烟草PPO基因家族鉴定与不同成熟度烟叶烘烤过程中PPO活性分析

【背景与目的】多酚氧化酶（PPO）参与的棕色化反应是生产高品质烟草产品的关键环节，为了明确烟草中PPO基因的结构与功能。【方法】通过生物信息学的方法鉴定烟草PPO基因家族成员及其特征；利用qRT-PCR方法分析了翠碧一号上部4种成熟度烟叶（M1～M4）PPO基因的表达，并采用多酚氧化酶活性检测试剂盒测定烘烤过程中烟叶PPO酶活性变化。【结果】烟草基因组中共鉴定到12个NtPPO基因，大多数成员具有类似的基因结构、相近的蛋白长度和保守的蛋白结构域。系统进化分析将菠萝、高粱、番茄、马铃薯和烟草的PPO蛋白分为3个亚族，其中Ⅱ，Ⅲ亚族中均为双子叶植物的PPO成员。NtPPOs基因家族成员的表达量随着成熟度提高表现出不同的变化模式，大多数成员在过熟烟叶中表达量最低。烘烤过程中不同成熟度烟叶中PPO活性也存在明显差异，其中M2、M3和M4成熟期烟叶PPO活性呈现先下降后上升再下降的趋势，在45℃达到最大值，且M2>M3>M4。【结论】研究结果可为烟草PPO基因的功能研究、烟叶棕色化的调控和品种遗传改良奠定基础。     

紫甘薯多酚氧化酶性质研究

采用含有30 mmol/L Vc的0.01 mol/L磷酸盐缓冲液从紫甘薯中提取多酚氧化酶(PPO),用分光光度法对紫甘薯中多酚氧化酶的酶学特性进行了系统的研究,其中包括PPO的活力测定、热稳定性、pH稳定性以及pH、温度、抑制剂对PPO活力的影响。实验结果表明,多酚氧化酶催化反应的最佳条件为:温度25℃,pH 7.0,NaHSO3和Vc对酶活力有很强的抑制作用。     

苹果梨中多酚氧化酶抑制剂的抑制效果研究

采用匀浆后丙酮抽提法从苹果梨中提取多酚氧化酶。谷胱甘肽为抑制苹果梨中多酚氧化酶的活力的最佳抑制剂。在其浓度为300μmol/L 时,多酚氧化酶(PPO)的活力为50%;在其浓度为500μmol/L 时,多酚氧化酶(PPO)的活力为零。谷胱甘肽、亚硫酸钠和L- 半胱氨酸3 种混合抑制剂对苹果梨中多酚氧化酶(PPO)的影响实验结果表明,谷胱甘肽对苹果梨中多酚氧化酶活性影响最大。     

茄子多酚氧化酶的酶学特性研究

本文对日本千年2号茄子中多酚氧化酶的酶学特性进行了较详细研究。结果表明：茄子中多酚氧化酶的最适pH为6．8，当体系pH≤5．0或者pH≥7．4时，能有效降低PPO活性。30～50℃下PPO具有较高活性，其最适温度为30℃。PPO的热稳定性较差，沸水加热1min时，酶活已丧失87．57％。柠檬酸、抗坏血酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、EDTA-2Na等对PPO活性有抑制作用，其中抗坏血酸抑制作用最强。     

小麦多酚氧化酶(PPO)活性的基因型、环境及其互作效应的分析

选用16个有代表性的小麦品种(系)，分别在山东8个地区进行小麦多酚氧化酶(PPO)活性的基因型与环境效应分析。结果表明，在随机效应中，小麦籽粒PPO活性的品种与试点互作效应最为显著。在对面团白度性状进行选择时，既要选择多酚氧化酶(PPO)活性低的品种，又要注意选择在PPO积累低的地区种植，以实现优质品种的优质生产。     

微波处理真空包装对葡萄贮藏品质和生理变化的影响

研究了微波、真空包装以及微波处理真空包装对葡萄贮藏过程中果实的耐压力、可溶性糖、VC、多酚氧化酶(PPO)活性的影响以及感官评定分析.研究结果表明:采用微波真空包装的葡萄果实耐压力、可溶性糖、VC的变化均小于其他处理方式且变化最小,多酚氧化酶(PPO)活性降低最大,感官评定最好.微波处理真空包装可以有效地降低多酚氧化酶(PPO)活性和果实的呼吸强度,提高了抗氧化酶的活性,有利于果实的贮藏保鲜.     

