科研产出
枯草芽孢杆菌Czk1挥发物混合活性组分对橡胶灵芝菌的抑菌机理
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：红根病是我国分布广、发病率高、危害较为严重的橡胶树根部病害.为明确枯草芽孢杆菌Czk1菌株产生的挥发性物质对橡胶红根病原菌橡胶灵芝菌(Ganoderma pseudoferreum)的抑菌作用,以挥发性物质的主要成分苯甲醛、3,5-二.甲氧基苯乙酮、2,6-二叔丁基对甲酚为研究对象,分析其对橡胶灵芝菌的糖、蛋白、DNA、关键代谢酶活性、细胞内容物泄露情况的影响.结果 表明,经挥发物混合活性组分处理后,橡胶灵芝菌糖类含量显著降低;高浓度的枯草芽孢杆菌Czk1菌株挥发物混合活性组分影响其蛋白质的合成;DNA分子量变化不明显,未破坏橡胶灵芝菌DNA的一级结构.关键代谢酶活性(苹果酸脱氢酶、几丁质酶)降低,细胞内溶物泄漏情况明显.挥发物混合活性组分可能是通过破坏橡胶灵芝菌的细胞膜结构,扰乱物质代谢活动,从而达到抑菌作用.
关键词： 枯草芽孢杆菌;橡胶灵芝菌;挥发物活性组分;抑菌机理
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黄金百香果杂交子代果实性状遗传倾向分析
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究黄金百香果杂交子代果实外观和主要品质性状的遗传规律,阐明杂交子代的遗传倾向,为选育百香果新品种提供理论依据.[方法]以大黄金百香果作为母本,小黄金百香果作为父本进行人工杂交.随机选取200个杂交子代和亲本的成熟果实为材料,测量分析果实外观和主要品质性状.[结果]除横径、纵径、果形指数、可食率、可溶性固形物含量这5个指标外,其他性状的变异系数均在15%以上,具有较高的遗传多样性.变异系数排序为固酸比(30.63%)>总酸含量(23.43%)>单果质量(22.63%)>果皮质量(21.45%).相关性分析表明,可食率与果实纵径、单果质量呈极显著正相关,与果实横径呈显著正相关,与果皮质量呈显著负相关.聚类分析表明,杂交子代和母本之间有明显的遗传趋向.[结论]杂交子代和母本之间有明显的遗传趋向和杂种优势.杂交子代可溶性固形物含量和总酸含量受母本性状影响较大,可食率高的杂交子代果实呈椭圆形且果实较重.从杂交遗传群体中筛选出6-4-27和6-12-65两个性状优良的单株.
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有机-无机管理对热带砖红壤碳库和氮库特征的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]砖红壤在热区农业地位重要,明确有机—无机管理对其碳/氮库影响,可为热区农田的精准施肥提供依据.[方法]依托建于海南文昌的全国农业面源污染长期定位观测站,于田间尺度下研究了 4种有机—无机管理措施对砖红壤碳/氮库的影响,包括:不施肥、单施化肥、单施有机肥、单施秸秆.[结果]①对于土壤全态碳、氮库,经5年有机—无机管理后,仅土壤总氮受影响变化显著,有机碳含量变化较小.其中,单施化肥可使土壤总氮含量上升1.65倍,达(0.57±0.11)g/kg;单施有机肥使总氮含量上升1.51倍;②对于活性碳库,单施有机肥或秸秆均增加其库含量,包括DTC(溶解性总碳)、DIC(溶解性无机碳)、DOC(溶解性有机碳).相反,单施化肥使土壤DTC和DOC下降80%和79%,不利于土壤活性碳库累积;③对于活性氮库,单施有机肥、秸秆分别使土壤溶解性总氮(DTN)含量增加1.63和1.79倍.但是,仅单施有机肥提升了土壤NH4+-N和NO3--N含量.相反,单施化肥对DTN影响不显著,但对土壤NH4+-N和NO3--N的增加效应在4个施肥处理中最大;④弦图分析可视化揭示了有机管理下的碳、氮库含量最高,并成功识别它们与无机管理土壤的差异性;主成分分析发现:土壤氮库(TN、NH4+-N、NO3--N)与土壤含水率呈正相关,与土壤pH呈负相关;土壤碳库(DOC、DTC、DIC)与土壤pH呈正相关,与土壤含水率呈负相关;土壤碳库与土壤氮库含量呈负相关.[结论]有机管理,尤其是施用有机肥,可有效提高土壤活性碳/氮库容,是维持土壤肥力最优施肥方式.
