fps转基因烤烟类胡萝卜素及其降解产物的研究

为探索法呢基焦磷酸合酶(fps)对烤烟中类胡萝卜素及其降解产物的影响,利用常规和GS/MS方法,对转fps基因烟草株系(K-4、K-6、K-17、K-35)烤后烟叶中类胡萝卜素含量及萜烯类香气物质含量进行了分析,结果发现,烤后烟叶类胡萝卜素含量有较大差异,与未转基因对照相比普遍有所提高,其中K-35含量最高;8种类胡萝卜素降解产物及茄酮、新植二烯含量有不同程度的提高,其中K-35香气降解产物含量整体较高,表明外源fps基因在烟草中的表达对类胡萝卜素合成具有促进作用,从而有利于烟叶品质的提高。     

转fps基因烟草纯合系的获得及其特性分析

携带有外源法呢基焦磷酸合酶（fps）基因和卡那霉素抗性基因（Npt—Ⅱ）的烟草种子在含卡那霉素（300mg／L）的培养基上能够正常地萌发和生长，对照种子虽能萌发，但幼苗形态与对照有着明显的差异。转fps基因植株所具有的卡那霉素抗性和与其抗病性之间密切相关，由此建立了一种鉴定转基因烟草后代纯合度的简易方法，得到4个fps转基因烟草纯合系（K-4、K-6、K-17、K-35），并对其农艺性状、田间抗性、化学成份和品质进行了评估，其中K-4转基因品系的综合性状较原有品种有所提高。     

烟草法呢基焦磷酸合酶基因的克隆及序列分析

采用逆转录—聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,以烟草品种K326叶片总RNA为模板扩增出烟草法呢基焦磷酸合酶基因fps,克隆至载体PMD19-T中。序列分析表明,所克隆的cDNA序列全长702 bp,共编码234个氨基酸残基,其核酸序列与玉米、杜仲、拟南芥、青蒿、Nicotiana sanderae×Nicotiana langa-dorffii杂交种的法呢基焦磷酸合酶基因的核酸序列同源性分别为74%,76%,77%,80%和97%。     

三七细胞中过表达FPS基因对皂苷合成的影响

为研究三七细胞中过表达法呢基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophasphate synthase,FPS)基因对皂苷合成的影响,构建了FPS过表达载体,借助农杆菌将FPS整合到三七细胞基因组中,利用q RT-PCR检测阳性细胞系中FPS的相对表达量,香草醛-高氯酸-冰乙酸显色法测定总皂苷含量,HPLC法测定单体皂苷含量。结果显示:四株转FPS阳性细胞系中,FPS的相对表达量高于未转基因对照,最高为对照的3.01倍;总皂苷含量高于未转基因对照,最高为对照的2.09倍;四种重要单体皂苷(Rh1、Rg1、Re和Rd)含量均高于未转基因对照,其中,Re含量的增加幅度最为明显,最高为对照的4.35倍;Rh1、Rd和Rg1含量也有一定幅度增加,最高分别为对照的2.66倍、2.90倍和1.76倍。结果表明:FPS是三七皂苷合成途径中的一个限速酶,在三七细胞中过表达FPS可提高皂苷含量,为进一步利用代谢工程手段实现三七皂苷的同源或异源高效表达奠定基础。     

普通烟草茄尼基焦磷酸合酶基因NtSPS的克隆和表达分析

为揭示烟草茄尼基焦磷酸合酶（Nicotiana tabacum solanesyl diphosphate synthase, NtSPS）在烟草茄尼醇生物合成中的作用,分离了烟草品种红花大金元茄尼醇生物合成关键基因NtSPS1和NtSPS2,并对其进行了序列比对、进化分析和亚细胞定位分析,研究了其在烟草植株不同器官的表达水平以及烟草植株不同器官的茄尼醇、叶绿素含量与NtSPS表达水平的相关性。结果表明,NtSPS1和NtSPS2开放读码框（ORF）大小分别为1209、1206 bp,分别编码402、401个氨基酸;NtSPS1和NtSPS2均存在2个保守的DDxxD结构域,这与NtSPS功能发挥相关;NtSPS1、NtSPS2与番茄SPS同源性较高,这与烟草、番茄均为茄科作物有关;NtSPS1、NtSPS2均定位于叶绿体中;烟草植株不同器官NtSPS1和NtSPS2表达水平排序为：叶 > 茎 > 根,这与茄尼醇、叶绿素在烟草植株中的分布规律一致。本研究可为NtSPS调控烟草茄尼醇生物合成机制的深入研究奠定基础。     

超声波法提取烟叶中类胡萝卜素条件的优化

采用超声波提取法,通过正交试验和单因素试验分析,确定提取烟叶中类胡萝卜紊的最佳提取工艺条件为:以石油醚-丙酮(1:1)混合溶剂作提取剂,超声功率100 W,提取温度30℃,提取时间30 min,料液比40 g/L,在此条件下提取液吸光度可达0.782.     

