碳氮代谢论文

9311GSGDH碳氮代谢论文

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【摘要】碳氮代谢作为植物体内最基本的物质和能量代谢过程，不仅影响植物的生长发育，还影响水稻产量和品质的形成。谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）是碳氮代谢的关键酶，其表达活性直接影响水稻机体内的碳氮平衡和碳氮代谢过程。本研究以水稻“9311和两优培九”为材料，通过外施不同水平氮素实验，从生理活性、转录和蛋白表达3个水平上分析水稻碳氮代谢过程中相关关键酶的表达情况，特别是对GS和GDH的影响，探讨在不同的氮素处理下GS和GDH在水稻碳氮代谢中的作用及水稻在外界氮素胁迫情况下如何维持碳氮代谢的相对平衡的机制。实验结果如下：1通过测定不同氮素水平处理下淀粉酶活性、转化酶活性、硝酸还原酶活性、GS

活性和GDH活性等，结果表明：随着外源施氮量的增加，水稻体内无机氮的含量增加，硝酸还原酶和GS等氮代谢中的关键酶的活性增加。氮素增加能显著促进光合碳固定、转化酶和淀粉酶等碳代谢关键酶的活性增加，来加速淀粉和蔗糖等的转化，从而为氮代谢提供碳骨架。因此，随着施氮量的增加，氮、碳代谢都会相应加强。由于两优培九和9311对氮素的响应机制不同导致对氮素的利用的差异，两优培九在氮素利用上表现出杂种优势。2通过测定GS和GDH同工酶在不同氮素水平的的表达量，结果表明：低氮处理能显著促进9311和两优培九GS1的mRNA的表达；在9311和两优培九中GS2发挥不同的功能，低氮处理能显著促进9311GS2的mRNA的表达，高氮处理显著促进两

优培九中GS2的mRNA的表达；低氮显著促进两优培九的GDH1、GDH2、GDH3和GDH4的mRNA的表达。高氮处理能促进了两优培九GDH1的mRNA 的表达，抑制了GDH4的mRNA的表达，GS和GDH的同功酶在低氮和高氮处理下，通过不同的响应，来适应外界的胁迫。与1N相比，9311和两优培九的GS1蛋白在1/4N和2N处理下的表达量均升高；两优培九的GDH1蛋白在1/4N处理上调表达的，在2N处理GDH1的蛋白表达量下降的，9311和两优培九的GS1在转录水平和蛋白水平的变化相一致，GDH1在转录水平和蛋白水平的变化表现出差异。两优培九在低、高氮处理下，能做出相应的应答反应，表现出了杂种优势，9311和两优培九具有不同的氮素利用机制。

【关键词】两优培九；9311；GS；GDH；碳氮代谢；

【篇名】不同氮素水平处理对水稻碳氮代谢关键酶GS和GDH 活性及表达的影响

【目录】不同氮素水平处理对水稻碳氮代谢关键酶GS和GDH活性及表达的影响摘要8-9Abstract9-10第一章文献综述11-21 1 谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）在碳氮代谢中功能的研究进展11-18 1.1 谷氨酰胺合成酶/

谷氨酸合成酶（GS/GOGAT）循环11 1.2 GS 的分布及定位

11-12 1.3 GS 同工酶的功能12-14 1.4 GS 基因表达的调节14-15 1.5 GDH 的分布及定位15 1.6 GDH 在碳氮代谢中的功能15-16 1.7 GDH 对氨基酸代谢的影响

16-17 1.8 碳氮代谢的平衡和 GDH 旁路途径17-18 2

荧光定量 PCR18-19 2.1 Real-time PCR 的分类

18-19 2.2 应用19 3 Western blotting19 4 本研究的目的和意义19-21第二章不同氮素对水稻碳氮代谢相关关键酶的影响21-35 1 材料与方法21-22 1.1 实验材料21 1.2 材料的预培养与处理21 1.3 测定项目

21-22 1.4 数据处理与分析22 2 结果分析

22-32 2.1 不同的氮素处理对可溶性糖含量的影响

22-23 2.2 不同的氮素处理对淀粉酶活性的影响

23-24 2.3 不同的氮素处理对酸性转化酶和中性转化酶活性的影响24-26 2.4 不同的氮素处理对可溶性蛋白含量的影响26-27 2.5 不同的氮素处理对硝酸还原酶活性的影响

27-28 2.6 不同的氮素处理对谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响28-29 2.7 不同的氮素处理对谷氨酸合成酶（GOGAT）活性的影响29-30 2.8 不同的氮素处理对谷氨酸脱氢酶(GDH）活性的影响30-31 2.9 不同的氮素处理对水稻内源含氮量的影响31 2.10 不同的氮素处理对脯氨酸含量的影响31-32 3 讨论32-35 3.1 碳氮代谢相辅相成的作用32-33 3.2 9311 和两优培九在不同的氮素处理下氮代谢关键酶响应的差异

33-35第三章不同的氮素处理对水稻 GS 和 GDH 同工酶mRNA 表达量的影响35-43 1 材料与方法35-37 1.1 试验材料35 1.2 水稻 RNA 的提取35 1.3 电泳检测

