β-氨基丁酸诱导烟草抗碱初步研究

为探究外源BABA对提高烟草抵抗碱胁迫能力的机理。以云烟87为材料,从抗氧化系统,离子平衡和基因表达等方面来研究不同浓度BABA对碱胁迫下烟草幼苗的调节作用。结果表明:外源施加0.2mmol/L和0.5mmol/L BABA能促进碱胁迫下烟草幼苗根长和鲜重的增加;提高GSH、ASA、叶绿素和类胡萝卜素含量,降低脯氨酸和H₂O₂含量;增强超氧化物歧化酶、抗坏血酸还原酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性;降低烟草丙二醛含量和相对电导率来减轻碱胁迫对细胞膜损伤,提高有机酸含量缓解高pH毒害;降低Na+吸收,提高K+吸收来降低离子毒害。相对定量PCR表明:BABA可以诱导NtCaM和ABC转运蛋白家族基因表达来调节信号传导和物质转运;诱导GSH1和PROX1表达上调,促进GSH合成和脯氨酸代谢。以上结果表明:BABA诱导烟草抗碱是从抗氧化系统、有机酸合成、离子转运和基因表达等多方面综合作用的结果。      

BABA诱导烟草抵御镉胁迫初步研究

通过施加外源BABA来减轻镉胁迫对烟草的毒害,并从抗氧化系统、离子含量及相关基因表达来探讨其作用机理。结果表明:0.2 mmol/L BABA和0.5 mmol/L BABA能使镉胁迫下的烟苗根长、鲜重及叶绿素含量显著增加;外源BABA处理不仅能显著提高镉胁迫下烟苗脯氨酸、谷胱甘肽(GSH)、还原型抗坏血酸(As A)、可溶性糖和总酚含量,还能增强超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,可以促进烟苗根部镉的积累及降低地上部镉的含量。实时定量PCR结果表明:BABA参与Nt IRT1、Nt Nramp5、Nt PCS1、Nt GSH1、Nt HMA4、Nt PCR1、Nt PDR5b基因表达调控。综合来看,BABA缓解烟草镉胁迫可能是激发植物体抗氧化系统、降低地上部镉的积累及调节相关基因表达的综合结果。     

β-氨基丁酸对铜胁迫下烟草生长的影响

为了有效缓解铜胁迫对烟草的危害,设置了不同浓度β-氨基丁酸(BABA)处理对铜胁迫下烟草幼苗生长、活性氧代谢的影响以及相关铜离子运输基因的表达试验。结果表明:在100μmol/L Cu SO4胁迫下,烟草生长受到抑制,与未经BABA处理的烟草幼苗相比,经过BABA处理的烟草幼苗根长和鲜质量呈上升趋势。0.5 mmol/L Cu SO4胁迫下,0.2和0.5 mmol/L BABA处理降低了铜胁迫下烟草幼苗体内丙二醛含量(MDA,μmol/g)和过氧化氢含量(H2O2,mol/g),并且提高了抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD,过氧化物酶POD和抗坏血酸过氧化物酶APX)活性。同时调节烟草体内二价金属离子运输的Nt NRAMP,Nt YSL以及Nt PDR基因的表达量显著提高。因此,BABA通过调节烟草体内抗氧化系统和相关金属离子运输基因的表达来缓解铜胁迫对烟草生长的影响。     

BABA 诱导烟草抵御高盐胁迫的初步研究

通过外源BABA 处理观察其对高盐胁迫下烟草生长的调节作用,并从抗氧化系统和相关基因表达探讨其作用机理。结果表明:在高盐胁迫下,外源0.2 mmol/L BABA 和0.5 mmol/L BABA 处理均能显著促进烟草的生长,根长和鲜重均显著增加;与盐胁迫组相比,外源BABA 处理能显著提高高盐胁迫下烟草幼苗体内还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、叶绿素和H₂O₂ 的含量,同时还能增加烟株超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性;外源BABA 还可通过降低高盐胁迫下烟株丙二醛(MDA)含量和相对电导率值来减轻高盐胁迫对细胞膜的损害。半定量PCR 结果表明:BABA 能够诱导脱落酸(ABA)调控基因NtRAB18、NtERD10D 和NtERD10B 表达。由此认为BABA 提高烟草的耐盐性是通过激发植物体内抗氧化系统和通过ABA 途径诱导逆激基因上调的综合结果。      

