抗氧化途径下大豆GmbHLH130转录因子增强植物耐旱性研究

为了探究大豆GmbHLH130基因参与植物耐旱性调控的分子机制,分析了转基因拟南芥在干旱处理下的表型并测定活性氧含量和抗氧化酶活性,同时检测了拟南芥叶中干旱应答相关基因的表达模式以及转录因子GmbHLH130对下游基因启动子的结合作用。结果显示,GmbHLH130基因过表达拟南芥的耐旱性明显增强。干旱处理下,过表达株系鲜质量和叶片相对含水量均高于WT,而MDA含量和失水率则较低。此外,干旱处理导致拟南芥过表达株系积累更多的可溶性糖和脯氨酸、更少的活性氧以及更高的抗氧化酶活性;同时,干旱胁迫应答基因AtCAT、AtPOD、AtSOD、AtNCED3、AtP5CS1和AtRD29A的表达水平在过表达株系中显著上调。GmbHLH130蛋白则可结合到靶基因的启动子区激活GUS报告基因的表达。本研究初步证明GmbHLH130转录因子通过结合干旱胁迫应答基因启动子激活基因表达,增加转基因植株体内渗透调节物质含量、激活抗氧化途径和提高ROS清除能力,最终缓解干旱胁迫对植株的损伤。

梓树根皮总黄酮分离纯化及其抑菌活性研究

以吸附率和解析率为评价指标,用大孔树脂对梓树根皮总黄酮的分离纯化工艺进行优化,并研究纯化后梓树根皮总黄酮的抑菌活性。结果表明,梓树根皮总黄酮分离纯化最佳工艺条件为:采用NKA-II树脂,上样液质量浓度0.538mg/mL,上样液流速1.66 mL/min,上样液pH值4.01,洗脱剂乙醇浓度70%,洗脱流速2.5 mL/min。该条件下,梓树根皮总黄酮纯度为(77.43±0.23)%,吸附率为(93.36±0.25)%,解析率为(95.51±0.17)%。抑菌活性表明,梓树根皮总黄酮对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌作用为极敏,对青霉菌、酿酒酵母菌抑菌作用为高敏;金黄色葡萄球菌的MIC值为(6.25±0.25)mg/mL;枯草芽孢杆菌、大肠杆菌MIC值为(12.50±0.36)mg/mL;酿酒酵母、青霉菌,MIC值为(25.00±0.27)mg/mL。

响应面优化油茶叶黄酮提取工艺及抑菌活性研究

采用乙醇回流提取油茶叶中黄酮,通过单因素试验分别考察提取温度、乙醇体积分数、提取时间、提取次数和料液比对黄酮得率的影响,在此基础上采用响应面法优化分析确定最佳工艺条件,并比较了油茶叶黄酮、油茶籽黄酮、油茶籽壳黄酮的抑菌活性。结果表明:油茶叶黄酮的最佳提取条件为提取温度78℃、乙醇体积分数60%、提取时间90 min、提取2次和料液比1∶22,在此条件下油茶叶黄酮的得率可达到49.42 mg/g;油茶叶黄酮的抑菌活性高于油茶籽壳黄酮的抑菌活性,但低于油茶籽黄酮的抑菌活性。

