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    生物技术
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    彭 琦,高建芹,周晓婴,张洁夫,戚存扣,浦惠明,陈 松*
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    为了解异分支酸合酶1(ICS1,水杨酸合成的限速酶)在甘蓝型油菜抗病过程中的功能,以甘蓝型油菜耐菌核病品种宁RS-1为材料,在核盘菌侵染时,研究甘蓝型油菜ICS1基因和水杨酸信号通路相关基因的诱导表达。首先利用同源序列法克隆得到宁RS-1中ICS1基因的cDNA序列,命名为BnICS1。BnICS1序列全长1 719bp,编码572个氨基酸残基,含有1个分支酸结合域。表明油菜中也存在异分支酸途径。接种核盘菌前、后及不同时期荧光实时定量PCR结果发现BnICS1在核盘菌接种后6hpi(接种后6h)表达量升高,但是24hpi后降低;而MPK4基因的表达量在6hpi降低,24hpi后升高,说明SA合成先是被核盘菌诱导,但随后又被抑制。EDS5基因和PR1基因表达量从接种后6hpi持续升高,而PDF1.2基因的表达量不断降低,说明SA信号通路最终受核盘菌诱导形成病斑,而茉莉酸途径及其诱导的植物防御反应受到抑制。

  • 生物技术
    彭鹏飞,胡 琼,付 丽,陈玉峰,刘 佳,王 会,桑世飞,梅德圣*
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    为适应油菜机械化生产,提高油菜生产效益,挖掘甘蓝型油菜的抗裂角基因资源,基于候选基因途径,根据拟南芥FUL基因的序列设计引物,在甘蓝型油菜抗裂角品系R1-1中扩增BnFUL基因。序列分析结果表明,BnFUL基因的ORF长度为726 bp,编码241个氨基酸,具有典型的MADS转录因子结构域。氨基酸序列的比对结果显示十字花科植物FUL蛋白的功能域MADS-box和K-box的氨基酸序列变异较小,多数变异集中在3’末端的非domain区。在拟南芥中过表达BnFUL基因后发现BnFUL基因具有一因多效作用,其不仅能增强拟南芥角果的裂角抗性,还能促进拟南芥提前开花,并产生复果现象,在一些转基因拟南芥植株中三个角果同时着生在一个果柄上。这些结果表明BnFUL直接与甘蓝型油菜花和角果的发育相关。

  • 生物技术
    马立功,张匀华*,孟庆林,刘志华,王志英*
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    为探讨查尔酮合成酶(CHS)基因在向日葵抗逆机制中的作用,在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上,从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个CHS的cDNA序列,该基因开放阅读框为1 197bp,编码398个氨基酸残基,分子量为43.54kD,等电点为6.17,命名为HaCHS (GenBank登录号为KR921882)。
    氨基酸序列分析显示,HaCHS具有CHS家族蛋白3个保守的功能活性位点(C167,H306和N339)和特征多肽标签序列GVLFGFGPGL。系统进化分析表明,HaCHS与菊科植物的大丽菊、紫茎泽兰和黑心菊等的CHS蛋白有很高的同源性,氨基酸序列相似性在93%~94%。实时荧光定量PCR结果表明,该基因在向日葵花中表达量最高为19.96,其次是盘、叶、茎和种,在根中的表达量最低为0.02。HaCHS基因表达受核盘菌、创伤、4℃低温和茉莉酸(JA)等因素调控,但对脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)处理的应答差异不显著。

  • 遗传育种
  • 遗传育种
    陈 普, 陈 莉, 韩天富, 东方阳, 侯文胜
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    受体基因型依赖是限制根癌农杆菌介导的大豆遗传转化效率的重要因素,严重制约优良转基因材料创制和品种选育效率的提高。本实验以适宜我国不同地域种植的13个大豆主栽品种为材料,系统比较了其丛生芽诱导率、芽伸长率和遗传转化效率的差异。结果表明,在根癌农杆菌侵染和筛选剂存在的条件下,供试品种的丛生芽诱导率差异较小,芽伸长率差异较大,最终的遗传转化效率差异更大。在供试的14个大豆品种中,有7个获得转化植株,其中4个转化效率在2%以上。高蛋白品种中黄42的转化效率可达4.1%,是培育转基因大豆的良好受体材料。 

