摩加夫芽孢杆菌产酶条件优化及对烟叶品质的影响

纤维素、果胶、淀粉和蛋白质是烟叶中含量较高的生物大分子，对烟叶品质的影响较为显著。本研究对烟叶醇化过程中的微生物进行筛选，并对其产酶条件和作用效果进行研究，旨在发掘对烟叶品质有促进效果的功能微生物资源。研究筛选得到2-4A菌株，能够同时分泌淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶，经鉴定为摩加夫芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。对2-4A菌株的发酵时间、发酵温度、培养基pH及接种量进行优化后，该菌株的淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶的活力分别增加至41.36、3.64、5.14和72.13U/mL。用发酵液处理烟叶，能够对烟叶中的4种大分子物质进行降解，其中蛋白质的降解率达到37.8%，淀粉的降解率超过30%，果胶和纤维素的降解率均超过10%。经过2-4A菌株发酵液处理，烟叶中酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类等香气物质的含量在整体上均得到提升，酸类和醇类物质提升最多。就单种致香物质而言，对烟叶香气有较大影响的茄尼酮含量比发酵前提高了0.51百分点，叶绿醇含量提高了15.83百分点，3-甲基丁酸含量提高了6.85百分点。摩加夫芽孢杆菌在协调烟叶化学组分和增加致香物质含量方面...     

烟草牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因家族的全基因组鉴定

为了揭示烟草牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(Geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPPS)基因家族的特征和功能,利用生物信息学方法对烟草GGPPS家族进行了全基因组查找、鉴定及相关分析。在普通烟草中共鉴定出9个成员(大亚基7个、小亚基2个),林烟草、绒毛状烟草中分别鉴定出5个成员(大亚基4个、小亚基1个)。GGPPS的开放阅读框长度为999~1 119 bp,编码332~372个氨基酸,蛋白质分子量为36.2~40.7 kD,等电点为5.41~8.32。大亚基和小亚基基因分别含有1个和2个外显子;大亚基与小亚基均具有DD(XX)_1-2D和CXXXC保守性基序,但存在一定的差异。在进化过程中,烟草GGPPS家族可能发生了串联重复复制和片断复制;普通烟草GGPPS家族可能发生了基因丢失,NtabGGPPS1-1和NtabGGPPS1-2较其他成员进化速率快,同时可能受到了净化选择。      

水窖水与大田烟草病毒病的关系

为查清水窖水体是否带有烟草病毒及水窖水带病毒与烟草病毒病的关系,研究了田边水窖水样和用其水在烤烟返苗期和现蕾期灌溉烟田后烟株发病情况及其病叶样品的病毒种类.结果表明水窖水带TMV;现蕾期烟株发病率为1.8%～16.8%,平均发病率为8.6%;病叶的TMV、CMV检出率分别为45.8%和27.8%,PVY和TEV检出率为27.8%.     

烟草牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶类似基因的克隆及其功能研究

利用同源克隆法从普通烟草(Nicotiana tabacum)红花大金元的cDNA 中克隆到一个新基因NtGGPPSL(Geranylgeranylpyrophosphate synthase-like),其编码区全长为813 bp。Blast 结果显示该基因与林烟草(Nicotiana sylvestris)、绒毛状烟草(Nicotiana tomentosiformis)和番茄(Solanum lycopersicum)的GGPPS 小亚基基因的相似度分别达到了99%、91% 和82%,但其编码的蛋白质序列缺失了GGPPS小亚基的关键功能域“DDXXXXD”,这表明NtGGPPSL 基因的功能可能与GGPPS 小亚基基因不同。为了深入研究NtGGPPSL 基因的功能,通过实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分析NtGGPPSL 基因在普通烟草不同时期和器官中的表达差异。利用TRV 病毒诱导的基因沉默(VIGS)体系抑制本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中NtGGPPSL基因的表达,在成功沉默该基因之后,检测烟草中质体色素(新黄质、紫黄质、叶黄素、叶绿素a/b、β-胡萝卜素)含量的变化。结果显示,NtGGPPSL 基因在茎和根中的表达量明显高于其他器官。与对照组相比,在NtGGPPSL 基因沉默后,烟草叶片发生明显的褪绿现象,质体色素含量显著降低,表明该基因参与了叶绿素的合成,这为VIGS 体系提供了一个可参考的指示基因,也为烟草的遗传改良和基因功能研究提供了理论依据。      

