滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析

【目的】4-香豆酰-CoA连接酶(4CL)作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一,对花青素合成起着重要作用。探究滇水金凤4CL基因(命名为Iu4CL)对滇水金凤花色调控的分子机理,为其花色调控及花色育种提供参考依据。【方法】以滇水金凤为材料,采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4基因,并对其生物信息学进行分析;通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色(白色、粉色、红色和深红色)及其4个不同花发育时期(花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4)中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1620、1653、1698、1638 bp,分别编码539、550、565、545个氨基酸;其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子,Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明,Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4为稳定蛋白,Iu4CL3为不稳定蛋白;4个基因均为无信号肽疏水性蛋白;Iu4CL2有3个跨膜结构,其余3个基因均不存在跨膜结构;Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高;且Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中,而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中,推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达,其中Iu4CL1和Iu4CL3基因在白色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高;Iu4CL2基因在红色花器官S3(盛花期)阶段表达量达到顶峰;Iu4CL4基因在深红色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高。【结论】Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥重要作用。

石化加氢装置典型腐蚀与防护

通过典型腐蚀案例和腐蚀介质分布分析,总结了石化加氢装置的腐蚀规律,主要腐蚀类型有:反应流出物系统NH_(4)Cl结晶及垢下腐蚀、NH_(4)HS冲刷腐蚀、HCl露点腐蚀、循环氢脱硫塔和汽提塔湿H_(2)S腐蚀等。明确了加氢装置各类典型腐蚀机理的关键影响因素,并针对性地从设备及管线选材、操作优化和腐蚀监检测等方面提出了腐蚀防护措施,对降低设备、管线腐蚀风险,保证加氢装置长周期安全运行具有很好的指导意义。

茶树4CL基因家族的全基因组鉴定及表达分析

4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)是茶树苯丙烷代谢途径的核心酶,是类黄酮和木质素生物合成的关键酶,对茶树抗胁迫及茶叶品质形成有重要作用。研究通过生物信息学分析,从‘黄棪’和‘铁观音’茶树中分别鉴定出8个和9个4CL基因家族成员,命名为HD-Cs4CL1~8和TGY-Cs4CL1~9。系统发育分析将其分为A和B两组,A组中第Ⅰ亚家族的HD-Cs4CL3、HD-Cs4CL7、TGY-Cs4CL2和第Ⅱ亚家族的HD-Cs4CL2、TGY-Cs4CL5可能分别参与木质素和类黄酮合成。启动子顺式元件分析表明4CL基因中存在大量与植物发育、激素和胁迫响应相关的顺式作用元件。不同组织转录组数据分析表明,Cs4CL基因在茶树特定发育时期具有重要作用。实时荧光定量检测表明,HD-Cs4CL6和HD-Cs4CL8在GA、MeJA、ABA、低温和干旱处理下表达量均显著上调;HD-Cs4CL7在ABA处理和干旱处理下表达量上调,HD-Cs4CL2和HD-Cs4CL3在ABA处理下表达量上调。研究为进一步探究茶树4CL基因家族参与响应多种环境的生物学机制提供参考。

剑叶龙血树4CL基因的克隆及其功能预测

目的:对剑叶龙血树4CL家族基因进行克隆及功能预测,筛选出可能参与黄酮类生物合成相关的4CL基因,为深入阐述龙血竭的形成机制奠定基础。方法:在前期转录组测序数据的基础上,初步筛选4CL家族基因,并对其进行基因克隆及功能预测,筛选可能与黄酮类及木质素类化合物合成相关的4CL基因;以剑叶龙血树组培苗为研究对象,对其进行过氧化氢、茉莉酸、水杨酸等胁迫处理,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)分析不同胁迫处理条件下4CL基因的相对表达变化规律。结果:在剑叶龙血树转录组数据库中共注释得到6个4CL基因并成功完成其基因克隆;其中3个基因(Dc4CL1、Dc4CL2和Dc4CL3)在龙血竭形成过程中呈现差异表达,Dc4CL1基因和Dc4CL2基因的表达模式与木质素类化合物生物合成的关键酶基因表达变化趋势一致,而Dc4CL3基因的表达模式与黄酮类化合物生物合成的关键酶基因表达变化趋势一致;系统发育分析结果显示,Dc4CL1和Dc4CL2属于Ⅰ类4CL基因,而Dc4CL3基因属于Ⅱ类4CLs基因;胁迫处理结果显示,Dc4CL均有差异性表达变化,其中Dc4CL3基因的相对表达量显著高于其他Dc4CL基因。结论:对龙血竭形成过程中起关键催化作用的4CL基因进行初步的筛选,其中Dc4CL1基因和Dc4CL2基因(Ⅰ类)可能主要参与木质素类化合物的生物合成,Dc4CL3基因(Ⅱ类)可能是龙血竭形成过程中黄酮类化合物生物合成的关键催化酶基因。

