科研产出
青稞谷蛋白的结构解析及其功能特性研究
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究青稞中谷蛋白的结构特性、理化性质及功能特性，本研究采用超声波辅助Osborne分级法制备青稞谷蛋白，并采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、红外光谱、差示扫描量热法（DSC）等方法评价青稞谷蛋白结构和基本性质。结果表明，青稞谷蛋白的颗粒形态完整，分子间排列疏松，分子量分布在30～50和75～100 kDa。二级结构分析表明，青稞谷蛋白主要以β-折叠（35.63%）和β-转角（34.31%）为主，存在少量的α-螺旋（11.82%）和无规则卷曲结构（11.76%）。热特性结果表明，青稞谷蛋白的热变性温度和焓变值分别为88.3℃和169.6 J·g~(-1)，显示出良好的热稳定性。氨基酸组成结果表明，青稞谷蛋白富含谷氨酸和脯氨酸，必需氨基酸含量/总氨基酸含量为34.350%，其组成和配比合理。在等电点附近，青稞谷蛋白的溶解性、持水性、起泡性、泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性最差，而在65℃和pH值7的条件下，青稞谷蛋白溶解性和持水性最佳。同时，在5 g·L~(-1)的NaCl质量浓度下，青稞谷蛋白的起泡性及乳化性最佳；而添加蔗糖会降低其起泡性和泡沫稳定性。本研究结果可为青稞谷蛋白资源开发及其在食品加工中的应用提供理论依据。
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不同成熟果色辣椒中PSY1基因的差异表达分析
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了研究PSY1基因在辣椒不同成熟果色形成过程中的作用机理，以Y15016、Y15016-2、SP01、SP02、Z1为材料，克隆PSY1基因并进行时空表达分析，结合部分生物信息学方法，对PSY蛋白功能性质及辣椒不同果色材料中PSY1基因的表达情况进行研究分析。结果表明：5个品种辣椒中均能克隆到PSY1全长基因，且序列无差异；基因结构分析表明，辣椒PSY1基因包含6个外显子、5个内含子，全长为2 844 bp,其CDS全长为1 260 bp,编码419个氨基酸。序列比对和进化树分析表明，辣椒PSY蛋白与同科的番茄、烟草同源PSY蛋白在亲缘关系上最为接近。qRT-PCR分析结果显示：PSY1基因在试验选用的5个品种辣椒根、茎、叶、花组织中均显示表达，在根组织中表达量最低，叶组织中的表达量最高；在橙色突变体Y15016-2的表达量总体高于其在野生型Y15016中的表达量，而在黄色突变体SP02中，其表达量明显低于野生型SP01;在果实不同发育阶段，PSY1基因除Ⅲ期表达有所降低外，其表达量随果实发育总体呈现上升趋势，且在不同果色材料的成熟期(Ⅳ—Ⅴ期)达到最大值。PSY1基因启动子分析结果显示，供试材料中其序列未见差异。结果表明，在不同果色辣椒的果色形成过程中，PSY1基因的差异表达可能起到了较为重要的作用。
关键词： 辣椒 八氢番茄红素合成酶 类胡萝卜素代谢途径 基因克隆 基因表达
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不同植物伴生对辣椒生长和根际土壤养分的影响
《甘肃农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确伴生栽培对辣椒的作用，为辣椒伴生栽培提供理论依据。【方法】以乐都长辣椒为试验材料，设置小麦伴生辣椒（X）、韭菜伴生辣椒（J）、蒜伴生辣椒（S）、葱伴生辣椒（C）、辣椒单作（CK）5个栽培处理，分析不同伴生条件下辣椒的生长发育、品质产量及土壤养分的变化。【结果】S处理可显著促进辣椒株高、茎粗的生长；与CK相比，所有伴生处理均降低了辣椒植株的干物质积累，其中以S处理降幅最小且根系活力最高。从辣椒果实品质方面看，不同的伴生栽培对辣椒果实品质的影响存在差异，其中X和C伴生处理增加了辣椒果实可溶性糖的含量；所有伴生处理均显著提高了辣椒果实VC的含量；S处理显著提高了辣椒果实可溶性蛋白质的含量。从辣椒产量方面看，J、S、C伴生处理均显著增加了辣椒单株产量。从根际土壤看，S、C伴生处理显著增加了辣椒根际土壤全氮、全磷、速效钾含量，X伴生处理显著增加了辣椒根际土壤碱解氮、速效磷含量，且所有伴生处理均降低了根际土壤pH。通过主成分分析选取了11个较大特征向量指标，对这11个指标进行隶属函数综合分析，综合排名为S＞C＞X＞CK＞J。【结论】蒜伴生能较为全面的促进辣椒生长，改善辣椒根际环境。
