科研产出
玉米开花促进基因ZmGI及其同源蛋白结构特征分析和功能预测
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：光周期是调控植物开花的重要因子之一，对植物的生长发育具有重要影响。为更好地揭示开花促进基因Zm GI在玉米中的功能，本研究以12个GI蛋白作为靶标，利用生物信息学分析方法，对GI各编码蛋白的理化性质、保守基序、蛋白质二级结构、基因结构、上游启动子顺式调控元件等信息进行分析，旨在揭示Zm GI的表达模式。结果表明，同一亚群的基因结构相似度更高。12个同源蛋白表现出：（1）具有10个不同的保守模体；（2）不具有跨膜结构域的特征。亚细胞定位结果预测表明，GI蛋白可能定位于细胞核和叶绿体中。互作蛋白分析表明，具有CCT结构域的基因可能与Zm GI共表达于细胞中。组织表达模式分析发现，Zm GI在成熟叶片中显著表达。启动子分析结果显示，GI上游启动子中存在大量的逆境响应元件和光响应元件。这些结果将为深度解析Zm GI基因的功能提供更丰富的理论支撑。
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芥菜型油菜AHK家族成员的全基因组鉴定及调控粒质量性状的初步探索
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究芥菜型油菜AHK家族蛋白的结构特征及其与粒质量性状相关的调控功能,采用生物信息学方法对芥菜型油菜AHK家族成员进行了全基因组鉴定、理化性质、系统发育树、蛋白结构、启动子顺式元件和不同组织表达谱等分析.结果表明,在芥菜型油菜基因组中共鉴定到19条BjAHK蛋白序列,系统发育树分析将BjAHK家族成员分为了4个分支,即 G1(BjAHK2~BjAHK4)、G2(BjAHK5)、G3(BjAHK1)和 G4(BjCKI1).功能结构域研究发现,BjAHK 家族成员具有6个核心基序(Motif1~Motif6),与HisKA、HATPase_c和REC保守结构域相对应,其中BjAHK1~BjAHK4和BjCKI1蛋白的N端含有较为保守的跨膜结构域,可能与其跨膜作用功能有关.不同组织表达谱研究发现,细胞分裂素受体蛋白基因(BjAHK2~BjAHK4)为泛表达基因,且在根组织中表达量最高.结合已有的芥菜型油菜粒质量性状转录组数据,成功挖掘出4个可能参与粒质量性状调控的基因BjA07.AHK3、BjB03.AHK3、BjA10.AHK5和BjB05.AHK5.其中,BjA07.AHK3和BjB03.AHK3可能正向调控种子发育,而BjA10.AHK5和BjB05.AHK5则负向调控.结合BjAHK基因家族分析和转录组测序结果,推测BjAHK3和BjAHK5基因在调控芥菜型油菜种子发育方面发挥重要功能.
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异源表达盐单胞属(Halomonas)周质磷酸盐结合蛋白基因PBP降低转基因烟草砷积累研究
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为探讨PBP基因在异源烟草中的生物学功能,筛选出低砷（As）积累亲本烟草种质。以转PBP基因烟草T2代种子和野生型烟草（Nicotiana tabacum K326）种子为材料,利用Real-time PCR分析外源PBP的时空表达模式,测定As胁迫下转基因烟株抗氧化酶（AOEs）活性变化及分析转基因烟草株系中As积累差异。AOEs活性测定表明,As胁迫第5天时CK植株中SOD和POD酶活性达到极值,分别为80.25 U/g和152.02 U/g,显著高于转基因植株;在胁迫后期（3～5 d） CK植株中H2O2和MDA含量也显著高于转基因植株。另外,在第7天和14天时转基因植株中As含量比CK植株均显著降低。离子转运蛋白基因表达分析表明,As胁迫不仅诱导转基因植株PBP基因表达显著上调,而且也引起转基因和CK植株中HAK1和PHT4等通道蛋白基因的显著上调,且CK植株中HAK1和PHT4的平均表达水平为转基因植株的1.5倍和3.75倍。外源PBP基因导入可有效降低转基因烟草对As的积累。
