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超临界CO介导下米曲霉脂肪酶催化裂殖壶藻油乙酯化反应

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中国粮油学报 2024年

作者：王芳张灵群梅书豪周雪华严晓阳邓刚浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江师范大学生命科学学院浙江师范大学行知学院理学院

乙酯化反应是藻油精深加工中的关键步骤，但作为典型的非水介质催化反应，该反应体系易分相，底物混溶性差，催化效率很低。本研究在米曲霉（Aspergillus oryzae， AO）脂肪酶催化裂殖壶藻（Schizochytrium sp.）油乙酯化反应中加入绿... 详细信息

乙酯化反应是藻油精深加工中的关键步骤，但作为典型的非水介质催化反应，该反应体系易分相，底物混溶性差，催化效率很低。本研究在米曲霉（Aspergillus oryzae， AO）脂肪酶催化裂殖壶藻（Schizochytrium sp.）油乙酯化反应中加入绿色助溶剂超临界CO2(SC-CO2)，在10 MPa、45 ℃、水质量分数10%的条件下，乙酯化的初始反应速率从常规条件下的9.3mg/h显著增加至17.7 mg/h，反应平衡时间从20 h缩短至12 h，脂肪酸乙酯得率从60.8%明显增加至77.5%，表明SC-CO2在提高底物混溶、加速传质等方面作用显著，并且添加的水分有助于维持脂肪酶活性的稳定，进而提高了催化速率。此外SC-CO2作为有机助溶剂的环保替代品，不仅避免了溶剂残留问题，而且其隔氧的特性使得终产物具备更优越的抗氧化性能，有效提升了产品品质。

关键词：超临界CO AO脂肪酶裂殖壶藻油乙酯化反应

沉默大豆GmWRKY33B基因导致大豆抗病性降低

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生物工程学报 2024年第1期40卷 163-176页

作者：钟晨丽王文絮廖莉娜刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

WRKY转录因子基因家族是植物特有的转录因子,在防御中起着重要作用。通过生物信息学分析,本研究在古四倍体大豆(Glycine max)基因组中找到一对同源性高达93%的WRKY33同源基因,并将其命名为GmWRKY33B。从GmWRKY33B的两个同源基因保守区... 详细信息

WRKY转录因子基因家族是植物特有的转录因子,在防御中起着重要作用。通过生物信息学分析,本研究在古四倍体大豆(Glycine max)基因组中找到一对同源性高达93%的WRKY33同源基因,并将其命名为GmWRKY33B。从GmWRKY33B的两个同源基因保守区域选取一个315bp片段构建至菜豆豆荚斑驳病毒(bean pod mosaic virus,BPMV)沉默载体(BPMV-VIGS)上,以期同时沉默上述2个GmWRKY33B基因。结果表明,同时沉默2个GmWRKY33B基因并不显著改变沉默植株的表型,但却显著降低了大豆对大豆斑点病菌以及大豆花叶病毒的抗性,说明GmWRKY33B在大豆免疫反应中起正调控作用。激酶分析表明,GmWRKY33B沉默植株中flg22诱导的GmMPK6的磷酸化水平较空载体BPMV-0植株显著降低,说明GmWRKY33B可以通过调控GmMPK6的激酶活性而参与大豆的免疫反应。抗毒素为大豆中主要起防御作用的植保素,而大豆异黄酮类特异性异戊烯基转移酶(prenyltransferase,PT)基因家族是参与大豆抗毒素生物合成的主要基因,许多PT基因启动子区含有与WRKY特异性结合的W-box序列。在丁香假单胞菌pv.甘氨酸(Pseudomonas syringae ***,Psg)侵染条件下,4个PT基因的表达水平在沉默株系中显著降低,说明GmWRKY33B参与PT基因的转录激活。综上所述,GmWRKY33B通过调控GmMPK6的激活以及调控大豆抗毒素生物合成途径中关键酶编码基因的表达而参与免疫反应。

关键词： GmWRKY33 利用病毒诱导基因沉默免疫反应 GmMPK3/6 异戊烯基转移酶大豆抗毒素

大豆AGB1同源基因在防御反应中起正向调控作用

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1050-1064页

作者：吴楠兰胡娇黄敏君王文絮刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

由Gα、Gβ和Gγ这3个亚基组成的异源三聚体GTP结合蛋白(简称G蛋白)在真核生物的信号转导中起着重要作用。拟南芥基因组中仅有1个Gβ亚基编码基因AGB1,在免疫反应中起着正调控作用,然而AGB1在大豆防御中的作用尚不清楚。鉴于大豆是四倍... 详细信息