关键词： 伴生栽培 辣椒 生长发育 土壤养分 主成分分析 隶属函数
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青海省春小麦田杂草群落组成及其多样性分析
《干旱地区农业研究 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确青海省春小麦田杂草发生种类及其群落特征,采用倒置"W"九点取样法对青海省东部农业区和柴达木盆地农业区春小麦田杂草种类、生活型、科属组成、群落结构及杂草多样性进行调查.统计分析发现:小麦田有85种杂草,隶属24科64属.其中,菊科和禾本科是数量最多的科别,杂草分别为16种和14种.从杂草的综合优势度来看,藜(Chenopodium album L.)、野燕麦(Avena fatua L.)、篇蓄(Polygonum aviculare L.)、苦苣菜(Sonchus oler-aceus L.)、苣荬菜(Herba Sonchi Brachyoti)5 种杂草为优势杂草,芦苇(Phragmites australis(Cav.)Trin.)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)、狗尾草(Setaria viridis(Linn.)Beauv.)、藏蓟(Cirsium eriophoroides)、荞麦蔓(Fagopyrum es-culentum Moench.)、节裂角茴香(Hypecoum leptocarpum Hook.f.et Thoms.)、猪殃殃(Galium spurium L.)、大刺儿菜(Cir-sium arvense var.setosum(willd.)Ledeb)、密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)、野油菜(Brassica juncea(L.)Czern.et Coss.)10种杂草为区域性优势杂草.此外有常见杂草22种,一般性杂草48种.东部农业区田间杂草物种丰富度较柴达木地区高,湟中区、大通县、互助县麦田杂草的物种丰富度依次为46、45、42;柴达木盆地的都兰县、德令哈市、乌兰县、格尔木市麦田杂草的物种丰富度依次为30、26、23、13,调查区以格尔木市的物种丰富度最小.比较杂草的生活型发现,同一地区越年生杂草、多年生杂草的发生数量和一年生杂草的数量基本接近50%;从杂草群落的相似性来看,东部农业区的湟中区、互助县、大通县杂草群落组成极为相似,而柴达木盆地绿洲农业区的都兰县、德令哈市、格尔木市、乌兰县杂草群落相似性程度高,杂草群落结构的相似性结果与区域小麦生产实际相吻合.群落结构组成和区域耕作制度、气候条件、土壤理化性质、田间管理水平等具有较大的相关性,建议加强杂草优势种和区域性优势杂草的防控和监测,因地制宜制定杂草绿色防控措施.
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青海省2014—2016年小麦条锈菌越夏菌源群体毒性结构分析
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探明青海省不同地区小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)越夏菌源之间的相互关系,于2014-2016年小麦秋苗期,从青海省不同地区采集发病初期的小麦条锈菌样本,利用近等基因系和辅助鉴别寄主进行毒性鉴定,在此基础上对不同年份和地区亚群的小麦条锈菌毒性多样性进行分析.结果表明,青海省小麦条锈菌群体毒性类型丰富,在106份条锈菌标样中共鉴定出65种毒性类型.其中,供试条锈菌群体对Yr25、Yr29和YrA抗条锈病基因的毒性频率最高,均为100%;其次是Yr44,为99.07%;对Yr5和Yr15的毒性频率均为0;除YrTr1基因(1.76%)外,对其余抗条锈基因的毒性频率在45.56%~97.78%之间,表明除Yr5、Yr15和YrTr1这3个基因外,其余24个抗条锈基因的抗性已减缓或丧失.不同采样年份小麦条锈菌系毒性多样性分析结果表明:2016年菌系毒性多样性最高,其次为2014年,2015年最低.不同采样地区小麦条锈菌系毒性多样性分析结果表明:化隆县群体的毒性基因多样性最高,其次为贵德县,民和县的毒性基因多样性最低.2014-2016三年中供试条锈菌群体对Yr5、Yr15和YrTr1基因的毒性频率在0~2.8%,表明这3个基因是当前青海省有效的抗条锈病基因,可进一步加以利用.本研究明确了青海省小麦条锈菌群体毒性类型以及不同地区间条锈菌群体毒性强弱,为该省小麦抗病品种合理布局提供了理论依据.