关键词： 盐单胞属 周质磷酸盐结合蛋白 PBP基因 转基因烟草 低As积累
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黄茶闷黄工艺影响因子及品质评价技术研究进展
《沈阳农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：黄茶是我国主要的消费茶类之一。黄茶加工步骤为萎凋、闷黄和干燥，其中闷黄是黄茶品质特征形成的关键环节，快速准确对黄茶闷黄度作出判别，对于黄茶加工至关重要。黄茶闷黄工艺影响因子及品质评价技术研究是认识影响因子、品质评价技术与闷黄质量关系的前提。然而，黄茶闷黄体系受自身复杂性和不可直接测定性的限制，目前闷黄品质评价技术普遍存在精确度低、重复性差和操作复杂等问题。综述已有文献表明，温度、含水率、时间及闷黄过程中微生物等环境因素均会影响黄茶品质特征化合物的形成，从而影响其品质。目前常用的品质评价技术主要包括人工感官、成分检测及智能仿生技术。人工感官易受主观因素影响；成分检测专业性强、操作难度大、前处理复杂；智能仿生技术具有简单、快速、无损等特点，可检测黄茶闷黄适度快速高效评价。通过回顾近年来针对黄茶闷黄影响因子及3种主要评价技术研究进展，重点关注闷黄影响因子与黄茶品质成分之间的关联性及智能仿生技术的发展趋势，以期为黄茶标准化和数字化加工提供支持。
关键词： 黄茶 闷黄 人工感官 成分检测 模式识别 智能仿生技术
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控释尿素和有机物料添加提高黄壤冬油菜产量及养分吸收利用
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用田间试验探讨控释尿素和不同有机物料添加对黄壤冬油菜产量、养分吸收及利用的影响,为贵州黄壤地力改善以及冬油菜丰产提质提供科学依据.于 2018-2022 年连续 4 年在贵州省贵阳市开展控释尿素和不同有机物料添加长期定位试验,以冬油菜为试验材料,分别设置不施氮肥(U0)、控释尿素(CRU180)、普通尿素(U180)以及在普通尿素施用下配施 3 种有机物料[秸秆(U180+S)、生物炭(U180+B)和商品有机肥(U180+O),均为 3000 kg/hm2],在冬油菜收获后,分别测定不同处理冬油菜产量、产量构成因子、生物量、养分吸收和利用.结果表明,与U0 处理相比,CRU180 和U180 处理冬油菜产量分别提高 732.5 和 588.8 kg/hm2,配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜产量较U180 处理分别增加 516.9、662.6 和 622.0 kg/hm2,其中以U180+B处理冬油菜产量最高,为 2646.8 kg/hm2.与U0 处理相比,CRU180 和U180 处理冬油菜地上部生物量显著增加;与U180 处理相比,配施有机物料显著提高冬油菜地上部生物量,4 年均以U180+B处理最优,但与U180+S和U180+O处理差异不显著.冬油菜氮磷钾累积量均以U180+B处理最大,4 年平均值分别为 164.7、31.9 和 139.1 kg/hm2.CRU180 处理氮素农学效率(AEN)、偏生产力(PEPN)和吸收利用效率(REN)高于U180处理;配施有机物料后,U180+S、U180+B和U180+O处理冬油菜AEN、PEPN和REN较U180 处理均呈现增加的趋势,其中以U180+B处理最高,分别为 6.95 kg/kg、14.70 kg/kg和 38.43%,高于其他处理.U180+S处理冬油菜经济效益为 7109.9 元/hm2,高于其他处理.综上所述,控释尿素和有机物料(秸秆、生物炭和商品有机肥)添加均能提高冬油菜产量和养分吸收及利用,且以配施生物炭冬油菜产量最高,但配施秸秆冬油菜经济效益最优,建议在贵州黄壤区冬油菜生长季,正常肥料施用量情况下,可施用控释尿素替代常规尿素,且适当增施外源有机物料以保证冬油菜的产量和养分吸收利用效率.
