科研产出
双层联合效应法评估环境介质中吡虫啉与啶虫脒的混合生态风险
《农药 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]传统的吡虫啉(IMI)与啶虫咪(ACE)混合生态风险评估主要基于加和效应(CA)，忽视了其可能存在的协同/拮抗效应，可能导致生态风险评估不准确，因此需要修正其评估偏差。[方法]采用考虑2者间复合效应的双层联合效应法对IMI和ACE的混合生态风险进行评估。第1层是基于浓度CA效应计算IMI与ACE总的生态风险；第2层考虑非CA效应，以联合效应为修正系数得出复合后的总的生态风险；利用实际水体、植物和土壤样品评估生态风险的变化并验证双层联合效应法可行性。[结果]因IMI和ACE复合效应多以协同与CA为主，考虑复合毒性效应后总的生态风险商以及介质、物种相应的高风险点位占比呈现增加趋势，表明忽略联合效应可能低估2者混合物的实际影响。[结论]这种多介质、常见生物的双层方法不仅考虑了农药混合物中各组分的相互作用，还揭示了评估过程中可能存在的生态风险偏离问题，可为农药混合物的生态风险评估提供了更全面、准确的方法支持。
关键词： 新烟碱类杀虫剂 吡虫啉 啶虫咪 混合生态风险 非靶标生物 双层联合效应法
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水稻CYP450家族基因Os78A5的表达分析
《作物杂志 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)广泛存在于各种生物中,在植物次生代谢和胁迫响应过程中具有不可或缺的作用.在水稻(Oryza sativa)中克隆了一个编码CYP450蛋白的基因Os78A5(LOC_Os11g29720),并利用生物信息学技术分析Os78A5 基因结构、演化过程和顺式作用元件,同时利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析Os78A5的组织表达特异性及其对不同激素和非生物胁迫的响应情况.结果表明,Os78A5编码区长度 1617 bp,编码 538个氨基酸.Os78A5 与狗尾草(Setaria viridis)和高粱(Sorghum bicolor)的同源蛋白CYP78A5 具有较近的亲缘关系.Os78A5的启动子区包含 48个激素响应元件、23个环境胁迫响应元件和 35个水分响应顺式作用元件.Os78A5在水稻叶片中的表达水平显著高于其他组织,且受细胞分裂素、赤霉素、生长素、脱落酸、高温和低温等诱导表达,推测Os78A5可能参与水稻的非生物胁迫响应.
关键词： 水稻 CYP450 非生物胁迫 植物激素 表达分析
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嗜热裂解性多糖单加氧酶的异源表达及其应用
《食品与生物技术学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究新型嗜热的裂解性多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenase,LPMO)在以木质纤维素为底物的纤维素酶高效水解中的应用.[方法]以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为宿主,异源表达来源于堆肥宏基因组的嗜热LPMO(mgLPMO10),通过优化表达载体信号肽以及诱导条件(温度、IPTG浓度、诱导时间)提高其表达量,并测定该酶的最适温度、最适pH、温度稳定性、pH稳定性及金属离子对其酶活力的影响;随后,评估mgLPMO10与2种嗜热内切葡聚糖酶(Tn CelB和Dt CelB)在不同摩尔比下,于70℃对磷酸溶胀纤维素(PASC)及其他纤维素底物的协同水解效率.[结果]表达载体中pelB信号肽编码序列显著提高mgLPMO10的表达量,以温度28℃、IPTG浓度0.50 mmol/L、诱导18 h的条件优化后,表达量达到12.9 mg/L,较优化前提高了90%.mgLPMO10的最适反应温度为70℃,最适pH为6.0,最高酶活力为25.5 U/g.加入5 mmol/L Mn2?后,其酶活力提升75%.该酶与嗜热内切葡聚糖酶Tn CelB或Dt CelB协同水解磷酸溶胀纤维素时,协同度分别达到123%和138%,且对其他纤维素底物也有明显促进作用.[结论]mgLPMO10与嗜热内切葡聚糖酶联合作用可显著增强高温条件下的纤维素水解效率,为开发高温木质纤维素生物炼制工艺提供了重要的酶资源与理论依据.