发酵稻壳通过增强氮代谢途径影响烟草幼苗的生长发育

为探究发酵稻壳替代炭化稻壳在烟草(Nicotiana tabacum L.)漂浮育苗中的可行性,以商用基质为对照,用不同比例发酵稻壳(fermented rice husk, FRH)替换湘烟7号栽培基质中的炭化稻壳(carbonized rice husk, CRH),并在温室中漂浮育苗60 d,测定幼苗形态指标;选取长势最好处理组FRH1,测定根系和生理指标,进行转录组测序,并对相关代谢通路和关键基因进行鉴定和分析。结果表明,6个处理间整齐度差异不大,但FRH处理生长势优于CRH处理;综合比较,FRH1处理在株高、根冠比和壮苗指数方面优于其他处理。FRH1处理的一级侧根数量、长度和表面积分别为292条、39.7 mm、4.9 cm^(2),根系脯氨酸含量、CAT和SOD活性分别为7.0μg·g^(-1)、232 U·g^(-1)·min^(-1)和45.7 U·g^(-1)·min^(-1),均显著高于CRH处理;FRH1和CRH处理共有294个显著差异表达基因参与氮代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等20个KEGG代谢通路,并得到了显著富集;共挖掘出12个参与氮代谢的关键基因,并通过qRT-PCR进行了验证,同时发现硝酸盐/亚硝酸盐转运体基因newGene_31743在2个处理(FRH1和CRH处理)中相对表达量都较高。与CRH处理相比,FRH1处理中烟苗根系硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性分别显著提高8%和7%,氮含量上升1.7%(无显著差异)。发酵稻壳替代炭化稻壳进行漂浮育苗可以增强烟草幼苗氮代谢途径,从而改善烟草根系酶活性,提高根系活力,改良根系形态,进而促进烟苗生长。

大豆转录因子GmMYC2L参与植物耐盐性调控

转录因子在植物应对逆境胁迫的响应和调节过程中起着十分重要的作用。为探究大豆bHLH转录因子家族成员GmMYC2L在植物耐盐胁迫中的功能,本研究利用序列同源比对分析大豆GmMYC2L蛋白与三裂叶薯、番茄、芝麻、本氏烟草和拟南芥MYC2蛋白的保守结构域,利用半定量PCR检测盐胁迫对大豆GmMYC2L基因表达模式的诱导作用,通过烟草叶片瞬时表达分析GmMYC2L蛋白的亚细胞定位,利用浸花法获得转GmMYC2L基因拟南芥植株,并分析野生型和转基因拟南芥植株对盐胁迫的响应及机制。结果表明,大豆GmMYC2L蛋白具有bHLH家族典型的保守结构域且定位于细胞核;盐胁迫下,大豆根和叶中GmMYC2L基因表达量明显上调。盐胁迫下,GmMYC2L基因过表达拟南芥植株叶片中丙二醛含量和过氧化氢含量显著低于野生型拟南芥植株,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性显著增加;抗氧化酶基因AtSOD和AtPOD的相对表达量亦显著上调。以上结果说明大豆GmMYC2L基因能通过抗氧化途径增强植物的耐盐性。本研究结果为大豆等作物的耐盐性遗传改良提供候选基因。

响应面法优化云南宣木瓜齐墩果酸和熊果酸的提取工艺研究

探索超声辅助提取宣木瓜齐墩果酸和熊果酸的工艺优化研究。在单因素试验的基础上,选取对提取工艺影响较大的乙醇浓度、超声时间和超声功率3个因素,利用Box-Benhnken中心组合原理进行三因素三水平试验,并通过响应面分析法优化超声波辅助提取宣木瓜中齐墩果酸和熊果酸的工艺参数。结果表明最优工艺条件为:乙醇浓度95%,超声时间3.8 min、超声功率440 W,齐墩果酸和熊果酸的总得率为4.03 mg/g,与理论基本相符。因此,超声辅助提取法能快速有效地提取宣木瓜中的齐墩果酸和熊果酸。

油茶籽储存时间对水酶法提油的影响研究

以pH 5. 0、料液比1∶5、α-淀粉酶用量1%、纤维素酶用量1%、提取时间3 h、提取温度50℃为基本条件,研究了油茶籽储存时间对水酶法提取油茶籽油提取率及品质的影响。结果表明:储存时间对油茶籽油提取率及油茶籽油品质影响显著,建议油茶籽在储存时间1～3个月内处理,其中使用储存时间为1个月左右的油茶籽最佳,油茶籽油提取率为91. 6%;所制备的油茶籽油气味清香、涩口味较淡,基本理化指标除水分外优于国标一级压榨油茶籽油标准,油中的维生素E、多酚和角鲨烯含量分别达到321、28 mg/kg和178 mg/kg,而且油茶籽的后熟期油中脂肪酸转化基本完成,油酸含量达到了79. 69%。