35 1.4 RNA 浓度的测定35-36 1.5 反转录

36 1.6 荧光定量 PCR36-37 2 结果分析

37-42 2.1 不同氮素对水稻 GS1 表达量的影响

37-38 2.2 不同氮素对水稻 GS2 表达量的影响

38-39 2.3 不同氮素对水稻 GDH 表达量的影响

39-42 3 讨论42-43 3.1 不同的氮素处理对 GS 基因转录水平的影响42 3.2 不同的氮素处理对 GDH 基因转录水平的影响42-43第四章不同氮素处理对水稻 GS1 和 GDH1 蛋白表达量的影响43-49 1 材料与方法43-46 1.1 材料43 1.2 蛋白的提取43 1.3 蛋白质浓度的测定

43 1.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳43-45 1.5 转膜

45 1.6 立春红染色45 1.7 封闭45 1.8 一抗孵育45-46 1.9 二抗孵育46 1.10 DAB 显色46 2 结果分析46-48 2.1 不同氮素处理下内参蛋白的变化

46 2.2 不同氮素处理对 GS1 蛋白的影响46-47 2.3 不同氮素处理对 GDH1 的影响47-48 3 讨论48-49 3.1 GS1 对氮素的响应48 3.2 GDH1 对氮素的响应48-49

第五章结论与展望49-51 5.1 结论49-50 5.2 展望

50-51参考文献51-56致谢56-57附录

57-60

有机质的测定 重铬酸钾氧化外加热法

FHZDZTR0046 土壤 有机质的测定 重铬酸钾氧化外加热法 F-HZ-DZ-TR-0046 土壤—有机质的测定—重铬酸钾氧化外加热法 1 范围 本方法适用于土壤有机质的测定和土壤碳氮比的计算。 2 原理 土壤有机质包括各种动植物残体以及微生物及其生命活动的各种有机产物，它在土壤中的累积、移动和分解的过程是土壤形成作用中最主要的特征。土壤有机质不仅能为作物提供所需的各种营养元素，同时对土壤结构的形成和改善土壤物理性状有决定作用，因此是一项基础分析项目。土壤有机质的分析采用测定有机碳再乘以一定换算系数而求得。土样用重铬酸钾加热消煮，使有机质中的碳氧化成二氧化碳，而重铬酸离子被还原成三价铬离子，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，然后根据有机碳被氧化前后重铬酸离子量的变化，就可算得有机碳和有机质的含量。 3 试剂 3.1 重铬酸钾标准溶液：0.8000mol/L ，称取经150℃烘干2h 的39.2248g 重铬酸钾（K 2Cr 2O 7） ，精确至0.0001g ，加400mL 水，加热溶解，冷却后，加水稀释至1000mL 。 3.2 硫酸亚铁铵标准溶液：0.2mol/L ，称取80g 硫酸亚铁铵[Fe(NH 4)2(SO 4)2·6H 2O]，溶解于水，加15mL 硫酸（ρ1.84g/mL ），再加水稀释至1000mL 。 标定：吸取10.00mL 重铬酸钾标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加入40mL 水和10mL 硫酸（1+1），再加3滴~4滴邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由橙黄色经蓝绿色至棕红色为终点。同时做空白试验。 硫酸亚铁铵标准溶液浓度按下式计算： 211V V V C C ?×= 式中： C ——硫酸亚铁铵标准溶液浓度，mol/L ； C 1——重铬酸钾标准溶液浓度，mol/L ； V 1——重铬酸钾标准溶液体积，mL ； V 2——硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL ； V 0——空白试验消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL 。 3.3 N-苯基邻胺基苯甲酸指示剂：称取0.2g N-苯基邻胺基苯甲酸（C 13H 11O 2N ），溶于100mL 2g/L 碳酸钠溶液中，稍加热并不断搅拌，促使浮于表面的指示剂溶解。 3.4 邻菲啰啉指示剂：称取 1.485g 邻菲啰啉（C 12H 8N 2·H 2O ）和0.695g 硫酸亚铁 （FeSO 4·7H 2O ） ，溶于100mL 水中，形成的红棕色络合物贮于棕色瓶中。 3.5 硫酸，（ρ 1.84g/mL ）。 3.6 硫酸银，研成粉末。 4 仪器 4.1 硬质试管，25mm ×100mm 。 4.2 注射器，5mL 。 4.3 油浴锅，内装固体石蜡或植物油。 4.4 温度计，250℃。 4.5 铁丝笼架，形状与油浴锅配套，内设若干小格，每格内可插一支试管。 4.6 锥形瓶，250mL 。

