菠菜乙醇酸氧化酶基因家族的鉴定及表达分析

在菠菜全基因组中鉴定了菠菜(Spinacia oleracea L.)乙醇酸氧化酶(GLO)家族成员,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、同源关系及基因表达进行了分析,发现菠菜中存在5个SoGLOs蛋白,通过进化树分析,菠菜GLO蛋白与甜菜GLO蛋白亲缘关系较近.通过基因结构分析发现该家族基因由9～11个外显子构成.实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明:硝态氮仅能短期诱导SoGLOs的表达,而铵态氮可以持续抑制SoGLOs的表达,从而影响菠菜草酸的含量.在胁迫处理后,SoGLOs的表达均有明显变化,SoGLO1,SoGLO3和SoGLO5对盐胁迫的响应最明显,SoGLOs可能在菠菜的抗盐、耐高温、耐寒、抗旱以及抗氧化过程中起作用.植物激素的喷施普遍使SoGLOs的表达在短时间内增加,这可能引起菠菜体内草酸的快速积累.     

菠菜水培技术研究进展与展望

从营养液配方、环境因素、水培驯化等方面综述了有关菠菜水培的研究进展.菠菜水培营养液配方的研究主要集中在配方的筛选与主要营养元素的调整熵.光照、溶解氧、液温是影响水培菠菜生长的重要环境因素.菠菜自身水培适应性可能也是影响菠菜水培的重要因素,但目前鲜有相关报道.最后对今后的菠菜水培技术研究方向提出展望.     

菠菜SoNAC转录因子家族的全基因组鉴定与分析

采用生物信息学分析方法,从菠菜基因组中筛选鉴定了57个菠菜NAC转录因子,并对其基因结构、编码蛋白和系统进化进行了分析;通过荧光定量聚合酶链式反应qRT-PCR分析,研究了高温和盐处理后菠菜叶片中NAC基因的表达模式.研究结果显示:菠菜NAC转录因子可以被归入2组17个亚组,GroupⅠ包含10个亚组,GroupⅡ包含...     

桔黄假单胞菌JD37与LaCl_3联用对菠菜生长和土壤生物活性的作用

为了探讨根际促生菌与稀土元素联用对作物生长和土壤改良的影响,采用盆栽实验研究了一株兼具植物促生和生物防治作用的桔黄假单胞菌JD37与常见的农用稀土元素LaCl_3联合处理对菠菜生长和土壤生物活性的效果.结果表明:联合处理显著促进了菠菜的生长,增强菌体在菠菜根际土壤和菠菜根内的定殖能力.同时土壤脲酶、纤维素酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性都有提高.联合处理显著提高菠菜总叶绿素含量,比单独接种JD37或浇灌LaCl_3分别提高了7.06%和3.80%.土壤细菌和放线菌数量与单独接种JD37或浇灌LaCl_3相比也有显著上升.上述结论表明稀土元素在复合微生物肥料的生产与研制中具有较大应用潜力.     

菠菜抗坏血酸过氧化物酶基因家族的鉴定及表达分析

利用生物信息学分析方法,在菠菜全基因组中鉴定出了菠菜(Spinacia oleracea)抗坏血酸过氧化物酶(APX)家族成员,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构、保守基序、同源关系及基因表达进行了分析,发现菠菜中存在7个SoAPXs(SoAPX1～7)基因,并通过进化树分析将菠菜APX家族分为4类.基因结构分析发现该家族基因由5～9个外显子构成.亚细胞定位预测表明大部分菠菜APX蛋白定位在细胞质.实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明:SoAPXs在各个组织器官中呈组成型表达,其中SoAPX1和SoAPX3的组织表达模式相似,SoAPX4和SoAPX5相似,SoAPX2在新叶中表达最高,SoAPX7在雄花中表达最高.对经胁迫处理后的样品进行表达分析发现,低温胁迫与氧化胁迫对SoAPXs的表达均有诱导作用,盐胁迫与干旱胁迫也刺激了大部分SoAPXs的表达.这些结果表明:SoAPXs可能在菠菜的抗盐、耐寒、抗旱以及抗氧化过程中起作用,为后续深入鉴定APX家族成员的功能提供参考.     

GA3处理影响菠菜性别及其株型发育

赤霉素(gibberellic acids, GAs)是一种重要的植物激素,但其对菠菜生长发育的影响尚未系统报道.以菠菜亚属PI647862为材料,研究了外源赤霉素(GA₃)处理后对菠菜的性别转换、开花时间、花粉活力及植株发育等重要性状的影响.结果表明,用质量浓度为25 mg/L的GA₃对2叶期菠菜进行处理后,约13%的菠菜雌株转换为雄株,且转换株的花粉数目、形态及活力均和对照无显著差异.但是,转换雄株的开花时间显著早于对照雄株.研究结果也表明,GA₃处理后菠菜植株的高度、叶面积及叶柄长度均显著高于对照植株.进一步分析发现,株高的增加是由于节间细胞纵向伸长所导致的,叶面积的增加是叶细胞面积增加引起的.GA₃可诱导菠菜雌株发生雄性化转变,促进菠菜早花,同时促使株高、叶面积和叶柄长度也显著增加.研究结果为全面探究GA₃对于菠菜性别转换和株型发育的影响奠定了基础.     

