科研产出
紫甘薯多糖分离、组分鉴定及抗氧化代谢机理
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：本实验以紫甘薯为研究对象，通过提取紫甘薯多糖并利用高速逆流色谱对其进行分离纯化，获得一种具有一定抗氧化活性的多糖PSPP03，并对其结构进行理化性质和生物活性分析。结果表明，PSPP03分子质量为29.1 kDa，主要由阿拉伯糖（arabinose,Ara）、甘露糖（mannose,Man）、鼠李糖（rhamnose,Rha）、葡萄糖醛酸（glucuronic acid,GlcA）和葡萄糖（glucose,Glc）组成，物质的量比为16.2∶25.3∶7.1∶8.6∶10.8。甲基化分析结果表明PSPP03的糖苷键构成主要为→1)-Araf-（→3、→3）-Manp-（1→、→3,4）-Manp-（1→、→3,6）-Manp-（1→、→3）-Glcp-(1→、Glcp-（1→和→4）-Rhap-(1→。液相色谱-串联质谱分析结果表明多糖结构中含有芍药素-3-槐糖苷-5-葡萄糖和矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡萄糖。细胞氧化实验分析结果表明25、100?μg/mL PSPP03可以极显著降低氧化损伤细胞模型内活性氧、丙二醛和氧化型谷胱甘肽水平（P＜0.01），极显著提高过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶和超氧化物歧化酶的活力以及还原型谷胱甘肽的含量（P＜0.01）。代谢组学分析结果提示PSPP03有可能通过促进相关氨基酸代谢和三羧酸循环减轻细胞的氧化损伤。本研究可为紫甘薯多糖的应用提供理论依据，对紫甘薯的综合开发具有一定意义。
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FgLEU1在禾谷镰刀菌亮氨酸生物合成及产毒致病中起关键作用
《植物保护学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘新型药剂的潜在靶标，利用靶向基因敲除和互补技术研究赤霉病病原菌禾谷镰刀菌Fusarium graminearum中必需氨基酸亮氨酸合成酶编码基因FgLEU1的功能，并测定禾谷镰刀菌的生物学表型。结果表明，FgLEU1编码亮氨酸合成途径中的3-异丙基苹果酸脱水酶，其敲除突变体表现亮氨酸营养缺陷。生物学表型测定结果显示，与野生型菌株相比，FgLEU1敲除突变体的产孢量和孢子萌发率显著下降，产孢量仅为野生型菌株的20.96%，培养4 h后孢子萌发率下降了49.45%，且合成脱氧雪腐镰刀烯醇（呕吐毒素）能力丧失，在麦穗上的致病力下降，仅能侵染接种小穗，赤霉病症状不能扩展。外源添加一定量的亮氨酸、FgLeu1催化产物或导入含启动子的全长FgLEU1基因可以恢复敲除突变体表型缺陷。表明FgLEU1基因在禾谷镰刀菌亮氨酸合成、菌丝孢子形成及产毒致病过程中发挥着重要作用，可作为新型安全杀菌剂的潜在研发靶标，用于持续有效控制麦类赤霉病和镰刀菌毒素。
关键词： 禾谷镰刀菌 支链氨基酸 FgLEU1基因 生物学功能 产毒致病
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猪流行性腹泻病毒G2a变异株CH-HK-2021的分离鉴定及其遗传进化分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确猪流行性腹泻病毒(PEDV)变异株的遗传进化关系及变异株各亚型间的抗原性差异位点,为PEDV新型疫苗及诊断试剂盒的研发打下基础.[方法]将采集的3份PEDV阳性仔猪肠道组织样品接种至非洲绿猴肾细胞(Vero)上进行PEDV分离,分别采用间接免疫荧光试验(IFA)、Western blotting、RT-PCR和电镜观察进行鉴定,通过TCID50测定病毒滴度及绘制病毒体外增殖动态曲线;将分离毒株基因组分成33段进行RT-PCR扩增,使用Lasergene中的SeqMan拼接序列,然后以MEGA 7.0进行遗传进化分析,并以Protean中的Jameson-Wolf算法进行抗原性分析.