橙皮素对烟草青枯病的诱导抗性研究

为探究类黄酮诱导烟草抗青枯病的生理机制,从12种类黄酮化合物中筛选出对烟草青枯病防治效果最好的橙皮素,并对橙皮素处理后烟草叶片过氧化氢沉积、防御酶活性以及相关基因的表达量等进行了分析。结果表明,1mmol/L橙皮素对青枯菌无直接的抑菌作用,但对青枯病具有较明显的防控效果。橙皮素灌根处理诱发接种青枯菌烟草叶片过氧化氢的积累,显著提高叶片过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性以及烟株次生代谢产物中酚类和类黄酮含量,上调表达Nt PR1a、Nt NPR1、Nt PAL抗性基因,从而提高烟株对青枯病的抗性。由此可知,橙皮素可作为诱抗剂有效防控青枯病的发生。     

外源添加肉桂醛提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  为了探究添加肉桂醛对Na₂SO₄胁迫下烟草幼苗生长的影响机制。  方法  以烤烟K326为材料,在烟草幼苗期用不同浓度的Na₂SO₄和肉桂醛进行处理,结合烟草幼苗根系发育状况、活性氧含量、抗氧化酶活性及相关基因表达量等指标进行分析。  结果  Na₂SO₄浓度越高,对烟草生长的抑制作用越明显,烟苗根系发育越缓慢,H₂O₂积累越多;75 mmol/L Na₂SO₄胁迫下,0~25 μmol/L肉桂醛可以促进烟草幼苗根系生长,降低H₂O₂和MDA含量,诱导降低SOD和POD的酶活,提高CAT酶活,从而提高幼苗的抗氧化能力,增强烟苗的抗盐能力。  结论  在烟草幼苗阶段,20 μmol/L的肉桂醛可以有效提高烟草幼苗对75 mmol/L Na₂SO₄的抵抗能力,主要通过促进根系发育,调节活性氧含量,诱导抗氧化物质活性变化,缓解盐胁迫的抑制作用。      

低温胁迫下烟苗多酚代谢及其抗氧化能力分析

为了明确在低温胁迫条件下烟苗中多酚物质代谢与抗氧化能力的关系,本研究以烟草K326为材料,对比分析了低温胁迫处理（4℃）和对照处理（25℃）烟苗叶片中多酚物质含量及其代谢酶活性和基因表达水平变化与植物抗氧化酶活性的关系。结果表明,低温胁迫处理后,烟草叶片萎蔫、细胞膜损伤严重,相对电导率升高;总酚含量受低温胁迫影响较小,木质素含量显著增加（p<0.05）;低温处理后,SOD活性显著升高（p<0.05）,CAT活性和总抗氧化能力（T-AOC）均低于对照;PAL、HCT和POD酶活性均升高,PAL、HCT和POD基因表达水平均上调。以上结果表明,低温胁迫促进烟苗多酚代谢中木质素合成,通过提高木质素含量增强细胞壁的保护作用是植物抵御环境胁迫的重要机制。     

β-氨基丁酸对烟草黑胫病的抗性诱导

为明确β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid, BABA)对烟草由寄生疫霉(Phytophthora parasitica)引起的黑胫病抗性的诱导效果, 对BABA处理后的烟草进行了病害调查, 并检测了生理生化指标和抗性相关基因表达量。结果表明:①BABA诱导烟草产生超敏反应(Hypersensitive response, HR), 且诱导与产生超敏反应相关的HIN1基因表达量增加。②BABA可诱导过氧化物酶(Peroxidase, POD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性提高;在烟草未接种P. parasitica时, BABA不仅诱导O₂-含量增加了142.2%, 还导致丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累;烟草接种P. parasitica后, BABA使与活性氧产生相关的NtrbohD基因表达量降低56.9%。③5 mmol/L BABA处理对烟草的黑胫病抗性具有诱导作用, 处理后烟草黑胫病的防治效果达56.3%。      

