科研产出
中药渣中木质素高效降解菌株的筛选与鉴定及培养条件优化
《贵州农业科学 》 2025 北大核心
摘要：【目的】筛选高效降解中药渣中木质素的微生物菌株，明确培养条件，为提高中药渣生物降解效率，促进资源化利用提供参考。【方法】采用苯胺蓝筛选平板结合木质素磺酸钙降解试验从药渣中分离筛选木质素降解菌，并通过形态特征、生理生化及多基因分子系统学对其进行鉴定。采用单因素方法，设置不同碳源、氮源、无机盐和微量元素添加量配制培养基，测定高效木质素降解菌株的生物量和产孢率。以优化后的培养基为基础培养基，测定不同pH、培养温度、转速、装瓶量、接种量培养条件下高效木质素降解菌株的活菌数。【结果】从中药渣中通过苯胺蓝木质素降解筛选培养基共获得细菌菌株15株。初筛，培养24 h后相对产酶率≥6.5的菌株有YZ2023-b3、YZ2023-b4、YZ2023-b7、YZ2023-b8、YZ2023-b11、YZ2023-b13，以YZ2023-b4最高；培养48 h后相对产酶率≥7.5的菌株有YZ2023-b3、YZ2023-b4、YZ2023-b7、YZ2023-b11、YZ2023-b13，以YZ2023-b3最高。复筛，菌株YZ2023-b4降解效果最好，木质素磺酸钙含量最低，为0.59 mg/mL；菌株YZ2023-b3其次，为0.75 mg/mL，其余3菌株的木质素磺酸钙含量均>1.00 mg/mL。结合菌株YZ2023-b3和YZ2023-b4的形态特征、生理生化反应和多基因分子系统学分析，将菌株YZ2023-b3鉴定为阿氏芽孢杆菌B.aryabhattai,YZ2023-b4鉴定为巨大芽孢杆菌B.megaterium。培养基，YZ2023-b3菌株在土豆淀粉作碳源的培养基中生物量含量最高，OD600吸光值为1.46；可溶性淀粉培养基其次，OD600吸光值为1.45;YZ2023-b4菌株在可溶性淀粉培养基中生物量含量最高，OD600吸光值为1.46。2菌株在豆粕作氮源的培养基中生物量含量均最高，OD600吸光值分别为1.98、2.15。2菌株在加入MgCl2的培养基中生物量含量均最高，OD600吸光值分别为1.82、1.70。ZnCl2浓度为6 mg/L时，2株菌株的产孢率均最高，分别为86.63%、84.00%。培养条件，YZ2023-b3和YZ2023-b4菌株发酵液中有效活菌数量初始pH为7时最多，分别为83.40×10～8 CFU/mL和95.13×10～8CFU/mL；培养温度在28℃时，分别为82.60×10～8 CFU/mL和94.60×10～8 CFU/mL；摇床转速220 r/min时，分别为102.40×10～8 CFU/mL和108.70×10～8 CFU/mL；接种量达5%时，分别为136.80×10～8 CFU/mL和138.40×10～8CFU/mL；瓶装量为200 mL时，即按照40%的比例装瓶，分别为124.90×10～8 CFU/mL和135.20×10～8 CFU/mL。【结论】菌株B.aryabhattai和B.megaterium在木质素降解中具有较好的应用潜力，其最佳培养基为可溶性淀粉5 g/L、豆粕10 g/L、MgCl2 10 g/L、ZnCl2 6 mg/L；最佳培养条件为初始pH 7、培养温度28℃、装瓶量40%、接种量5%、摇床转速220 r/min。
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玉米抗白斑病菌侵染的主要生理机制及其谷胱甘肽过氧化物酶相关基因响应模式分析
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究玉米(Zea mays L.)白斑病对玉米叶片光合性状及生理指标的影响,以及谷胱甘肽过氧化物酶相关基因(GSH-Px)在白斑病病原菌胁迫下的表达模式,为玉米在白斑病菌胁迫下的功能和调控机制研究提供理论依据.[方法]在2个不同白斑病抗性玉米自交系(高抗ZHL908、高感QB2816)抽雄吐丝期进行人工接种白斑病病原菌试验,设无菌蒸馏水接种(CK)和病原菌接种(T)2个处理,于接种后0、48、72和168 h进行光合相关性状分析,测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,实时荧光定量PCR检测ZmGSH-Px基因家族6个成员(GPX1、GPX2、GPX3、GPX4、GPX6和GPX7基因)的表达模式,并对其进行生物信息学分析.