[结果]其中1份PEDV阳性仔猪肠道组织样品在Vero细胞上盲传至第6代时出现典型的细胞病变,将其命名为CH-HK-2021毒株;IFA和Western blotting鉴定结果表明CH-HK-2021毒株能与小鼠抗PEDV N蛋白单克隆抗体发生特异性反应,且RT-PCR能扩增获得预期的目的条带,证实分离毒株即为PEDV.CH-HK-2021毒株的直径在80~120 nm,且病毒粒子表面带有刺突样的形状,属于冠状病毒;其在Vero细胞上能稳定传代,目前已传至100代.CH-HK-2021毒株在感染Vero细胞24 h后,其病毒滴度达最高值,为105.6 TCID50/mL.CH-HK-2021毒株全基因组除去poly(A)尾结构为28034 bp,与PEDV参考株在全基因组水平上的核苷酸序列相似性为96.0%~98.9%,与参考毒株S基因核苷酸序列的相似性为93.1%~99.0%,其中与变异株CH/JX/01(KX058031)的核苷酸序列相似性最高,与经典毒株AVCT12(LC053455)的核苷酸序列相似性最低.CH-HK-2021毒株属于G2a变异株,为我国当前的流行毒株.G2a毒株与G2b变异株在S基因上存在42个核苷酸差异位点,在S蛋白上则存在6处抗原性差异位点,且主要的差异位点位于S2亚基上.[结论]分离获得的CH-HK-2021毒株属于PEDV G2a变异株,为我国当前的流行毒株,与PEDV经典毒株的亲缘关系相对较远.G2a毒株和G2b变异株在S2亚基上存在多处抗原性差异位点,故推测S2亚基是导致G2a毒株与G2b变异株抗原性差异的主要原因.
关键词： 猪流行性腹泻病毒(PEDV) 变异株 分离鉴定 遗传进化分析 抗原性
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梨木虱化学感受蛋白CchiCSP8与梨树挥发物的结合特性分析
《昆虫学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]梨木虱Cacopsylla chinensis是我国重要的梨树害虫.本研究通过分析梨木虱化学感受蛋白8(chemosensory protein 8,CchiCSP8)与梨树挥发物的结合特性,综合研究CchiCSP8的嗅觉功能,为今后阐释梨木虱定位梨树的嗅觉机理提供前期基础.[方法]采用PCR方法克隆CchiCSP8的全长开放阅读框序列,并对推导的氨基酸序列与其他半翅目昆虫CSPs进行同源比对和进化分析;构建pET30a(+)-CchiCSP8的原核表达载体,通过大肠杆菌Escherichia coli体外表达、组氨酸标签蛋白镍磁珠纯化技术和荧光竞争性结合实验,共测定了重组蛋白CchiCSP8与41种梨树挥发物的结合能力.随后对CchiCSP8进行同源建模和分子对接分析.[结果]克隆获得了CchiCSP8全长序列,开放阅读框全长426 bp,编码141个氨基酸,N端有一个包含21个氨基酸的信号肽.成熟的CchiCSP8蛋白的预测分子量和等电点分别为15.02 kD和9.77;与其他半翅目昆虫CSPs的序列比对发现,CchiCSP8具有4个保守的半胱氨酸位点,并与柑橘木虱Diaphorina citri化学感受蛋白DcitCSP11的进化关系最近;pET30a(+)-CchiCSP8在IPTG诱导下在大肠杆菌中成功表达,并通过镍磁珠纯化获得纯净的CchiCSP8蛋白;采用荧光竞争性结合实验分析重组蛋白CchiCSP8的结合特性,结果显示CchiCSP8对18种梨树植物挥发物具有不同程度的结合能力(Ki=14~30 μmol/L),包括4种烯烃、6种醇类、4种醛类、1种酮、1种酯类和2种芳香类物质,CchiCSP8与配体的结合力表现出了随碳原子数不同而变化的特点;分子对接结果显示CchiCSP8和每个配体之间的结合能相差不大(-4.2~6.0 kJ/mol),这与上述荧光竞争结合实验的结果一致.在CchiCSP8与不同配体结合过程中,存在多个共有氨基酸残基,其中5个非极性残基(A38,A42,L93,L99和V100)以及2个极性残基(Q107和K46)的作用最为突出.[结论]CchiCSP8能够结合18种不同类型的梨树挥发物,推测其在梨木虱识别梨树挥发物的过程起到重要作用,本研究结果可为明晰梨木虱在定位梨树过程中的嗅觉机制提供理论基础,并为开发基于扰乱嗅觉行为的新型梨木虱行为调控技术提供新思路.
