烟草Hsp70基因家族的鉴定及NtHsp70Chl基因的表达分析

为探明烟草热激蛋白70（Hsp70）基因家族的特征及烟叶主脉中NtHsp70Chl基因在烘烤条件下的表达模式,对Hsp70基因家族进行了亚细胞定位、系统进化、基因结构、染色体定位,并对NtHsp70Chl基因进行了烘烤条件下实时荧光定量表达PCR分析。结果表明,烟草基因组中Hsp70基因家族共有61个成员,蛋白序列长度不等,等电点在4.52~9.75范围内,各成员蛋白分别定位于细胞质、内质网、细胞外基质、叶绿体和线粒体中;烟草Hsp70基因家族分为6组,定位于叶绿体的成员均存在Ⅵ-a亚组;61个NtHsp70基因分布于18条染色体上,经亚细胞定位于叶绿体的基因分别位于6、17和19号染色体上;烟草Hsp70家族中具有10个基因重复和5个旁系同源基因;经RT-qPCR检测分析,定位于烟草叶绿体中的NtHsp70Chl基因对高温诱导的敏感性较弱。本研究为深入研究烟草Hsp70的功能奠定了基础。     

烟草OSCA基因家族鉴定及非生物胁迫诱导表达模式分析

高渗门控钙渗透通道(OSCA,hyperosmolal-gatedcalcium-permeable channel)是一种Ca²⁺非选择性阳离子通道,OSCA家族含有钙依赖性通道DUF221结构域。为了进一步了解烟草OSCA基因家族特征和功能,本研究从栽培烟草K326基因组中鉴定到23个OSCA家族基因,并对NtOSCA家族系统进化关系、基因结构与蛋白结构域、启动子、不同组织器官及干旱和盐胁迫下表达模式进行分析。根据进化关系,NtOSCA基因家族被分为4个亚家族,并且同一亚家族成员间蛋白及基因结构相似。启动子分析结果表明,NtOSCA家族基因启动子中存在着多种不同的胁迫响应元件,其中干旱响应元件和脱落酸响应元件较多。进一步组织表达分析结果表明,NtOSCA基因家族成员在不同组织的表达量不同。干旱和盐胁迫表达模式分析表明,20个NtOSCA基因在干旱胁迫下表达量上调,15个NtOSCA基因在盐胁迫下表达量上调。这说明OSCA基因家族在烟草抗旱和抗盐胁迫中具有重要作用。     

普通烟草碳酸酐酶家族基因的生物信息学分析

为挖掘普通烟草碳酸酐酶基因的信息并探讨其功能,本研究利用生物信息学方法,在烟草基因组数据库中对普通烟草碳酸酐酶家族成员进行了检索,并对其理化性质、遗传进化、基因结构、蛋白保守基序、顺式作用元件和组织表达模式进行了分析。结果显示,在普通烟草中至少含有9个α和6个β亚家族成员。在进化关系上,不同亚家族成员之间,序列同源性较低;与水稻相比,拟南芥和普通烟草两个亚家族间的亲缘关系较近。亚细胞定位分析结果显示,烟草α亚家族成员在细胞壁、细胞膜、线粒体、叶绿体、细胞质等细胞器中均有分布,而β亚家族成员均存在于叶绿体中。基因结构和保守基序分析说明,各亚家族成员的基因结构和蛋白保守基序呈现较高的一致性。启动子顺式作用元件分析显示,烟草碳酸酐酶基因的启动子中,均含有多个参与光反应、激素响应、非生物胁迫和机械损伤等相关的顺式作用元件。基因组织表达模式分析表明,烟草的碳酸酐酶基因不同成员在不同组织表达水平存在差异,并呈现出时空特异性。本研究结果为烟草碳酸酐酶基因的功能研究奠定了基础。     

烟草硝酸盐转运蛋白基因NtNRT2.4的克隆及表达分析

植物NRT2基因家族(高亲和硝酸盐转运蛋白基因)在植物吸收和转运硝酸盐过程中发挥重要作用。本研究根据NRT2基因家族的保守序列设计兼并引物,扩增出一条821bp序列,以此序列为信息探针,通过电子克隆和RT-PCR的方法从烟草中克隆获得一个包含1593bp开放阅读框、编码530个氨基酸的c DNA序列,命名为Nt NRT2.4。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白质具有NRT家族的共有结构特征,与烟草已发现的三个本家族基因同源性达到77.54%,与拟南芥NRT2家族基因同源性达到81.63%,其启动子中包含多个与硝酸盐、光照及根系特异表达相关的元件;组织特异表达分析结果显示,烟草Nt NRT2.4基因的组织表达差异较大,在根部的表达量较高,在叶片和茎部的表达量低;不同氮素形态、光照和蔗糖处理下的基因表达分析结果表明,硝态氮、光照和蔗糖处理诱导Nt NRT2.4表达,而铵态氮抑制其表达。     