植物代谢组学的研究方法及其应用

植物代谢组学的研究方法及其应用 ★★★ BlueGuy(金币+3)不错，谢谢！ 近年来，随着生命科学研究的发展，尤其是在完成拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后，植物生物学发生了翻天覆地的变化。人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。在研究DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后，接踵而来的是研究代谢物的代谢组学(Hall et al.，2002)。代谢组学的概念来源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科(Goodacre，2004)。它是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。 代谢物是细胞调控过程的终产物，它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应(Fiehn，2002)。植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用(Pichersky and Gang，2000)。植物中代谢物超过20万种，有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物；还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物，所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。 但是，由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性(stitt and Fernie，2003)。尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异，且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性，难于进行分离分析，所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。在代谢物分析领域，人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。20世纪90年代初，Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断，此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高，今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。 1研究方法 代谢组学分析流程包括样品制备、代谢物成分分析鉴定和数据分析与解释。由于植物中代谢物的种类繁多，而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样，所以根据研究对象不同，采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。 1.1样品制备 植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤(Weckwerth and Fiehn，2002)。代谢产物通常用水或有机溶剂(如甲醇和己烷等)分别提取，获得水提取物和有机溶剂提取物，从而把非极性的亲脂相和极性相分开。分析之前，通常先用固相微萃取、固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理(邱德有和黄璐琦，2004)。然而植物代谢物千差万别，其中很多物质稍受干扰结构就会发生改变，且对其分析鉴定所采用的设备也不同。目前还没有适合所有代谢物的抽提方法，通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的鉴定手段选择合适的提取方法。而抽提时间、温度、溶剂成分和质量及实验者的技巧等诸多因素也将影响样品制备的水平。

碳氮比的测定实验方案

碳氮比的测定 1.实验目的：测定过滤槽中碳氮比 2.实验原理和步骤 2.1测定总氮 2.1.1原理 在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢鉀和原子态氧，氮污染人为来源，硫酸氢鉀在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。氮的最低检出浓度为0.050mg／L，测定上限为4mg／L。本方法的摩尔吸光系数为 1.47×103L·mo1－1·cm－1。测定中干扰物主要是碘离子与溴离子，碘离子相对于总氮含量的2.2倍以上，溴离子相对于总氮含量的3.4倍以上有干扰。分解出的原子态氧在120~124℃条件下，可使水样中含氮化合物的氮元素转化为硝酸盐，并且在此过程中有机物同时被氧化分解，可用紫外分光 光度法于波长220和275nm处，分别测出吸光度A 220及A 275 按下式求出校正吸光 度A：A = A 220 - A 275 按A的值查校准曲线并计算总氮的含量。 2.1.2 试剂 （1）碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，另称取15g氢氧化钠，溶于水中，稀释至1000mL，因为过硫酸钾固体较难溶解，可在电热加热器中加热，并不断搅拌以加速其快速溶解。待全部溶解后将其冷却至室温，再碱性过硫酸钾溶液存放在聚乙烯瓶内。 （2）硝酸钾标准储备液，C N =100mg/L：硝酸钾在105~110℃烘箱中干燥3小时，在干燥器中冷却后，称取0.7218g，溶于蒸馏水中，移至1000mL容量瓶中，用水稀释至标线在1~10℃暗处保存，（硝酸钾溶液见光易分解）或加入1~2mL三氯甲烷保存，可稳定6个月。 2.1.3 实验仪器 （1）T6紫外分光光度计及10mm石英比色皿 （2）具玻璃磨口塞比色管，25ml （3）立式高压灭菌器 2.1.4 实验过程 2.1.4.1水样预处理 采样：在金湖各个不同地点才金湖水样，在水样采集后立即放于低于4℃的条件下保存，保存时间不得超过24小时。当水样放置时间较长时，可在1000mL水样中加入约0.5mL硫酸 密度为1.84g/mL），酸化到pH小于2，并尽快测定。样品可储存在玻璃瓶中。2.1.4.2水样的测定

玉米雄穗碳氮代谢研究

玉米雄穗碳氮代谢研究 摘要:大田条件下,以农大364和郑单958为材料,对两种基因型玉米各生育时期雄穗可溶性糖?蔗糖以及可溶性蛋白质积累状况进行了研究?结果表明,随着玉米生育进程的推进,可溶性糖?蔗糖含量呈现先升后降的变化趋势,在散粉期达最高值,说明抽雄期至散粉期是一个碳水化合物积累的过程?可溶性蛋白质呈现不断下降的变化规律,成熟期降至最低值? 关键词:玉米;雄穗;可溶性糖;蔗糖;可溶性蛋白质 Study on Carbon and Nitrogen Metabolism of Tassel in Maize Abstract: Nongda 364 and Zhengdan 958 were adopted for testing the contents of soluble sugar, sucrose, and soluble protein in tassel of maize(Zea mays L.) under field condition. The results indicated that the contents of soluble sugar and sucrose in tassel of two genotypes increased first and then decreased, and reached the peak values at dispersal period, which suggested that it was a process of accumulation of carbohydrate from tasselling to dispersal period. The contents of soluble protein in tassel were in the trend of reduction along with the growing of maize, and attained lowest at mature period. Key words: maize(Zea mays L.); tassel; soluble sugar; sucrose; soluble protein 植物碳氮代谢是农业研究的重要问题[1],碳水化合物和含氮有机物分别是构成作物产量?品质的物质基础,其变化动态直接影响着植物光合产物的形成?转化以及矿质营养的吸收?蛋白质的合成等[2]?碳氮代谢强度和协调程度对作物生长发育?各类化学成分的形成与转化具有重要影响,直接或间接关系到作物产量和品质的形成与提高[3]?关于玉米(Zea mays L.)碳氮代谢的研究主要集中在营养器官上[4,5],而在生殖器官方面尚缺乏系统性研究[6,7]?雄穗是玉米生殖器官之一,发挥着重要的生理功能?从植物生理的“源?流?库”学说来看,雄穗既是光合产物供应的重要“库”之一,又由于穗颈富含叶绿体且处在良好的光合环境下,可视为光合产物的“源”及输送养分的“流”,发达的雄穗可为个体繁衍后代提供稳定的条件及竞争能力?因此了解其代谢生理特点对玉米高产育种以及生殖生长发育调控研究具有现实意义? 1 材料与方法 1.1 试验材料及试验设计 供试材料为目前在东北主推品种中叶片形态差异较大的两个品种郑单958和农大364?郑单958属于紧凑型中早熟玉米杂交种,农大364属于平展型中晚熟品种? 试验于中国科学院东北地理与农业生态研究所德惠农业示范试验基地(东经125°33′,北纬44°12′)进行?试验地共分为两个小区,每一品种为一个小区,每小