由Gα、Gβ和Gγ这3个亚基组成的异源三聚体GTP结合蛋白(简称G蛋白)在真核生物的信号转导中起着重要作用。拟南芥基因组中仅有1个Gβ亚基编码基因AGB1,在免疫反应中起着正调控作用,然而AGB1在大豆防御中的作用尚不清楚。鉴于大豆是四倍体植物,存在基因功能冗余,本研究利用菜豆豆荚斑驳病毒诱导的基因沉默技术同时沉默大豆基因组中同源性高达86%−97%的4个GmAGB1同源基因,以探究其在大豆免疫中的作用。沉默GmAGB1导致大豆植株出现矮化表型,暗示GmAGB1可能参与大豆的生长发育;抗病性分析表明沉默GmAGB1导致大豆对大豆斑疹病菌的抗性降低,而该抗性的降低与GmAGB1沉默植株叶片中病原菌侵染诱导的活性氧的积累量的显著下降以及细菌中保守的鞭毛蛋白N端22个氨基酸小肽flg22诱导的GmMPK3激活程度的显著降低相关联。此外,酵母双杂交实验证明大豆中的GmAGB1可能与GmAGG1存在互作关系。综上所述,GmAGB1是大豆防御反应中的正调控因子,且大豆中G蛋白也可能以进化上保守的异源三聚体的形式发挥作用。

关键词： GmAGB1 G蛋白病毒诱导的基因沉默技术防御反应活性氧

部分敲除NtPDK1a/1b/1c/1d增强烟草抗病性

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生物工程学报 2024年

作者：任茜薇兰胡娇刘天瑶赵焕停赵雅婷张蕊刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室

真核细胞AGC蛋白激酶家族(protein kinase A/protein kinase G/protein kinase C-family，AGC kinase family)参与调控多种生物学过程。3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1，PDK1)是一种保守的丝氨酸/苏氨酸激酶。为了研究PDK1同源基因在四倍体烟草免疫中的作用，对前期获得的同时敲除4个NtPDK1同源基因中5-7个等位基因的CRISPR/Cas9转基因株系进行了细胞死亡及抗病性分析。结果发现部分敲除NtPDK1a/1b/1c/1d虽然可延迟瞬时过表达激活态Pto (active Pto， PtoY207D)及大豆GmMEKK1诱导的超敏反应(hypersensitive response，HR)细胞死亡，但可显著增强烟草对假单胞杆菌(Pseudomonas syrangae pv. tomato DC3000， Pst DC3000)以及烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus， TMV)的抗性，而该抗性的增强与Ntpdk1a/1b/1c/1d部分敲除株系中NtMPK6、NtMPK3和NtMPK4激活程度的显著增强相关联。综上所述，本研究结果表明NtPDK1a/1b/1c/1d正向调控细胞死亡，但却可能通过抑制MAPK途径的激活而负向调控烟草免疫反应。

关键词： AGC激酶 NtPDK1 CRISPR/Cas9技术植物免疫烟草

金花茶花对2型糖尿病小鼠的降糖及抗氧化作用

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食品科学 2024年第3期45卷 94-101页

作者：刘芬芬蒲首丞赵雯靓王怡婷薛琛徐丽珊浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江金华321004

目的:综合评价金花茶花的降血糖和抗氧化作用。方法:制备金花茶花水提物(aqueous extract of Camellia nitidissima flower,CFA),利用高效液相色谱-质谱联用法进行组分鉴定;同时,建立2型糖尿病小鼠模型并随机分为模型组,阿卡波糖阳性组(... 详细信息

目的:综合评价金花茶花的降血糖和抗氧化作用。方法:制备金花茶花水提物(aqueous extract of Camellia nitidissima flower,CFA),利用高效液相色谱-质谱联用法进行组分鉴定;同时,建立2型糖尿病小鼠模型并随机分为模型组,阿卡波糖阳性组(20 mg/kg mb),CFA低、中、高剂量组(200、400、800 mg/kg mb)。灌胃干预5周后,分析各组小鼠一般生长特征,血清中血糖、空腹胰岛素及血脂水平,胰、肝脏氧化应激水平、组织形态变化及细胞凋亡情况。结果:金花茶花具有较高的多酚、多糖含量,清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和抑制α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度分别为(24.14±0.64)、(69.99±1.97)μg/m L,从金花茶花中鉴定出7种主要化合物。此外,金花茶花可有效改善糖尿病小鼠“三多一少”症状,显著降低小鼠空腹血糖、餐后血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、丙二醛水平,升高胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇的含量,提升总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性,减轻胰脏、肝脏组织的病理损伤。结论:金花茶花对2型糖尿病小鼠具有显著的降血糖及抗氧化作用。

关键词：金花茶花 2型糖尿病糖脂代谢氧化应激

沉默大豆GmATG5加速叶片衰老并增强大豆抗病性

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1065-1075页

作者： Said M.Hashimi 黄敏君陈宇刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院遗传与发育生物学研究所浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,AT... 详细信息