普通烟草ALMT基因家族的鉴定与表达分析

为了挖掘可能参与烟草氯离子吸收转运的铝激活苹果酸转运蛋白(Al-activated malate transporter,ALMT)基因家族成员,利用生物信息学方法,系统地分析了烟草ALMT基因家族成员的蛋白理化性质、染色体定位、系统进化、基因结构和保守结构域等;利用qPCR的方法分析了烟草ALMT基因在不同组织中的表达情况,以及在盐(NaCl)处理下的表达特征。结果表明:普通栽培烟草基因组中鉴定出30个可能的ALMT家族基因,根据系统发育树可将其划分为五个亚组;NtALMT基因的基因结构和motif分布与其他物种一致,具有高度保守的WEP motif;组织表达特异性分析结果发现大多数NtALMT基因在茎中表达较高,只有NtALMT28在叶中表达量最高;氯盐处理下,茎中NtALMT10表达量升高8倍以上,叶中NtALMT19表达量升高25倍以上,暗示了这些基因可能与烟草氯离子吸收转运相关。     

烟草CYP71D亚家族的生物信息学分析

细胞色素P450（CYP450）是一类超基因家族编码的多功能氧化酶,在生物合成、代谢解毒及植物防御方面具有重要作用。其中CYP71D属于CYP450的一个亚家族,主要在次生代谢物合成和病虫害防御方面起作用。为了更好地了解烟草CYP71D亚家族基因特征和功能,本研究利用生物信息学分析手段及烟草转录组数据,对CYP71D亚家族基因的结构和表达等进行了分析。结果发现,在烟草中共有42个CYP71D亚家族成员,各成员在染色体上并非均匀分布,其氨基酸长度和等电点差异较大,但基因结构、保守结构域数目和分布高度一致;二级结构分析表明,烟草CYP71D亚家族成员具备P450蛋白特征结构域;基因表达模式分析显示,多数CYP71D基因在根、叶、花中特异表达,大部分基因参与了IAA激素、黑胫病、温度等逆境胁迫反应。这为烟草CYP71D亚家族基因功能的深入研究及烟草抗逆品种的培育奠定了基础。     

普通烟草SWEET基因家族的鉴定与表达分析

  目的  为挖掘参与烟草糖代谢的SWEET（sugar will eventually be exported transported）基因家族成员。  方法  以拟南芥SWEET蛋白为参考,利用生物信息学方法,对栽培烟草的SWEET蛋白家族进行鉴定,分析蛋白理化性质、系统进化、染色体定位、基因结构和顺式作用元件,对其在不同组织和不同胁迫处理的表达模式进行检测。  结果  从普通烟草中鉴定到70个可能的SWEET基因,系统发育树将其划分为4个亚家族,大多数烟草SWEET基因在进化过程中经历纯化选择。不同烟草组织的表达模式分析显示,一些烟草SWEET基因具有组织表达特异性。不同胁迫处理的表达模式分析显示,部分烟草SWEET基因在葡萄糖、蔗糖、低温、干旱或者是盐胁迫处理下表达量变化明显。  结论  Ntab0097340和Ntab0727890是烟草植株重要的响应干旱与低温胁迫的基因,本研究为深入研究烟草SWEET基因功能提供有价值的参考信息。      

普通烟草GATA转录因子家族鉴定及基因表达分析

GATA转录因子在调控植物的生长发育和逆境胁迫应答等过程中具有重要作用。为了明确烟草中GATA基因的结构与功能,基于同源搜索和结构域鉴定的方法从普通烟草基因组中鉴定出57个GATA基因家族成员,分别命名为NtGATA1~NtGATA57。基因结构、保守结构域和系统进化的生物信息学分析表明:烟草GATA基因家族成员可分为4个亚族,且同一亚族成员核心结构域氨基酸序列组成非常保守,各基因成员的外显子数目在1~17之间。转录组数据分析表明:大多数NtGATA基因在烟叶衰老的不同时期均有表达,而且不同家族成员的表达模式存在差异;实时荧光定量PCR分析发现:10个NtGATA基因对冷、盐和干旱等非生物胁迫存在不同程度的响应。说明烟草GATA基因家族成员在烟叶成熟衰老及逆境响应过程中可能发挥了重要作用。      