[结果]白斑病菌侵染导致玉米叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、最大荧光(Fm)、潜在光化学量子效率(Fv/Fm)、非光化学淬灭系数(NPQ)明显下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)、GSH含量、CAT和POD活性明显上升.高抗自交系和高感自交系感病叶片的GSH含量和POD活性对白斑病菌的响应时间存在差异,分别在接种后72和48 h出现更明显的响应.白斑病菌侵染72 h后,2个自交系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均较CK显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)下降.实时荧光定量PCR检测结果显示,接种病原菌后,6个基因呈现不同的响应模式,GPX1、GPX3、GPX4基因的表达模式和表达峰出现时间大体一致;GPX2、GPX6和GPX7基因在2个自交系中的表达模式存在明显差异.2个自交系中6个基因的相对表达量与各项理化指标的相关性存在差异,其中Pn、Ci和NPQ分别与2个自交系中不同的基因有较高的相关系数.生物信息学分析结果显示,6个基因分别分布在玉米的6条染色体上,并且具有不同的理化性质.[结论]白斑病导致玉米的光合性能受损,高感自交系较高抗自交系更早表现损伤现象,相关ROS清除酶和小分子抗氧化剂也更早做出响应,推测GSH和POD在玉米对白斑病的抗性差异中发挥重要作用.ZmGSH-Px基因家族6个成员对白斑病菌胁迫的敏感程度存在差异,推测GPX1、GPX3、GPX4基因是玉米系统性获得白斑病抗性的参与基因,GPX2、GPX6、GPX7基因是玉米特异性抗病性的参与基因.
关键词： 玉米 白斑病 生理响应 谷胱甘肽过氧化物酶相关基因 表达模式 生物信息学分析
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基于VIS-NIR-SIR谱段信息的茶叶硒元素光谱特征分析
《贵州农业科学 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探究茶叶硒元素的反射光谱特征和敏感波段，为富硒茶硒元素的高光谱遥感快速无损检测提供参考。【方法】以福鼎大白茶叶为研究对象，利用地物光谱仪测定不同硒浓度[0(CK)、2.5mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L]处理后不同时间节点（第6天、第12天、第20天）的光谱数据，对其进行一阶微分、倒数对数和倒数对数的一阶微分数学变换处理，提取并分析可见光-近红外-短波红外谱段茶叶硒元素的反射光谱特征和敏感波段。【结果】叶面喷施不同浓度硒肥茶树叶片的光谱反射率曲线变化基本一致，但特定波长反射率差异明显。各处理在可见光、近红外、短波红外波段的反射率均较CK高，可见光范围内叶片反射率随施硒浓度增加而降低；近红外区随施硒浓度增加叶片的反射率起伏较大；短波红外范围叶片反射率与施硒浓度成正比。原始光谱经数学处理变换后提取的敏感波长分别为410 nm、415 nm、425 nm、448 nm、458 nm、463 nm、467 nm、469 nm、550 nm、709 nm、960 nm、1 000 nm、1 001 nm、1 002 nm、1 003 nm、1 397 nm、1 440 nm、1 829 nm、1 831 nm、1 888 nm、2 139 nm、2 143 nm、2 215 nm、2 473 nm、2 486 nm、2 491 nm、2 495 nm和2 496 nm。【结论】叶面喷施硒肥对茶树叶片硒元素的光谱特征有一定影响，原始光谱经数学处理变换后共提取28条敏感波长。
关键词： 硒 茶叶 光谱特征 VIS-NIR-SIR 谱段信息 高光谱遥感
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红肉火龙果细胞壁转化酶基因SmCWIN6的表达和酶活性鉴定