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全球水稻生产时空变化特征及贸易趋势分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对全球水稻主产区和主产国水稻生产及贸易的时空变化规律分析,可为我国水稻生产和粮食安全提供重要参考依据.[方法]基于FAO统计数据库,选取1961—2019年的水稻生产及进出口的数据,整理分析全球水稻生产的发展历程、产区分布、种植面积及进出口情况;并利用优势指数分析我国与其他水稻主产国在水稻生产上的差距.[结果]1961—2019年全球水稻总产量和收获面积均逐年上升,亚洲始终是全球水稻生产和贸易中心,其中东亚、南亚和东南亚是亚洲水稻主产区,分别占全球水稻总产量的36.9%、29.8%和24.0%.尽管我国和印度的水稻总产量占全球的50%以上,但1980年以来我国水稻种植面积逐年下降,印度则逐年增加.与此同时,非洲水稻收获面积由1961年的277.7万ha逐年递增到2019年的1711.1万ha.全球水稻的进出口贸易量不断增加,2019年全球水稻贸易量比1961年增长近6倍,其中印度、泰国、越南和巴基斯坦是全球最大的水稻出口国,我国和部分非洲国家是全球水稻主要进口国,且进口需求急剧增加.我国由水稻净出口国变成了净进口国.[建议]平衡水稻种植面积,提升农田质量,实现耕地资源可持续利用;加大水稻生产的政策支持,保护农民种粮积极性;推进稻谷供给侧结构性改革,提高稻米质量,提升市场竞争力.
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香蕉枯萎病菌内源报告基因比卡菌素聚酮合酶编码基因Bik1的鉴定及应用
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重.本研究克隆鉴定Foc4比卡菌素聚酮合酶编码基因(bikaverin PKS-encoding gene,Bik1)Foc4Bik1,编码一个由2036个氨基酸组成的多功能酶,具有I型PKS聚酮合酶的保守结构域,包含酰基转移酶功能域[acyl-carrier protein(ACP)transacylase,SAT],β-酮脂酰合成酶功能域(β-ketoacyl synthase,KS),丙二酰酰基转移酶功能域(acyltransferase,AT),脱氢酶(dehydratase,DH)以及硫酯酶(thioesterase,TE)等多个保守蛋白结构域.采用Split-marker同源重组技术获得基因敲除突变体 ΔFoc4Bik1,通过比较突变体和野生菌株生长速度、产孢量、致病力等差异,证明 ΔFoc4Bik1突变体仅影响次生代谢产物比卡菌素的生物合成,不影响病原菌的其他生理表型及致病力;其次,ΔFoc4Bik1突变体摇培后菌液呈白色,与野生型Foc4的暗红色形成鲜明对比,说明Foc4Bik1基因符合作为内源报告基因的条件.本研究以Foc4Bik1为内源靶标基因,利用水稻恶苗病菌(F.fujikuroi)的基因编辑载体pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph,尝试以质粒体内表达Cas9和sgRNA的方式探索Foc4中CRISPR/Cas9编辑的可行性.gRNA序列由在线网站设计,构建的sgRNA162导入质粒构建靶向Foc4Bik1的pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph-Foc4Bik1基因编辑载体,与供体质粒pUC19-Foc4Bik1-HDR一起导入原生质体通过同源重组修复(homology directed repair,HDR)的方式进行基因编辑.经过潮霉素抗性筛选获得的 ΔFoc4Bik1(HDR)基因编辑后的敲除转化子进行PCR检测和摇培,白色菌液表型与PCR检测阳性的敲除转化子相互对应,证实了Foc4基因编辑的可行性.此外,Foc4Bik1可作为香蕉枯萎菌Foc4内源报告基因并评估探索新的分子生物学技术在香蕉枯萎菌上应用的可能性.