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StWIP2基因调控马铃薯对晚疫病的抗性
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：伤害诱导蛋白（wound-induced proteins,WIPs）在植物应答病原菌侵染的防御反应中发挥了重要作用。本研究从马铃薯（Solanum tuberosum）'青薯9号'中克隆了StWIP2基因（GenBank No.NM＿001288699.1），并对StWIP2基因进行生物信息学分析，同时构建StWIP2基因过表达载体和沉默载体，运用反向遗传学手段对StWIP2基因在与晚疫病互作中的功能进行鉴定。生物信息学分析发现，StWIP2基因的CDS全长为636 bp，共编码211个氨基酸。qPCR分析发现，StWIP2基因在'春薯5号'中表达量最高，在二倍体马铃薯DM中表达量最低。在水杨酸（salicylic acid,SA）、脱落酸（abscisic acid,ABA）、茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）和晚疫病菌胁迫处理下，StWIP2基因均受到调控。过表达StWIP2能够提高植株H2O2和丙二醛（malondialdehyde,MDA）的含量、抗氧化酶的活性及相关防卫基因病程相关蛋白1（pathogenesis related protein 1,StPR1）、StPR5和乙烯响应因子（ethylene responsive factor 1,StERF1）的表达水平来推迟植株发病的时间，提高植株对晚疫病的抗性水平。沉默StWIP2基因后，植株H2O2和MDA的含量降低，抗氧化酶活性降低；防卫基因植物防御素基因1.2 （plant defensin gene 1.2,PDF1.2）、StERF1、过氧化物酶基因（peroxidase,StPOD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase,StPAL）的表达量降低，StPR1和StPR5的表达受到抑制，植株对晚疫病的抗性水平下降。上述结果表明，StWIP2基因在与晚疫病互作的过程中起到正调控的作用，StWIP2基因可以作为马铃薯抗病育种的候选基因资源加以利用。
关键词： 马铃薯 致病疫霉 伤害诱导蛋白基因(StWIP2) 抗病性鉴定 抗氧化酶
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梨星毛虫幼虫转录组及SSR位点分析
《安徽农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨SSR位点分布特征，进而为开发、丰富新型EST-SSR分子标记奠定基础，采用Illumina HiSeqTM2000通量测序平台对梨星毛虫幼虫进行转录组测序，在此基础上筛选其微卫星位点并分析分布特征。结果显示，梨星毛虫幼虫转录组测序共获得52671条转录本，21432条unigenes,COG、GO注释和KEGG通路数据库中unigenes注释占主导地位的分别是一般功能预测、细胞进程、运输和分解代谢。8 288个微卫星位点分布于5 832条unigenes中，SSR重复类型主要为单核苷酸和二核苷酸重复，单核苷酸重复中最主要的基元类型是（A/T）n，占总SSR位点77.94%,(AC/GT)n为二核苷酸重复的优势基元，占总SSR位点数的2.38%，且每个母本（maternal blood）序列中SSR数目随着碱基重复类型的增加而减小，成反比出现。分析各类型的转录芯片数量占比，SSR二核苷酸重复类型的4个基序的转录芯片数量占比最大（48.03%），其中AT/AT的数量最大（228条）。研究结果实现了基于转录组数据成功筛选出梨星毛虫幼虫微卫星位点，为梨星毛虫的遗传多样性分析、基因挖掘等提供研究基础。
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菊芋HtMYB2基因VIGS体系构建与功能验证
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：颜色作为一种重要的农艺性状,影响作物的价值.紫皮菊芋与白皮菊芋相比,具有较好的外观颜色、营养价值和商品价值.本研究旨在探究菊芋块茎表皮颜色形成的潜在机制.通过前期转录组测序技术对紫皮和白皮菊芋块茎表皮分析,筛选得到与花青素合成代谢相关转录因子HtMYB2.本研究以紫皮菊芋品种为材料,利用VIGS技术将HtMYB2进行基因沉默,对其功能进行验证.结果表明侵染后的菊芋块茎表皮颜色变浅,花青素含量显著下降为15.34 mg/g;同时RT-PCR结果显示HtMYB2基因表达量为2.06,与对照组相比显著降低,沉默效率为73.96%,推测HtMYB2基因的沉默使菊芋块茎中花青素基因的表达受阻,花青素合成功能减弱,导致花青素含量降低,表明HtMYB2基因在花青素合成途径中起正调控作用.本研究为菊芋块茎表皮花青素的生物合成机理提供理论依据,并进一步揭示了该基因在调控块茎颜色和花青素合成途径中的重要性.
关键词： 菊芋 HtMYB2 花青素 病毒介导的基因沉默(VIGS) 块茎表皮颜色 逆转录聚合酶链反应 基因表达 生物合成途径
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马铃薯响应黑腐果胶杆菌侵染的生理生化反应
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】由黑腐果胶杆菌(Pectobacterium atrosepticum,Pa)引起的马铃薯黑胫病，是影响马铃薯产量和品质的主要病害之一。本研究旨在比较不同抗性品种对马铃薯黑胫病菌的生理反应，以期阐明马铃薯抗病品种如何调节防御酶活性及生化物质含量来抵御病原菌的侵害。【方法】选用抗病品种青薯9号和感病品种乐薯1号为试验材料，在温室盆栽种植条件下接种马铃薯黑腐果胶杆菌，分析接种后不同时间点(1、2、3、4 d)时SOD、CAT、POD、PPO、PAL和β-1,3-葡聚糖酶的酶活性，以及木质素和总酚含量的变化情况。【结果】接种Pa后，在抗病品种中，CAT、SOD、PPO和PAL酶的活性，以及木质素含量与对照组相比显著升高，且明显高于感病品种。感病品种在侵染初期表现出较高的POD活性，但随着侵染时间增加，POD活性的增长速率和峰值在2～3 d逐渐低于抗病品种。尽管，β-1,3-葡聚糖酶活性和总酚含量在不同抗性品种间未表现出显著差异，但两者在接种后1～4 d的变化趋势存在差异。【结论】SOD、CAT、POD、PPO、PAL的酶活性水平以及木质素和总酚含量在抗病和感病品种中存在显著差异，并且抗病品种在接种病原菌后部分生理指标的变化速率明显高于感病品种。
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