烟草类胡萝卜素降解关键基因CCD1的克隆与表达分析

烟草类胡萝卜素是烟叶重要致香物质的前体物,利用RACE方法获得了烟草品种K326类胡萝卜素降解关键基因CCD1的2个cDNA全长序列。序列分析表明,CCD1-1与CCD1-2各包含一个1635和1647bp的开放读码框(ORF),编码544和548个氨基酸。分别与林烟草和绒毛状烟草CCD1存在一个碱基的差异。CCD1-1与CCD1-2基因序列GC含量为43.24%和42.87％。预测的蛋白质分子量均为61 kDa, 理论等电点 (pI) 6.51和6.55。与番茄和辣椒等植物的类胡萝卜素CCD1的同源性达到80％以上。跨膜区预测表明分别在138～158和142~162位氨基酸间有1个跨膜螺旋区。蛋白质二级结构分析表明,均以β折叠和无规则卷曲为主。蛋白三维结构预测分析表明CCD1-1与CCD1-2空间结构极为相似。组织表达分析表明,CCD1-1与CCD1-2在花中的表达最强,根中的表达最弱,茎和叶次之。这些结果为进一步研究类胡萝卜素降解基因的功能提供了依据。      

烟草类胡萝卜素代谢的遗传及基因工程研究进展

综述了烟草类胡萝卜素合成和降解途径所涉及的关键基因的分离、功能分析、分子调控及类胡萝卜素代谢的调节和基因工程研究进展,同时对烟草类胡萝卜素代谢的研究方向和应用前景进行了讨论和展望.     

过表达三七PnSS基因对烟草萜类物质含量及生长发育的影响

为明确PnSS基因在调节烟草萜类物质含量中的作用,构建了PnSS基因过表达载体,并通过叶盘法转化烟草品种巴斯玛14号,获得了PnSS基因过表达烟草植株,最后利用HS-SPME-GC/MS分析转化烟草叶片中的香味物质含量（质量分数）。结果表明：(1)PnSS的氨基酸序列与其在烟草中同源物NtSS具有81.9%的一致性,并含有角鲨烯和植烯合成酶结构域。(2)PnSS基因的过表达导致烟草植株变矮、叶片变小;与根和茎相比,叶片中PnSS基因表达量最高。(3)PnSS基因的过表达使烟叶中乙酸、糠醇、4,6-二甲基嘧啶、苯乙醛、3,5-二甲基苯甲醛、二烯烟碱、二氢猕猴桃内酯、2-甲基吡嗪、壬酸、异戊醛、2-甲基丁醛、西松烯和烟碱13种香味物质含量增加,2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、2,3-联吡啶、植醇、苯乙醇、新植二烯、苯甲醛和麦斯明7种香味物质含量降低。因此,过表达PnSS基因会抑制烟草植株的生长发育并改变烟叶中萜类物质等香味物质的含量。     

Enrichment of carotenoids in flaxseed (Linum usitatissimum) by metabolic engineering with introduction of bacterial phytoene synthase gene crtB

Linseed flax (Linum usitatissimum L.) is an industrially important oil crop, which includes large amounts of alpha-linolenic acid (18:3) and lignan in its seed oil. We report here the metabolic engineering of flax plants to increase carotenoid amount in seeds. Agrobacterium-mediated transformation of flax was performed to express the phytoene synthase gene (crtB) derived from the soil bacterium Pantoea ananatis (formerly called Erwinia uredovora 20D3) under the control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S constitutive promoter or the Arabidopsis thaliana fatty acid elongase 1 gene (FAE1) seed-specific promoter. As a result, eight transgenic flax plants were generated. They formed orange seeds (embryos), in which phytoene, alpha-carotene, and beta-carotene were newly accumulated in addition to increased amounts of lutein, while untransformed flax plants formed light-yellow seeds, in which only lutein was detected. Interestingly, despite the control of the CaMV 35S promoter, the expression of crtB was not observed in the leaves but in the seeds in the transgenic flax plants. Total carotenoid amounts in these seeds were 65.4-156.3 microg/g fresh weight, which corresponded to 7.8- to 18.6-fold increase, compared with those of untransformed controls. These results suggest that the flux of phytoene synthesis from geranylgeranyl diphosphate was first promoted by the expressed crtB gene product (CrtB), and then phytoene was consecutively decomposed to the downstream metabolites alpha-carotene, beta-carotene, and lutein, as catalyzed by endogenous carotenoid biosynthetic enzymes in seeds. The transgenic flaxseeds enriched with the carotenoids could be valuable as nutritional sources for human health.     