氯化血红素诱导烟草抵御碱胁迫的初步研究

为研究外源氯化血红素（hemin）处理对碱胁迫下烟株生长和生理特性的影响,以云烟87为材料,从抗氧化系统、渗透调节系统、离子含量以及相关基因表达来探讨hemin对烟草抗碱的作用机理。结果表明:外源施加1 μmol/L hemin和2 μmol/L hemin能促进碱胁迫下烟株的生长;降低丙二醛（MDA）含量和相对电导率,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸还原酶（APX）活力,同时增加叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,提高根系活力;还可以减少烟株体内Na+积累,增加K+、Ca2+、Mg2+吸收。相对定量PCR结果表明,hemin处理后NtPDR1、NtPDR3、NtNAC和NtGSH1基因表达上调。综上所述,hemin缓解烟株碱胁迫伤害是激发抗氧化系统和渗透调节系统、加强离子转运及调节相关基因表达综合作用的结果。      

Cd2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+对菹草生长胁迫影响及其应答机制

为探求不同浓度的Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)对菹草(石芽)的生长发育的胁迫及其应答机制,对菹草(石芽)的生长状况、叶片的叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶系统等进行了分析。结果如下:Cu~(2+)、Cd~(2+)质量浓度大于0.5 mg/L,植株无法正常生长或存活;Cu~(2+)胁迫下,植株受损程度相对严重。Zn~(2+)、Pb~(2+)质量浓度小于10 mg/L时,菹草仍可以正常生长,但Pb~(2+)胁迫程度比Zn~(2+)较轻。综上,在相同质量浓度下,4种重金属对菹草(石芽)的胁迫强弱依次为Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)。本研究为生态修复中水生植物的金属阈值提供了有价值的参考。     

烟草病程相关蛋白NtPR10基因克隆与表达分析

为鉴定烟草病程相关蛋白PR10的生物学功能,从普通烟草G28中克隆得到了Nt PR10基因,基因全长483 bp,编码160个氨基酸。基因结构分析表明,该基因编码的蛋白包含病程相关蛋白家族Bet_v_I保守域,具有与核酸酶活性相关的"P-Loop"结构。利用TMHMM、Signal P、Prosite Scan等软件分析发现,Nt PR10不含跨膜区,无信号肽,有胞内定位特征。采用实时荧光定量PCR分别分析了TMV诱导下该基因在抗、感品种枯斑三生和G28中的表达模式。结果表明,在TMV诱导下,Nt PR10基因在感病品种G28中显著上调表达;而在抗病品种枯斑三生中,TMV侵染后6 h,Nt PR10基因显著上调表达,第12小时至第8天显著下调表达,而后至第16天逐渐升高至侵染前水平。综合以上结果,Nt PR10应答了TMV侵染过程,并且在抗、感品种中整体呈现出相反的表达趋势,暗示了Nt PR10在TMV侵染过程中具有重要功能,为深入分析Nt PR10的抗病生物学功能奠定了基础。     

m型硫氧还蛋白对马铃薯Y病毒侵染烟草的影响

为进一步明确病毒与寄主间的相互作用关系,通过同源比对在烟草细胞中克隆到具有m型硫氧还蛋白(m-type thioredoxin)特征的基因,暂命名为Nt Trm。利用原生质体瞬时转化技术、病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)、半定量-PCR以及Northern blot检测技术研究Nt Trm的表达以及Nt Trm表达与PVY积累的关系。结果表明,在PVY接种10 d后红花大金元叶片中Nt Trm表达明显上调;在本氏烟草叶片中Nt Trm下调显著促进了PVY在烟草叶片中的积累;而在烟草原生质体中Nt Trm过量表达则会明显抑制病毒RNA的积累。初步说明烟草细胞内编码m型硫氧还蛋白的基因受PVY侵染而被诱导表达,这类基因的上调表达可能影响PVY在烟草细胞中的侵染。      

外源褪黑素对镉胁迫烟草幼苗的缓解效应

为探究镉胁迫对烟草生长的影响及外源褪黑素对烟草镉毒害的缓解作用，本试验以云烟100为材料，通过水培试验研究不同镉浓度对烟草幼苗农艺性状、SPAD值、叶片Cd²⁺含量的影响以及不同浓度外源褪黑素(MT)(10、50、100、200μmol/L)预处理对100μmol/L CdCl₂胁迫下烟草毒害症状的缓解效应。结果显示，镉浓度50～200μmol/L对烟苗生长发育具有显著抑制作用，外源MT可显著缓解烟草镉毒害。与对照相比，200μmol/L褪黑素处理的云烟100根长、鲜质量、最大叶长、最大叶宽、株高及叶SPAD值分别增加了17.50%、131.89%、70.83%、51.79%、78.43%和87.20%;MDA和叶片镉含量分别降低了42.67%和57.4%；超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)含量、可溶性蛋白(SP)含量分别增加了391.20%、3305.57%、332.11%和88.52%。综上，外源褪黑素可通过减少叶片镉富集，提高抗氧化酶活性和细胞渗透压调控物质来提高烟株自身抗逆性，从而缓解烟草Cd...     