栽培方式对菠菜和生菜主要抗氧化物质含量和活性的影响

采用土培、基质栽培、水培3种栽培方式,以5个菠菜品种和5个生菜品种为研究对象,通过比较几个主要抗氧化指标（抗坏血酸（VC）、花色苷、总黄酮、总多酚含量和总抗氧化能力）的差异,探究了栽培方式对不同菠菜、生菜品种抗氧化物质含量和活性的影响.结果表明,不同栽培方式对菠菜VC含量有显著影响,菠菜VC含量由大到小依次为：水培>基质栽培>土培;栽培方式对菠菜花色苷含量和生菜VC含量没有显著影响;两种蔬菜的总黄酮、总酚含量、总抗氧化能力、鲜重,以及生菜的花色苷含量受栽培方式和品种的共同作用.其中,3个菠菜品种总抗氧化能力表现为基质栽培的显著大于土培和水培的;4个菠菜品种地上部分鲜重表现为土培的显著大于其他栽培方式;水培下3个生菜品种的地上部分鲜重显著高于土培和基质栽培.说明栽培方式可在一定程度上影响菠菜和生菜的产量和抗氧化品质,其中栽培方式对菠菜的影响较生菜的大.     

崇明小菠菜轮作模式的效益及品质分析

为筛选适合崇明小菠菜（Spinacia oleracea）的特色蔬菜轮作模式,以叶菜为对照,比较了崇明小菠菜与香酥芋、红皮土豆、崇明金瓜、崇明白扁豆、崇明香芋和崇明山药为主要轮作作物的6种轮作模式的经济效益,并分析了轮作对崇明小菠菜产量和品质的影响. 结果表明：崇明金瓜+鲜食玉米+崇明小菠菜（T2）、崇明白扁豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T3）轮作模式的经济效益在轮作2年周期内均最高,增幅均在对照的20%以上. 崇明小菠菜产量增幅在轮作第2年较高,产量最高的轮作模式是崇明红皮土豆+鲜食玉米+崇明小菠菜（T6）. 各轮作模式下,崇明小菠菜的维生素C、可溶性蛋白质及草酸含量均无显著差异;崇明香芋+崇明小菠菜（T1）轮作模式的硝态氮含量显著高于其他模式;可溶性糖含量在T6轮作模式下含量最高. 综合考量经济效益、产量和品质,T2,T3和T6模式可优先应用于崇明小菠菜高效轮作生产.     

菠菜SoSWEET蛋白家族基因鉴定与表达分析

以现有菠菜基因组信息为基础,通过生物信息学方法筛选鉴定16个菠菜SoSWEET蛋白家族成员,命名为SoSWEET1~SoSWEET16.氨基酸残基数量在648~1 140之间,分子质量在54 070.32~95 868.64 u之间,理论等电点（pI）在5.06~5.19之间.亚细胞定位预测有6个SoSWEET蛋白定位于细胞膜,5个SoSWEET蛋白定位于内质网,5个SoSWEET蛋白定位于细胞膜、内质网.系统进化分析将菠菜SoSWEET蛋白家族分成4个亚族,在此基础上对基因结构、保守基序、顺式作用调控元件等进行分析.共鉴定了10个高度保守基序,其中所有菠菜SoSWEET蛋白都包含基序1,2和4,是构成菠菜SoSWEET蛋白中最高度保守的部分.所有菠菜SoSWEET蛋白家族成员都含MtN3_slv和PQ-loop superfamily结构域.大多数SoSWEET蛋白家族的基因含有5个内含子.顺式作用元件预测结果表明,菠菜SoSWEET基因启动子上包含光响应、生长发育、植物激素响应和逆境胁迫响应等顺式作用元件.组织表达分析表明,所有SoSWEET基因在根、茎、叶和叶柄中都有表达,霜霉病胁迫处理后16个基因表现出不同响应变化.本研究为后续深入研究菠菜SoSWEET蛋白家族成员的功能提供了重要参考.     

不同条件对菠菜种子萌发的影响

菠菜种子萌发可受到不同条件的影响,获得最优的萌发条件可在农业生产上节约时间成本,提高产量.研究不同温度、光照、赤霉素浓度、6-苄氨基腺嘌呤浓度浸种处理菠菜有刺种和无刺种,以发芽率确定最适发芽条件.结果表明,有刺种菠菜最佳浸种温度为20℃,光照条件更利于其萌发,最佳GA浸种浓度为200 mg/L,最佳6-BA浸种浓度为70 mg/L;无刺种菠菜最佳浸种温度为20℃,全光照条件更利于其萌发,其最佳GA浸种浓度为100 mg/L,最佳6-BA浸种浓度为80 mg/L.本研究为提高菠菜产量、菠菜种子萌发基础研究提供实验基础和理论依据.     