  • 遗传育种
    汪 强,赵 莉,林勇翔,徐桂珍
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    芝麻隐性核不育两用系杂交制种时,母本行需人工拔除分离出的50%可育株,为解决这一难题和为芝麻杂种优势利用提供新途径,采用不同遗传背景的种质与芝麻隐性核不育两用系0176AB中的不育株0176A广泛测交,在不育株率超过60%的分离世代中选取大量可育株与不育株0176A成对杂交,同时将可育株父本自交,筛选F1不育株率逐步提高的组合和父本,经过多代测交、自交、系选、异地鉴定和基因聚合,历时13年基本育成对0176A雄性不育性状具有完全(高度)保持效果的新材料WB51220、WB7-1D及高不育系W0176A和全不育系W71A。遗传测验表明,保持系WB7-1D的基因型为msms + rf1rf1 rf2rf2…rfirfi 。两用系、保持系和恢复系可以实现芝麻隐性核不育三系配套,利用这种方法首次选育出芝麻核雄性不育三系杂交种皖芝6号(W0176A×皖芝1号F1)和皖芝11号(W71A×皖芝2181F1),产量分别比全国对照品种豫芝4号增产8.27%和23.0%。

  • 遗传育种
    杨春杰,陈佳琴,王璐璐,朱星陶*,谭春燕,龚丽娜
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    为了指导不同区域之间相互引种,本文以分属MGⅠ-MGⅧ的27份北美标准品种为参照,对贵州省主栽品种以及新近选育的品种和引进的品种(系)共23份材料进行生育期组归属研究。通过2011-2014年4年试验,确定23份材料所归属的生育期组在MGⅡ-MGⅤ,其中属MGⅡ的有黔豆4号、黔豆1号、中黄30,属MGⅢ的有黔豆3号和黔豆5号,属MGⅣ的有安豆5号、滇86-5、黔豆2号、黔豆6号、黔豆7号、黔豆8号、黔豆08002、安豆7号、油春06-8、桂春8号、徐豆9号、天隆1号、中黄50、中黄48、中黄42、中黄39、黔豆08014,属MGⅤ的有滇豆7号,大部分试验材料归属于MGⅣ,且划分界限清晰。MGⅡ、MGⅢ界限不明显,归属此2组的材料为模糊分类。本研究结果将为我国大豆生育期组划分的科学化以及不同区域间引种提供依据。

     

  • 遗传育种
    吴昌湛,韦汉文,苏 明,陈 灿,吴春玲,李 战,黄世旅,陈庆政,谭 丹,唐荣华
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    采用 GGE-biplot双标图分析方法,分析了贺油系列花生品种在江西赣州、福建泉州、广东湛江、罗定、广西贺州、桂平、武宣的产量数据。结果表明:贺油11号、贺油12号具有较强的稳产性、高产性和适应性,其中贺油11号的平均产量、最高产量分别为3 510.7、4 447.5kg?hm-2 ,贺油12号的平均产量、最高产量分别为3 440.2、4 575.0kg?hm-2,除了贺油12号在贺州试点表现不佳外,这两个品种在其他试点中均表现良好;其余品种都有各自特殊的适应区域,贺油9号适合贺州试点所代表的区域种植,贺油10号适合广东罗定试点所代表的区域种植,贺油13号适合江西赣州和广东湛江试点所代表的区域种植;在各品种适应的种植区域中,它们的产量均高于3 410.0 kg?hm-2。GGE双标图分析方法对指导花生在不同生态环境条件下的选育和产量鉴定有一定的指导意义,为贺油系列花生选择性、针对性推广提供了理论依据。