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】细胞壁转化酶（cell wall invertase, CWIN）分解蔗糖生成葡萄糖和果糖，是高等植物糖代谢关键酶。探讨CWINs在红肉火龙果（Selenicereus monacanthus）果实可溶性糖代谢中的生理功能，为调控和改良果实风味和品质提供基础。【方法】提取成年态茎和各发育时期果肉的总蛋白，检测CWIN酶活性，分析SmCWIN家族序列结构域，利用基因数字表达谱和实时荧光定量PCR检测SmCWINs在花、茎、果皮和果肉中的表达模式，通过瞬时转化烟草叶肉细胞进行SmCWIN6的亚细胞定位，利用酿酒酵母表达并提取总蛋白，离体检测SmCWIN6的酶活性。【结果】红肉火龙果成年态茎的CWIN酶活性较低，在果实授粉后23 d时最高，此后，随果实成熟明显下降。红肉火龙果SmCWIN家族仅SmCWIN6含有蔗糖分解相关的结构域和保守的氨基酸残基。SmCWIN6在果实中表达，主要在授粉后20-25 d表达，此后，随果实发育逐渐下调表达，果实成熟时（授粉后30 d）表达微弱。亚细胞定位结合质壁分离试验表明，SmCWIN6蛋白定位于质外体，可能位于细胞壁。经酵母表达获得重组蛋白并离体检测，SmCWIN6可分解蔗糖产生葡萄糖和果糖，在p H=3.0具有最大酶活性。【结论】SmCWIN6在质外体分解蔗糖产生葡萄糖和果糖，主要在果实授粉后20-25 d表达，参与果实发育期间胞外可溶性糖代谢。
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澳洲坚果蜂蜜理化性质与挥发性成分分析
《贵州农业科学 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探明澳洲坚果蜜的品质特性，为开发澳洲坚果蜂蜜产品及质量鉴别提供理论依据。【方法】以常见油菜蜜和百花蜜为对照，分别采用阿贝折光仪、高效液相色谱仪、紫外分光光度计、HSSPME-GC-MS等仪器对不同蜂蜜的水分含量、糖类含量、淀粉酶活性、抗氧化活性、氨基酸含量、矿质元素、挥发性成分等进行测定。【结果】澳洲坚果蜂蜜为暗褐色，油菜蜜为琥珀色，百花蜜为浅琥珀色，3种蜂蜜的水分含量无显著差异，为21.47%～22.16%，果糖+葡萄糖总含量为68.26%～85.35%。澳洲坚果蜜清除DPPH自由基和ABTS+自由基能力最强，IC50分别为6.43 mg/mL和1.04 mg/mL，脯氨酸含量为252.88μg/g，显著高于油菜蜜和百花蜜，表明澳洲坚果蜜具有较强的抗氧化能力。澳洲坚果蜜淀粉酶活性为2.88 U/g，显著高于油菜蜜（1.77 U/g）和百花蜜（1.98 U/g）。澳洲坚果蜜、油菜蜜和百花蜜中检测出的氨基酸分别有19种、18种和20种，澳洲坚果蜜和油菜蜜中脯氨酸含量较高，分别为252.88μg/g和125.99μg/g，百花蜜中苯丙氨酸含量最高，为538.32μg/g。澳洲坚果蜜中K、Ca、Mg、Fe、Se和Na含量分别为0.918 g/kg、0.040 g/kg、0.025 g/kg、6.131 mg/kg、0.008 mg/kg和0.082 mg/kg，均显著高于油菜蜜和百花蜜，其中，K含量分别为油菜蜜和百花蜜的2.40倍和1.81倍。3种蜂蜜共检测出25种挥发性物质，包括醇类6种、醛类5种、酯类5种、萜烯类5种、酮类2种、其他类2种，3种蜂蜜中共有挥发性成分4种，澳洲坚果蜜、油菜蜜和百花蜜特有挥发性成分分别有11种（2,3-丁二醇、沉香醇、DL-异冰片醇、壬酸乙酯、琥珀酸二乙酯、1,3,8-对薄荷三烯、右旋柠檬烯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯、2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、石竹烯、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮）、3种和5种。【结论】澳洲坚果蜜的水分和果糖+葡萄糖总含量符合国家和行业标准，果糖/葡萄糖较高，不易结晶，淀粉酶活性较高，抗氧化能力强，富含K元素，风味独特，商品性能好，是一种优良蜂蜜。
关键词： 澳洲坚果 蜂蜜 理化性质 果糖 葡萄糖 挥发性成分 矿质元素