代谢组学在植物研究领域中的应用

Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 26-33 Published Online January 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html,/journal/br https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html,/10.12677/br.2016.51005 Application of Metabolomics in Plant Research Guixiao La1, Xi Hao1, Xiangyang Li1, Mingyi Ou2, Tiegang Yang1* 1Industrial Crops Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou Henan 2China Tobacco Guizhou Industrial Co. Ltd., Guiyang Guizhou Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 25th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Metabolomics is an emerging omics technology after genomics and proteomics, which can qualify and quantify all small molecular weight metabolites in an organism or cells in a short time. With the technology development of gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS), liquid chroma-tography-mass spectrometer (LC-MS) and capillary electrophoresis-mass spectrometry (CE-MS), and the improvement of data process method and presented huge advantages, plant metabolomics has been used in multiple research fields such as functional genomics, metabolism pathway, crop improvement... In this paper, we reviewed the recent progress in plant metabolomics and the put-ative problem in this research field. Moreover, the application prospects of the plant metabolom-ics were also forecasted. Keywords Metabolomics, Plant, Advance, Prospect 代谢组学在植物研究领域中的应用 腊贵晓1，郝西1，理向阳1，欧明毅2，杨铁钢1? 1河南省农业科学院经济作物研究所，河南郑州 2贵州中烟工业有限责任公司，贵州贵阳 *通讯作者。

土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述

Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2018, 6(4), 125-132 Published Online October 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html,/journal/hjss https://https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html,/10.12677/hjss.2018.64016 Determination of Soil Active Organic Carbon Content and Its Influence Factors Xingkai Wang1, Xiaoli Wang1*, Jianjun Duan2, Shihua An1 1Agricultural College, Guizhou University, Guiyang Guizhou 2College of Tobacco, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Sep. 29th, 2018; accepted: Oct. 16th, 2018; published: Oct. 23rd, 2018 Abstract Soil active organic carbon is an important component of terrestrial ecosystems and an active chemical component in soil. It is of great significance in the study of terrestrial carbon cycle. Many studies have shown that soil active organic carbon can reflect the existence of soil organic carbon and soil quality change sensitively, accurately and realistically. In recent years, soil ac-tive organic carbon has become the focus and hot spot of research on soil, environment and ecological science. Soil active organic carbon can be characterized by dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (SMBC), mineralizable carbon (PMC), light organic carbon (LFC) and easily oxidized organic carbon (LOC). This paper reviews the determination methods and influencing factors of these five active organic carbons, and looks forward to the future research focus, laying the foundation for the scientific management of land and the effective use of soil nutrients. Keywords Soil Organic Carbon, Determination Methods, Influencing Factors 土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述 王兴凯1，王小利1*，段建军2，安世花1 1贵州大学农学院，贵州贵阳 2贵州大学烟草学院，贵州贵阳 收稿日期：2018年9月29日；录用日期：2018年10月16日；发布日期：2018年10月23日 *通讯作者。

