相关关系(P<0.05)。对土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活性影响因素的灰色关联度综合分析结果表明,60%氮肥+37500 kg·hm^(−2)绿肥模式的综合评价效果最好。

山黧豆毒素ODAP的生物合成及与抗逆性关系研究进展

有关山黧豆毒素ODAP的生物合成途径的前体物和合成程序已经证实,但其关键合成酶尚未分离与鉴定,因而无法克隆相应基因和利用反义RNA技术以控制其生物合成。研究表明,利用相应的抑制剂控制ODAP生物合成前体物可降低ODAP的积累量。山黧豆中ODAP含量与其抗逆性之间密切相关,这与其能有效地清除山黧豆中.OH自由基有关,外源ODAP处理获同样效果。此外,因ODAP既是含氮化合物,又是游离氨基酸,极易溶于水,可在逆境胁迫下与脯氨酸和多胺一样大量而迅速地积累,推测它也可能作为细胞渗透调节物质和防脱水剂,并在氮代谢和能量代谢方面起重要作用。对今后该领域的重点研究方向也进行了探讨。

绿肥山黧豆在四川省的生产与应用现状

山黧豆营养丰富、适应性强、生物产量高、分布广泛,是不可多得的肥、饲、粮作物,具有较好的经济、社会、生态效益。在新形势下,农业产业结构不断调整,绿肥作为有机肥源作用日益突出。本文综述了四川省绿肥山黧豆的发展历程、高产栽培和利用技术、生产应用模式、应用前景,以期将其应用于现代农业生产中,对进一步加快四川省生态文明建设和助力乡村振兴有着积极意义。

山黧豆作为饲料资源的研究进展

山黧豆具有耐寒、耐旱、耐贫瘠等优良生产性状,营养丰富,可作为干旱半干旱地区潜在的饲料资源。动物长期饲喂山黧豆会引起山黧豆中毒,导致下肢瘫痪或死亡,这限制了山黧豆的开发利用。文章综合论述了山黧豆的饲料品质、毒素以及饲养效果,为山黧豆的进一步研究提供依据,以期探讨山黧豆作为一种蛋白质饲料资源的应用前景。

聚酰胺薄膜层析和荧光分析法定量测定林生山黧豆体内2，4－二氨基丁酸

聚酰胺薄膜层析和荧光分析法定量测定林生山黧豆体内２，４－二氨基丁酸＊沈黎明王劲霍长河李晓薇（北京农业大学生物学院，北京１０００９４）ＱＵＡＮＴＩＴＡＴＩＶＥＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮＯＦ２，４┐ＤＩＡＮＩＮＯＢＵＴＹＲＩＣＡＣＩＤＩＮＬＡＴＨＹＲＵＳ...

中国一新记录亚种——多褶果黧豆(豆科)

作者在给中国科学院植物研究所生态室鉴定标本时 ,发现一西藏新记录属———黧豆属(MucunaAdans.) ,所鉴定标本是多褶果黧豆Mucunahainanensisssp .multilamellataWilmot-Dear,为一中国新记录亚种 。

干旱条件下两种山黧豆气孔特性及种子ODAP,粗蛋白和淀粉积累的研究

对干旱条件下永寿山黧豆(YS)和定西山黧豆(DX)的气孔特性、光合特性和种子物质的积累进行了研究.结果表明,干旱使两种山黧豆气孔密度(SD)显著升高,同时显著减小气孔开度(SA),SA在30%以上的气孔所占的比例显著减小,而气孔阻力(r)却显著增加;;干旱条件下,两种山黧豆的光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)均较正常水分条件下的小,而叶片水平水分利用效率(WUE)却显著上升;;干旱使两种山黧豆种子千粒重降低,而种子ODAP,粗蛋白和淀粉含量均有一定程度增加.相比之下,干旱更严重地影响了YS的SD,SA,r,Pn,E以及种子ODAP含量,而更显著地提高DX的WUE和种子粗蛋白、淀粉含量.分析认为,干旱通过影响气孔密度和开度而影响光合速率、蒸腾速率和水分利用效率;;干旱也增加了气孔阻力,而气孔阻力的增加大幅度地减小了蒸腾速率;;光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的变化最终影响种子千粒重以及种子ODAP,粗蛋白和淀粉等物质的积累;;DX可能较耐旱,水分亏缺对YS的影响较DX大.