烟草ACS基因家族鉴定及二氯喹啉酸胁迫条件下的表达分析

二氯喹啉酸药害给烟叶生产造成较大影响。为明确烟草二氯喹啉酸药害的发生机制,对1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase,ACS)基因家族进行了鉴定,并对二氯喹啉酸胁迫条件下的基因表达模式进行分析。结果表明,普通烟草共有26个ACS基因。染色体定位分析显示,23个ACS基因定位在染色体上,3个定位在scaffold上。亚细胞定位分析显示,ACS主要定位于细胞核或细胞质中。进化分析表明,ACS蛋白进化形成3个类别。序列比对显示,ACS氨基酸序列含有家族保守结构域和活性位点。启动子分析发现,ACS基因启动子区含有脱落酸、茉莉酸、水杨酸、生长素和赤霉素5种激素反应共10种类型的顺式作用元件。表达分析显示,大部分ACS家族成员均受二氯喹啉酸诱导而上调表达。      

酸茶发酵过程中感官品质及主要成分变化分析

为明确酸茶发酵过程中感官品质及成分变化,采用紫外分光光度法、高效液相色谱法测定比较酸茶发酵的原料茶、中期、末期3个阶段中茶多酚、游离氨基酸、水浸出物、可溶性总糖、儿茶素等化学成分的变化。结果显示:随着发酵过程的进行,水分、水溶性总糖、表没食子儿茶素没食子酸酯含量先显著降低后显著上升(P<0.05);干物质、没食子酸、表没食子儿茶含量先显著上升后显著降低(P<0.05);水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、总酸含量显著上升(P<0.05);pH值、儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、咖啡碱、儿茶素总量显著降低(P<0.05)。酸茶汤色随着发酵的进行,明亮度L*值和红度值a*值显著增加(P<0.05),黄度值b*值显著降低(P<0.05),总色值E*ab差异显著(P<0.05)。发酵过程中的酸茶整体感官审评品质明显上升。通过对酸茶发酵过程中的化学成分、色差及感官变化比较分析,为酸茶品饮、保护与传承提供了科学依据。     

腐乳前酵期微生物与理化成分的动态分析

以牟定天台阳泉腐乳为样本,探究腐乳在前酵过程中的微生物含量及各理化成分的变化规律。研究结果表明,在腐乳前酵期微生物的含量均先增长后下降,菌落总数、芽孢杆菌数以及霉菌和酵母的数量在晾晒期分别达到最高值9.11 lg（CFU/g）、8.87 lg（CFU/g）和7.77 lg（CFU/g）,乳酸菌数量在腌坯期达到最高值8.28 lg（CFU/g）。水分含量在晾晒期有所降低,总酸、氨基酸态氮及水溶性蛋白含量均呈上升的趋势,分别由白坯的0.089 g/100 g、0.015 g/100 g、3.07 g/100 g升高到蘸料期的0.39 g/100 g、0.32 g/100 g和10.23 g/100 g,游离氨基酸含量在腌坯期达到最高为13 516.03 mg/kg。     

响应面法优化甜米酒酸菜发酵工艺

以青菜为原料,通过发酵乳杆菌（Lactobacillus fermenti）FY1及短乳杆菌（Lactobacillus brevis）FY2发酵甜米酒酸菜。在单因素及PB试验的基础上,利用响应面优化设计甜米酒酸菜的发酵工艺。结果表明,甜米酒酸菜制作的最佳工艺为食盐添加量4.0%,白砂糖添加量6.2%,甜米酒添加量15.6%,室温条件下发酵9 d。在此优化条件下,甜米酒酸菜感官评分92.3分,理化及卫生指标均符合国家标准。     

烘烤期烟叶霉烂病病原菌的分离、鉴定及生物学特性

为明确云南省烘烤期烟叶霉烂病的病原,采用分子和形态学鉴定方法,依据柯赫氏法则,对病原菌进行分离和鉴定并将其命名为Rhi-1,并初步研究了该病原菌的生物学特性。结果表明,引起该病害的病原菌为米根霉（Rhizopus oryzae）。菌株Rhi-1的气生菌丝旺盛,质地疏松,孢子囊和孢囊孢子直径分别为53~123 μm和2.1~9.0 μm,两者均呈球形或椭圆形。孢囊孢子萌发的最高温度为44.6℃,水相介质中孢囊孢子热处理10 min的致死温度为54℃,菌丝体热处理30 min的致死温度为70℃,最适pH为7.0,最佳培养基为PSA。此结果为研究霉烂病发生机制提供了依据。     

