科研产出
番茄泛素结合酶变体基因鉴定及表达分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]开展番茄泛素结合酶变体(UEV)家族基因鉴定、组织特异性和非生物胁迫表达模式分析,为阐明UEV基因在番茄生长和逆境响应中的功能研究奠定基础.[方法]利用已知拟南芥UEV家族基因为探针,在番茄基因组数据库中查找并下载番茄UEV基因序列,同时查找其CDS、氨基酸长度及染色体位置等信息.利用生物信息学方法,通过在线工具GSDS 2.0、Expasy-prot-param、Plant-PLoc、MEME对获得序列的基因结构、蛋白质分子量、等电点、亚细胞定位、保守结构域、保守基序原件等进行预测和分析.利用ClustalX(1.83)和MEGA6.0软件进行同源序列比对并构建系统进化树.运用实时荧光定量RT-PCR分析番茄UEV基因组织表达特异性及高盐、干旱、高温、低温胁迫下UEV基因的表达差异.[结果]从番茄基因组数据库中共鉴定到5个UEV家族基因,分别命名为SlUEV1~SlUEV5,分布在1、4、10三条染色体上.SlUEV的CDS长度为441~855 bp,氨基酸数目为146~284 aa,分子量在16.2~33.14 kD.SlUEV分为3个亚家族,其中SlUEV1、SlUEV2、SlUEV5属于UEV1亚家族,且其基因结构、保守结构域和保守基序均相似;SlUEV4属于COP10亚家族,而SlUEV3在拟南芥中并未找到同源蛋白,表明UEV家族在进化过程中发生分离.组织表达分析发现SlUEV1、SlUEV3分别在番茄花和茎中表达量高,SlUEV4 在果实发育期表达量高,而SlUEV2 和SlUEV.5呈组成性表达.非生物胁迫试验发现SlUEV对干旱胁迫较为敏感,多个SlUEV基因上调表达,表明SlUEV基因响应番茄干旱胁迫.[结论]番茄基因组中包括5个UEV家族基因,系统进化树分析将其分为3个亚家族.多个SlUEV基因在番茄不同组织表达存在差异,表明UEV基因影响番茄的生长发育.多个SlUEV基因在干旱胁迫下显著上调表达,推测其在番茄适应干旱胁迫过程中起着重要作用.该研究为后续开展番茄UEV基因调控植物生长和逆境胁迫功能研究提供理论基础.
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橡胶树胶乳高表达的法尼基焦磷酸合成酶的功能
《林业科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：[目的]天然橡胶生物合成途径是典型的植物类异戊二烯代谢途径,MVA代谢途径是天然橡胶与萜类化合物所需的五碳构成单元IPP和DMAPP生物合成的主要途径之一.由2分子IPP和1分子DMAPP聚合形成的法尼基焦磷酸是乳管细胞天然橡胶生物合成的起始前体,厘清该起始物的合成酶酶学性质不仅有助于阐明天然橡胶生物合成机制,同时也为天然橡胶遗传改良提供酶学理论基础.[方法]对橡胶树热研7-33-97基因组中同源的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶(HbFPS1、HbFPS2、HbFPS3)进行序列特征分析,优选胶乳中高表达的2个法尼基焦磷酸合成酶基因构建原核表达载体,经蛋白纯化与MALDI TOF质谱确证,并同时进行体外酶活性检测,最终评价其对体外橡胶合成效率的影响.[结果]橡胶树基因组含有的3个预测的法尼基焦磷酸合成酶都含有特征性的2个保守结构域"DDIMD"和"DDYXD"及相似的三维空间结构,其中胶乳高表达的HbFPS1和HbFPS2基因编码的蛋白氨基酸序列相似性达到95%,说明HbFPS1和HbFPS22个冗余基因可能经历了基因组中同源基因的后期拷贝事件.同时HbFPS1和HbFPS2基因能够正确地在大肠杆菌中表达,HbFPS3却难以正确折叠而形成包涵体,体现了这2类蛋白质N末端氨基酸明显的亲疏水性差异对蛋白可溶表达的影响.HbFPS1和HbFPS2蛋白在体外除了能够利用GPP为底物合成FPP外,还能够直接转化IPP和DMAPP生成FPP.同时,分别添加HbFPS1和HbFPS2蛋白能够提高体外橡胶合成效率并且存在蛋白剂量相关性特征.与对照相比,在特定的反应体系中,当HbFPS1和HbFPS2蛋白添加量增加时体外橡胶合成效率随之不同程度地提高,且在100μg时促进作用最明显.[结论]橡胶树胶乳中高表达的2个冗余基因HbFPS1和HbFPS2与HbFPS3基因编码蛋白的序列差异可能影响酶的活性.HbFPS1和HbFPS2蛋白确证是胶乳中能够促进天然橡胶合成的功能酶,而且能够直接聚合IPP和DMAPP生成天然橡胶合成起始物FPP.本研究建立了基于天然橡胶粒子的体外蛋白功能研究平台,并证明HbFPS1和HbFPS2酶在一定的含量下能够显著地提升橡胶合成效率.通过调控HbFPS1和HbFPS2酶活性将有助于橡胶树优质高产品种的改良与选育.