五脉山黧豆开花动态及有性繁育系统的研究

观测了五脉山黧豆的开花动态,并用杂交指数(OCI)、花粉-胚珠比(P/O)方法测定了其有性繁育系统类型。结果表明,五脉山黧豆的花期持续45 d左右,盛花期为6月下旬左右。开花的日动态呈明显的双峰现象,2峰分别在8:00-11:00和14:00-15:00时出现。五脉山黧豆的杂交指数(OCI)=3,繁育系统为自交亲和,有时需要传粉者;花粉-胚珠比(P/O)=2 286.21,为兼性异交。得出其繁育类型为混交繁育系统,即自交和异交并存。五脉山黧豆的传粉系统不完善和虫害是结实率低的主要原因。

山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术的建立

以山黧豆叶片为材料,比较分析了蛋白质的不同提取方法,在此基础上着重于样品制备.对IPG胶条的选择,第一向等电聚焦和第二向SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的电泳程序及参数、染色方法等相关技术进行了比较和条件优化.结果显示:采用TCA-丙酮沉淀法提取蛋白质,裂解液中加入Tris-base作为蛋白酶抑制剂,等电聚焦电泳时延长低电压的电泳时间(30 V1、2 h,500 V1、h,1 000 V2、h)以促进盐离子泳出的方法对山黧豆叶片蛋白质进行双向电泳,并用考马斯亮蓝和银染复合染色法进行凝胶染色,能够获得蛋白点清晰的双向电泳图谱,说明用优化后的方法建立起的山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术,蛋白质样品制备质量好,电泳分辨率高,完全适合于进一步的蛋白质组学研究.

山黧豆抗逆性研究进展

山黧豆是一种栽培历史悠久、种植广泛的豆科作物,具有很高的蛋白质含量和极强的耐旱能力,因而成为一些干旱、贫困和人口众多地区的主要饲料和粮食作物,且被考虑作为可持续发展农业的模式作物。随着人类对粮食、蛋白质和新型食物资源需求的日益增长,山黧豆的研究引起了世界各国学者的重视。该文对国内外近年来有关山黧豆在干旱、盐、重金属及生物胁迫下抗逆性方面的研究进展作了概述,同时简要介绍了山黧豆与干旱相适应的形态特征,并对亟需重点研究的几个方向作了展望。

水分胁迫下山黧豆中ABA及ODAP的积累研究

用PEG、PEG +ABA、ABA分别处理 15d龄的山黧豆幼苗 ,取其叶片为实验材料 ,测定内源ABA、O DAP、MDA和H2 O2 含量以及几种抗氧化酶活性 ,结果表明 ,与对照相比处理材料叶片中ABA和ODAP含量显著增加 ;外源ABA的加入降低了PEG胁迫引起的MDA和H2 O2 含量的增加 ,延缓了PEG胁迫引起的CAT活性的衰减 ,提高了GR活性 .用外源ABA长时间处理山黧豆 ,发现叶片中ABA含量显著增加 ,随后出现ODAP的积累 ;ABA处理初期 (0～ 3d)对叶片中活性氧代谢影响不大 ,随着ABA处理时间的延长 (7～ 15d) ,可引起叶片中SOD、POD、CAT、GR活性的降低 ,MDA、H2 O2 含量的增加 ,表明ABA确实可促进ODAP的积累 .

低毒山黧豆的筛选,毒素分析及毒理学研究

本文对国内收集的65个山黧豆样品进行了连续3年的引种并对其毒素(BOAA)及农业生产性状进行了多方面考察.筛选出5个具有低毒(BOA<A<0.3%)且生产性状优良的山黧豆样品.动物毒性实验表明,长期饲喂大剂量高毒山黧豆可引起神经性中毒症状,而低毒样品未发现明显的异常现象.