悬浮液进样-火焰原子吸收光谱法测定蔬菜中的钾和钙

直接用蒸馏水分别制成芹菜和菠菜样品的悬浮液,在磁力搅拌下进样,应用标准加入法在同一溶液中利用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定K和Ca元素含量.结果表明,在选定的条件下,被测元素间相互不干扰,可在同一份制备液中进行2种元素的分别测定.方法的加标回收率为K 98.5%,Ca 102.5%,测定结果与高温灰化法一致,t检验表明两者无显著性差异.     

菠菜AMT基因家族鉴定与表达分析

铵态氮转运蛋白（AMT）负责铵态氮的吸收与转运,对植物的生长和发育起重要的调节作用.对菠菜SoAMT基因家族进行了基因组鉴定、生物信息学分析、组织表达谱及氮素响应表达谱分析,结果表明：菠菜基因组中共存在6个AMT的基因,包括5个AMT1成员和1个AMT2成员,主要分布在1,4,5,6条染色体上,编码区长度为1 443~15 06 bp;6个SoAMT蛋白均包含AMT基因家族特有的保守结构域及保守基序,含有9~11个跨膜结构域;SoAMT启动子含有较多茉莉酸、厌氧胁迫响应元件.SoAMT基因在根、叶、柄中均有表达,大部分SoAMT1亚家族成员受缺氮、硝态氮或铵态氮诱导表达,而SoAMT2基因表达量受铵态氮抑制.两类亚家族成员不同的氮响应模式,可能与其在氮素响应中的不同作用有关.     

菠菜HD-ZIP III基因家族鉴定与表达分析

植物叶片在生长发育过程中,近-远轴极性的建立与维持是叶片正常行使光合效应、呼吸作用、蒸腾作用的结构基础. HD-ZIP III是重要的叶片近轴极性基因,本研究在菠菜（Spinacia oleracea）基因组中鉴定到3个HD-ZIP III基因家族成员,依次命名为SoHB1,SoHB2和SoHB3,并对其蛋白理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析. 研究结果表明：3个HD-ZIP III蛋白都具有4个保守结构域. 共线性分析表明：菠菜SoHB1,SoHB2和SoHB3分别与拟南芥ATHB8,ATREV和ATHB15存在共线性关系. 启动子顺式作用元件预测结果表明：菠菜HD-ZIP III家族基因启动子上游包含光响应、逆境胁迫反应、激素响应等顺式作用元件. 在不同叶型菠菜种质中的表达模式分析结果表明：单戟型叶片的SoHBs表达量最高;此外,经干旱胁迫处理后,SoHB1,SoHB2和SoHB3的基因表达量普遍下降;对菠菜包括根、茎、薹叶、功能叶、薹叶柄、功能叶柄等部位进行表达分析,发现SoHB1在根部表达最为丰富,SoHB2和SoHB3在薹叶处表达最为丰富.     

JD37复合微生物肥料对小白菜、蕹菜生长及品质的影响

JD37复合微生物肥料主要由本实验室筛选出的一株植物根际促生细菌JD37与蚯蚓粪组成,该肥料对小白菜与蕹菜具有显著的促生作用.盆栽试验中,小白菜全株鲜重增加了45.6%,蕹菜全株鲜重增加了45%;大棚种植试验中,小白菜产量增加18.2%;蕹菜产量增加107.4%.在对两种蔬菜进行品质检测后发现,JD37复合微生物肥料组和化肥组的抗坏血酸含量无显著差异,可溶性蛋白含量中,JD37复合微生物肥料组要优于化肥组;亚硝酸盐含量中,JD37复合微生物肥料组为化肥组的一半,说明该肥料能有效降低两种蔬菜的亚硝酸盐含量.本实验为JD37复合微生物肥料的进一步实践应用奠定了基础.     

光度法测定常见蔬菜的抗氧化活性

在稀硫酸介质中,羟自由基迅速氧化丁基罗丹明B,使其褪色.在558 nm处测定吸光度的变化,可间接测定羟自由基的生成量;蔬菜提取物可以清除溶液中的羟自由基,从而使溶液的吸光度下降程度减弱.由此建立了一种测定蔬菜对羟自由基的清除率的新方法.测试了菠菜、油菜、香菜等10种蔬菜的抗氧化活性,其中菠菜、油菜、香菜的抗氧化活性较强.     

菠菜色素的提取及性能测试

本文研究了菠菜色素的提取工艺,以及色素对光、热、酸、碱的稳定性,为天然色素的提取和应用提供了科学依据。