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基于Indel分子标记的分蘖芥菜种质资源遗传多样性及指纹图谱构建
《贵州农业科学 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探明不同分蘖芥菜种质资源的遗传多样性和群体亲缘关系，建立不同分蘖芥菜自交系的鉴定技术体系，为芥菜的品种改良、加速育种进程提供理论依据。【方法】以分蘖芥菜S7、紫色分蘖芥菜S7等22份遗传多样性丰富的分蘖芥菜品种（编号B1～B23）为试材，对其进行表型统计，并根据重测序结果开发了72对Indel标记，绘制22份分蘖芥菜自交系的指纹图谱，分析其亲缘关系及遗传距离。【结果】在欧式平方距离为20时，22份芥菜种质可在形态学上分为两大类；欧式平方距离为15时可分为三大类（第一类包括B2、B18、B10、B15、B22，第二类包括B1、B19、B5、B9、B23、B6、B20、B17、B8，第三类包括B14、B11、B16、B4、B7、B3、B21、B12），每个类别的叶型及叶缘裂刻存在较大差异。22份分蘖芥菜自交系的遗传相似性系数为0.58～0.99，当遗传相似性系数为0.64时，22份分蘖芥菜自交系被分为4个亚群（第一亚群仅有B22，第二亚群包括B4、B6、B8、B9、B14、B20，第三亚群包括B3、B12、B16、B17、B21，第四亚群包括B1、B2、B5、B7、B10、B11、B15、B18、B19、B23），同时根据标记筛选出6对核心引物，绘制22份分蘖芥菜自交系的指纹图谱。【结论】通过对分蘖芥菜S7、紫色分蘖芥菜S7等22份分蘖芥菜种质进行植物学表型性状调查及标记筛选，初步完成了分类并构建指纹图谱，可用于鉴定分蘖芥菜品种。
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5种澳洲坚果种质材料叶片对低温胁迫的生理响应
《经济林研究 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探明不同澳洲坚果种质对低温胁迫的响应和耐受性，为培育贵州本地适应性广、耐寒性强的澳洲坚果种质提供参考。【方法】以澳洲坚果良种O.C和GR1为对照，采用培养箱在-4℃下对5种澳洲坚果种质材料的叶片进行低温处理，并对10个耐寒生理指标进行测定，分析不同澳洲坚果种质材料叶片对低温胁迫的响应，并利用隶属函数法对5个澳洲坚果种质材料的耐寒性进行综合评价。【结果】低温胁迫下，澳洲坚果不同材料的各生理指标发生显著变化，各材料的MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、相对电导率、SOD活性、POD活性、CAT活性、PPO活性显著升高，相对含水量降低。随低温胁迫时间的延长，各材料的耐寒性表现存在差异。QA1在MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量方面的表现优于O.C和GR1，其在相对电导率方面的表现优于GR1;QA2在MDA含量、POD活性、PPO活性方面的表现优于O.C和GR1，其在相对电导率、CAT活性、可溶性蛋白含量方面的表现优于GR1，在脯氨酸含量方面的表现与O.C和GR1相当；QA3在MDA含量方面的表现优于O.C，在可溶性蛋白含量、相对电导率、相对含水量方面的表现优于GR1，在SOD活性方面的表现优于O.C和GR1。此外，与QA1相比，QA2和QA3表现出较全面的耐寒性。【结论】低温胁迫下，黔澳系列澳洲坚果通过不同的生理调节机制的协同作用来应对低温胁迫，以提高自身的耐寒能力。隶属函数法分析结果表明，5种澳洲坚果种质按照耐寒性由强到弱排序依次为O.C、GR1、QA3、QA2、QA1。
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二氯喹啉草酮在3种典型土壤中的降解特性
