科研产出
柱花草SgNramp1和SgNramp2基因克隆与表达分析
《草地学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了探究植物天然抗性相关巨噬蛋白(Nramp)在金属元素吸收、转运和分配等方面的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为材料,采用PCR方法克隆了柱花草SgNramp1/2基因,并分析了该基因的表达模式.结果表明:SgNramp1和SgNramp2基因全长分别为1654 bp和1716 bp,且均含有12个跨膜结构域.基因表达分析发现,SgNramp1在柱花草根部的表达高于叶部,而SgNramp2则在叶中特异性表达;金属元素缺乏和过量胁迫对SgNramp1/2基因表达的影响有所差异,缺锰(-Mn)处理抑制了SgNramp1/2基因在根和叶中的表达,而缺铁(-Fe)处理则增强了SgNramp2基因在叶中的表达,但抑制了其在根中的表达,SgNramp1/2基因在根和叶中的表达至少受到一种元素过量胁迫的影响.此外,金属镉(Cd)处理均增强了SgNramp1/2基因在柱花草根中的表达,而铝(Al)和镧(La)处理抑制了SgNramp1基因的表达,但增强了SgNramp2基因的表达.本研究结果表明SgNramp1/2基因可能参金属离子的转运.
关键词： 柱花草 Nramp 基因表达 金属转运蛋白 元素胁迫
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基于模糊控制的车速跟随变量喷雾系统设计与试验
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前大田宽幅机械变量喷雾精准化程度低、农机车速变化对喷雾效果影响考虑不充分的问题，为了提高精准施药、施肥能效，基于3WF-1000型喷杆式喷雾机，设计了一种自适应跟随车速的变量喷雾系统。该系统采用传感器实时采集农机行进速度、出水管流量与压力、药箱液位高度等信息，运用Bisector模糊控制算法优化控制策略，实现了比例阀阀门变化角度的动态控制，达到了对出水管流量精准调控的目标。为验证Bisector模糊控制算法应用于本系统的优越性，利用Matlab构建仿真模型，与PID算法、Centroid算法对比分析，Bisector模糊控制算法在调节时间、超调量、稳态误差方面均表现优越。田间试验过程中，进行了非行走设定车速、恒定车速跟随、动态车速跟随以及单位面积喷雾量试验，结果表明，3种车速运行状态，变量喷雾系统适应扰动达到稳定运行的调节耗时分别为13.4、27.6、17 s,单位面积喷雾量的最大绝对误差比率分别为1.20%、2.27%、2.87%,能够满足大田精准施药的精度要求。
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木薯转录因子MeERF117的克隆及表达分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)类转录因子是植物应答多种逆境胁迫机制中的关键组分,研究木薯AP2/ERF家族成员将有助于解析该家族在木薯抗逆胁迫中的功能.基于已有木薯基因组序列信息,以木薯块根cDNA为模板,克隆得到一段长度为927 bp的cDNA,命名为MeERF117,该基因编码308个氨基酸.MeERF117蛋白分子量为35.08 kD,且该蛋白仅含一个AP2/ERF结构域,属于ERF转录因子家族.在进化关系上,MeERF1 17蛋白与巴西橡胶树的ERF蛋白最相近.亚细胞定位观察到MeERF117蛋白分布于细胞质和核中.实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)方法检测MeERF117基因在木薯块根采后生理性变质(Post-harvest physiological deterioration,PPD)过程中的相对表达量,发现PPD的发生可提高MeERF1 17因子的表达水平,在PPD后期(48 h)时MeERF1 17的相对表达量是未发生PPD(0 h)时的2倍,表明木薯块根PPD的发生可诱导MeERF117基因的表达.本研究为后续深入解析MeERF117在木薯PPD过程的具体功能奠定基础,为培育抗采后生理变质的木薯品种提供潜在的基因资源.