  • 遗传育种
    常维霞,姚小华*,龙 伟
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    为有效保存山茶属植物的花粉,以茶梅(Camellia sasanqua)、攸县油茶(Camellia yuhsienensis Hu)和多齿红山茶(Camellia polyodonta How)成熟花药为试材,对不同干燥处理的花药进行超低温(液氮,-196℃)保存和水浴解冻的研究。结果表明:不同干燥时间及不同预冻方式对超低温保存后3种山茶属花粉的萌发率有显著影响。茶梅花药经30℃干燥处理4h,含水量为26.92%时,超低温保存后花粉活力最高;攸县油茶花药经30℃干燥处理2~4h,含水量为27.52%~33.71%时,超低温保存后花粉萌发率最高;多齿红山茶花药经30℃干燥处理1~3h,含水量为20.98%~37.95%时,超低温保存效果最佳。3种花药经-26℃预冻处理,超低温保存后花粉萌发率显著高于4℃处理和不预冻处理的对照;超低温保存后38℃(2min)水浴解冻效果最好。3种植物新鲜花药在室温下干燥保存20~40d,花粉活力基本丧失。而经超低温保存半年,3种花药花粉仍具较高的活力,甚至超过保存前的水平。

     

  • 栽培生理
  • 栽培生理
    孙 华,黄 萌,陈培峰,张建栋,乔中英,宋 英,沈明星*
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    研究不同种植方式下产量形成与氮素积累运转特性,为油菜轻简化栽培条件下氮肥运筹的合理制定提供理论依据。以苏油6号为材料,设置稻草全量还田机械起垄开沟摆栽(A)、稻草不还田机械起垄开沟摆栽(B)、稻草全量还田免耕人工穴栽(C)、稻草不还田免耕人工穴栽(D)、人工直播(E)5种不同种植方式,研究其对油菜产量、干物质积累与氮素积累、运转的影响。结果表明:不同种植方式下油菜产量的差异达显著水平,机械起垄开沟摆栽处理产量显著高于免耕穴栽和直播;从产量构成因素看,机械起垄开沟摆栽处理显著提高了单株角果数和每角粒数;在2种移栽方式下稻草全量还田与不还田产量差异不明显。各时期干物质积累量均表现为机械起垄开沟摆栽>免耕穴栽>直播,随着生育进程的推进差异变大。不同种植方式对氮素积累与运转有显著影响,初花至终花期、终花至成熟期氮素的阶段累积量均表现为A>B>C>D>E;与直播相比,2种移栽方式(A和B)均能显著提高花后茎秆和叶的氮素转运量及其叶的转运率,但茎秆转运率和贡献率却低于直播。机械起垄开沟摆栽能显著提高油菜干物质的生产和花后植株氮素的积累与运转,从而增产。

     

  • 栽培生理
    孟 田,郭小红,王兴才,张惠君1,敖 雪,王海英,,谢甫绨*
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    选用地理纬度相近的中国辽宁省和美国俄亥俄州纬度相同,两地不同育成年代的育成的部分大豆品种,具有共同的祖先亲本,本文以两地中期及当代具有共同祖先亲本的大豆品种为材料,进行品种改良过程中光合特性的变化及其与产量的关系相关性研究。结果表明:中国辽宁省和美国俄亥俄州大豆品种产量高于共同亲本,且叶片光合特性随产量改良其的变化趋势基本一致。当代品种叶面积指数、叶色值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率在各生育期均值均高于中期品种和共同亲本,但胞间CO2浓度随品种育成年代推移而降低;净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾速率均随生育期进程呈先升高后降低的趋势,且在开花期达到最大值。俄亥俄州当代品种的净光合速率在生育后期下降幅度小于辽宁当代品种;辽宁品种的气孔导度在苗期显著高于俄亥俄品种,胞间CO2浓度在开花期和鼓粒末期显著高于俄亥俄当代品种;辽宁当代品种的蒸腾速率在整个生育时期均高于俄亥俄当代品种。在苗期、开花期和鼓粒中期,叶色值与产量呈显著或极显著正相关,而蒸腾速率与产量呈显著或极显著负相关;俄亥俄州当代品种的净光合速率在生育后期下降幅度小于辽宁当代品种;辽宁品种的气孔导度在苗期显著高于俄亥俄品种,胞间CO2浓度在开花期和鼓粒末期显著高于俄亥俄当代品种;辽宁当代品种的蒸腾速率在整个生育时期均高于俄亥俄当代品种。总之,在大豆品种籽粒产量改良的同时,其叶片的光合特性也得到了协同改良。