β-氨基丁酸处理对采后草莓果实贮藏品质和内部还原势的影响

研究了10 mmol/Lβ-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)、5 mmol/L 6-氨基烟酰胺(6-AN)以及两者复合处理对采后"丰香"草莓果实(Fragaria ananassa Duch. cv‘Fengxiang’)贮藏期间腐烂和品质的影响,并从还原势的角度探讨了BABA诱导果实抗病性的相关机理。结果表明,经10 mmol/L BABA处理的草莓果实中TSS、TA、总花色苷和总酚含量以及DPPH自由基清除率和总还原力在20℃下贮藏5 d后均显著高于对照水平,而果实发病率则显著低于对照水平。BABA处理可促进草莓果实中还原性信号分子NO和SA的积累,并诱导磷酸戊糖途径关键酶G6PDH和6PGDH活性的上升,从而促使果实中还原性物质NADPH和GSH大量生成并降低氧化性产物NADP+和GSSG含量,同时果实Fa PR1、Fa Chi3、Faβglu和Fa PAL等PRs基因表达量也显著上升。单一6-AN或6-AN+BABA处理则显著降低了果实中NO和SA的含量,抑制G6PDH和6PGDH活性以及NADPH和GSH的积累,经单一6-AN或6-AN+BABA处理的果实中PRs基因表达量也显著下降。通过这些结果可推测,草莓果实抗病性的形成与还原势的增长密切相关; BABA处理可直接诱导还原性信号分子的生成,并通过调控PPP途径关键酶活性以积累还原性物质,全面增强草莓果实内部还原势,诱导一系列PRs基因的表达,最终抑制了贮藏期间腐烂的发生并改善了果实综合品质。     

Zn~(2+)对PPR蛋白锌指结构域原核表达的影响

目的研究Zn~(2+)对PPR蛋白锌指结构域的原核表达、纯化过程的影响,并对Zn~(2+)的作用机制进行了初步探索。方法采用分子克隆的方法构建PPR蛋白锌指结构域及其突变体的His-SUMO融合蛋白表达质粒,研究Zn~(2+)对其原核表达及Ni-柱亲和纯化过程的影响,并利用快速诱导法对Zn~(2+)的作用机制进行了初步探索。结果培养基中添加1 mmol/L Zn~(2+)可明显提高融合蛋白的稳定性;亲和纯化时在上清中添加10 mmol/L EDTA可明显提高亲和纯化效率;Zn~(2+)作用机制的初探实验表明只有Zn~(2+)可作用于锌指结构位点,并帮助稳定锌指结构域。结论 Zn~(2+)可作用于PPR蛋白的锌指结构位点,并使锌指结构变得稳定;在蛋白原核表达时添加一定浓度的Zn~(2+)可明显提高蛋白稳定性。     

外源水杨酸对低温胁迫下低温敏感性不同的烤烟品种烟叶生理特性的影响

  目的  探究低温胁迫下外源水杨酸对低温敏感型不同烤烟品种叶片生理特性的影响,并筛选最佳外源水杨酸的缓解浓度。  方法  以低温不敏感型品种红花大金元及低温敏感型品种K326为材料,通过盆栽试验研究不同浓度外源水杨酸对4℃低温胁迫下红花大金元和K326叶片相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及多酚代谢的影响。  结果  低温胁迫下,2个低温敏感性不同的烤烟品种的相对电导率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,其中,K326的丙二醛含量上升幅度远大于红花大金元,达94.07%;而3个抗氧化酶活性均被显著降低,K326的可溶性糖含量及总酚含量、红花大金元的可溶性蛋白含量均显著上升。施加外源水杨酸后,K326及红花大金元的叶片相对电导率及丙二醛含量均显著降低,而3个抗氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,红花大金元的可溶性糖含量及可溶性蛋白含量、K326的总酚含量均显著上升;当外源水杨酸浓度为50~100 mg/L时对各个指标的缓解效果较好。  结论  外源水杨酸浓度50 mg/L处理对红花大金元及K326的缓解效果均达到最佳。      