关键词： 橡胶树;法尼基焦磷酸合成酶;天然橡胶生物合成;胶乳
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α-甘露糖苷酶与木薯块根采后生理变质的关系
《江苏农业科学 》 2022 北大核心
摘要：分析α-甘露糖苷酶与木薯块根采后生理变质(PPD)发生的关系,为有效控制木薯PPD发生提供新思路.采用RT-PCR分析α-甘露糖苷酶基因在块根PPD发生过程中的表达模式,ELISA检测α-甘露糖苷酶活性变化.SC9完整薯块储存5 d后开始出现PPD现象,20μmol/L几夫碱喷施木薯块根切片可显著延缓PPD的发生.随着PPD程度的加重,α-甘露糖苷酶活性显著增高,在储存9 d时达到最大值326.24 U/L.MeMNS1、MeMNS4、MeGMII的表达随着PPD过程而逐步增强,且MeGMII表达最显著,采后9 d SC9块根中MeGMII的表达量达到对照的28.05倍,而MeMNS3-1、MeMNS3-2、MeMNS5表达的变化与木薯块根PPD程度间无明显规律.α-甘露糖苷酶参与木薯块根PPD发生的过程,且α-甘露糖苷酶活性与PPD程度呈正相关,其中MeGMII可能是参与此过程的关键基因.
关键词： 木薯;块根;α-甘露糖苷酶;采后生理变质
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β-乳球蛋白多酚三配体复合物纳米颗粒的制备与表征
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用乳化-蒸发法制备负载3种多酚的蛋白复合物纳米颗粒.先将阿魏酸(ferulic acid,FA)、槲皮素(quercetin,QT)和香草酸(vanillic acid,VA)与热处理的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)结合形成三配体复合物,再利用乳化-蒸发法进一步降低复合物粒径.通过动态光散射、圆二色谱、红外色谱、荧光光谱和透射电子显微镜探究复合物的结构和形态,并利用超高效液相色谱检测复合物中多酚的加载率和稳定性.结果 表明,乳化-蒸发法成功将β-LG多酚三配体复合物粒径由亚微米级(100~200 nm)降至纳米级(<100 nm);利用荧光光谱、红外色谱和圆二色谱证实了3种多酚与β-LG结合后改变了-LG的微环境和二级结构;透射电子显微镜图像显示复合物呈椭圆形且分布均匀.复合物纳米颗粒中FA、QT、VA加载率分别为86.78%、75.00%、86.40%,高于三配体复合物的加载率60.11%、37.09%、68.93%,且纳米颗粒稳定性更强.