胡萝卜4CL基因家族的鉴定及分析

旨在全基因组水平上鉴定胡萝卜4CL基因,揭示该基因家族成员的理化性质、系统进化、基因结构、组织表达模式及胁迫响应情况,为胡萝卜4CL的功能研究和利用奠定基础。基于AMP结合结构域(PF00501)的隐马尔可夫模型文件,利用HMMER软件对胡萝卜蛋白质数据库进行检索,获得胡萝卜4CL基因(命名为Dc4CL);利用ProtParam分析Dc4CL的理化性质;利用MEGA6对Dc4CL进行系统进化分析;使用GSDS2.0、MEME分析Dc4CL的基因及蛋白结构;利用荧光定量PCR技术对Dc4CL的组织表达模式及胁迫响应情况进行研究。结果表明,胡萝卜基因组中存在12个4CL基因,分别为Dc4CL1~Dc4CL12。Dc4CL基因开放阅读框(ORF)长度为1350~3363 bp,编码蛋白质长度为449~1120 aa,编码蛋白的分子质量和等电点分别为48.92~123.73 ku和5.34~8.82。系统进化分析表明,Dc4CL与其他来自水稻、拟南芥、二穗短柄草、高粱、大白菜的4CL蛋白可分为两个类群。结构分析表明,Dc4CL基因外显子数目为4~11个,其蛋白序列中均含有BoxⅠ(SSGTTGLPKGV)和BoxⅡ(GEICIRG)两个保守序列。荧光定量PCR结果表明,Dc4CL3、Dc4CL12在胡萝卜叶片及肉质根中均有表达,而Dc4CL8主要在叶片中表达,盐胁迫和低温胁迫均使Dc4CL3、Dc4CL8、Dc4CL12的表达降低。总之,胡萝卜的12个Dc4CL基因在影响4CL蛋白功能的关键位点处具有保守性,而在其他位置上存在一定的差异,且部分成员在逆境胁迫应答过程中可能发挥了一定的作用。

不同温度下三元体系NH_(4)H_(2)PO4-NH_(4)Cl-H_(2)O的相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH_(4)H_(2)PO4-NH_(4)Cl-H_(2)O在303.15、323.15、333.15和343.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射法相结合鉴定了平衡固相组成,绘制了该三元体系在不同温度下的平衡相图。结果表明:该体系在各温度下的相图中都包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。采用Pitzer-Harvie-Weare模型对实验数据关联计算,计算值与实验值的平均相对偏差(RAD)和均方根差(RMSD)最大分别为3.18和0.98,实验值与计算值吻合。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的热力学数据。

考虑转化率的亚硝酸钠与氯化铵体系反应动力学

针对现有未考虑反应物转化率的NaNO_(2)/NH_(4)Cl反应动力学方程难以有效预测生热/生氮气情况的问题,运用实验测试分析方法探究氮气生成反应的H^(+)浓度界限、反应转化率及其变化规律;采用灰色关联分析法研究各因素的影响程度;利用牛顿-拉斐逊迭代方法计算引入反应转化率的反应动力学参数,探讨生热/生氮气反应的预测方法。结果表明:NaNO_(2)/NH_(4)Cl体系氮气生成反应的H^(+)浓度界限为c_(H^(+))≤0.0225 mol/L(或pH≥1.65),且氮气生成反应转化率随着反应物和H^(+)浓度的增大,温度的升高而增大,其关联性最高的反应物浓度的关联度为0.8;考虑反应转化率的NaNO_(2)/NH_(4)Cl体系反应动力学方程为dηd t=4.74×10^(4)e^(-3389/T)c^(1.545)_(H^(+))c^(1.346)c_(0)(1-η)2.346或(1-η)^(-1.346)-1/1.346=4.74×10^(4)e^(-3389/T)c^(1.545)_(H^(+))c^(1.346)0_t,η<1,可有效、便捷地进行生热/生氮气反应预测。