燃料电池汽车安全系统分析

基于关键技术参数和市场份额分析,目前国际市场上商业化程度最高的四款燃料电池汽车分别是:梅赛德斯-奔驰GLC F-Cell、本田Clarity、丰田MIRAI、现代NEXO,安全性能是影响其商业化进程的重要因素之一.基于文献综述,从储氢系统安全、供氢系统安全和碰撞系统安全三个方面综合评价四款燃料电池汽车的安全性能:高压储氢罐采用轻质的复合材料以减少氢脆、提高储氢系统安全性;在供氢系统设计上,包括配置氢气监测、对传感器膜片进行特殊表面处理以及引入快速排气装置以减少爆燃的危险;在碰撞测试中,以现代NEXO于2019年通过的IIHS测试公路安全性能级别最高.目前,国际和国内均已形成燃料电池汽车安全性能相关标准,为推动燃料电池汽车安全性能的发展提供有力的保障.     

烟草脱落酸受体基因NtPYR1和NtPYL9的克隆及表达模式分析

为揭示烟草脱落酸(ABA)受体基因NtPYR1和NtPYL9的生物学功能,以拟南芥PYR1和PYL9基因为探针,在NCBI中通过同源比对查找普通烟草表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)序列,将EST序列进行拼接并设计特异性引物,从普通烟草红花大金元c DNA文库中克隆出NtPYR1和NtPYL9基因,其开放阅读框长分别为678 bp和564 bp,分别编码225个和187个氨基酸。NtPYR1和NtPYL9蛋白都具有一个保守的疏水性结构域,同属于PYR/PYL/RCAR ABA受体基因家族,NtPYR1和NtPYL9与番茄同源蛋白的相似性分别达到79.10%和95.24%。遗传聚类分析结果显示:NtPYR1和NtPYL9与番茄和马铃薯同源基因的遗传进化距离最近,说明PYR1和PYL9在茄科植物中较为保守。定量PCR对烟草不同组织表达模式分析表明,NtPYR1和NtPYL9在烟草不同组织中均有表达,分别在子叶和须根中的表达量最高。NtPYR1和NtPYL9表达均受ABA抑制,同时受H₂O₂诱导,说明两基因可能参与烟草的抗逆生理过程。      

福建和云南烤烟香韵风格特征差异及与化学成分的关系

对云南和福建烟区2012-2013年共计337个初烤烟叶样品进行了感官评吸和内在化学成分检测,并对结果进行了t显著性检验、相关分析和回归分析。评吸结果表明:云南和福建烤烟均呈现清香型风格特征,并伴有清甜香、干草香和焦香为主的香韵特征,但有明显的差异,且两产区烤烟清甜香和青滋香间存在显著的负相关关系;云南烤烟清甜香韵特征较福建烤烟更为明显,而福建烤烟青滋香韵特征较云南烤烟更为明显。内在化学成分相关分析表明:两产区烤烟中最为显著化学成分差异主要表现为福建烤烟钾的含量显著高于云南烤烟,但云南烤烟氯的含量则高于福建烤烟。结合香韵与内在化学成分相关分析表明:云南烤烟清甜和青滋香韵与还原糖、钾和钾氯比之间存在显著相关关系,但福建烤烟清甜和青滋香韵与各常规化学成分的相关关系不显著。因此,青滋香韵可以作为区分云南和福建烤烟香韵的一个重要指标。      

质子交换膜燃料电池三种流场结构的性能研究

平行、交指和蛇形是质子交换膜燃料电池最常用的三种流场结构，为研究三者性能差异，利用CFD技术建模进行仿真分析，在反应气体均充足的条件下，对比三种流场燃料电池的氢气摩尔浓度、流道压降、催化层温度、水摩尔浓度的分布和极化曲线。结果表明，蛇形流场性能最优，交指流场其次，平行流场最差。尽管蛇形流场压降最大，但其催化层中温度最高，阳极氢气分布和阴极水浓度分布也最均匀，且其性能优势在高电流密度下更为突出。