关键词： 香蕉枯萎菌4号生理小种(Foc4);比卡菌素聚酮合酶基因Bik1;基因敲除;表型分析;CRISPR/Cas9基因编辑
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旱季灌水对金菠萝产量、品质及糖酸积累的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：水分是影响果实生长发育的重要因素,水分通过影响植株生长直接或间接来调控果实品质的形成.季节性干旱严重制约菠萝植株生长发育,但旱季灌水对菠萝产量和品质的影响尚不明确.为了探明季节性干旱期菠萝产量和品质对水分输入的响应特征,以金菠萝'MD-2'为研究对象,在监测旱季实际降雨量的基础上,设计4个增加灌水量梯度水平(W120 mm、W250 mm、W3100 mm、W4150 mm)的试验,并以不灌水为对照(CK 0 mm),分析测定菠萝产量、品质指标以及糖酸组分含量.结果表明,旱季增加灌水可显著增加金菠萝果实产量、平均单果重及商品果率,其中产量最高和最低的梯度水平分别是W4和CK(W4比CK增加了45.56%);随旱季灌水量的增加,金菠萝果实的维生素C、可溶性固形物和可滴定酸度均逐渐减小,可溶性总糖和糖酸比呈现先增大后减少的趋势,其整体表现为W2>W1>CK>W3>W4,其中W2的可溶性总糖和糖酸比最高为12.94%和26.95,显著大于CK,其增幅分别为87.26%、64.6%;金菠萝果实的蔗糖含量随旱季灌水量的增加呈现一元二次曲线函数增加(P<0.05),其比例由CK的38.8%提高到W4的65.1%,整体表现为W4>W3>W1>W2>CK;而果糖和葡萄糖含量均随旱季灌水量的增加呈线性函数降低(P<0.01),二者比例的整体表现均为:CK>W2>W1>W3>W4.可见,旱季灌水促进金菠萝果实果糖和葡萄糖转化为蔗糖,且改变了其糖种类比例,进而改变了菠萝果实风味品质.随着旱季灌水量的增加,柠檬酸和奎宁酸含量均呈先增大后减小的一元二次函数关系(P<0.05),苹果酸含量呈极显著的线性函数增加(P<0.001),且旱季不同灌水量处理间,柠檬酸比例相对稳定均达到50%,而苹果酸比例仅在W4处理时显著增大,奎宁酸比例在W4处理时显著减小.综合考虑产量及果实风味品质,旱季进行灌水是非常必要的,且根据实际自然降雨量的多少,适当调整灌溉,使其总供水量保持在300 mm左右可实现雷州半岛地区菠萝果实优质高产.
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18份菠萝种质果实外观性状比较分析
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【:目的】分析比较18份菠萝种质的果实外观性状,为菠萝优异资源挖掘与育种应用提供科学借鉴,为利用果实外观性状鉴别品种提供科学依据。【方法】测量菠萝果实的单果质量、果实横径、果实纵径、果眼深度、小果宽、小果高、果心直径、小果数、果形指数等9个菠萝果实外观性状,进行方差分析和相关性分析。【结果】菠萝种质果实外观性状在种质间存在显著差异,菠萝种质间果实单果质量变异最大,变异系数达48.62%,果眼深度和果形指数的变异较小,变异系数分别为9.83%和7.04%。所试性状中单果质量与果实横径、果实纵径、小果高、小果宽、果心直径均呈极显著正相关;菠萝小果数与果眼深度、果形指数呈极显著正相关。所试种质中黑菠萝单果质量最大,达到1 992.07 g,显著高于除开英1号和N36之外的其他种质;开英1号单果质量较大,且变异系数较小,遗传较稳定;Josapine单果质量最小,果心直径和果眼深度最小,显著低于其他种质;马来西亚沙捞越果形指数为1.40,为18个种质中最大;所测量的各性状中果眼深度的整体变异系数最小,遗传最稳定。【结论】菠萝种质果实外观性状单果质量、果心直径、小果数、果眼大小、果实纵径等具有丰富的遗传多样性,可以利用这些果实性状进行品种识别和鉴定。所试种质中开英1号、马来西亚沙捞越、N36等种质具有进一步开发利用的价值。