烤烟种子成熟过程中几种酶的动态及其作用

种子在成长过程中各种物质转化与累积取决于酶的活动。很早以来人们就已重视研究种子成熟、萌发及贮藏等期间有关酶的动态、而烟草种子方面的研究却很少见,特别是硝酸还原酶(NR)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD) 在烟草种子成熟过程中的动态与作用未见报导。我们对烤烟种子成熟期间的NR、PPO、POD活性变化进行了研究,目的在于探讨这三种酶在烟草种子成熟过程中的动态及与品种特性的关系,以期更好     

低频超声对丰水梨多酚氧化酶酶活的影响研究

研究低频超声对丰水梨多酚氧化酶(PPO)的影响,探讨超声功率、超声时间、超声温度、pH等因素对其酶活的影响,同时对多酚氧化酶的酶反应动力学进行研究。研究表明,多酚氧化酶经超声波处理后,酶活性均比未经超声波处理的酶活力有所下降,而超声对过氧化物酶酶活的最适温度和最适pH影响不大。经过超声处理后PPO的K_m值变大,可见超声处理使PPO和底物的亲和力有所降低。     

蒲菜中多酚氧化酶部分酶学性质的研究

对楚州区蒲菜多酚氧化酶(PPO)的部分酶学性质进行了研究,结果表明:蒲菜中多酚氧化酶的最适pH范围为5.6~6.5,当体系pH>6.6或者pH<4.4时,能有效降低PPO的活性。在30~50℃下PPO具有较高活性,其最适温度为30℃左右。PPO的热稳定性较强,95℃加热2min,酶活丧失80%左右。氯化钠、抗坏血酸、亚硫酸氢钠、柠檬酸等对PPO都有抑制作用。     

盐渍茄子酱菜酶促褐变的酶学特性研究

本文对盐渍茄子酱菜中褐变酶的酶学特性进行了详细研究。结果表明：多酚氧化酶是导致盐渍茄子酱菜褐变的主要原因。多酚氧化酶的最适pH为6．8，当体系pH≤5．0或者pH≥7.4时，能有效降低PPO活性。在30～50℃下PPO具有较高活性，其最适温度为30℃左右。PPO的热稳定性较差，沸水加热lmin时，酶活已丧失87．57％。柠檬酸、抗坏血酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、EDTA-2Na等对PPO活性有抑制作用，其中抗坏血酸抑制作用最强。     

亚氯酸钠对鲜烟酶促棕色化反应的影响

以烤烟K326为试验材料, 通过暗箱试验研究了不同浓度亚氯酸钠(SC), 叶面喷施和浸泡两种处理方式对鲜烟酶促棕色化反应的影响。结果表明, 200 mg/L SC对鲜烟酶促棕色化反应的抑制作用最为显著。喷施和浸泡两种处理方式对酶促棕色化反应的影响无显著差异。SC对不同成熟度鲜烟酶促棕色化反应抑制效果不同, 其中以M3成熟度(9~10成黄绿)效果最好。SC处理和对照烟叶多酚氧化酶(PPO)活性变化表现出基本相同的规律, 但SC处理烟叶PPO活性均低于同期对照烟叶。     