药用植物代谢组学的研究进展

药用植物代谢组学的研究进展 【摘要】从技术步骤、分析方法以及实际应用三个方面对当前药用植物代谢组学研究领域的一些理论问题和实践中面临的挑战进行综述。 【关键词】药用植物;代谢组学;功能基因组学 代谢组学是对生物体内代谢物进行大规模分析的一项技术[1],它是系统生物学的重要组成部分(如图1所示),药用植物代谢组学主要研究外界因素变化对植物所造成的影响,如气候变化、营养胁迫、生物胁迫,以及基因的突变和重组等引起的微小变化,是物种表型分析最强有力的工具之一。在现代中药研究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和质量控制研究等方面具有重要理论意义和应用价值。另外,在对模式植物突变体文库或转基因文库进行分析之前,代谢组学往往是首先考虑采用的研究方法之一。目前,国外已有成功利用代谢组学技术对拟南芥突变株进行大规模基因筛选的例子,这为与重要性状相关基因功能的阐明和选育可供商业化利用的转基因作物奠定了基础 目前,还有许多经济作物的全基因组测序计划尚未完成,由于代谢组学研究并不要求对基因组信息的了解,所以在与这些作物有关的研究领域具有更大的利用价值,这也是其与转录组学和蛋白组学研究相比的优势之一。代谢组学研究涉及与生物技术、分析化学、有机化学、化学计量学和信息学相关的大量知识,Fiehn[2]对代谢组学有关的研究方向进行了分类(见表1)。 1代谢组学研究的技术步骤 代谢组学研究涉及的技术步骤主要包括植物栽培、样本制备、衍生化、分离纯化和数据分析5个方面(见图2)。 1.1植物栽培 对研究对象进行培育的目的是为了对样本的稳定性进行控制,相对于微生物和动物而言,植物的人工栽培需要考 表1代谢组学的分类及定义略 虑更多的问题,如中药材在不同年龄、不同发育阶段、不同部位以及光照、水肥、耕作等环境因素的微小差异都可引起生理状态的变化,而这些非可控及可控双重因素的影响很难进行精确的控制,从而影响药用植物代谢组研究的重复性。为了解决以上问题,推荐使用大容量的培养箱[3],定时更换培养箱中栽培对象的位置,以及使用无土栽培技术等,Fukusaki E[4]利用无土栽培系统将水和养分直接引入植物根部,并且对供给量进行精确地控制,大大提高了实验的重复性。 1.2样本制备 为了获得稳定的实验结果,样本制备需要考虑样本的生长、取样的时间和地点、取样量以及样本的处理方法等问题,并根据分析对象的分子结构、溶解性、极性等理化性质及其相对含量大小对提取和分离的方法进行选择,逐一优化试验方案。Maharjan RP等[5]用6种方法分别对大肠杆菌中代谢产物进行提取,发现用-40℃甲醇进行提取的效果最好。现阶段代谢组学的分析对象主要集中在亲水性小分子,尤其是初级代谢产物,气相色谱 质谱联用(GC MS)和毛细管电泳 质谱(CE MS)联用都是分析亲水小分子的重要技术。Fiehn O等[6]使用GC MS 对拟南芥叶片中的亲水小分子进行了分析,发现酒石酸半缩醛、柠苹酸、别苏氨酸、羟基乙酸等15种植物代谢物。 1.3衍生化处理 对目标代谢产物的衍生化处理取决于所使用的分析设备,GC MS系统只适

黑木耳栽培实验方案

第三小组实验方案： 组长：曹园 成员：叶承红、杜泽虎、曹园、黄志健、刘帅、沈毛毛 黑木耳栽培技术实验方案 （一）黑木耳简介 黑木耳是一种质优味美的胶质食用菌和药用菌。黑木耳肉质细腻，脆滑爽口，营养丰富。其蛋白质含量远比一般蔬菜和水果高。且含有人类所必需的氨基酸和多种维生素。其中维生素B的含量是米、面、蔬菜的十倍，比肉类高3—6倍。铁质的含量比肉类高100倍。钙的含量是肉类的30—70倍，磷的含量也比鸡蛋、肉类高，是番茄、马铃薯的4—7倍。黑木耳代料栽培是利用木屑、玉米蕊、稻草作原料，用玻璃瓶、塑料袋等容器栽培黑木耳。代料栽培资源丰富，产量高，周期短，是一种有发展前途的栽培方法。黑木耳在植物分类中隶属真菌门，担子菌纲，异隔担子菌亚纲，银耳目，黑木耳科，黑木耳属。在自然界中，黑木耳侧生于枯木上，它是由菌丝体、子实体和担孢子三部分组成。 （二）黑木耳菌种制备 黑木耳菌种制作包括母种、原种、栽培种的制作三个程序。 一、母种的分离和培养： 1. 母种培养基：配方为马铃薯葡萄糖琼脂。配制成试管斜面，经常规灭菌，即可使用。 2. 母种分离和培养：分离方法有孢子分离法、耳木分离法和组织分离法，无论哪种方法，都可获得菌种。 （1）孢子分离法：这种方法获得的菌种变异较大，适合于育种采用。分离方法参考条目22。在28摄氏度下培养。 （2）耳木分离法：成功率高，种性较稳定，生产中多用此法。分离方法参考条目22。在28摄氏度下培养。 （3）组织分离法：选片大、肉厚、成丛生长的鲜耳或当年生长经晒干的干耳再经清水泡胀，洗净，进行无菌操作分离。分离方法参考条目22。在28摄氏度下培养。 分离得到的母种必须经过转管纯化，质量评定，出耳试验，才能作进一步扩大生产。 二、原种制作：培养基配方：木屑55%，麸皮40%，蔗糖1%，石膏粉1%，水65%，酸碱度6。 把各种培养料拌匀，调至适当水分，装瓶，灭菌。灭菌后待瓶温降至30摄氏度送入接种室，无菌操作，接入母种块。在28摄氏度下培养。 （三）黑木耳生长发育条件 黑木耳的生长发育条件包括营养、温度、水分、空气、光线和适宜的酸碱度。 一、营养：木耳的营养来源完全依靠菌丝从基质中吸取。菌丝体在生长过程中能不断地分泌各种酶。通过酶的作用把培养料中的复杂物质分解为木耳菌丝容易吸收的物质。木耳是一种腐生真菌，它的营养来源是依靠有机物质，即从死亡树木的韧皮部、木质部中分解和吸收，各种现成的碳水化合物，含氮物质和无机盐，从而得到生长发育所需的能量。再生能力强的树种在刚砍伐时，组织尚未死亡，有机物质也就不能被黑木耳菌丝分解，黑木耳菌丝也就不能繁殖。在采用木屑、棉籽壳、玉米蕊、豆秸杆、稻草等作培养料时，常常要加米糠或麸皮，增加氮源泉和维生素，以利菌丝体的生长繁殖，适合木耳生长发育的碳氮比是20：1。