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不同修剪方式对番荔枝生产的影响初报
《中国南方果树 》 2022 北大核心
摘要：番荔枝修剪可促春秋两季成花着果,比较了春季9种修剪方式对新梢萌发、花芽抽生、新芽可溶性糖含量、果实产量和品质的影响,并比较了秋季3种修剪方式对新梢萌发及果实产量和品质的影响。结果表明,春季短截摘叶处理后5 d新梢萌发率达到100%,短截不摘叶处理较短截摘叶处理新梢萌发延迟。春季不短截情况下,枝条去顶后只留顶部叶片更容易促进枝条基部萌发花芽。春季短截处理虽然抽生花芽时间比不短截处理提早约1周,但是不短截处理的新芽可溶性糖含量高于短截处理,短截与不短截处理在花蕾抽生时新芽可溶性糖含量趋于一致。秋季短截外围1/3、2/3及全部枝条摘叶处理的新梢萌发时间相近,均在处理后5～6 d萌发;秋季短截外围2/3枝条摘叶处理着果枝率适中,优质商品果比例达77.0%,产量高。因此,海南岛番荔枝生产春季修剪以留中间枝短截外围枝条并留顶端2个芽点为宜,秋季修剪以短截外围2/3枝条摘叶留叶柄为宜,秋季果效益较高,建议以秋季番荔枝生产为主。
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砂仁‘湛砂11’苗期光合与叶绿素荧光特征
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：砂仁是姜科豆蔻属多年生草本植物，喜荫湿环境，光照是其生长发育的重要影响因子。为了解砂仁种质材料的光合特性，更好地对砂仁种质资源进行保护和利用。以‘湛砂11’的幼苗为材料，农家栽培种‘热科1’和‘热科2’为对照，使用SPAD-502Plus叶绿素仪、3051D光合仪和WALZ MINI-PAM-Ⅱ叶绿素仪，分别测定叶片的叶绿素含量（SPAD）、净光合速率（P_n）、电子传递速率（ETR）和光合有效量子产量（Y2）等参数，分析‘湛砂11’的光合特征和环境适应性。结果表明：‘湛砂11’叶片SPAD值为44，比‘热科1’高12.47%、比‘热科2’低18.59%；叶片净光合速率（P_n）为12.19μmol/(m~2·s)，分别是‘热科1’和‘热科2’的1.63倍和5.11倍，极显著高于对照，蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和水分利用效率（WUE）显著高于‘热科2’。光合有效辐射在10～1082μmol/(m~2·s)条件下，叶片电子传递速率（ETR）随光合有效辐射的增强而上升，‘湛砂11’的ETR比‘热科1’和‘热科2’的高，说明‘湛砂11’的PSII具有强的光电子传递能力。因此，‘湛砂11’具有较好的光合特性，将光能转化为电子流的能力和潜在光合能力较强，且具有较广的光辐射范围，适宜荫蔽度较低的生长环境。
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喙花姜块茎和根中挥发油成分分析及其α-葡萄糖苷酶抑制活性
《食品研究与开发 》 2022 北大核心
摘要：通过气相色谱-质谱联用技术分析鉴定水蒸气蒸馏法提取的喙花姜块茎和根中挥发油的化学成分,再对其主要化合物进行检索分析其安全性.通过4-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷(4-nitrophenyl-β-D-galactoside,PNPG)法分析其α-葡萄糖苷酶抑制活性.结果表明,喙花姜块茎和根中挥发油的化学成分大致相似,但仍有部分差异,主要成分均为单萜和倍半萜类,其中桉油精相对含量最高,分别达到48.81%和37.23%.其主要化学成分也具有较好的食用安全性.喙花姜块茎和根中挥发油α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于阳性对照阿卡波糖.
关键词： 喙花姜 挥发油 气相色谱-质谱联用 成分分析 α-葡萄糖苷酶抑制
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菠萝AcPLD2基因多克隆抗体制备及其在果实黑心病发生中的表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：菠萝是中国最具有特色和竞争优势的热带水果之一,但采后菠萝果实不耐贮藏,极易发生黑心病,严重影响果实品质和商品率,而且威胁菠萝产业的健康发展.因此减少采后菠萝损失直接关系到热区农民的经济收入.黑心病是采后菠萝果实一种常见的生理性病害,由于该病的生理机制尚不清楚,所以国内外尚未有完全控制黑心病发生的方法.目前关于菠萝黑心病的研究主要集中于黑心病生理过程描述和采后实用处理技术领域,而对其机理认识不足,严重制约了对黑心病问题的根本解决.前期的研究表明,菠萝果实AcPLD2基因可能参与了黑心病发生,但对其生理功能尚未解析.为了探究AcPLD2基因在采后菠萝果实黑心病中作用,制备了AcPLD2基因多克隆抗体.AcPLD2基因全长为2439个核苷酸,编码813个氨基酸,预测其分子量约为91 kDa,选取一个亲水性较高的片段即全长中N端第1~333个氨基酸序列,分子量大约57 kDa;将该序列片段插入到原核表达载体pET-30a(+)多克隆位点BamHⅠ和EcoRⅠ之间,构建了原核表达载体pET-AcPLD2,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达菌体蛋白.经SDS-PAGE电泳检测,结果表明重组蛋白成功获得了高效表达,分子量约为57 kDa.重组蛋白经纯化后免疫新西兰兔,获得了多克隆抗血清,采用Protein A/G纯化法对抗血清进行了纯化.将纯化后的抗血清通过间接酶联免疫分析,测定其效价比可达1:1600000,表明所制备的抗体具有很好的灵敏性.进一步采用不同黑心病症状的菠萝果实组织总蛋白进行蛋白质印迹分析显示,在分子量91 kDa左右处出现特异的蛋白质条带,表明所制备的抗体可与菠萝AcPLD2蛋白特异性结合,且具有良好的特异性,暗示AcPLD2蛋白可能参与菠萝果实黑心病有一定的关系.该研究结果扩展了AcPLD2基因功能的认识,有利于进一步阐明采后菠萝果实黑心病的发生机制.