  • 栽培生理
    范元芳,杨 峰*,王 锐,黄 山,雍太文,刘卫国,杨文钰*
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    为了探究弱光对大豆生长、光合及产量的影响,本研究选用南豆、乌豆和永胜黑豆3个大豆材料,分析在正常光照(100%)和弱光条件(20%)下大豆形态特征、光合参数、叶片结构特征的变化规律以及对产量的影响。结果表明,与正常光照相比,弱光条件下大豆各材料株高增加显著,分别比正常光照增加了0.98、2.27、1.39倍,以乌豆增加幅度最大,为69.83cm,而茎粗、地上地下生物量及根冠比则显著低于正常光照;大豆叶片、栅栏组织及海绵组织厚度均减少,细胞排列疏松;叶片上表皮厚度差异不明显,而下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度及叶片厚度均达到差异显著水平;弱光下南豆12栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比增加。弱光条件下各材料光合速率(Pn)均低于正常光照,但南豆12和永胜黑豆的叶绿素a、总叶绿素等含量增加,乌豆则降低。各大豆材料单株产量在弱光条件下显著低于正常光照下的产量(P<0.05),表现为南豆12>乌豆>永胜黑豆,分别比正常光照降低了17%、63%、76%。正常光照条件下南豆12的单株产量低于乌豆和永胜黑豆。因此,大豆对弱光的响应是一个综合性状,选择适宜的耐荫性材料对提高产量是关键。 

     

  • 栽培生理
    靳路真,王 洋,张 伟,邱红梅,陈 健,候云龙,马晓萍,王跃强*, 谢甫绨*
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    为探讨大豆耐热性评价方法,对大豆进行耐热性鉴定,筛选耐热性分级评鉴指标,以国内外155份大豆品种(系)为供试材料,设置开花期和鼓粒期两个高温处理,分别于智能温室处理12d(40±2℃,9:00-16:00/d),以室外自然环境温度为对照。成熟期调查百粒重(X1)、单株粒重(X2)、单株荚重(X3)等13项性状。根据各项性状耐热系数,通过主成分、隶属函数、聚类分析及逐步回归分析对大豆进行耐热性评价和分级鉴定指标筛选。结果表明,通过主成分分析将13个单项指标转化为6个综合指标,经隶属函数分析得出品种(系)开花期和鼓粒期耐热综合评价值D,分别对其进行聚类分析,155份大豆品种(系)在两个处理时期下均被分为6个类型,分别为强耐热型I、耐热型II、中度耐热型III、中度敏感型IV、敏感型V、极敏感型VI。两个处理时期综合评价值D呈极显著相关(r=0.262**),具有一定的一致性。综合两个处理时期鉴定结果,本研究筛选到4个耐热品种(系)和63个热敏感品种(系),同时通过逐步回归分析筛选出百粒重、单株荚重、每荚粒数、茎粗、主茎节数、节间长度、蛋白质含量共7个开花期耐热性的鉴定指标和单株粒重、单株荚重、单株荚数、每荚粒数、地上部干物重、株高、节间长度共7个鼓粒期耐热性的鉴定指标。

     