β-氨基丁酸处理对桃果实采后灰霉病的影响及其诱导抗病模式研究

以"白凤"水蜜桃果实为试材,研究了β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)处理对桃果实由Botrgtis.cinerea导致的灰霉病的影响并分析其相关诱导抗病模式。结果显示,单一20 mmol/L BABA处理不能直接诱导未接种病原菌桃果实的防卫反应,但经BABA处理的桃果实在接种B.cinerea后,其展现出较单一B.cinerea接种而未进行BABA处理果实更为强烈的H2O2迸发、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性上升以及Pp NPR1-like和Pp PRs基因表达,说明经BABA处理桃果实只在病原激发子侵染时才可表达出较强的系统抗性,由此可推断BABA诱导桃果实防卫反应的机制可归因于Priming(敏化)反应而不是直接诱导作用。此外,经BABA处理的桃果实在贮藏结束后未出现明显的品质劣变和抗氧化活性下降现象,说明Priming反应可有效平衡采后桃果实防卫反应和底物消耗。     

副溶血弧菌噬菌体qdvp001重组内溶素诱导表达以及理化性质初步研究

对重组内溶素Lysqdvp001诱导表达条件进行探讨,发现适当降低诱导温度,可以避免包涵体的形成。最终确定诱导表达条件为25℃、IPTG浓度为1 mmol/L、诱导4 h,此时不仅蛋白表达量大并且不形成包涵体。为研究Lyqdvp001抑菌以及理化性能,采用浊度法对p H、温度、离子强度对裂解活性的影响进行探讨。结果表明,Lysqdvp001具有宽p H适应性,p H3~10均能很好发挥作用;耐高温,在75℃处理30 min仍能维持70%活性;低浓度(0.1 mmol/L)的Zn~(2+)、Fe~(2+)以及各浓度(10、1、0.1 mmol/L)的Ca~(2+)可以明显提高重组内溶素Lysqdvp001活性。结果显示重组内溶素有作为抑菌剂的潜力。     

不同浓度β-氨基丁酸处理对葡萄果实抗病性的诱导模式

分析了不同浓度（1～500 mmol/L）β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）处理对采后葡萄果实抗病反 应的诱导作用并明确相关抗性反应的模式。结果显示,10～500 mmol/L BABA处理可有效抑制果实在20 ℃贮藏期 间灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的侵染,从而降低果实发病率。在有效作用浓度中,经高浓度（100、500 mmol/L） BABA处理的模拟接种和B. cinerea接种葡萄果实均出现H2O2迸发、病程相关基因（VvNPR1.1、VvChit4和VvPR2） 表达量提升、抗病相关酶（几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶）活力升高和植保素单体（白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚 体）积累等一系列典型抗病性反应。10 mmol/L BABA处理不能直接诱导果实上述抗病反应,但经10 mmol/L BABA 处理的果实在接种B. cinerea后则出现最显著的H2O2生成量、PRs转录水平和植保素含量上升现象。同时,低浓度 （10 mmol/L）BABA处理的葡萄果实中可溶性糖含量和甜度指数均显著高于高浓度（100、500 mmol/L）处理果 实。这些结果暗示,高浓度（100 mmol/L或500 mmol/L）BABA处理可诱导葡萄果实的直接抗病反应;10 mmol/L BABA处理则诱导Priming（敏化反应）作用,以使果实在病原菌侵染时展现强烈抗病性;同时,Priming抗性较直 接诱导作用可有效防止底物的过度消耗,以维持果实贮藏品质。     

烟草Nt14-3-3基因的克隆及生物信息学和表达模式分析

为明确烟草中Nt14-3-3基因家族的功能,采用同源克隆的方法,在烟草品种K326中克隆到1个14-3-3蛋白基因Nt14-3-3,并进行了生物信息学分析。运用qRT-PCR技术,对该基因非生物胁迫处理烟草幼苗后的表达特性进行了分析。结果显示,该基因序列全长783 bp,编码260个氨基酸残基。Nt14-3-3蛋白是由9个α螺旋组成的球状蛋白,含有32个磷酸化位点。组织表达分析发现,该基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达,在根中的表达量最高。Nt14-3-3基因受低钾、高盐、干旱、脱落酸(ABA)、H_2O_2处理的诱导,表明烟草Nt14-3-3基因参与了烟草的非生物胁迫应答反应。