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5种菠萝果实品质比较与评价
《食品研究与开发 》 2022 北大核心
摘要：为探究不同品种菠萝果实品质差异，建立菠萝果实的果品优选基础数据库。该研究以金菠萝、台农17号、巴厘、台农11号、台农16号5个品种菠萝为材料，测定其果形指数、果皮和果肉硬度、色度等外观品质及糖度、总糖、可滴定酸、维生素C和总多酚等营养成分含量，对结果进行分析比较，通过“合理-满意度”与多维价值理论结合的方法对菠萝品质进行综合评价。结果表明，5个品种菠萝同一指标之间存在不同程度的差异，在外观品质上，金菠萝的单果质量（1.99±0.27）kg、果形指数（1.67±0.21）、果皮硬度（17.99±5.83）N、侧面果肉硬度（1.68±0.31）N及侧面果肉L*值（62.53±4.27）5项指标最高；台农17号菠萝在侧面果肉b*值（52.99±4.15）、横切面果肉L*值（60.83±3.42）和b*值（40.96±4.74）及中心b*值（50.24±3.06）4项指标最高。在营养成分指标中，金菠萝维生素C含量（31.69±0.43）mg/100 g和总多酚含量（82.53±0.16）mg/L最高；台农17号总黄酮含量（52.42±2.54）mg/L最高；巴厘菠萝糖度（15.17±0.06）%最高；台农16号果肉pH值（3.91±0.10）、总糖含量（114.46±7.37）g/kg、可滴定酸含量（8.53±1.48）%最高。“合理-满意度”综合评价结果表明，金菠萝、台农17号两个品种菠萝品质相对较好。
关键词： 菠萝 外观品质 营养成分 “合理-满意度”评价
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菠萝蜜果实PG基因的克隆与表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确PG基因在菠萝蜜果实后熟软化过程中的作用,本研究以'海大2号'菠萝蜜果实为材料,采用0.5 mg/L 1-MCP和1000 mg/L ETH处理,研究了室温(20℃)条件下果实成熟过程中硬度和果胶的动态变化,克隆获得4个PG基因,并对其进行了生物信息学和表达分析.结果表明:随着菠萝蜜果实的成熟,果肉硬度快速下降,可溶性果胶和离子型果胶不断增加,共价态果胶有所下降;ETH处理促进了果实WSP和ISP含量的上升,加速了软化进程,1-MCP处理抑制了贮藏前期果肉硬度的下降,推迟了软化进程,但明显提高了3种果胶的含量.AhePG1~AhePG4基因的开放阅读框(ORF)长度1221~1434 bp,编码406~477个氨基酸.AhePG1蛋白含有4个保守结构域(Ⅰ~Ⅳ),AhePG2和AhePG3只含结构域Ⅰ和Ⅱ,AhePG4缺失结构域Ⅲ;AhePG基因分别与桃(AF095577.1)、菜豆(XM_007162208.1)、葎草(MN971583.1)、菜豆(XM_007151391.1)PG基因编码的氨基酸序列的亲缘关系较近,相似度分别达75.63%、73.11%、79.71%、70.75%.qRT-PCR分析结果显示:AhePG1基因在果实成熟前期表达量低,在后期高表达,而AhePG2/3/4基因的表达量在果实成熟过程中总体较低.ETH处理抑制了AhePG1基因的表达量,而1-MCP处理延缓了4个AhePG基因表达量的增加,但增加了成熟后期AhePG2、AhePG3、AhePG4基因的表达.相关性分析发现,果肉硬度与水溶性果胶含量和AhePG1基因表达呈显著和极显著负相关,而水溶性果胶含量又与AhePG1基因表达呈显著正相关.本研究说明,菠萝蜜果实的软化与果胶降解有关,AhePG1可能是菠萝蜜果实果胶降解和果实软化的关键PG基因之一,控制着果实成熟后期的软化;1-MCP处理能延缓菠萝蜜果实的成熟,但并不影响果实后期成熟时的软化,AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4基因可能对其软化均有作用.