  • 土肥植保`
  • 土肥植保`
    韩配配,秦 璐,李银水,廖祥生,徐子先,余常兵,胡小加,谢立华,廖 红,廖 星*
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    为了解营养元素缺乏对油菜苗期生长及根系形态的影响,根据甘蓝型油菜苗前期生长的养分需求特点,设置了营养液栽培条件下不同缺素处理的合适浓度,培养28d后,系统分析了甘蓝型油菜中双11在氮、磷、钾、钙、镁、硼、铁、铜、锌等营养元素缺乏条件下的表型特征、植株生物量、根冠比、叶绿素(a、b)、类胡萝卜素、花青素以及根系形态指标的变化。结果表明,不同缺素处理的油菜表型差异较大,大量元素氮、磷、钾的缺乏对油菜生长的影响极为显著;中微量元素钙、镁、硼、铁、铜、锌的缺乏也不同程度地抑制了油菜的生长。不同处理下叶片表现出不同的缺素特征,叶片(新叶、老叶)色素存在明显变化,并且差异显著。铁是影响新叶叶绿素(a、b)合成最大的元素,缺铁显著地阻碍新叶叶绿素合成;锌是对新叶叶绿素a、类胡萝卜素影响最大的元素,缺锌促进了其在新叶中的积累;而缺硼对老叶中花青素含量的积累影响最大。此外,不同缺素处理对油菜根部生物量、根冠比及根系生长发育的影响有所不同,除缺铁、缺锌外,其它缺素处理根部生物量都显著减少;缺氮、缺磷、缺钙、缺铁、缺铜和缺锌显著增加根冠比;缺氮、缺磷、缺镁、缺铜和缺锌处理显著增加主根长,缺氮、缺磷处理显著增加侧根长,缺钾、缺钙和缺硼处理显著抑制主根和侧根的生长。

  • 土肥植保`
    晋 晨,李苗苗,葛家颖,杨朝华,朱庆洋,崔艳梅,金尤雅,左青松,杨 光,冷锁虎*
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    为探讨合适的薹肥施用时间,研究垄作摆栽油菜主茎节间长和冠层结构,以移栽的宁杂1818为材料,基肥每公顷施375kg复合肥(氮磷钾含量各为16%)、187.5kg尿素和15kg硼砂;薹肥每公顷施225 kg复合肥和150kg尿素。以常规薹肥施用时期,即薹高10cm时施用薹肥为对照(CK),另设2个处理:分别在薹高30cm和50cm时施用薹肥,研究产量、植株主茎长、结角点高度和枝序产量比例等指标。结果发现:(1)薹肥施用越早,主茎越长,主花序越短,植株越高。(2)薹高50cm施用薹肥的植株主茎结角起点低,结角层最厚,结角层的光合生产力最高。(3)3个不同的薹肥施用时期下,薹高50cm施用薹肥的处理得到的油菜角果数和每角粒数最多,千粒重最大,产量也最高。说明宁杂1818在薹高50cm时追施薹肥可以使植株群体结构更合理,产量构成因素更协调,获得高于4 000kg/hm2以上的产量。

  • 土肥植保`
    张东艳,刘 晔,吴 越,王国文,万兵兵,姜瑛*
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    植物根际产IAA菌能够分泌吲哚乙酸(IAA)促进生长,提高作物产量。为从砂质潮土中的花生根际筛选高产IAA的根际促生菌,本研究首先从长势较好的花生根际筛选出单株菌落,对其分泌IAA能力进行定性和定量分析,并通过16S rDNA 基因序列配合生理生化特征鉴定所筛选的高产IAA菌株,然后设置单因素试验探究适宜菌株生长和发酵的条件,最后通过花生盆栽试验验证其促生能力。结果表明,共筛选出5株产IAA的促生菌菌株,其中菌株HS10的IAA产量最高,被鉴定为特基拉芽孢杆菌。单因素试验表明,HS10最适培养条件是培养温度30℃,时间20 h,初始pH 8,装液量25 mL/250 mL,碳源为果糖,氮源为硝酸钾。盆栽试验表明,接菌花生植株长势明显优于对照,HS10对花生具有良好的促生效应。本研究为菌株HS10在农业生产上的应用提供了理论依据和研究基础。