关键词： 菠萝;AcPLD2基因;原核表达;多克隆抗体;黑心病
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木薯茎叶与不同比例王草和菠萝皮混合青贮对海南黑山羊育肥效果的影响
《畜牧与兽医 》 2022 北大核心
摘要：旨在探究木薯茎叶与不同比例王草和菠萝皮混合青贮对发酵品质和山羊饲养效果的影响.试验木薯茎叶设定比例均为30%,根据不同比例的王草和菠萝皮添加量设定4个组,即:对照组、处理一组、处理二组和处理三组,木薯茎叶:王草:菠萝皮比例分别为30:70:0、30:60:10、30:50:20和30:40:30.将上述比例原料充分混合后,真空密闭发酵60 d.选取4只平均体重(19.6±0.7)kg的健康黑山羊,分别等比例取其瘤胃液混合后与缓冲液1:2混合,体外培养6h,分析瘤胃液发酵参数和干物质消化率.选择育肥期海南黑山羊28只均分为4组,平均体重为(8.6±0.22)kg,日龄(92.3±5.61).预试期10 d,正试期饲喂上述青贮料60 d,测定其育肥效果和血清参数.结果表明,随着菠萝皮比例的增加,各处理组pH值显著低于对照组4.62(P<0.05),乳酸含量显著降低(P<0.05);乙酸、丙酸、丁酸含量呈先上升再下降的趋势;菠萝皮添加组的挥发性氨态氮/总氮比例显著低于对照组(P<0.05);经体外培养后,菠萝皮处理组的干物质消化率比对照组显著提高(P<0.05),最大提高46%;处理二组的日增重显著高于对照组(P<0.05),且血液参数指标显示无不良影响.研究表明,处理二组日增重与处理一组差异并不显著,综合试验结果与实际产量及生产应用来看,在木薯茎叶和王草混合青贮中,添加少量菠萝皮可以显著提升青贮料品质和育肥效果,其添加量在10%~20%较适宜.
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气候变化情景下基于MaxEnt的麦瘟病在全球及中国的适生性分析
《植物保护 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：麦瘟病是小麦生产上的一种毁灭性真菌病害，过去仅在南美洲流行。2016年该病害在亚洲的孟加拉国首次出现，给世界尤其我国小麦生产带来重大潜在威胁。本研究基于麦瘟病当前在全球（包括孟加拉国）的分布数据和生物气候数据，采用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件，预测了当前气候条件下麦瘟病在全球特别是在我国的潜在适生区，以及RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5 4种气候变化情景下2030s、2050s和2070s麦瘟病在中国潜在适生区分布范围，进而以刀切法分析了影响其分布的主要气候因子，并采用ROC对预测结果进行检验。结果表明，在当前和未来不同气候情景下，麦瘟病在中国的中风险和高风险区面积将呈增加趋势，未来情景下与当前气候情景下相比，中风险和高风险区的面积比例增加范围为0.08%～1.63%,其中温度和湿度条件对麦瘟病的潜在分布区影响最大。此研究结果对于我国麦瘟病的检疫和防控提供了技术支撑。
关键词： 麦瘟病 MaxEnt模型 气候变化 气候情景 适生区分布
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