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4种沉香树叶片挥发油化学成分GC-MS分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：比较3个白木香良种‘热科1号’(Aquilaria sinensis ‘Reke 1’)、‘热科2号’(A. sinensis ‘Reke 2’)、‘热科3号’(A. sinensis ‘Reke 3’)及国外引种的印度沉香(A. agallocha Roxb.)植物叶片挥发油成分的异同,旨在为其进一步开发利用提供依据。采用水蒸气蒸馏法提取4种叶片中的挥发油,用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其成分进行分析获得总离子流图,通过Date Analysis化学工作站,结合Nist2005和Wiley275质谱库及前人鉴定方法等对检测到的色谱峰进行检索及人工解析;利用峰面积归一化法测定其化学成分的相对百分含量,统计数据后进行对比分析。结果表明,3个白木香良种与印度沉香叶片挥发油仅5个共有成分,独有成分数量较多占半数以上;‘热科1号’(34.44%)、‘热科3号’(25.08%)及印度沉香(37.06%)叶片挥发油中萜类总相对百分含量较高,‘热科2号’(13.20%)中相对较低,其中‘热科1号’(9.82%)与‘热科2号’(8.17%)沉香叶挥发油中分别有3种、8种倍半萜类化合物且均为独有;‘热科2号’(5.03%)沉香叶挥发油中二萜类成分远低于其他三者(‘热科1号’为19.25%、‘热科3号’为24.18%、印度沉香为35.45%);‘热科1号’(5.37%)与印度沉香(1.61%)叶片挥发油中含三萜类成分,其他二者未检出。综上,萜类多具有抗菌抗炎活性,故‘热科1号’‘热科3号’及印度沉香叶片挥发油更适合发掘其在药用、保健方面的功能,印度沉香叶挥发油的二萜类化合物中致香成分含量较高,适合发掘香料、烟草等方面的应用价值,‘热科2号’叶挥发油具有苦味的二萜类化合物含量低,在食品、茶饮方面具有较好的开发潜能及应用前景。因此,对不同沉香树叶及挥发油的开发利用应更具针对性,充分挖掘其价值,开发高附加值产品并推动沉香树种植产业调整升级,促进沉香产业发展。
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基于SSR标记的澳洲坚果种质资源遗传多样性分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：澳洲坚果原产于澳大利亚亚热带雨林,是我国新兴的重要经济作物,其种质资源丰富,但遗传背景复杂,亲缘关系混乱.开展澳洲坚果种质资源遗传多样性分析,可拓展澳洲坚果种质资源创新利用途径,有效加快澳洲坚果育种进程.形态表型分析是最早用于种质鉴定和管理的标记之一,但易受环境因素影响.DNA分子标记技术在种质资源鉴定、遗传多样性分析中克服了传统表型分析易受环境影响的缺点.本研究采用9对高多态性SSR引物对91份国外引进以及自主选育品种(品系)澳洲坚果种质进行遗传多样性分析.结果表明,共扩增出73个等位基因位点,平均等位基因8个,平均基因多样性为0.689,平均杂合度为0.578,多态性信息含量PIC为0.453~0.792,平均值为0.659,表明91份澳洲坚果具有较高的多态性.UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.33处,将91份澳洲坚果分为2大类,且其亲缘关系与地理来源无显著相关性,与主成分分析、Structure分析结果一致.本研究供试澳洲坚果材料群体内遗传变异显著高于群体间变异,且遗传成分来源单一,遗传结构较为简单.本研究为澳洲坚果种质的有效利用以及核心种质构建提供理论基础,为进一步加速澳洲坚果种质遗传改良以及分子辅助育种奠定基础.
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利用SALF-seq简化基因组测序分析茄子种质资源遗传多样性
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为研究茄子种质资源的亲缘关系，本研究利用SLAF-seq （Specific-Locus Amplified Fragment Sequencing）简化基因组测序对40份茄子高代自交系进行简化基因组测序，利用获得的SNP （Single nucleotide polymorphism）标记进行遗传结构分析。本研究共获得700 639个SLAF标签和1 248 593 SNPs。结果表明，SNP数量在每条染色体上和同一条染色上的不同位置差异较大，注释结果表明SNP和InDel主要发生在基因间隔区。利用获得的SNPs多样性可以将40份材料分为3个类群。SNP分类结果与根据青枯病抗性分类结果基本一致，而与根据果形果色分类结果不一致，通过筛选，获得了高质量的122个perfect SNPs。本研究结果为杂组合的选配提供了参考，同时所开发的SNP位点为KSAP高通量基因分型奠定了良好的基础。
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