氮代谢

氮代谢 （一）名词解释 1．蛋白酶2．肽酶6．氨的同化7．转氨作用8．尿素循环9．生糖氨基酸10．生酮氨基酸 14．一碳单位 （二）英文缩写符号 1．GOT 2．GPT 3．PRPP 4．SAM 5．IMP （三）填空 1．生物体内的蛋白质可被 和 共同作用降解成氨基酸。 4．氨基酸的降解反应包括 、 和 作用。 5．转氨酶和脱羧酶的辅酶通常是 。 6．谷氨酸经脱氨后产生 和氨，前者进入 进一步代谢。 7．尿素循环中产生的 和 两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。 8．尿素分子中两个N 原子，分别来自 和 。 14．氨基酸脱下氨的主要去路有 、 和 。 16．参与嘌呤核苷酸合成的氨基酸有 、 和 。 19．在嘌呤核苷酸的合成中,腺苷酸的C-6 氨基来自 ；鸟苷酸的C-2 氨基来自 。 （四）选择题 1．转氨酶的辅酶是： A．NAD+ B．NADP+ C．FAD D．磷酸吡哆醛 3．参与尿素循环的氨基酸是： A．组氨酸 B．鸟氨酸 C．蛋氨酸 D．赖氨酸 6．L-谷氨酸脱氢酶的辅酶含有哪种维生素： A．V B1 B． V B2 C． V B3 D． V B5 8．在尿素循环中，尿素由下列哪种物质产生： A．鸟氨酸 B．精氨酸 C．瓜氨酸 D．半胱氨酸 12．氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输： A．尿素 B．氨甲酰磷酸 C．谷氨酰胺 D．天冬酰胺 15．合成嘌呤和嘧啶都需要的一种氨基酸是： A．Asp B．Gln C．Gly D．Asn 17．人类和灵长类嘌呤代谢的终产物是： A．尿酸 B．尿囊素 C．尿囊酸 D．尿素 19．在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质： A．氨甲酰磷酸 B．天冬氨酸 C．谷氨酰氨 D．核糖焦磷酸 （五）是非判断题 （ ）1．蛋白质的营养价值主要决定于氨基酸酸的组成和比例。 （ ）2．谷氨酸在转氨作用和使游离氨再利用方面都是重要分子。 （ ）3．氨甲酰磷酸可以合成尿素和嘌呤。 （ ）4．半胱氨酸和甲硫氨酸都是体内硫酸根的主要供体。 （ ）6．磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。 （ ）9．芳香族氨基酸都是通过莽草酸途径合成的。 （七）问答题 1．举例说明氨基酸的降解通常包括哪些方式？ 3．什么是尿素循环，有何生物学意义？ 4．什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？ 5．为什么说转氨基反应在氨基酸合成和降解过程中都起重要作用？