UV-B辐射对烟草(Nicotiana tobacum)叶片总多酚含量和PPO活性的影响

采用盆栽试验,以烤烟品种K326为供试材料,选择空间范围不大的云南玉溪大营街和通海2个不同海拔高度的植烟区为试验点,并选择玉溪烟区种植烤烟海拔最高的通海县(1806.0米),作为同一种植地分别减弱0%、25%、50%和65%UV-B辐射强度条件的控制试验区,探讨了烤烟生长过程中PPO活性和总多酚含量与UV-B辐射强度的时空动态变化之间的关系。结果表明:由于受两地不同降雨日数及云层覆盖的影响,UV-B辐射强度并不随海拔高度的升高而升高;PPO活性对UV-B辐射强度变化非常敏感,过高或过低的UV-B辐射强度将降低PPO活性,其中过高的UV-B辐射强度影响更大;在一定的UV-B辐射强度范围内,降低强度可提高PPO活性;与PPO活性相反,高的UV-B辐射强度可提高烟叶总多酚含量,但在一定辐射强度范围内,对其变化趋势影响不大;过低的UV-B辐射强度不仅降低总多酚含量,而且影响整个生长过程中总多酚含量的变化。     

编辑烤烟多酚氧化酶基因NtPPO8后的效应分析

【目的】探究NtPPO8基因在烟草中的功能以及对烟叶耐烤性和烤后烟质量的影响。【方法】以烤烟品种NC89为材料,利用CRISPR/Cas9技术对NtPPO8进行定向编辑,获得纯合突变植株,测定并分析原品种和突变体在叶龄60 d时的基因表达量和植物多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）活性差异,探究NtPPO8基因对烘烤过程中的PPO活性以及烤后烟的多酚物质含量的影响。【结果】（1）共获得6株T0代纯合突变体,突变均发生在靶位点上,为1个碱基的插入突变。（2）4个T1代编辑株系的NtPPO8表达水平显著下降,所有编辑株系的PPO活性显著下降。（3）T1代编辑株系烘烤过程中的PPO活性低于原品种,烤后中部叶总酚含量显著高于原品种。【结论】定向编辑NtPPO8基因后,降低了其在烟叶中的表达量,抑制了烟叶在烘烤过程中的PPO活性,有助于烤后烟多酚类物质的积累。     

拮抗细菌活性蛋白诱导烟草对CMV的抗性研究

从烟田耕作层土样中分离到对CMV有拮抗作用的细菌菌株B6,通过离子交换层析和凝胶过滤层析初步确定其活性物质是分子质量大小为40．6kD的蛋白质。活性蛋白诱导后,对烟草叶片的病毒含量、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）的活性变化进行研究。结果表明,拮抗细菌活性蛋白诱导后烟草叶片内CMV含量明显降低,随着诱导天数的增加病毒的含量呈由多到少再增多的变化趋势,POD,PAL和PPO等细胞防御酶的活性增强。     

不同采收方式对雪茄烟上部叶晾制效果的影响

[目的]为了解不同采收方式对雪茄烟上部叶晾制效果的影响.[方法]以H382为实验材料,于海南五指山试验点设置了3种采收方式:带茎采收、一次性采收和逐片采收,研究不同采收方式对雪茄烟上部叶晾制过程中含水率、多酚氧化酶活性、多酚类物质含量、淀粉酶活性及内在化学成分的影响.[结果](1)上部叶一次性采收烟叶含水率在晾制过程中...     