抑制OsPUT5基因表达降低水稻低温抗性

为研究水稻(Oryza sativa)多胺转运蛋白(polyamine uptake transporters,PUT)的功能,利用生物信息学方法对水稻中OsPUT家族成员进行鉴定,并对OsPUT5蛋白结构进行分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测OsPUT 5基因在水稻不同组织中的表达情况,最后利用水稻超表达(overexpress,OE)株系、日本晴(Nipponbare,Nip)株系和RNAi株系初步研究OsPUT 5基因的功能。结果表明,水稻中含有6个OsPUT,其中OsPUT5是一种含有10个跨膜结构域,且N端和C端均位于细胞膜外,并具有腐胺-鸟氨酸逆向转运蛋白PotE特有结构域的膜蛋白。基因表达模式显示,OsPUT 5基因在叶片中表达量最高,在根、茎和花中无显著差异(P>0.05)。在生命周期内,正常条件下,OE株系、Nip株系和RNAi株系无明显的表型差异。在水稻幼苗期,4℃处理30 h后,RNAi株系、Nip株系和OE株系的相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量均显著(P<0.05)升高,且表型都受到一定程度的影响。与Nip株系和OE株系相比,RNAi株系受影响最大,叶片枯萎,失水严重,植株鲜重和脯氨酸含量显著降低(P<0.05),相对电导率和丙二醛含量显著升高(P<0.05)。低温胁迫处理后继续培养10 d,RNAi株系存活率显著(P<0.05)低于Nip株系和OE株系。表明超表达或抑制OsPUT 5基因表达对水稻的正常生长发育没有明显影响,但抑制该基因表达降低了水稻对低温胁迫的抗性。

大豆转录因子基因GmbHLH130克隆及在干旱胁迫中的功能分析

为了探究大豆GmbHLH130基因在植物干旱胁迫中的调控功能,利用生物信息学分析GmbHLH130与其他物种bHLH家族成员的系统进化关系,检测GmbHLH130基因及其启动子对干旱胁迫的响应,对GmbHLH130蛋白的亚细胞定位和转录激活活性进行分析,最后初步评估GmbHLH130基因过表达拟南芥的耐旱性。结果显示,在进化树中GmbHLH130与拟南芥AtbHLH122进化关系最近;GmbHLH130基因受干旱诱导上调表达;GmbHLH130基因启动子也受干旱诱导激活下游报告基因;烟草叶片瞬时表达分析结果表明GmbHLH130蛋白定位于细胞核,并且具有转录激活活性。此外,GmbHLH130基因过表达拟南芥在干旱处理下的绿色子叶率和根长均显著大于野生型。本研究结果初步证明了大豆GmbHLH130基因在增强植物耐旱方面的功能,为后续探究其参与耐旱性调控的分子机制提供了理论依据。

陆英挥发油超临界CO_2萃取工艺优化及其成分分析

以陆英为原料,采用单因素和响应面试验优化其挥发油的超临界CO_2萃取工艺,重点探讨CO_2流量、萃取压力、萃取时间、萃取温度对陆英挥发油得率的影响,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)对陆英挥发油成分进行定性定量分析。结果表明,优化的陆英挥发油提取工艺条件为:CO_2流量25L/h、萃取压力30.5 MPa、萃取温度45.0℃、萃取时间2.8h,该条件下陆英挥发油得率为0.86%。从陆英挥发油中鉴定出了16个成分,占挥发油含量约93.87%,其中含量较多的有3-甲基戊酸(29.37%)、3-甲基丁酸(13.83%)、E-4-己烯-1-醇(8.27%)等,另外3-乙硫基丁醛(6.46%)含量也较多。