碳氮代谢测定

谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）是碳氮代谢的关键酶。 淀粉酶，转化酶，硝酸还原酶， 谷氨酰胺合成酶活性测定 原理谷氨酰胺合成酶（GS）是植物体内氨同化的关键酶之一，在ATP 和M g 2+ 存在下，它催化植物体内谷氨酸形成谷氨酰胺。在反应体系中，谷氨酰胺转化为γ—谷氨酰基异羟肟酸，进而在酸性条件下与铁形成红色的络合物，该络合物在540nm 处有最大吸收峰，可用分光光度计测定。谷氨酰胺合成酶活性可用产生的γ—谷氨酰基异羟肟酸与铁络合物的生成量来表示，单位μmol·mg －1 protein·h －1 。也可间接用540nm 处吸光值的大小来表示，单位A·mg －1 protein·h －1 。【仪器与用具】冷冻离心机；分光光度计；天平；研钵；恒温水浴；剪刀；移液管（2 ml、1ml）。【试剂】提取缓冲液：0.05mol/L Tris-HCl，pH8.0，内含2mmol/L Mg 2+ ，2mmol/L DTT，0.4 mol/L 蔗糖。称取Tris（三羟甲基氨基甲烷）1.5295g，0.1245g MgSO 4 ·7 H 2 O，0.1543g DTT（二硫苏糖醇）和34.25g 蔗糖，去离子水溶解后，用0.05 mol/L HCl 调至pH8.0，最后定容至250ml；反应混合液A（0.1mol/L Tris-HCl 缓冲，pH7.4）：内含80mmol/L Mg 2+ ，20mmol/L 谷氨酸钠盐，20mmol/L 半胱氨酸和2 mmol/L EGTA，称取3.0590g Tris，4.9795 gMgSO 4 ·7H 2 O, 0.8628g 谷氨酸钠盐，0.6057g 半胱氨酸，0.1920gEGTA，去离子水溶解后，用0. 1mol/L HCl 调至pH7.4，定容至250ml；反应混合液B（含盐酸羟胺，pH7.4）：反应混合液A 的成分再加入80mmol/L 盐酸羟胺，pH7.4；显色剂（0.2mol/L TCA, 0.37mol/L FeCl 3 和0.6mol/L HCl 混合液）：3.3176g TCA（三氯乙酸），10.1021g FeCl 3 ·6H 2 O，去离子水溶解后，加5ml 浓盐酸，定容至100ml；40mmol/L ATP 溶液：0.1210g ATP 溶于5ml 去离子水中（临用前配制）。【方法】1.粗酶液提取称取植物材料1g 于研钵中，加3ml 提取缓冲液，置冰浴上研磨匀浆，转移于离心管中，4℃下15,000g 离心20min，上清液即为粗酶液。2.反应1.6ml 反应混合液B，加入0.7ml 粗酶液和0.7ml ATP 溶液，混匀，于37℃下保温半小时，加入显色剂1ml，摇匀并放置片刻后，于5,000g 下离心10min，取上清液测定540nm 处的吸光值，以加入1.6ml 反应混合液A 的为对照。3.粗酶液中可溶性蛋白质测定取粗酶液0.5ml，用水定容至100ml，取2ml 用考马斯亮蓝G-250 测定可溶性蛋白质（见实验28）。4.原始数据记载 5.结果计算：GS 活力(A·mg －1 protein·h －1 )＝式中A—540nm 处的吸光值；P—粗酶液中可溶性蛋白含量（mg/ml）；V—反应体系中加入的粗酶液体积（ml）；T—反应时间（h）。 蔗糖合成酶的测定方法 一、仪器设备 冷冻离心机、恒温水浴、分光光度计 二、试剂 HEPES-NaOH（50mmol/L，pH7.5）缓冲液，包括50mmol/L MgCI2；2mmol/LEDTA； 0.2%(W/V)BSA；2%PVP； 0.1%间苯二酚：称取0.1g溶解并定溶于100ml 95%乙醇中。

葡萄糖检测方法

葡萄检测方法汇总 与葡萄糖检测相关的国家地方标准汇总： GB/T 30390-2013 油料种籽中果糖、葡萄糖、蔗糖含量的测定高效液相色谱法 DB41/T 321-2003 食品添加剂.?葡萄糖含量测定方法 NY/T 2279-2012 食用菌中岩藻糖、阿糖醇、海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、核糖的测定离子色谱法 GB/T 淀粉水解产品还原力和葡萄糖当量测定 GB/T 20379-2006 淀粉衍生物葡萄糖浆、果糖浆和氢化葡萄糖浆成分的测定 GB/T 16285-2008 食品中葡萄糖的测定酶-比色法和酶-电极法 CNS 2874-N5083 葡萄糖浆及干葡萄糖浆 GB/蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖含量的测定方法液相色谱示差折光检测法 GB/T22221-2008食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定高效液相色谱法 YC/T252-2008烟用料液?葡萄糖、果糖、蔗糖的测定?离子色谱法 国家地方标准检测方法汇总表

葡萄糖的应用范围 葡萄糖作为人体的基本元素和最基本的医药原料，其作用和用途十分广泛。尤其是随着广大人民生活水平的提高，葡萄糖作为蔗糖的替代用糖应用于食品行业，为葡萄糖的应用开拓了更广阔的领域。 （一）发酵工业 微生物的生长需要合适的碳氮比，葡萄糖作为微生物的碳源，是发酵培养基的主料，如抗生素、味精、维生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等都需大量使用葡萄糖，同时也可用作微生物发酵多聚糖和有机溶剂的原料。 1.抗生素发酵 葡萄糖是医药工业的重要原料，尤其是抗生素发酵必不可少的原料，抗生素中最主要的品种是青、链霉素，而这两种抗生素发酵都是以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为碳底物。链霉素发酵以结晶葡萄糖为主，也可用高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)；其他如利福平也以葡萄糖或者高DE值的淀粉水解液(即葡萄糖液)为主要碳源；沽霉素、红霉索、麦迪霉