打顶对烟草叶片多酚代谢及其关键酶的影响

为明确打顶对烟叶多酚代谢的影响,本研究以红花大金元品种为材料,采用高效液相色谱法（HPLC）、紫外分光光度法和实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）,对移栽后30 d（苗期）和85 d（现蕾后10 d）烟株进行打顶处理,分别检测中部叶（苗期为第4叶位,现蕾后10 d为第8叶位）中多酚类物质含量及其关键酶活性与基因表达。结果表明,与同时期未打顶处理相比,移栽后30 d打顶处理的烟叶中绿原酸等多酚类物质含量显著降低,PAL、PPO和POD活性升高,4CL活性降低,C4H活性无显著差异,PAL1、PAL4和4CL2表达量上调;移栽后85 d打顶处理的烟叶中多酚类物质含量显著升高,PAL、C4H、4CL和POD活性升高,PPO活性降低,PAL1表达量下调,4CL2表达量无显著差异。两个时期打顶处理烟叶中PAL2、PAL3、C4H和4CL1表达量均上调。以上结果表明,打顶诱导烟叶多酚生物合成与生育期有关;打顶后多酚类物质含量与PPO活性负相关,与4CL活性正相关。苗期打顶后烟叶中多酚含量降低,主要与多酚类物质的降解速率强于合成速率有关,而现蕾后打顶烟叶中多酚含量升高,主要与多酚类物质的合成速率强于降解速率有关。      

PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND FUNCTION OF PLANT POLYPHENOL OXIDASE: A REVIEW1

Polyphenol oxidase (PPO)‐catalyzed browning reactions are of significant importance in the fruit and vegetable industry. These reactions proceeding in many foods of plant origin cause deterioration and loss of food quality. A better knowledge of the factors that influence the action of PPO is imperative in order to control and manipulate its detrimental activity in plant products. This paper presents an overview of the current understanding of the reaction properties, biochemical characteristics and potential physiological roles of PPO in plants. Reaction properties will include general PPO reactions, specificities and molecular mechanisms of these reactions, and methods available to assess PPO activity. Physicochemical properties will evaluate substrate specificity, environmental influences such as pH and temperature, multiplicity, latency, and activators and inhibitors of PPO. The discussion will conclude with potential physiological roles of PPO in plants.     

白肋烟TN86晾制期PPO、POD活性及总酚、类黄酮含量动态研究

TN86晾制期多酚氧化酶（PPO）活性是随晾制进程而增加的双峰曲线，第一峰域矮而小、时值短、在0－6d，第二峰域高而宽大、时值长、在6－21d，酶的活动主要在6d后烟叶的变褐期；过氧化物酶（POD）活性则是随晾制进程而变动的双峰曲线，3d与6d时为高峰期，且第一峰值比第二峰值高，其活动主要在烟叶的凋萎期，其次才是变黄期，PPO与POD活性均随叶位升高而增大。总酚与类黄酮的含量都随晾制进程而下降，随叶位升高而增添，其含量变化稍滞后于PPO的活性动态，证实二者密切相关；晾制后各叶位总酚含量为0．35％－0．58％，属优质白肋烟相应指标，证明本研究的晾制技术规范切实可行，保持了白 肋烟风格。     

低温胁迫下铜对烤烟幼苗生长及抗冷性的影响

摘要:采用溶液培养法研究不同浓度铜对烤烟幼苗生长和POD、PPO活性及MDA、Pro、Chl含量的影响。结果表明: 低温胁迫下CuSO4低于0.08 g/L时,CuSO4施用量增加能促进烟草生长;而高于0.08 g/L时,其生长受到抑制,尤其是根系生长,其抑制程度随CuSO4浓度的增加而加剧。低温胁迫下,POD和PPO活性随CuSO4浓度增加而上升,低浓度时上升较小;MDA含量随CuSO4浓度增加先微下降后递增;Pro则与MDA变化趋势相反;Chl a、Chl b以及Chl总量随CuSO4浓度增加先微增加后递减。      

制丝过程中多酚等成分及相关酶活性的变化

为探索制丝过程烟草中多酚等化合物含量及相关酶活性的变化规律,分析了制丝过程中6个关键生产工序前后烟草中多酚、淀粉、总糖、还原糖、总烟碱、总氮以及多酚氧化酶和总淀粉酶活性的变化。结果表明,在制丝过程的6个关键工序中,多酚、淀粉、总糖、总烟碱和总氮均持续降低;多酚氧化酶和淀粉酶经第1次润叶后及贮片后持续降低;还原糖除在贮片后略有增加外,其它工序均降低。