  • 研究简报
  • 研究简报
    赵永国,江满霞,张 文,杨 金,陆光远,程 勇,付桂萍,李培武,张学昆*
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    为了解油菜硫苷含量与鸟害发生情况间的关系,以43份来自参加国家油菜区域试验的不同种子硫苷含量的双低甘蓝型油菜为材料,于角果期调查鸟害情况,对发生鸟害的8份油菜品系进行蕾期鸟害指数分析,并测定各品系的种子硫苷总量与分量,进行鸟害品系与未发生鸟害的品系间比较分析,研究这两类油菜与硫苷含量的关系。结果表明:13份油菜品系的种子硫苷含量大于23μmol/g饼,它们均未发生鸟害;硫苷含量低于23μmol/g饼时,油菜品系均不同程度的发生鸟害,鸟害发生率为14.3%~50.0%,其中有8个发生鸟害的油菜品系其鸟害指数为25.0%~77.22%,且油菜的鸟害指数随着硫苷含量的提高而降低。T测验结果表明,6种脂肪族硫苷分量在硫苷含量低于23μmol/g饼的鸟害品系和硫苷含量大于23μmol/g饼的非鸟害品系间达到显著或极显著差异水平,而芳香族和吲哚族硫苷分量在两类油菜品系间均无显著差异。相关性分析结果表明,脂肪族硫苷含量与鸟害指数负相关。表明随着脂肪族硫苷含量的增加,鸟害发生率及鸟害指数呈现降低的趋势。

  • 研究简报
    石必显,雷中华,向理军,赵 君
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    向日葵列当的致病力因生理小种的不同而存在差异,为了明确我国向日葵列当的生理小种类型,利用向日葵列当国际通用鉴别寄主:AD-66、KruglikA-41、B-RO-02A、Record、LC-1002B、LC-1003B、L-1390、LG-SS88,对4省区(新疆、内蒙古、吉林、河北)13个不同地点的向日葵列当进行生理小种鉴定。结果表明上述地点当前的向日葵列当生理小种类型为A、D、E和F,其中D和E小种存在范围广,主要分布在新疆、吉林和内蒙古地区;致病力较高的F小种出现在内蒙古地区的四子王旗,致病力较低的A小种则出现在河北省张家口市。

  • 综述与专论
  • 综述与专论
    武琳霞,都晓慧,丁小霞*,周海燕,陈琳,李培武 *
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    中国是世界第一大花生消费国和生产国,黄曲霉毒素是影响花生安全消费和出口贸易的主要风险因素。开展花生黄曲霉毒素污染预警技术研究,变事后污染脱毒为事前预警防控,不仅可以减少大量脱毒费用,而且还可显著减少因化学、生物脱毒造成的二次污染所带来的安全消费风险,是目前花生黄曲霉毒素控制技术研究的一个新方向。本文对花生中黄曲霉毒素的收获前预警、收获后预警及全程预警方法进行了综述,以期为花生黄曲霉毒素污染控制提供有效途径。

  • 综述与专论
    邓乾春,马方励,魏晓珊,臧茜茜,陈 鹏,张 逸,黄凤洪*,黄庆德*
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    亚麻籽富含α-亚麻酸、木酚素、多酚、植物甾醇、维生素E等多种营养功能成分,在食品工业、健康产业均具有广阔的应用前景。亚麻生长区域、加工品种、加工部位以及加工工艺不同,会导致亚麻籽、亚麻籽油、脱脂粉中的功能成分含量和结构存在显著差异,进而影响其高值化利用前景。本文重点对亚麻籽加工品质特性的研究进展进行了综述,以期为特定功能成分提取纯化、加工工艺技术优化、高值化专用产品研发和品种选育改良提供理论依据。

  • 生物技术
  • 生物技术
    曹慧慧,董彩华,于景印,柯 涛,童超波,黄军艳*,刘胜毅
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    为研究转脂蛋白(lipid transfer protein,LTP)作为抗菌肽在油菜防御反应中的作用,利用生物信息学的方法,从油菜中筛选获得了一个转脂蛋白类抗菌肽基因,命名为BnLTP1。BnLTP1基因长度为93bp,编码31个氨基酸残基。抗菌肽BnLTP1分子量约为3.4kDa,其序列中的4个半胱氨酸形成两个分子内二硫键,对于稳定抗菌肽的结构起到至关重要的作用。通过overlap PCR的方法对该基因进行体外人工合成,并克隆到pET30a/His-EDDIE-GFP表达载体上进行体外原核表达。抑菌活性实验检测发现,BnLTP1对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和酵母菌都有较强的抑菌活性;对植物病原真菌(核盘菌、灰霉菌和稻瘟病菌)等也具有抑菌活性。