关键词： 控释尿素 有机物料 黄壤 冬油菜 产量 养分吸收利用
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基于PacBio Iso-Seq构建低温胁迫后中华蜜蜂工蜂全长转录组
《昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]中华蜜蜂Apis cerana cerana是东方蜜蜂Apis cerana在中国地区分布最广泛的亚种,在地理适应和生态多样性方面有显著优势.中华蜜蜂的低温适应性优于西方蜜蜂A.mellifera,可用于高海拔高山地区和冬季蜜源的采集,该性能在生产方面有重要作用,探究中华蜜蜂低温耐受性可有助于优良品系的筛选,为农业经济创造更大价值.[方法]收集分别在常温(25.0±0.2)℃(对照)和低温(4.0±0.2)℃下处理6 h时的中华蜜蜂3,10和21日龄工蜂6组样本,进行转录组二代测序(Illumina RNA-Seq)和全长转录组三代测序(PacBio Iso-Seq),利用二代测序数据对三代测序数据进行校正,基于高质量的测序数据对比NR,NT,Pfam,KOG/COG,Swiss-Prot,KEGG和GO数据库,对新转录本和新基因进行功能注释.[结果]中华蜜蜂工蜂6组样本全长转录组测序分别获得71.17,42.76,58.82,53.45,40.33和42.79 Gb读段,平均N50达到205895 bp,质控后得到164194条一致性序列;通过比对到东方蜜蜂参考基因组可获得21519条新转录本,与中华蜜蜂物质代谢、神经系统和信号转导等密切相关,且不同日龄中华蜜蜂受低温胁迫后,物质代谢、细胞发育、寿命及神经发育等受到影响,同时还鉴定到28647条长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA),其中lincRNA和sense_intronic两种类型LncRNA的占比最多,分别为35%和45%.[结论]本研究利用矫正后的中华蜜蜂工蜂PacBio Iso-Seq转录组数据鉴定到大量未注释的新基因和新转录本,并对其进行了功能注释,分析了LncRNA的数量和类型,研究结果完善了东方蜜蜂参考基因组,为中华蜜蜂抗寒机制的探究提供了良好的数据背景.
关键词： 中华蜜蜂 低温 转录组 参考基因组 发育阶段 PacBio测序
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基于X射线荧光光谱法快速鉴定贵州不同地区林下土壤的无机元素
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：无机元素通过改变农作物生长过程中的次生代谢途径而对农作物的产量和质量造成至关重要的影响。贵州环境特点复杂，不同地区林下土壤的无机元素差异大，因此，寻找一种快速有效的方法来鉴定贵州不同地区林下土壤无机元素差异，为林下种植农作物的品种选择以及种植要求提供理论依据十分必要。研究针对贵州7个地区的12份林下土壤，采用X射线荧光光谱法（XRF）对其中无机元素进行检测，并选择了SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaO、 MgO、 Ti、 K2O、 Co、 P、 Zn、 Cl这11个与植物生长发育息息相关的无机元素对土壤种植农作物的适应性进行评价，结果表明：贵州不同地区林下土壤中共含有23种元素成分，其中Si、 Al、 Fe等常量元素占据了土壤中的70%左右，甚至有些地区超过了90%以上；聚类分析发现土壤中无机元素与地区有一定的相关性，当欧氏距离为6时，可聚为4类；主成分分析的结果显示，毕节市大方县与黔东南州黎平县的土壤的得分更高，有利于林下作物的种植，可能为林下种植类产业重点发展的区域。X射线荧光光谱法能够快速、简便、有效地鉴定土壤中多种无机元素的成分，探究贵州林下土壤的元素特征差异，为林下农作物种植提供参考依据。
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播种量对甘蓝型油菜直播栽培成株数及产量的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为了研究常规油菜和杂交油菜不同播种量下产量及植株性状的变化,明确常规油菜和杂交油菜最佳播种量.以6个油菜品种为材料,设置不同播种量7个处理,分析播种量与成株数量、产量及植株性状的关系.结果表明,播种量对成株数量和产量有显著影响,随播种量增加油菜成株数量升高,产量先增后减;播量在B2处理(3.0 kg/hm2)时常规和杂交油菜产量最高,分别为2569.51 kg/hm2和2874.86 kg/hm2,在B6处理时两者产量相当,平均为2418.25 kg/hm2;常规油菜产量与角粒数(0.6871**)呈极显著正相关,杂交油菜产量与主花序长度(0.6275**)呈极显著正相关;菜籽品质主要由品种特性决定,与播种量无关.在本试验条件下,直播油菜获得高产的最宜播种量为3.00 kg/hm2.