关键词： 梨木虱 梨树 化学感受蛋白 原核表达 植物挥发物 荧光竞争结合
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豆天蛾不同地理种群若干生物学特征的比较
《应用昆虫学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】豆天蛾Clanis bilineata Walker是连云港市及周边地区重要的食用昆虫，江苏种群因长年人工养殖造成种群退化。对不同地理种群的豆天蛾进行杂交，旨在探索江苏种群改良的可行性。【方法】比较豆天蛾江苏种群与野外采集的河南种群和湖北种群间不同虫态的表观性状差异以及化蛹率、羽化率、蛹期和雌成虫寿命；将河南种群和湖北种群分别与江苏种群进行交配，比较交配后雌虫的产卵量、子代卵孵化率、幼虫各龄期存活率。【结果】在豆天蛾3个地理种群中，河南种群和湖北种群的参数表现要优于江苏种群。其中，湖北种群豆天蛾幼虫、蛹和雌成虫的体长均最大，分别为7.59、5.19和5.16 cm，蛹和雄成虫重量均最大，分别为5.23 g和2.23 g；而河南种群豆天蛾雄成虫体长最大，为4.44 cm，幼虫和雌成虫的重量最大，分别为8.25 g和3.52 g；湖北种群、河南种群和江苏种群的化蛹率分别为98.89%、94.44%和85.56%；羽化率分别为94.44%、97.78%和97.78%。豆天蛾3个地理种群自交和杂交后，江苏♀×江苏♂组合的生命参数均为最低值，河南♀×江苏♂组合单雌产卵量和卵孵化率最高，分别为139.67粒和90.67%。豆天蛾3个地理种群自交和杂交后的子代幼虫均表现出随着龄期增加存活率降低的现象。其中，河南♀×江苏♂组合的5龄幼虫存活率（74.67%）显著高于湖北♀×江苏♂组合（70.67%），且两者均显著高于其它5个处理（P＜0.05）。【结论】将河南♀与江苏♂杂交可显著提高单雌产卵量、卵孵化率和幼虫各龄期存活率，可有效解决江苏种群的种群退化问题，对豆天蛾养殖产业发展具有重要意义。
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我国棉花大品种的历史沿革与发展趋势分析
《棉花学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以全国农业技术推广服务中心发布的历年棉花品种推广面积为依据,将年推广应用面积在主产棉区中列首位的品种,或最大年推广面积在33.3万hm2以上且列主产棉区前3位的品种定义为大品种,分析大品种的累计推广面积、单年最大推广面积、列前3名的年限及推广面积占比的变化趋势.近40年来,黄河流域棉区有16个、长江流域棉区有15个和西北内陆棉区有14个棉花大品种,其中鲁棉研15号为黄河流域和长江流域棉区共同的大品种.分析发现我国棉花生产上推广应用的品种数量逐年上升,其中1981―2000年品种数量增幅较小,2001―2020年增幅较大.各年份大品种种植面积占各主产棉区总面积的比例呈现出明显的时代变化特征,其中,1981-1995年期间大品种的面积占比相对稳定,黄河流域、长江流域和西北内陆棉区大品种的面积占比分别稳定在61%、36%和83%左右;1996―2006年为大品种面积占比的剧烈下滑期,三大棉区大品种的面积占比平均下降到20%左右;2007―2020年为缓慢下降期,到2020年占比总体下降到15%左右.棉花大品种在我国植棉史上做出过重要贡献,但为适应种业和市场发展的多样化需求,当前和未来棉花育种的目标功能和区域定位将更加细化.