家山黧豆及其毒素ODAP的研究

家山黧豆作为人类的食物及动物的饲料,最早可追溯到新石器时代.长期以来,因其营养丰富,具有耐旱、耐寒等优良生产性状,广受世界各地的青睐.特别是在大旱年份,在其它粮食作物绝收的情况下,仍有较好的收成,因此,被视为干旱及半干旱地区首选的优良作物.但由于其含有毒素β-ODAP,使山黧豆的种植受到限制.近年来,由于人类对肉质品的量与质的多元化的需求,家山黧豆这一潜在的、丰产的、高营养的豆科作物,已引起各国学者的广泛关注.从家山黧豆在植物学、遗传学、分子生物学、生态学、营养学、山黧豆中毒、毒理学、毒素ODAP、ODAP的分析方法、ODAP的生物合成途径、养殖业等几个方面的研究进展作了简要综述.

C^(6+)重离子对山黧豆种子的诱变效应

本实验探讨了C^(6+)重离子对山黧豆种子的诱变效应,结果发现,C^(6+)重离子对山黧豆种子的萌发率、成苗率、幼根及幼苗生长速度有着显著的影响,而且辐照剂量与效应呈明显正相关,此外,与^(60)Co-γ射线相比,C^(6+)重离子不仅诱导形成了较高的有丝分裂畸变率,而且还能在所用剂量的低中级剂量范围内(10~2—10~5P/cm^2)产生较宽广的畸变谱,表明C^(6+)重离子照射有可能在辐射损伤较小的情况下产生有用突变。文章还推论了C^(6+)重离子在山黧豆无毒或低毒品系的诱变育种中可能采用的剂量范围。

水分胁迫对山黧豆萌发中蛋白质和游离氨基酸的影响

对山黧豆 (L athyrus sativus)进行不同浓度 PEG胁迫处理 ,研究水分胁迫对山黧豆种子萌发过程中蛋白质和游离氨基酸的影响。结果表明 ,水分胁迫能导致山黧豆根芽和子叶可溶性蛋白质含量增加 ,非可溶性蛋白质分解受到抑制 ;子叶游离氨基酸含量降低 ,而根芽游离氨基酸含量增高 ,尤其是丙氨酸、异亮氨酸、脯氨酸和精氨酸。随着种子萌发时间的延长 ,根芽 β- ODAP含量逐渐增加 ,而子叶 β- ODAP却降低 ;在水分胁迫下子叶和根芽

山黧豆根系对H_2O_2诱导氧化胁迫的生理应答

以水培7d苗龄的山黧豆幼苗为材料,向水培溶液中施加不同浓度H2O2处理山黧豆幼苗24h,分析山黧豆根系受氧化胁迫的程度与抗氧化系统的应答特征,以揭示山黧豆对氧化胁迫的耐受机制。结果显示:(1)随外源H2O2处理浓度的不断增加,山黧豆幼苗侧根的数目无显著变化,而其根的鲜重则显著降低。(2)同时,根系组织的内源H2O2染色范围和程度显著增高,但根尖区域始终保持较低水平的H2O2;相反,O-·2染色范围和程度明显减少,根尖区域却始终保持较高水平的O-·2。(3)同期根系抗坏血酸(ASC)含量及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均表现出了先升高后降低的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)一直表现为持续上升的趋势。研究表明,在外源H2O2胁迫条件下,山黧豆根系O-·2的积累可能与其生长和活力呈正相关,而根系H2O2的积累则与其受氧化胁迫程度呈正相关;低浓度的H2O2处理可以提高山黧豆抗氧化系统对体内活性氧的清除能力。

山黧豆中α—及β—草酰二氨基丙酸相对含量的电泳测定及分离

本文用电泳扫描法对国内一些山黧豆样品中α—及β—草酰二氟基丙酸的相对含量进行了测定井改进了二者的分离方法.