不同成熟度烤烟烘烤过程中游离氨基酸及转氨酶活性变化

为明确不同成熟度烤烟烘烤过程中游离氨基酸组分转化规律,以烤烟品种K326为材料,对烟叶游离氨基酸组分含量及转氨酶活性进行了动态变化分析。结果表明,烟叶烘烤过程中,以谷氨酸等10种氨基酸含量和氨基酸总量变幅较大;不同成熟度烟叶中谷氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和天冬氨酸含量变化差异主要集中在变黄后期和定色前期,此时,适熟和过熟烟叶在烘烤中转氨酶活性较高;与尚熟烟叶相比,适熟和过熟烟叶丝氨酸、组氨酸酸、精氨酸和赖氨酸含量从烘烤定色期开始,呈现下降的变化,表明烟叶成熟度对游离氨基酸转化为美拉德产物有一定影响。由此,适当提高烟叶成熟度,有助于烟叶游离氨基酸互相转化和美拉德反应产物的生成。     

密集烘烤中各阶段对烟叶常规化学成分和致香物质的贡献率分析

为探究烟叶密集烘烤过程中各阶段对烟叶常规化学成分和致香物质的贡献率，通过对烤后烟叶化学成分（常规化学成分和致香物质）与评吸质量间进行典型相关分析，探索化学成分与评吸质量间的关系。通过对烤后烟叶的常规化学成分和致香物质分别进行因子分析，建立烟叶常规化学成分和致香物质的评价模型，再根据烘烤各阶段关键点测定的烟叶化学成分含量，分析各阶段对常规化学成分和致香物质的贡献率。结果表明:整体的化学成分与评吸质量间存在显著的相关性。在变片、凋萎和变筋阶段对常规化学成分的贡献率相对较大，分别为0.56、0.21和0.15，而干片和干筋阶段的贡献率相对较小；在变片、变筋和干片阶段对致香物质的贡献率相对较大，分别为0.52、0.33和0.17，凋萎阶段贡献率较小，而干筋阶段的贡献率为负值。由此得出变片、变筋和干片阶段是致香物质形成的主要时期，凋萎阶段影响很小，干筋阶段有不利的影响；而烤后烟常规化学成分的形成主要在烘烤前期，烘烤后期基本无变化。      

不同菌种菊苣根发酵提取物的挥发性成分分析及应用

采用同时蒸馏萃取/气相色谱-质谱联用（SDE/GC-MS）法对菊苣根长孢诺德酵母菌（Lodderomyces elongisporus）发酵提取物（A）和菊苣根短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）发酵提取物（B）的挥发性成分进行分析,并使用峰面积归一化法计算各成分相对百分 含量。结果表明,A和B中共分析鉴定出44种挥发性成分,其中A中40种,B中31种,二者相同成分27种。成分分析结果表明,A和B中主要挥发性成分为棕榈酸、糠醛、3-甲基戊酸、2-乙酰基呋喃等。 B中的挥发性成分种类较少,但主要致香成分含量高,且对烟草吸味起 副作用的成分含量更小。卷烟加香试验结果表明,菊苣根发酵提取物添加到卷烟中,具有掩盖杂气,纯净余味的作用,并使卷烟香气 丰富饱满,烤甜香明显,烟气柔和透发,总体表现B优于A,添加比例以0.05%最佳。     

加热不燃烧烟草制品与传统卷烟化学指纹分析

采用气相色谱-质谱法获取了3种加热不燃烧烟草制品（HNB）和2种传统卷烟（TC）的极性和弱极性溶剂提取化学成分的指纹数据。对所获得的化学指纹数据进行相似度计算、主成分分析、化学结构鉴定和化合物含量比较,结果发现,HNB与TC化学指纹的相似度较低（0.32~0.45）,在所建立的两种主成分分析模型中,传统卷烟TC-A和TC-B的距离很接近,而HNB-C则都与其他测试样品距离较远。在所获取的化学指纹中共鉴定出101个化合物,其中HNB相对TC含量较高的化合物主要为挥发性较好的醇类物质和小分子有机酸,而TC含量较高的化合物主要为挥发性弱的糖类物质。HNB的化学组成特点主要是为了满足其在较低温度下迅速释放吸食所需化学成分的要求而设计的。     

造纸法再造烟叶发展综述

再造烟叶是利用废弃的烟梗、烟叶碎片、烟末等烟草原料,经浸提、浓缩、分离、打浆、磨浆、抄造、烘干、分切等过程,制成性能优良的天然烟叶再造烟叶,用于卷烟填充物,回用于卷烟生产;再造烟叶有稠浆法、辊压法和造纸法三种生产方式。     

新型造纸法再造烟叶涂布量在线检测控制系统应用研究

介绍新型造纸法再造烟叶涂布量在线检测控制系统的构成、设备结构原理及应用效果,应用结果表明:该系统可减少人工取样次数,实现实时在线检测涂布前后扫描架的定量、水分和涂布量,生产运行数据统计结果表明,涂布量的精度可控制在±1.5 g·m^-2。