关键词： 棉花 大品种 主产棉区 黄河流域 长江流域 西北内陆
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不同红光远红光配比对冰草生长发育、光合特性及品质的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200μmol·m-2·s-1的条件下,以白光LED作为CK（R/FR=5.5）,在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1（R/FR=1.2）和FR2（R/FR=0.8）,研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养品质等指标的变化。结果表明,与CK相比,FR2和FR1的株高分别显著增加32.59%和20.70%,叶面积分别显著增加162.68%和47.33%;FR2的地上部鲜、干质量分别显著增加52.08%和63.66%。FR2和FR1降低了叶片叶绿素含量、叶绿素a/b值及净光合速率,但提高了冰草对弱光的利用能力。低R/FR值对冰草各品质指标有不同程度影响,FR2和FR1的叶片类胡萝卜素较CK分别显著下降27.08%和34.62%;FR2的叶片可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量较CK分别显著增加23.86%、27.48%和17.73%。FR2和FR1显著增加了冰草中酮类及酯类挥发性物质含量,并显著降低了冰草叶片的硝酸盐含量。综上,植物工厂中白光LED基础上添加远红光设置R/FR值为0.8,可有效提高水培冰草的产量、维生素C、可溶性糖和挥发性酮类及酯类物质含量。本研究为远红光在植物工厂中的应用提供了参考。
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低升糖指数水稻研究进展
《中国水稻科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：大米是典型的淀粉丰富的食物,是全世界大多数人口尤其是亚洲人口每日主要的卡路里来源.目前水稻品种大多数属高升糖指数(全称为血糖生成指数,glycemic index,GI)水稻,会诱发由于高热量摄入而致血糖失调的健康问题.已有大量研究者在探索降低大米血糖指数的方法.本文重点对稻米升糖指数的影响因素、筛选方法、遗传基础以及遗传改良等的相关研究进行总结,并对未来的研究方向提出了一些建议.
关键词： 水稻 升糖指数(血糖生成指数) 淀粉 遗传机制 遗传改良
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茄子U6启动子克隆及CRISPR/Cas9介导的基因编辑体系建立
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)U6RNA保守序列从茄子(Solanum melongena L.)基因组中鉴定到7个U6 RNA,并采用PCR技术成功克隆其启动子序列.GUS染色结果表明4个茄子U6启动子(SmU6-1P、SmU6-2P、SmU6-4P 和 SmU6-7P)具有转录活性.构建以 SmU6-1P/AtU6-P 驱动 SmWRKY4 sgRNA的CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过农杆菌介导侵染茄子子叶外植体得到T0代植株.以T0代植株的DNA为模板扩增WRKY4片段并对产物测序,测序结果显示以SmU6-1P构建的CRISPR/Cas9载体能靶向编辑SmWRKY4,编辑率为27.0%.在基于AtU6-P的T0代植株中未检测到碱基突变,表明在茄子遗传转化中,茄子SmU6启动子编辑效率高于拟南芥AtU6启动子.
关键词： 茄子 U6启动子 CRISPR/Cas9 基因编辑
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中药渣堆肥微生物群落结构及纤维素降解酶基因表达量变化特征
《江苏农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究对不同堆制时期的中药渣堆肥样品进行Miseq高通量测序分析，并对8种纤维素降解酶基因进行荧光定量RT-PCR分析，以解析中药渣堆肥过程中微生物群落结构组成及纤维素降解酶基因表达丰度的变化特征。结果表明，在中药渣堆肥过程中，不同堆制时期的微生物群落结构组成不同，并且不同处理间的群落结构也存在差异。对样品中微生物群落进行主成分分析（PCoA）,发现在中药渣堆肥过程中，不同处理的组间微生物群落结构存在较大差异，组内群落结构不断变化并逐渐趋于稳定。荧光定量RT-PCR检测结果显示，在中药渣堆肥过程中，纤维素降解酶基因的表达丰度也处于明显的变化中。说明，中药渣堆肥中微生物群落与纤维素降解酶是相互联系、相互影响的。
关键词： 中药渣堆肥 Miseq高通量测序 群落结构 纤维素降解酶基因
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