《农药 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确二氯喹啉草酮在不同类型土壤中的降解特性，为其合理应用及其在环境中的归趋提供科学依据。[方法]采用室内模拟试验，探究好氧、积水厌氧和灭菌条件下，二氯喹啉草酮在黑土、红土和水稻土中的降解速率及其与土壤理化性质的相关性。[结果]二氯喹啉草酮在土壤中的降解更符合平行双一级动力学(Double first-order in parallel,DFOP)模型，其在3种土壤中的降解速率依次为黑土>水稻土>红土。好氧条件下，二氯喹啉草酮在黑土、红土和水稻土中的半衰期分别为4.17、11.81、7.03 d，其降解半衰期随着土壤含水量的增加而缩短。积水厌氧条件下，其降解速率较好氧条件可提高4.27%～30.14%，灭菌处理则会延长其在土壤中的降解半衰期。相关性分析表明，二氯喹啉草酮的降解半衰期与土壤pH、阳离子交换量、有效磷、硝态氮和铵态氮呈负相关。[结论]二氯喹啉草酮在土壤中降解受土壤类型、微生物活性和土壤含水量的影响，其在田间淹水条件下施用后降解速率较快，也可通过施用氮磷肥促进其降解。
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二穗短柄草BdFKF1基因调控烟草开花的转录组学分析
《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：FKF1是响应蓝光节律表达的基因，是光周期途径调控植物开花的重要因子之一。为探索BdFKF1基因在光周期途径中调控烟草植株开花的分子机制，该研究以野生型烟草(SR1)和转BdFKF1基因烟草(BdFKF1-OE)植株为材料，利用转录组学测序技术并进行RT-qPCR验证，观测并记录2种材料的开花时间。结果表明：(1)在SR1 vs FKF1组中，共筛选出472个差异表达基因，包括上调基因248个、下调基因224个，其中与光周期相关的差异表达基因有14个，包括上调基因7个、下调基因7个。(2)GO富集分析发现，差异表达基因大量富集在U5小核核糖核蛋白体和氧化还原酶活性，作用于成对供体和蓝光反应等通路中，其中与光周期相关的差异表达基因主要富集在FK506结合、光周期和开花、光周期、磷脂酰乙醇胺结合、大环内酯结合、花发育调控等通路中。(3)KEGG富集分析发现，差异表达基因主要富集在ABC转运蛋白、内质网中的蛋白质加工、角质，木栓素和蜡的生物合成、昼夜节律-植物等通路中，其中与光周期相关的差异表达基因主要富集在植物激素信号转导、昼夜节律-植物通路中。(4)通过观察记录发现BdFKF1-OE植株开花时间比SR1提前3.9 d。(5)RT-qPCR结果与转录组学数据变化趋势基本一致，表明转录组数据有较高的可靠性。综上认为，在长日照条件下，BdFKF1基因会影响光周期途径相关基因的表达，同时过表达BdFKF1基因具有促进烟草植株开花的作用。
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不同施肥处理对辣椒果实品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：辣椒是一种重要的经济作物，其产量和品质深受施肥管理的影响。然而，不同辣椒品种对不同施肥处理的响应差异性及其机制尚不明确。通过系统分析不同施肥处理和品种对辣椒（Capsicum annuum L.）种植土壤中氮、磷、钾及有机质含量的影响，探讨其对辣椒生物量和品质（辣椒碱、辣椒红素含量）的调控作用。结果显示，施肥处理对土壤中主要养分含量的影响显著，尤其是氮含量，其在不同品种间和处理间的差异尤为突出。单生52在NPK单质肥和有机肥处理中的氮吸收效率显著高于其他处理，而黔椒8号在N减施中的磷吸收效率最佳。钾含量的变化较为复杂，但NPK单质肥和NPK单质肥有机肥混施处理显示出对部分品种更为有利的吸收条件。在辣椒的品质分析中，辣椒碱和辣椒红素含量受施肥处理和品种特性的共同影响。单生52在CK处理下的辣椒碱含量显著高于其他处理，表明适当的氮素供应对辣椒碱的合成具有促进作用。相比之下，黔椒8号在NPK单质肥配施中的辣椒红素含量最高，表明肥料的优化配比对于红素的积累至关重要。品种间的差异表明，不同基因型对相同的施肥条件具有不同的代谢响应机制，这需要在实践中进行精细化管理。不同辣椒品种对施肥处理表现出显著的养分吸收和代谢响应差异，需结合品种特性制定精细化施肥策略。优化肥料类型与配比可提高养分利用效率，改善果实风味和营养价值，为辣椒精准施肥及高效生产提供理论依据。
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