关键词： 裂解性多糖单加氧酶 嗜热 水解 木质纤维素 内切葡聚糖酶
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橡胶树HbJAZ1.0基因启动子的克隆与活性分析
《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：JAZ(jasmonate ZIM-domain)是茉莉酸信号途径的阻遏蛋白,通过与转录因子互作抑制茉莉酸早期应答基因的表达.为探明HbJAZ1.0 基因启动子的特征及活性,该研究以橡胶树品种'热研 7-33-97'为材料,通过PCR扩增、PlantCARE软件及拟南芥转基因技术对HbJAZ1.0 基因启动子的顺式作用元件及表达活性进行了分析.结果表明:(1)从橡胶树基因组DNA中克隆了HbJAZ1.0 基因上游的 1 501 bp的启动子序列.(2)HbJAZ1.0 基因上游的 1 501 bp启动子序列中含有脱落酸响应顺式作用元件(ABRE)、水杨酸响应顺式作用元件(TCA-element)、光响应顺式作用元件(ACAT-motif、Box 4、G-box、GT1-motif、TCCC-motif、TCT-motif和chs-CMA1a)等.(3)构建了HbJAZ1.0 启动子与GUS基因融合的植物表达载体,利用农杆菌介导转化拟南芥,转基因苗不同组织的GUS组织化学染色发现,HbJAZ1.0 基因启动子能够驱动GUS基因在拟南芥根、茎、叶、花和果中表达.综上认为,HbJAZ1.0 基因启动子具有组成型表达活性,可能受光信号及多种植物激素的调节.该研究结果为进一步研究HbJAZ1.0 基因的功能奠定了基础.
关键词： 橡胶树 HbJAZ1.0启动子 顺式作用元件 克隆 表达分析
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桑小头木虱FAR基因家族鉴定及其功能预测分析
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：桑小头木虱（PaurocephalasauteriEnderlein）是热带亚热带桑树重要害虫，主要为害桑树顶芽和嫩叶，导致叶片卷曲，难以展开，同时可分泌蜡质，诱发煤烟病，导致桑叶产量和质量显著下降；为害小苗，可致其全株死亡，严重威胁热带蚕桑产业的多元化发展。脂酰辅酶A还原酶（FAR）存在于各种生物体内，参与脂肪酸衍生物的生物合成，进而参与繁殖、两性信息识别与交流、蜡质合成等多项生命活动过程。本研究共筛选到23个桑小头木虱FAR基因，蛋白分析表明，其中大多数为碱性蛋白，具有亲水性；亚细胞定位预测发现，17个FAR蛋白定位于细胞质，1个定位于线粒体，1个定位于细胞核，4个定位于质膜，说明PsmFAR基因发挥功能的主要场所是细胞质。结合其他已知昆虫FAR基因的功能，以及桑小头木虱若虫、雌成虫、雄成虫体内及不同部位FAR基因的表达分析发现，桑小头木虱FAR基因可能参与发育、繁殖、蜡质合成、体表角质层合成、信息素合成及解毒等多个生物学功能，除7个基因可能仅参与蜡质合成功能外，其余16个基因可能参与多个生物学功能，涉及繁殖的有16个（69.56%），涉及蜡质合成的亦有16个（69.56%），与其体表角质层合成相关的有12个（52.17%），与发育相关的有9个（39.13%），与解毒相关的有5个（21.74%），与信息素合成相关的有4个（17.39%）。本研究在转录组测序分析的基础上对桑小头木虱FAR基因家族进行鉴定、序列组成及表达分析，探究FAR基因在桑小头木虱生命活动中的功能，为其高效防控技术和针对性药剂的研发和应用提供理论依据。后续功能的进一步验证将为以FAR基因为靶标的精准防控药剂的研发提供依据。
关键词： 桑小头木虱 FAR基因家族 亚细胞定位 基因表达 功能预测分析
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添加菌剂和石灰对剑麻渣腐解及养分含量的影响
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探索剑麻渣最佳发酵条件及添加剂使用效果，提高剑麻渣堆肥品质，以剑麻渣为供试材料，设置好氧、厌氧2种发酵条件和无添加剂、单独添加菌剂、单独添加石灰、添加菌剂+石灰4个添加剂处理，测定剑麻渣发酵产物颜色、气味及养分含量等指标。结果表明，好氧条件下，各处理发酵产物颜色总体由黄色向褐色转变，而厌氧条件下变化趋势相反。厌氧条件下剑麻渣发酵产物臭味比好氧条件下浓烈。好氧条件下，添加微生物菌剂可减轻产物臭味；添加石灰不论在好氧还是厌氧条件下均可减轻产物臭味。厌氧条件下，发酵液pH（5.0～8.3）普遍低于好氧条件（7.4～8.9）。不同处理剑麻渣发酵固态产物全氮、全磷、全钾含量分别为11.3～19.5、1.8～3.8、0.9～4.3 g·kg-1，发酵液全氮、全磷、全钾含量分别为39.9～233.3、5.0～153.5、0.58～0.85 mg·kg-1。