基于HPLC波长切换联合梯度洗脱技术的越鞠片中9种主要成分定量研究

目的建立HPLC波长切换联合梯度洗脱法(HPLC-DVD法)同时测定越鞠片中9种指标成分α-香附酮、京尼平龙胆二糖苷、栀子苷、西红花苷I、洋川芎内酯H、洋川芎内酯I、洋川芎内酯A、藁本内酯和苍术素的量。方法采用HPLC-DVD法,Zorbax Eclipse Plus C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱;甲醇-乙腈(2∶1,A)-0.2%冰醋酸溶液(B)为流动相,进行梯度洗脱,体积流量0.9 m L/min;α-香附酮、京尼平龙胆二糖苷和栀子苷的检测波长为240 nm,西红花苷I的检测波长为440 nm,洋川芎内酯H、洋川芎内酯I、洋川芎内酯A和藁本内酯的检测波长为280 nm,苍术素的检测波长为340 nm;进样量为10μL。结果 9种指标成分α-香附酮在2.58~51.60μg/m L(r=0.999 4)、京尼平龙胆二糖苷在11.99~239.80μg/m L(r=0.999 9)、栀子苷在17.96~359.20μg/m L(r=0.999 6)、西红花苷I在3.98~79.60μg/m L(r=0.999 7)、洋川芎内酯H在2.82~56.40μg/m L(r=0.999 9)、洋川芎内酯I在2.38~47.60μg/m L(r=0.999 9)、洋川芎内酯A在6.04~120.80μg/m L(r=0.999 5)、藁本内酯在7.98~159.60μg/m L(r=0.999 3)、苍术素在6.51~130.20μg/m L(r=0.999 2)质量浓度与峰面积具有较好的线性关系;精密度良好,RSD≤1.22%;重复性良好,RSD≤1.75%;供试品溶液在室温条件下_(18) h内稳定,RSD≤1.37%;平均加样回收率和相应的RSD分别为97.64%(0.98%)、99.09%(1.46%)、100.11%(1.03%)、97.87%(0.80%)、98.59%(1.19%)、96.89%(1.34%)、99.38%(0.58%)、98.50%(1.22%)、99.71%(0.85%)。10批次供试品中α-香附酮、京尼平龙胆二糖苷、栀子苷、西红花苷I、洋川芎内酯H、洋川芎内酯I、洋川芎内酯A、藁本内酯和苍术素量分别为0.282~0.344、2.099~2.445、3.628~4.225、0.758~0.913、0.241~0.286、0.217~0.266、1.077~1.291、1.386~1.623、1.137~1.434mg/片。结论建立的HPLC-DVD法同时测定越鞠片中的9种成分,方法操作简便、快速、准确,可为越鞠片质量控制提供科学依据。

蜂胶黄酮的乙醇分级提取及其抗氧化活性比较

为确定粗蜂胶中活性成分所在极性范围,选择乙醇分级提取永州粗蜂胶中的活性成分,以黄酮含量为指标,比较不同提取条件下蜂胶黄酮的含量差异,并测定不同提取条件下获得的提取物的抗氧化活性。结果表明:用40%~60%乙醇提取得到的蜂胶黄酮质量和含量较多;乙醇分级提取的提取物中蜂胶黄酮的含量可达到41.2%,黄酮得率可达25.81%;50%,60%乙醇提取的蜂胶黄酮抗氧化能力较强,活性高于Vc;30%乙醇提取蜂胶黄酮抗氧化能力最差,说明粗蜂胶中含有不同类型的蜂胶黄酮,提取活性较高的蜂胶黄酮,可以选择水提取水溶性黄酮和40%~70%乙醇提取中等极性黄酮。

生姜油微囊的制备及其质量评价

目的:制备生姜油微囊并对其进行质量评价。方法:以辛烯基琥珀酸淀粉钠为囊材,采用喷雾干燥法制备生姜油微囊。以囊材与囊芯的混合温度、囊材与囊芯质量比、搅拌速度为考察因素,包封率为评价指标,采用正交试验优化生姜油微囊的制备工艺,并对其载药量、包封率、外观、粒径分布及光、热、湿稳定性(以碘价、过氧化值为指标)进行评价。结果:生姜油微囊的最优制备工艺为囊材与囊芯的混合温度60℃、囊材与囊芯质量比10∶1、搅拌速度12000 r/min。最优工艺所制生姜油微囊的平均载药量为17.97%(n=3)、平均包封率为73.57%(n=3),生姜油微囊形态圆整光滑、无粘连、粒径分布均匀,平均粒径为(6.30±0.27)μm,在光、热、湿条件下生姜油微囊碘价、过氧化值变化较小。结论:优化后的生姜油微囊制备工艺简单、重复性好,生姜油微囊的包封率及载药量高,且稳定性较好。