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氮磷钾配施对白叶一号茶叶产量、品质及茶花生物量的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：采用“3414”不完全区组正交设计的氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）3因子施肥试验（N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3、N3P2K2、N1P1K2、N1P2K1、N2P1K1），通过测定白叶一号茶叶产量、品质、茶花生物量，拟合氮、磷、钾与茶叶产量及茶花生物量的肥料效应方程，结合不同氮磷钾配施条件下茶叶的品质性状确定施肥量。结果表明，N2P1K2施肥处理茶叶产量仅次于N2P2K0、N2P1K1和N2P2K3，茶花生物量仅高于N0P2K2，茶叶产量占茶花生物量百分比为13.5%，高于其他施肥处理。N2P1K1施肥处理茶叶产量占茶花生物量百分比仅次于N2P1K2处理，但其春茶茶多酚、酚氨比、儿茶素含量最低，品质最优，其中茶多酚含量为14.31%、儿茶素含量为6.64%，均显著低于其他施肥处理。通过拟合氮、磷、钾肥和茶叶产量的三元二次方程及一元一次方程，解析推荐施肥量为氮（N）349～526 kg/hm2、磷（P2O5）0～56 kg/hm2、钾（K2O）0～145 kg/hm2，推荐最佳施肥量为氮（N）349 kg/hm2、磷（P2O5）56 kg/hm2、钾（K2O）0 kg/hm2。该茶园土壤氮、磷、钾养分含量较高，综上所述，推荐最佳施肥量为氮（N）349 kg/hm2、磷（P2O5）56 kg/hm2、钾（K2O） 0 kg/hm2。
关键词： 白叶一号 “3414”肥效试验设计 茶叶产量及品质 茶花生物量 施肥量
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COL1A1和COL1A2基因生信分析及其在梅花鹿不同组织中的表达谱
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明COL1A1（Collagen type I alpha 1 chain, I型胶原蛋白α1链）和COL1A2（Collagen type I alpha 2 chain, I型胶原蛋白α2链）基因在梅花鹿不同组织中的表达谱，解析其对梅花鹿组织发育的影响，为影响梅花鹿重要经济性状的候选基因筛选提供依据。【方法】采用RT-qPCR方法检测COL1A1和COL1A2基因在雄性梅花鹿心脏、肝脏和脾脏等16个组织器官中的表达水平；结合NetPhos 3.1、Motif Search和ProtParam等系列软件预测分析COL1A1和COL1A2基因的生物信息及其在梅花鹿不同组织中的表达谱，并在此基础上构建COL1A1和COL1A2氨基酸序列的系统发育进化树。【结果】COL1A1和COL1A2基因CDS区分别编码1463和1364个氨基酸，理论PI分别为5.60和9.19,COL1A1和COL1A2均是一种具有信号肽和磷酸化位点的亲水性稳定蛋白质；二者蛋白二级及三级结构均以无规则卷曲构成；与其他动物相比，鹿COL1A1和COL1A2基因均与反刍动物山羊、绵羊和牛的同源性最高，其中，鹿COL1A1基因与山羊、牛、绵羊的同源性分别为99.5%、99.5%和99.2%,鹿COL1A2基因与牛、绵羊、山羊的同源性分别为99.1%、99.0%和98.9%,亲缘关系最近。RT-qPCR结果显示，COL1A1和COL1A2基因在梅花鹿不同组织中均有表达，其中COL1A1基因在心脏、背最长肌和腿肌中的表达较高，显著高于其他组织，COL1A2基因在心脏、肝脏、肾脏和瓣胃中的表达较高，均显著高于其他组织；此外，COL1A1在肌肉组织中的表达较高，COL1A2较低；二者在其余组织中的表达具有一高一低，相互协同的作用趋势。【结论】COL1A1和COL1A2可能通过相互协同共同维持组织结构及组织发育，相关结果为后续深入研究COL1A1和COL1A2影响梅花鹿生长发育奠定基础。
关键词： COL1A1 COL1A2 梅花鹿 组织表达 生物信息学分析
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