氯盐品种及其浓度对西瓜生长与根系活力的影响

针对宁夏中部干旱带西瓜种植中长期采用含氯微咸水灌溉导致土壤中累积大量氯离子(Cl^(−)),抑制忌氯作物西瓜生长发育的问题,探索氯对西瓜的毒害机制,为安全利用含氯肥料及含氯微咸水、调控西瓜氯毒害提供理论依据。以金城5号西瓜为供试作物,通过水培试验,研究了不同氯盐品种(NaCl、NH_(4)Cl、CaCl_(2)、KCl)及其浓度对西瓜植株生物量、根冠比、根系丙二醛(MDA)含量、根系活力、根系Cl^(−)含量及NO_(3)^(-)含量的影响。结果表明,不同氯盐及其浓度对西瓜根系生长的影响均存在差异。相比不施氯对照,中浓度和高浓度(80 mmol/L和160 mmol/L)NaCl、NH_(4)Cl、CaCl_(2)、KCl处理的根系NO_(3)^(-)含量分别降低44.16%~47.95%和35.96%~49.62%,Cl^(−)含量分别增加0.71~1.34倍和1.24~1.86倍,地上、地下部鲜质量降低41.39%~57.78%、31.31%~44.73%和57.28%~72.13%、49.35%~67.38%,NaCl处理未显著影响MDA含量,其他氯化物处理MDA含量显著降低31.87%~45.05%和25.27%~28.57%;对于不同氯化物,NaCl处理较其他氯化物处理加重氧化损失,NH_(4)Cl处理在一定程度上促进Cl^(-)吸收,中浓度CaCl_(2)处理下的西瓜根系活力较其他氯化物显著增加41.18%~104.17%,地下部干质量较其他氯化物增加36.00%~112.50%;相关分析表明,鲜质量和干质量与Cl^(−)和NO_(3)^(-)含量明显相关。可见,外源氯会通过增加根系Cl^(−)含量而减少NO_(3)^(-)含量,从而降低根系活力,抑制根系生长,并且伴随离子不同,氯对西瓜的抑制程度和机制不同。以CaCl_(2)和KCl作氯盐处理对西瓜根系生长的毒害作用小于NaCl和NH_(4)Cl处理。

NH_(4)Cl对Al_(2)O_(3)相变和形貌的影响

为研究NH_(4)Cl的掺量及煅烧温度对Al_(2)O_(3)相变及微观形貌的影响,在Al(OH)3粉体中引入不同质量分数的NH_(4)Cl,经不同温度煅烧得到Al_(2)O_(3)粉体样品。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行物相分析和颗粒形貌观察。结果表明,NH_(4)Cl的加入分别将γ-Al_(2)O_(3)相和α-Al_(2)O_(3)相的转化温度降低300℃和200℃~100℃,在有效促进Al_(2)O_(3)相转变的同时,大大提高了γ-Al_(2)O_(3)单相存在的温度区间。另外,NH_(4)Cl的引入对Al_(2)O_(3)的形貌没有影响,γ-Al_(2)O_(3)相和α-Al_(2)O_(3)相的形貌仍分别呈片状和蠕虫状,但其可抑制α-Al_(2)O_(3)相晶粒的生长,达到细化晶粒的目的。

煤气化变换单元粗合成气与变换气换热器管束腐蚀失效分析

为了明确煤气化变换单元粗合成气与变换气换热器管束腐蚀失效成因,采用多种检测方法对失效管束进行了分析。根据基础信息、腐蚀形貌、材质化学组成和管束垢样组成等分析结果可知,失效管束内壁发生了严重的腐蚀,失效机理以垢下腐蚀、NH 4Cl腐蚀和盐酸腐蚀为主;同时换热器管束进口处的蒸发浓缩过程和体系当中存在的CN-,对腐蚀失效的发生起到促进作用。基于腐蚀失效成因提出了有针对性的预防措施。