花生壳中黄酮含量比较及工艺优化

为合理利用废弃物花生壳,比较3个品种的花生壳黄酮含量差异和不同加工方法的花生壳黄酮含量差异,并采用响应面法优化其提取工艺。结果表明:江永小壳型花生壳含量较高,且生花生壳含量最高,最佳工艺条件为:料液比1∶10(g/mL)、乙醇体积分数71%、提取温度61℃、提取时间1.6 h,该条件下,黄酮得率为38.50 mg/g。

桂花籽核仁油的提取及GC-MS分析

研究了超声波辅助提取桂花籽核仁油的工艺。在单因素试验的基础上,以料液比、超声时间、超声温度、超声功率4个因素进行四因素三水平正交试验优化桂花籽核仁油的提取条件,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对桂花籽核仁油成分进行定性定量分析。结果表明:桂花籽核仁油的最佳提取条件为料液比1∶12、超声时间30 min、超声温度40℃和超声功率240 W,在此条件下桂花籽核仁油的得率为31. 69%;从桂花籽核仁油中鉴定出7种主要成分,其中含量较高的是油酸(37. 98%)、亚油酸(30. 21%)、肉豆蔻酸(11. 02%)、棕榈油酸(6. 94%)。

水稻响应盐胁迫关键转录因子的鉴定

盐胁迫是影响水稻生产的重要非生物胁迫之一。本研究以盐胁迫条件下的水稻转录组数据为材料,通过HTSeq和DESeq软件分析转录因子在转录组水平上的表达变化。主要结果如下:水稻在盐胁迫1、3和6 h三个时间点共有26个相同的差异表达转录因子,通过蛋白互作筛选出14个基因组成的重要模块;重要模块基因GO分析主要富集在ATP结合功能、对胁迫反应的过程以及细胞质膜囊泡组分上,KEGG分析主要富集在内质网蛋白质加工和内吞作用的通路上;同时鉴定出受盐胁迫诱导表达的关键热激转录因子基因Os03g0745000和Os06g0553100。推测这两个基因可能通过调控HSP70基因的转录表达,影响蛋白质折叠和组装,从而在水稻响应盐胁迫的过程中发挥作用。该研究为后续进行水稻遗传改良提供了候选基因,对进一步认识耐盐机制提供科学启示。

永州丹参中丹参酮ⅡA含量测定及提取工艺优化

用乙醇回流提取法以丹参中丹参酮ⅡA含量为指标优化提取工艺。在单因素实验的基础上,对温度、料液比、浸泡时间、回流时间4个因素按照L_(9)(3^(4))正交表进行正交试验。再将所得供试品用高效液相色谱进行测定。研究发现,丹参中丹参酮ⅡA的最佳提取条件为温度70℃、料液比1:8、浸泡时间0.5 h、回流时间2 h,且根据峰面积得出丹参酮ⅡA含量2.010 mg/g。结果表明,高效液相色谱是测定丹参中丹参酮ⅡA含量科学、简洁、准确、有效的检测方法。

油茶籽粕中化学成分与提取工艺研究进展

油茶籽粕是油茶提油后的副产物,含有茶皂素、多糖、多酚、糖萜素、黄酮、蛋白等主要活性成分,具有较高的食用价值及药用价值。近年来,油茶籽粕的化学成分及提取工艺研究趋于深入,通过查阅近年文献,对其化学成分、提取工艺的研究进展进行综述。以期为油茶籽粕的深入研究与资源利用开发提供参考。

响应面法优化胡柚幼果中柚皮苷与新橙皮苷的提取工艺

目的优选胡柚幼果中柚皮苷与新橙皮苷的提取工艺。方法在单因素试验的基础上,对乙醇浓度、料液比、提取时间3个因素进行响应面Box-Behnken中心组合设计优化,得到最佳提取工艺。结果最佳提取工艺条件为乙醇浓度60%、料液比1∶10、提取时间1.8 h、回流提取2次,在此条件下柚皮苷与新橙皮苷的总得率为23.44%。结论本提取工艺方法简单、合理、稳定,为工业化生产提供了一定的依据。