好氧条件下，添加菌剂处理固态产物全氮、全磷含量均最高，平均分别达17.6、3.5 g·kg-1。2种发酵条件相比，厌氧条件下发酵液全磷含量普遍高于好氧条件，特别是添加菌剂处理发酵液全磷含量显著提高，平均达84.5 mg·kg-1。在相同添加剂处理下，厌氧条件下剑麻渣质量损失率均低于好氧条件。添加石灰处理剑麻渣质量及氮、磷、钾损失率均显著降低，剑麻渣钾损失率较大，高达75.9%～82.2%。综上，剑麻渣在好氧条件下发酵效果较好，添加微生物菌剂有助于剑麻渣腐熟，添加石灰可减轻剑麻渣发酵产物臭味，菌剂与石灰混合添加时菌剂效果有所下降。建议生产上采用好氧条件下添加微生物菌剂和少量石灰对剑麻渣进行发酵处理。
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海南万宁咖啡炭疽病菌Colletotrichum siamense的分离鉴定及LAMP快速检测体系的建立
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：作为海南省万宁市特色农业支柱产业，兴隆咖啡产业的可持续发展正面临炭疽病侵害的严峻挑战。咖啡炭疽病可导致咖啡叶片焦枯、枝条溃疡及浆果褐腐，是咖啡的主要病害之一。本研究在万宁咖啡主产区采集咖啡炭疽病样品并分离病原菌，通过ITS、TUB2、CHS-1、ACT、GAPDH多基因联合分析鉴定病原菌，并基于环介导等温扩增技术（LAMP）建立快速检测体系。结果表明：（1）采集典型病样50份，经组织分离纯化获得炭疽菌株24株；（2）明确万宁5个种植区的病原种群结构包含4个炭疽菌种，即Colletotrichum tropicale、C.karstii、C.fructicola及优势种暹罗炭疽菌（C.siamense,45.8%）。（3）基于TUB2基因特异区域，设计筛选得到特异性LAMP引物组Tub-L1，优化反应体系参数为63℃恒温扩增50 min，内外引物浓度比为8∶1,Mg2+8 mmol/L,d NTPs 0.8 mmol/L，无需甜菜碱。验证试验表明，该体系检测灵敏度达100 pg/μL（为常规PCR的10倍）；对炭疽菌属的7个近缘种（C.tropicale、C.fructicola、C.karstii等）及7种非靶标植物病原菌[含咖啡驼孢锈菌（Hemileia vastatrix）、菜豆间座壳菌（Diaporthe phaseolorum）等]均无阳性反应。采用优化后的LAMP检测体系对田间采集的病害叶片样本进行分析，所有样品均成功检测出暹罗炭疽菌，其结果与常规PCR检测方法一致。综上所述，本研究建立并优化的咖啡炭疽病菌LAMP快速检测体系具有操作简便、反应高效、特异性强、灵敏度高以及结果可视化等优势，适用于暹罗炭疽菌（C.siamense）的田间快速检测。该体系为咖啡炭疽菌的精准鉴定及高效检测提供了可靠的技术支撑，对咖啡炭疽病的早期预警、病害监测及综合防控具有重要的实践意义和应用价值。
关键词： 咖啡炭疽病 病原鉴定 环介导等温扩增(LAMP) 检测
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橡胶树葡萄糖转运蛋白(HbGLUTs)基因家族的鉴定与分析
《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：葡萄糖不仅是生物体基本的能源物质,同时作为前体物质参与各种合成代谢,其转运蛋白(GLUT)可调节生物体内葡萄糖含量,在维持葡萄糖稳态系统中发挥重要作用.目前,橡胶树中GLUT家族的功能及其在糖稳态、胶乳再生等关键生物学过程中的作用尚未明晰.因此,该研究采用生物信息学方法鉴定橡胶树的GLUT,并对该基因家族成员理化性质、蛋白结构、保守基序、系统发育、顺式作用元件结构特征和基因表达模式进行了系统的分析.结果表明:(1)鉴定到 31 个HbGLUTs家族成员(HbGLUT1-HbGLUT31),均定位于细胞膜,跨膜结构域数目为 9~24(HbGLUT1 和HbGLUT2 均含 24 个),二级结构以α螺旋为主.(2)进化分析显示,HbGLUTs与人类GLUTs功能分类相似,Ⅰ亚型(如HbGLUT8 和HbGLUT15)具有保守的己糖转运功能,在胶乳再生中通过快速补给葡萄糖维持产胶稳态;推测Ⅱ亚型、Ⅲ亚型进化出对果糖和肌醇等底物的多样转运能力,其中Ⅲ亚型成员(如HbGLUT3、HbGLUT17 和HbGLUT18)在多种组织中高表达且启动子含胁迫相关元件,表示其参与植物抗逆响应.(3)组织特异性表达显示,胶乳中HbGLUTs整体低表达,但Ⅰ亚型部分基因对胶乳再生至关重要,而多个成员(如HbGLUT21 和HbGLUT28 等)在花中特异高表达,进而支持生殖过程的高能量需求.该研究为解析HbGLUTs在胶乳再生及抗逆中的功能提供了重要线索,为后续进一步研究橡胶树中糖转运蛋白的功能奠定了基础.