基于Matlab分析常压塔塔顶挥发线腐蚀影响因素相关性

国内某千万吨级炼油厂常压塔塔顶探针出现长期腐蚀速率超高的情况。常压塔塔顶的腐蚀类型包括HCl腐蚀、H_(2)S腐蚀、铵盐结晶、冲刷腐蚀等,影响因素包括温度、流速、注水量等,检测的数据包括pH值,Fe^(2+)含量,Cl^(-)含量,H_(2)S含量,NH_(4)^(+)含量,石脑油馏程等。各操作参数、分析检测项目对于探针腐蚀变化趋势的影响程度不同,各数值间可能存在关联,因而,确定主要影响因素并提出解决办法存在较大的困难。基于Matlab(矩阵实验室)多元数据分析功能,应用主成分分析(PCA)对腐蚀因素进行分析和排序,找到86.5%的腐蚀贡献率,进而为防腐措施的实施提供理论支持。为复杂条件下常压塔塔顶腐蚀因素的判定提供了一条解决途径。

重油催化裂化装置分馏塔结盐原因分析及对策

针对兰州石化公司300万吨/年重油催化裂化装置分馏塔塔顶系统及顶循环回流系统出现结盐、腐蚀现象,造成分馏塔压降大幅上升、汽油干点升高、设备及管道腐蚀泄漏等问题,分析结盐成因,提出了多项防腐措施。实施后,装置整体运行情况较好,分馏系统结盐得到了较好的控制。

蜡油加氢热高分气/混合氢换热器腐蚀泄漏分析及防护

某公司蜡油加氢装置热高分气/混合氢换热器E5102在运行9 a后发生内漏,导致装置被迫紧急停工检修。检修结束后,对管束的腐蚀泄漏原因进行分析。通过宏观观察、管束测厚、元素分析及离子分析,结合工艺模拟计算、腐蚀机理分析和注水情况分析,认为管程NH_(4)Cl结盐导致垢下腐蚀、注水冲洗不彻底及注水方式不合理是引起换热器腐蚀泄漏的主要原因,并提出了改进措施及建议,希望对各企业预防加氢装置热高分气/混合氢换热器的腐蚀泄漏有一定帮助。

GRP1.8融合反义4CL1基因调控烟草木质素生物合成

该研究成功地将从刺槐 (Robiniapseudoacacia)中克隆得到的定位于形成层表达的GRP1 8启动子 ,分别与GUS报告基因及从毛白杨 (Populustomentosa)中克隆的香豆酸连接酶 (4CL1)基因连接构建成GRP1 8 GUS和GRP1 8 anti 4CL1融合基因 ,转基因于烟草植物 .经组织化学检测分析 ,GUS基因成功地由GRP1 8启动子驱动定位于形成层表达 ;融合基因GRP1 8 anti 4CL1的表达明显地改变了转基因烟草植株的木质素和纤维素的含量和比例 .转基因烟草的木质素含量较对照平均降低了 13 7% ,而转基因植株的纤维素含量较对照升高了 15 6 % .

慈竹4CL基因的克隆及其生物信息学分析

【目的】克隆慈竹木质素生物合成酶4CL基因,研究其序列特征,为今后利用该基因调控慈竹木质素的生物合成研究奠定基础。【方法】参照其他物种4CL基因保守区,设计简并引物,以慈竹幼笋cDNA为模板,克隆到1条750 bp的4CL基因保守区片段。以这条保守区片段为模板,结合5′RACE和3′RACE克隆4CL基因全长序列,并对其进行了生物信息学分析。【结果】成功克隆了慈竹4CL基因全序列,该序列CDS区全长为1 674 bp,编码558个氨基酸;氨基酸序列中存在两大4CL氨基酸保守域(SSGTTGMPKGV和GEICIRG),其中前一个氨基酸保守域的第7个氨基酸位点变为M,与常见的L不同,表明慈竹的4CL基因发生了一定变异。系统进化分析表明,该基因(Na4CL)与水稻的Os4CL4和黑麦草的Lp4CL2具有很高的同源性。【结论】克隆了慈竹木质素合成酶4CL基因全长序列,在GenBank上注册为EU327341,可能与慈竹木质素生物合成有关。