基于感官评价的加热不燃烧卷烟原料品种(系)筛选

为筛选适宜生产加热不燃烧卷烟烟叶原料的烤烟品种,在云南省5个试点(玉溪、保山、红河、临沧、文山)种植5个烤烟品种(系)(云烟207、云烟99、云烟116、KRK26、红花大金元),按加热不燃烧卷烟感官评价方法进行初烤烟中部叶的感官质量评价,并检测烟叶化学成分和香味物质含量(质量分数)。结果表明:①云烟99和云烟207的香气香味、劲头、谐调性和刺激性表现相对较好,适宜作为加热不燃烧卷烟烟叶原料的候选品种(系),而云烟116的感官评价指标表现相对较差。②烟叶常规化学成分和香味物质中,氮含量与香气香味、劲头、谐调性、口感等指标呈显著正相关,总糖和还原糖含量与谐调性、口感等指标呈显著负相关,酮类化合物含量与香气香味和口感指标呈显著正相关,酯类化合物含量与刺激性和口感指标呈显著负相关。这些烟叶成分可作为筛选其他适宜烟叶原料品种时重点分析的物质成分。     

低次烟叶中的类胡萝卜素降解研究

分别利用生物法和物理法处理低次烟叶,降解烟叶中的类胡萝卜素．生物法是从烟草土壤中分离得到能够有效降解β-胡萝卜素的丝孢酵母．GC—Ms分析表明,该酵母可以彻底降解卢一胡萝卜素．物理法是用臭氧处理低次烟叶,GC—MS分析发现烟叶中的类胡萝卜素和叶绿素a含量随处理时间延长先下降后趋平稳;而且臭氧处理后,烟叶中尼古丁、新植二烯、碳十八酸的含量有所减少,醇类、酯类和酮类化合物在总量上均有提升,可起到醇和烟香、减轻刺激的作用．     

热处理对不同颜色番茄中类胡萝卜素异构化和降解的影响

为综合利用彩色番茄资源,对比不同颜色番茄中类胡萝卜素的组成,研究类胡萝卜素热稳定性,阐述其异构化和降解的规律.利用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-PDA)并配备YMC Carotenoid C30色谱柱分离类胡萝 卜素,并以光谱特征鉴定异构体,系统分析番茄中类胡萝卜素组成,并探究热处理温度和时间对其类胡萝卜素...     

饼肥对烤烟叶片不同发育时期类胡萝卜素及其主要降解产物的影响

采用盆栽试验研究了饼肥对不同发育时期烤烟叶片类胡萝卜素及其主要降解产物的影响。结果表明,烟叶发育过程中类胡萝卜素各组分含量随生育时期逐渐下降,不同处理间烟叶类胡萝卜素含量变化存在差异。50%饼肥处理可促进烟叶类胡萝卜素总量、新黄质、叶黄素和中后期β-胡萝卜素的积累,而用量过高不利于初期和末期烟叶中紫黄质的积累;适宜的饼肥用量可调节发育末期类胡萝卜素类物质的组分构成,在烟叶发育期,50%饼肥处理的烟叶中多数类胡萝卜素降解产物总量较大,β-大马酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯等物质含量也较其它两个处理高。      

Effect of pyrophosphate and 4-hexylresorcinol pretreatment on quality of refrigerated white shrimp (Litopenaeus vannamei) kept under modified atmosphere packaging

ABSTRACT:  The effect of pretreatment with pyrophosphate and 4-hexylresorcinol in combination with modified atmosphere packaging (MAP) (80% CO₂, 10% O₂, 10% N₂, or 80% CO₂, 20% N₂) on the quality of white shrimp during storage at 4 °C was investigated. Shrimp pretreated with 2% pyrophosphate and 0.25% 4-hexylresorcinol and stored under MAP showed the lower microbiological and chemical deteriorations as evidenced by delayed microbial growth as well as lower trimethylamine (TMA) and total volatile base nitrogen (TVB) production ( P < 0.05). Additionally, the growth of coliforms was inhibited effectively. White shrimp pretreated with 4-hexylresorcinol had the lower melanosis throughout the storage compared with those without treatment ( P < 0.05). This was associated with the lowered polyphenol oxidase (PPO) activity in shrimp treated with 4-hexylresorcinol. Therefore, the effective retardation of microbiological and chemical deterioration of white shrimp stored under MAP with the decrease in melanosis could be achieved by pretreatment of the shrimp with pyrophosphate and 4-hexylresorcinol. Furthermore, decapitation could be another means to lower the microbial load and melanosis in white shrimp, particularly those stored under MAP.     

香菇多糖对烟草灰霉病的防治效果研究

为挖掘香菇多糖( Lentinus,LTN)对常见植物病原菌的防治效果,采用生长速率法和菌丝块接种法检测了香菇多糖对常见植物病原真菌菌丝生长、孢子萌发、种子萌发和烟苗生长的影响及对烟草灰霉病( Tobacco grey mould)的温室防治效果.结果表明:香菇多糖对7种常见植物病原真菌均具有较好的抑制作用,其中1％香菇多糖对烟草灰霉病原菌的抑制活性最高,抑菌圈直径达39.45 mm.香菇多糖能致使烟草灰霉病原菌菌丝分支增多,膨大畸形等异常生长现象,孢子萌发抑制率高达97.63％,孢子致畸率为53.68％.且香菇多糖对烟草种子萌发有较明显的促生作用.盆栽试验表明1％香菇多糖溶液对烟草灰霉病的防治效果达85.05％.