不同钾肥配施对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响

2013-12，34（6）中国烟草科学Chinese Tobacco Science 49 不同钾肥配施对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响 刘国顺1，何永秋1,2，杨永锋1，李姣1，高琴1，彭金梅1，刘典三1，母海勇1 （1. 河南农业大学，国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州 450002；2. 湖南省烟草公司郴州市公司，湖南郴州 423000） 摘要：为探究不同钾肥配施对烤烟碳氮代谢和品质的影响，采用田间试验研究了不同钾肥及其配施对烤烟质体色素、部分碳氮代谢关键酶活性、常规化学成分和中性致香物质的影响。结果表明，与施用普通钾肥（对照）相比，缓释钾肥处理提高了烟株各生育期的氮代谢和成熟期的碳代谢。缓释钾肥+普通钾肥处理和缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理对烟叶质体色素含量和碳氮代谢水平的提高作用比较明显，而缓释钾肥+普通钾肥处理在烟株生育后期仍然有很高的叶绿素含量与硝酸还原酶活性，阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化和烟株正常落黄成熟。缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理不但能提高烟叶生育前期质体色素含量和碳氮代谢水平，而且能够促进烟叶质体色素适时降解和碳氮代谢的协调。总体来看，缓释钾肥及与其他钾肥的配施显著提高了烤后烟叶中的钾含量，提高了钾氯比和两糖比，使烟叶化学成分更趋于协调，同时提高了大多数种类的香气物质含量，此外，缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理还提高了新植二烯和香气物质总量。综合来看，缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理最有利于优质烟叶的形成。 关键词：缓释钾肥；烤烟；质体色素；碳氮代谢；品质 中图分类号：S572.01 文章编号：1007-5119（2013）06-0049-07 DOI：10.3969/j.issn.1007-5119.2013.06.010 Effects of Combining Application of Various Potassium Fertilizers on Plastid Pigment, Carbon-Nitrogen Metabolism and Quality in Flue-cured Tobacco LIU Guoshun1, HE Yongqiu1,2, YANG Yongfeng1, LI Jiao1, GAO Qin1, PENG Jinmei1, LIU Diansan1, MU Haiyong1 (1.National Tobacco Physiology & Biochemistry Research Center, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Chenzhou Tobacco Company of Hunan Province, Chenzhou, Hunan 423000, China) Abstract: A field experiment was conducted to investigate the effect of combining application of various potassium (K) fertilizers on plastid pigment, some enzyme activities in carbon-nitrogen metabolism and quality in flue-cured tobacco (cv. zhongyan 100 ). The results showed that, compared to common K fertilizer, slow release K fertilizer improved the carbon metabolism in all growth stages of flue-cured tobacco and the nitrogen metabolism in maturity stage. common K fertilizer + slow release K fertilizer treatment and common K fertilizer + slow release K fertilizer + fulvic acid K treatment improved the contents of plastid pigment and the level of carbon-nitrogen metabolism. However, the contents of chl and activity of nitrate reductase in flue-cured tobacco leaves with treatment of common K fertilizer + slow release K fertilizer was still high in maturity stage, which impeded the nitrogen metabolism transform into carbon metabolism timely and the tobacco leaves mature normally. The treatment common K fertilizer + slow release K fertilizer + fulvic acid K not only improved the contents of plastid pigment and the level of carbon-nitrogen metabolism in early growth stages of flue-cured tobacco leaves, but also promoted the nitrogen metabolism transform into carbon metabolism timely and the tobacco leaves mature normally. Overall, the slow release K fertilizer and the combined application of other K fertilizer significantly improved the potassium content, ratio of potassium to chlorine and ratio of reducing sugar to total sugar in cured tobacco leaves. The chemical composition in cured tobacco leaves tended to be more harmonious, while total aroma constituents except neophytadiene and many different kinds of aroma constituents increased. Besides, the neophytadiene and total aroma constituents in the treatment with common K fertilizer + slow release K fertilizer + fulvic acid K also improved. Therefore this treatment was proposed as the best treatment for high quality tobacco leaves. Keywords: slow release potassium fertilizer; flue-cured tobacco; plastid pigment; carbon nitrogen metabolism; quality 基金项目：中国烟草总公司特色优质烟叶开发重大专项“浓香型特色优质烟叶开发”{110201101001（TS-01）} 作者简介：刘国顺，男，博士生导师，教授，主要从事烟草栽培生理生化研究与教学。E-mail：liugsh1852@https://www.wendangku.net/doc/aa2306652.html, 收稿日期：2012-07-06 修回日期：2012-10-08

植物代谢组学的研究方法及其应用

植物代谢组学的研究方法及其应用 近年来，随着生命科学研究的发展，尤其是在完成拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后，植物生物学发生了翻天覆地的变化。人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。在研究DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后，接踵而来的是研究代谢物的代谢组学(Hall et al.，2002)。代谢组学的概念来源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科(Goodacre，2004)。它是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。 代谢物是细胞调控过程的终产物，它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应(Fiehn，2002)。植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用(Pichersky and Gang，2000)。植物中代谢物超过20万种，有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物；还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物，所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。 但是，由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性(stitt and Fernie，2003)。尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异，且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性，难于进行分离分析，所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。在代谢物分析领域，人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。20世纪90年代初，Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断，此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高，今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。 1研究方法 代谢组学分析流程包括样品制备、代谢物成分分析鉴定和数据分析与解释。由于植物中代谢物的种类繁多，而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样，所以根据研究对象不同，采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。 1.1样品制备 植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤(Weckwerth and Fiehn，2002)。代谢产物通常用水或有机溶剂(如甲醇和己烷等)分别提取，获得水提取物和有机溶剂提取物，从而把非极性的亲脂相和极性相分开。分析之前，通常先用固相微萃取、固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理(邱德有和黄璐琦，2004)。然而植物代谢物千差万别，其中很多物质稍受干扰结构就会发生改变，且对其分析鉴定所采用的设备也不同。目前还没有适合所有代谢物的抽提方法，通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的鉴定手段选择合适的提取方法。而抽提时间、温度、溶剂成分和质量及实验者的技巧等诸多因素也将影响样品制备的水平。 1.2成分分析鉴定