科研产出
具有固氮和耐酸特性甘蔗属野生割手密的筛选与鉴定
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]开展甘蔗属野生割手密种质资源农艺性状和固氮能力评价鉴定,筛选兼具固氮和耐酸特性的特异种质,为我国甘蔗属野生割手密种质资源创新和品种选育提供参考依据.[方法]以33份甘蔗属野生割手密种质为试验材料,采用相关分析、聚类分析和基因组克隆等方法,测定其株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性,克隆其内生固氮菌nifH基因,分析其固氮酶活性及酸胁迫下的根重和根系活力等指标,筛选出综合性状优良的固氮割手密材料,最终鉴定出兼具固氮和耐酸特性的割手密种质.[结果]参试割手密种质遗传多样性丰富,株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性的平均变异系数分别为31.73%、37.22%、40.69%、6.77%和59.22%,其中固氮酶活性的变异最大,说明这些割手密种质中存在固氮能力变异丰富的类型.相关分析结果表明,干物率与锤度、固氮酶活性与总茎数呈显著正相关(P<0.05,下同),干物率与总茎数呈显著负相关.聚类分析结果表明,在欧式距离8.51处可将33份割手密种质划分为4个类群,聚类结果与种质本身特性具有一定的一致性,其中,第4类群中的6份割手密种质为多茎的高固氮组合,第3类群的4份割手密种质均具有植株矮小和干物率低的特点;根据地域来源对33份割手密种质不能明显聚类,但具有较多相同性状特征的种质能聚在一起,说明割手密种质的表型和固氮能力在长期演化和自然选择过程中发生了显著变化.在种质GSM177和GSM03体内克隆到大量具有固氮基因nifH的固氮菌,进一步证实GSM177和GSM03是固氮型割手密种质.耐酸筛选试验结果表明,种质GSM177和GSM03对酸性土壤的耐受程度存在明显差异,其中,种质GSM177较能耐受酸性土壤环境,GSM03是典型的酸敏感型割手密种质.[结论]GSM177是兼具固氮和耐酸特性且综合性状优良的甘蔗属野生割手密种质资源,可在固氮和耐酸甘蔗品种选育中利用.
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耐酸耐温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的功能表达
《南京工业大学学报(自然科学版) 》 2012 北大核心
摘要：兼顾大肠杆菌与枯草芽孢杆菌密码子偏好性,优化获得了1个耐酸耐温淀粉酶的基因amyCN1,并将其在大肠杆菌中实现了功能表达。纯化后的重组α-淀粉酶(AMY1)表征结果表明:在最适pH 5.5和最适温度75℃条件下表观米氏常数(Km)值和催化效率(kcat/Km)值分别为20.93 g/L和98.20 L/(g.s);低浓度的Co2+(1 mmol/L)可以提高30%的淀粉酶活力,Mn2+抑制了大部分活力,包括Ca2+在内的其他金属离子影响不显著;高浓度的EDTA(≥50 mmol/L)抑制其活力;生物信息学分析表明,AMY1具有α-淀粉酶家族典型的3-结构域分布,具有1个Ca2+结合位点和5个Zn2+结合位点,活性中心催化氨基酸残基D198和E222位于(β/α)8桶中β折叠片C端一侧。AMY1优良的低pH耐受性和耐温性,有助于木薯淀粉生产燃料乙醇工业液化与糖化同步发酵工艺的实现。
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2种不同形态不依赖Ca~(2+) α-淀粉酶的纯化与表征
《生物加工过程 》 2012 CSCD
摘要：纯化表征了枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis CN7产生的2种不同形态的不依赖Ca2+的α-淀粉酶,对其酶解产物进行了高效液相色谱(HPLC)分析。结果表明:通过加热除杂、超滤、(NH4)2SO4沉淀和分子筛层析,一次性获得了纯化倍数提高36倍的电泳纯成熟肽形式α-淀粉酶Amy7B和提高75倍的截短体形式α-淀粉酶Amy7S;Amy7B和Amy7S的最适pH为6.5,最适温度为65℃,酶活性均不依赖于乙二胺四乙酸(EDTA)和Ca2+;酶解产物主要由葡萄糖和麦芽糖组成。Amy7B的相对分子质量为6.7×104,半衰期温度为59.6℃,比活力为(905.99±96.52)U/mg。与之相比,Amy7S的相对分子质量小约2.0×104(为4.7×104),半衰期温度高2.7℃(为62.3℃),比活力高1.05倍(达到(1 853.87±75.61)U/mg)。
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