关键词： 橡胶树 HbGLUTs 结构特征 理化特性 表达模式
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海南儋州高种椰子木纤维形态与化学成分的空间变异研究
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：椰子木(Cocos nucifera L.)作为热带地区重要的经济树种,其纤维形态和化学成分直接影响其加工性能和综合利用潜力.本研究以海南儋州树龄40 a高种椰子木为对象,采用光学显微观察、图像测量及化学成分测定方法,系统研究不同树干高度(底部、中部、上部)和径向部位(外部、中部、内部)纤维的形态指标(长度、宽度、壁厚、腔径、长宽比及壁腔比)和主要化学成分(综纤维素、纤维素、酸不溶木素)的空间变异特征.结果表明:高度方向上,纤维长度(696.84~969.94 μm)、壁厚(9.78~18.36 μm)和壁腔比(1.13~5.82)从底部至上部呈显著递减,腔径(3.60~10.15 μm)则呈递增;纤维宽度(17.41~20.76 μm)和长宽比(40.39~48.79)变化较小,但整体随高度的增加呈下降趋势.径向方向上,纤维宽度、壁厚及壁腔比由外部向内递减,而纤维长度、长宽比和腔径则呈递增.化学成分分析结果显示,综纤维素(59.14%~70.32%)与纤维素含量(41.03%~44.85%)随高度和径向增加而下降;酸不溶木素含量(21.40%~23.60%)则在高度上呈先降后升,在径向上呈递增.总体来看,椰子木底部和外部区域纤维表现为长纤维、厚壁、小腔径,对应较高的综纤维素和纤维素含量,更有利于制浆利用.与竹材相比,椰子木纤维具有粗而短、高壁厚、高壁腔比和低长宽比的形态特性,表明其适用于中短纤维制浆.本研究揭示椰子木纤维形态与化学成分的空间分布规律,为其在制浆造纸、纤维板及生物能源利用方面提供理论依据,对提升椰子木资源利用率和促进热带木材产业可持续发展具有重要意义.
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木薯AT-hook基序核定位基因家族的全基因组鉴定、表达谱及调控网络分析
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：AT-Hook基序核定位(AT-hook Motif Nuclear Localized,AHL)蛋白作为植物中广泛存在的调控因子,在植物生长发育调控和逆境胁迫中发挥重要作用.尽管该基因家族在多个植物中已被研究,但木薯(Manihotesculenta)AHL家族的基因组学特征、进化机制及其表达调控模式仍未见报道.本研究基于木薯SC205的参考基因组,通过全基因组鉴定、系统进化分析、基因结构解析以及大规模转录组数据整合,系统揭示MeAHL家族的进化特征、基因表达模式和调控模块.研究共鉴定41个MeAHL基因,其中40个为不稳定蛋白,氨基酸数量介于188~446 aa之间.系统进化分析将其分为Clade A和Clade B两个分支,并在Chr01和Chr02染色体的远端粒区域发现2个MeAHL基因簇.进化机制分析表明全基因组复制(WGD)事件是驱动该家族扩张的主要进化动力.结构域分析显示MeAHL基因含有PPC/DUF296结构域和AT-hook基序:Clade A基因含有单个Type-Ⅰ AT-hook基序,而Clade B基因多具有Type-Ⅰ和Type-Ⅱ双基序.启动子顺式作用元件分析揭示MeAHL基因启动子区富集光响应元件、植物激素响应元件以及生物/非生物胁迫响应元件,暗示其功能多样性.多组织转录组分析显示MeAHL两个分支在11种不同组织中呈现差异表达模式,暗示其亚家族功能分化.非生物/生物胁迫转录组分析表明,部分MeAHL对干旱(ABA/PEG处理)、木薯细菌性萎蔫病(Xanthomonas axonopodispv.manihotis)和螨虫侵害等胁迫具有显著响应,且呈现分支特异性的表达模式.蛋白互作网络分析显示部分MeAHL可与bHLH、NAC、ARF、NB-LRR等参与发育调控和逆境响应相关的蛋白形成功能模块.本研究结果系统解析MeAHL基因家族进化特征与亚家族功能分化,及其响应不同生物学过程的基因表达模式和部分MeAHL的调控模块,为利用该家族基因进行木薯分子育种设计提供理论依据.
关键词： 木薯 AHL基因家族 生物信息学分析 表达分析 调控网络
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