氮钾肥对磷在红壤肥际微域中迁移转化的影响

在农田施肥中,氮肥和钾肥经常与磷肥一起施入土壤,一定程度上会影响磷的土壤化学行为。采用室内土柱实验研究了NH4Cl、KCl在与磷酸二氢钙(MCP)共施条件下对磷在红壤肥际微域中迁移和形态转化的影响。试验结果表明,共施NH4Cl或KCl未改变磷在红壤中的迁移距离,但对肥际微域中磷的形态转化产生了显著影响。与单施MCP相比,共施NH4Cl和KCl均显著降低了红壤肥际微域的土壤pH。在培养7 d和28 d时,共施NH4Cl均未对施肥点附近红壤的水溶性磷含量产生显著影响,而共施KCl在培养7 d时显著降低了水溶性磷含量,在培养28 d时却增加了水溶性磷含量。共施NH4Cl或KCl显著增加了红壤肥际微域内的酸溶性磷和有效磷含量。磷的迁移量回收结果表明,共施NH4Cl或KCl促进了磷从MCP中向红壤迁移,增加了磷的迁移量。

加氢处理系统NH_4Cl结晶沉积预测及优化防控

通过热力学计算获得NH4Cl结晶反应的平衡曲线,分析冷换设备中NH4Cl结晶沉积机理;针对某石油化工厂典型加氢反应流出物冷却分离工艺,运用Aspen仿真软件建立多相平衡体系,计算获得气相中Kp即pHCl×pNH3随温度的变化曲线;结合二者建立加氢反应流出物冷却分离系统NH4Cl结晶预测模型,计算获得含不同N、Cl质量分数进料的NH4Cl结晶温度,并提出基于NH4Cl结晶沉积预测的冷却分离系统注水优化方案。结果表明,冷换设备中NH4Cl结晶沉积存在自加速过程,典型工况下NH4Cl结晶温度在155~205℃范围,主要发生在热高压分离高压换热器和空冷器内;根据进料N、Cl的质量分数预测NH4Cl结晶温度,并及时移动注水位置和调节注水量,可有效防止NH4Cl结晶沉积及垢下腐蚀。

植物4香豆酸:辅酶A连接酶研究进展

4香豆酸:辅酶A连接酶(4-coumarate:coenzyme A ligase EC6.2.1.12,4CL)是木质素生物合成途径中的一个关键酶,催化肉桂酸及其衍生物生成相应的硫酯。同时也是苯丙烷类代谢途径中的第三个步骤,连接木质素前体和各个分支途径的纽带,在木质素合成过程中发挥了重要的调控作用。近年来利用基因工程手段调控木质素生物合成,降低木质素含量,减少制浆造纸过程中的污染已成为研究热点。结合国内外关于4CL的研究成果,对植物4CL基因家族、酶学性质、晶体结构以及4CL在调控木质素生物合成中的作用等方面进行综述,并对4CL的研究方向提出展望,旨为对该基因的研究提供参考。

二氧化铈的氯化反应机制研究

通过考察反应温度、时间及NH4Cl用量对CeO2 氯化的影响以及CeCl3·7H2 O的热分解行为的研究 ,对CeO2 的氯化机制进行了探讨。结果表明 ,CeO2 在空气气氛下采用NH4Cl氯化 ,在 30 0℃下其氯化率达到 80 %左右 ,更高的温度反而不利于CeO2 的氯化 ,这主要是由于CeCl3·7H2 O的热分解造成的。同时CeO2 的氯化并不是NH4Cl产生HCl发生氯化 ,而是NH4Cl直接参与反应 ,生成中间化合物CeOCl,然后转化为CeCl3。CeCl3·7H2 O的热分解及热分析研究进一步说明了CeOCl的存在。因此采用NH4Cl氯化CeO2 时 ,一方面应控制反应温度及反应时间 ,同时 ,过量的NH4Cl有利于CeCl3 形成。

亚麻4CL基因克隆及RNAi遗传转化

该实验以前期克隆的亚麻4CL基因片段为靶序列,利用RACE方法克隆其全长cDNA序列(1 957bp),GenBank登录号为KC832864,该序列含有1 650bp完整的开放阅读框。系统进化树分析表明,亚麻4CL基因与盐芥4CL基因亲缘关系较近,而与禾本科的水稻(Oryza sativa)等亲缘关系最远。其编码蛋白预测分析结果显示,亚麻4CL基因由549个氨基酸组成,相对分子量为60kD,等电点为5.3,蛋白质二级结构以无规则卷曲比例最多,其次是α-螺旋。以亚麻4CL基因编码区413bp靶标序列作为干扰区段,扩增其正反向基因片段,构建植物干扰表达载体p1301M-4CL。通过农杆菌介导转入亚麻,DNA及RNA水平上分子检测发现,RNAi结构已经转入亚麻中,并显著降低了其4CL基因的表达量。