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基于CRISPR/Cas9技术创制木薯MeSTP7和MeSTP15双基因突变体
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：木薯(Manihot esculenta Crantz)是一种热带、亚热带重要的粮食与能源作物,提高木薯的产量对木薯产业发展至关重要.木薯块根的发育直接影响其产量情况,而不同逆境胁迫会影响木薯块根的发育情况.因此解析木薯块根的发育机制有助于通过分子育种手段实现木薯高产,以及获得具备一定抗逆品质的优良种质,增强木薯的适应性,从而扩大木薯种植的推广面积.己糖转运蛋白(STPs)是一类MSTs亚家族蛋白,通过转运糖类物质调节植物生长发育及非生物胁迫.本实验室前期鉴定出MeSTP7和MeSTP15基因在块根发育时期的糖分累积、应对非生物胁迫过程中起到重要作用,因此获得木薯MeSTP7和MeSTP15双突变体将有助于解析木薯块根发育机制及创制抗逆新种质.为了得到MeSTP7和MeSTP15木薯双突变体,利用在线软件CRISPR-P v2.0同时设计靶标基因MeSTP7和MeSTP15的sgRNA,成功构建了MeSTP7和MeSTP15的CRISPR/Cas9双基因编辑载体.将编辑载体转化农杆菌LBA4404后,侵染'华南8号'(SC8)木薯脆性胚性愈伤组织,经过Sanger测序分析MeSTP7和MeSTP15成功发生编辑,而潜在的脱靶位点未发生编辑,说明双编辑载体可对MeSTP7和MeSTP15基因进行编辑,且不造成脱靶现象,然后将侵染后的脆性胚性愈伤组织诱导出子叶,经过15 mmol/L的潮霉素B筛选出生根植株,生根植株再经过分子检测,成功获得带有双编辑载体表达框的转基因阳性植株.以阳性植株的基因组作为模板,分别用PCR扩增2个基因的靶位点前后各100 bp核苷酸序列,经过Hi-TOM测序后,结果显示有26个株系发生突变,其中MeSTP7/15双基因突变体有23个,MeSTP7单基因突变体2个,MeSTP15单基因突变体1个,编辑类型多为单碱基缺失或插入,大片段碱基的缺失所占比率小.初步在组培瓶中观察突变体的变型,发现单突变体和双突变体的根系生长均受抑制,植株矮小,且MeSTP7和MeSTP15双突变体受损更严重.该研究结果不仅为进一步解析木薯块根发育机制奠定基础,还为获得木薯抗病、抗逆新种质提供材料.
关键词： 木薯;己糖转运蛋白;CRISPR/Cas9;双基因编辑
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海南省草地贪夜蛾取食为害温莪术的研究
《中国植保导刊 》 2022 北大核心
摘要：2020—2021年连续两年在海南省温莪术田间发现草地贪夜蛾为害，明确其对温莪术的取食为害风险有助于制定相应防控策略。2021年6月和8月，在海南省温莪术主要产区调查了草地贪夜蛾为害情况。结果显示，调查期内温莪术田间草地贪夜蛾以高幼虫为主，被害株率为5%～70%。室内研究表明，草地贪夜蛾取食温莪术能够完成生活史，但存活率较低，成虫前期存活率仅为15.48%。雌蛹发育历期显著短于雄蛹，雌成虫寿命显著长于雄成虫。取食温莪术叶片的草地贪夜蛾种群净增殖率（R0）、平均世代周期（T）、内禀增长率（r）和周限增长率（λ）分别为15.53、40.19 d、0.07 d-1和1.07 d-1。本研究表明草地贪夜蛾取食温莪术可以完成世代发育，生产上应加强温莪术田间草地贪夜蛾的监测与防治工作。
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反应条件对黄曲霉毒素B1抗原-抗体结合的影响分析
《食品安全质量检测学报 》 2022 北大核心
摘要：目的 探索酶联免疫吸附测定（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）反应中反应条件对抗原（antigen, Ag）与抗体（antibody, Ab）结合的影响。方法 以黄曲霉毒素B1 （aflatoxin B1, AFB1）抗原抗体为主要研究对象,通过分析ELISA中包被方法、包被液、离子浓度、pH、时间、温度、终止液等不同反应条件下的吸光度值（optical density, OD）和抑制率等指标,了解反应过程中抗原与抗体结合的差异情况,讨论反应条件对抗原-抗体结合的影响。结果 两步包被抗体法效价高、抑制率好,包被液用pH 7.0、0.10 mol/L的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾抑制率高,封闭时间影响较小,25℃反应更适合操作,辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）标记抗原稀释液离子浓度0.020 mol/L pH=7.0时抗原-抗体结合最好,用盐酸比硫酸作为终止液更稳定。结论 包被方法、包被液、离子浓度、pH、时间、温度、终止液等条件,均是影响抗原-抗体结合的因素。
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初榨椰子油品质特征及健康功效的研究进展
《中国油脂 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：初榨椰子油（VCO）是近年来备受关注的功能性油脂。随着VCO市场的增长，对VCO功效的报道也越来越多，然而近年来对椰子油的功效有一定的争议。为了正确认识椰子油，促进VCO在大健康领域的推广应用，介绍了VCO的加工工艺、感官特征、质量指标、脂肪酸组成及微量活性成分，并对VCO的抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎等健康功效及其在心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默病、肥胖、肿瘤等疾病防治方面的研究进展进行了综述。VCO是一种具有一定健康功效的功能性油脂。
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