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,ATG5)同源基因进行沉默。结果发现,经暗处理的GmATG5沉默植株叶片上积累过量的ATG8蛋白,说明自噬降解途径受损;与自噬途径受损相一致,暗处理的GmATG5沉默植株叶片出现明显的衰老加速的表型;另外,GmATG5沉默植株叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累量以及水杨酸含量显著增加,说明沉默GmATG5激活了免疫反应;抗病性分析表明,GmATG5沉默植株对大豆斑点病菌(Pseudomonas syringae ***,Psg)的抗性较空载体对照植株显著增强,但该抗病性的增强并不依赖于丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途径的激活。

关键词：自噬病毒诱导的基因沉默免疫反应丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)

蓝莓转录因子Vc ICE全基因组鉴定及其在花果发育进程的表达分析

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浙江师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郑佳兴王艳王伟坤李赛亚傅雯倩杨莉郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对Vc ICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析Vc ICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育... 详细信息

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对Vc ICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析Vc ICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育进程中的相对表达水平.结果表明:在高丛蓝莓‘Draper’基因组中鉴定出8个Vc ICE成员,系统进化分析将其划分为2个亚家族,各亚家族成员均包含S-rich,bHLH和ACT等保守结构域;Vc ICE基因启动子区域富含光响应、植物激素、生长发育及非生物胁迫相关顺式作用元件;Vc ICE亚家族基因在高丛蓝莓‘O’Neal’和‘Bluerain’花芽膨大与果实发育进程中的相对表达差异显著.研究结果以期为深入了解Vc ICE转录因子在蓝莓花果发育进程中的功能提供理论参考.

关键词：蓝莓 ICE 全基因组鉴定花果发育表达分析

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稻田土壤中稻曲病菌厚垣孢子的越冬能力研究

植物病理学报 2024年第4期54卷 777-786页

作者：吕秋实赵心雨阳欣黄福旦梁五生浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所/农业部作物病虫分子生物学重点实验室/浙江省作物病虫生物学重点实验室杭州310058 杭州市萧山区农(林)业技术推广中心杭州311203

稻曲病菌(Villosiclava virens)可侵染水稻引发稻曲病,目前对于***是以菌核还是厚垣孢子越冬存在争议。2021和2022年,浙江省杭州市萧山区的一处稻田均发生了较严重的稻曲病。本研究于2021年10月-2022年11月对该稻田中***的菌核和厚垣孢... 详细信息

稻曲病菌(Villosiclava virens)可侵染水稻引发稻曲病,目前对于***是以菌核还是厚垣孢子越冬存在争议。2021和2022年,浙江省杭州市萧山区的一处稻田均发生了较严重的稻曲病。本研究于2021年10月-2022年11月对该稻田中***的菌核和厚垣孢子进行持续监测,并检测了厚垣孢子的萌发能力,以明确***的越冬方式。结果显示,5次采集的稻田土样(每次在田埂和田内分别随机选取9个采样点),除2022年1月和5月从田埂采样点采集的土壤样品中未镜检观察到厚垣孢子外,其余都至少有1个采样点的土样可镜检到厚垣孢子。进一步利用巢式PCR进行分子检测,所有田内和田埂采样点中,都至少有1个采样点的土样可检测到***。23℃和4℃条件下稻曲球厚垣孢子的存活期分别约为7和13个月。4℃条件下保存6个月后,土样中的厚垣孢子仍有萌发能力。2021年10月-2022年10月经田间调查以及对采集的土样进行镜检,均未发现菌核,仅于2022年11月9日从稻曲球上检查到菌核,菌核携带率仅为3.14%。因此,判断本研究采样的稻田2021年***以厚垣孢子形式在土壤中越冬,并作为主要初侵染源引发次年的稻曲病。

关键词：稻曲病菌越冬厚垣孢子菌核稻田

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双胞山药快繁体系的建立

分子植物育种 2024年

作者：阳腾刘怒安甘建阳刘聪聪邓禄军贵州省生物技术研究所贵州省农业生物技术重点实验室

本试验以特色品种双胞山药为试验材料，通过研究外植体最佳取材部位和消毒条件、增殖与生根最适激素配比、移栽最佳条件，建立快繁体系。结果表明：(1)双胞山药幼嫩茎段宜作为外植体，最适的消毒条件均为75%乙醇20 s+0.1% HgCl211 min... 详细信息

本试验以特色品种双胞山药为试验材料，通过研究外植体最佳取材部位和消毒条件、增殖与生根最适激素配比、移栽最佳条件，建立快繁体系。结果表明：(1)双胞山药幼嫩茎段宜作为外植体，最适的消毒条件均为75%乙醇20 s+0.1% HgCl211 min，存活率可达94%。(2) MS+0.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA为双胞山药最适增殖培养配方，诱导率、平均不定芽数和增殖系数均最高，分别为90%、2.48个和2.23。(3) 1/2 MS+2 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA为最适的生根培养配方，生根率为82%。(4) 30%蛭石+营养土为最佳移栽基质，幼苗移栽成活率达94%。研究首次建立了双胞山药的快繁体系，可为双胞山药的种蓣扩繁和脱毒苗批量生产提供技术借鉴。

关键词：双胞山药快繁组织培养