科研产出
橡胶树耐低温评价及爆皮流胶差异性比较
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨4个橡胶树品种耐寒能力及低温所致爆皮流胶情况的差异，以期了解品种耐寒性与爆皮流胶的关系及爆皮流胶的机制，为完善橡胶树耐寒评价提供参考，也为橡胶树抗寒栽培技术及产品研发提供理论基础。【方法】人工模拟低温下，以热研7-33-97、热研7-20-59、湛试327-13、93-114等4个橡胶树品种一年生芽接苗为试材，测定其叶片的相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、可溶性糖（SS）含量、可溶性蛋白（SP）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、叶绿素a（Chl-a）含量、叶绿素b（Chl-b）含量（Chl-T）、叶绿素总量、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）等生理生化指标及统计低温胁迫所致植株爆皮流胶情况，分别利用隶属函数法和主成分分析法综合比较4个橡胶树品种耐寒性与爆皮流胶耐受性的关系。【结果】4个橡胶树品种生理生化指标变化并不完全一致，4个品种的相对电导率（REC）、SOD活性均呈先升高后下降的趋势，Fv/Fm均呈逐步下降趋势，低温4～6 d的过程中，品种间SS含量差异达显著水平（P＜0.05）;与对照相比，93-114的MDA含量、叶绿素a（Chl-a）含量、叶绿素总量变化幅度最大，低温第6天，仅93-114的SOD活性增加；与对照相比，热研7-20-59的可溶性蛋白（SP）含量均降低，Chl-a含量、Chl-b含量、叶绿素总量均低于其他3个品种。隶属函数法和主成分分析法得出的耐寒性顺序均为93-114＞湛试327-13＞热研7-33-97＞热研7-20-59,叶绿素含量、Fv/Fm、SS含量、SOD活性、REC、SP含量可作为橡胶树耐寒性评价的主要参考指标。【结论】橡胶树不同品种流胶个数与植株存活率与耐寒性保持一致，而流胶量与耐寒性并不一致。
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白木香转录因子AsbZIP59的鉴定和表达分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：转录因子具有调控基因转录的重要作用,是植物生长发育及次生代谢物质合成的关键调控因子.碱性亮氨酸拉链蛋白(bZIP)是一类分布广泛且功能多样的转录因子,因而可能对白木香等药用植物合成具有药效的次生代谢物质及抵抗外界(非)生物压力等方面也具有重要作用.本研究基于结香剂诱导白木香产生沉香的转录组数据进行拼接注释,并以克隆及RT-PCR等方法,首次鉴定了 1条白木香bZIP基因的CDS序列,命名为AsbZIP59.AsbZIP59基因全长751 bp,包含1个438 bp的ORF区,共编码145个氨基酸,其蛋白序列与无患子科植物文冠果的XsbZIP相似度达80.42%,且与拟南芥的AtbZIP53也具有较高同源性(69.18%),同属于bZIP-S亚族.生物信息学分析显示,AsbZIP59包含bZIP蛋白的BRLZ特征性结构域,为非分泌型蛋白,且属于非跨膜蛋白,含有20个潜在磷酸化位点,可能主要分布于白木香的细胞核中;其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成;其启动子区域发现与植物生长发育、激素响应和内、外压力响应等相关的多种顺式作用元件,其中与激素、压力响应相关的顺式作用元件数量占总数50%以上.荧光定量PCR检测结果表明随结香时间变化,AsbZIP59基因表达量呈现先快速升高后降低的趋势,于12 h表达量达到最高,为对照组的8.72倍,随后持续下降,在第5天降至对照组的1.81倍.本研究为进一步研究bZIP转录因子在白木香形成沉香过程中所发挥的作用提供理论依据.
关键词： 白木香(Aquilaria sinensis) 沉香 bZIP 转录因子 表达分析
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番木瓜镁离子转运蛋白基因CpMGT1的克隆与功能分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：镁是一种大量金属营养元素,其在植物的生长、发育、光合、胁迫响应等生物学过程中起重要作用.在高等植物中,Mg2+的吸收、运输、分布和再分配主要由镁离子转运蛋白(MGT/MRS2)和Mg2+/H+交换体(MHX)介导.其中,MGT/MRS2又名CorA,最先在鼠伤寒沙门氏菌中被发现,后在拟南芥、水稻等模式植物中进行了较为深入的研究.番木瓜(Carica papaya L.)是一种隶属于十字花目番木瓜科的重要热带果树,至今还未见有关MGT基因的报道.本研究基于番木瓜的基因组和转录组数据,采用RT-PCR技术成功克隆到一个MGT基因(CpMGT1),应用生物信息学手段预测蛋白的理化特性和保守基序,运用qRT-PCR分析基因的表达模式,利用缺失CorA、MgtA和MgtB的沙门氏菌突变株MM281进行功能互补.结果表明:CpMGT1的编码区为1332 bp,预测编码443 aa,理论分子量为50.43 kDa、等电点为5.12;该蛋白含有2个疏水跨膜区(TM1和TM2),其中TM1包含高度保守的GMN基序;进化及亚细胞定位分析表明CpMGT1与拟南芥中AtMGT1和AtMGT2的亲缘关系较近,定位于细胞膜;定量分析显示CpMGT1基因为组成型表达,其中在根、茎和果实中的表达量较高;在MM281中异源表达可显著提高工程菌在低Mg2+浓度下的生长速率,表明CpMGT1具有高效的Mg2+转运活性.CpMGT1的克隆与鉴定为进一步揭示番木瓜MGT基因在不同组织特别是在果实中Mg2+的积累机制奠定了坚实的基础.
关键词： 番木瓜 镁离子转运蛋白 表达分析 沙门氏菌 功能互补
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海南乡土草蔓草虫豆种子的耐干特性
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：蔓草虫豆叶量丰富,粗蛋白质和粗脂肪含量均较高,各类家畜均喜食,是亚热带地区较好的豆科牧草。幼苗生长迅速,可在较短时间内覆盖地面,为林下间作、水土保持等生态利用。蔓草虫豆为本属地域分布最广的一种,具有热带乡土草的所有独特特点:顽拗性、寿命较短。种子脱水能降低胞内分子扩散、减少活性氧危害,生理生化反应被限制到极点,且不易受温度影响,是种子有利的保护状态,也是种子存储的最有利条件。通过超干保存技术将热带乡土草种子含水量降低到传统下限以下,提高种子贮藏活力,增加在常温和低温条件下的保存时间,还可降低常规保存方法成本。本文采用硅胶干燥法对蔓草虫豆种子进行超干处理,不同的含水量梯度2.22%、3.35%、4.90%、6.09%的种子发芽率、发芽势、活力指数、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量和脱氢酶活性等生理生化指标测定,干燥到2.22%的含水量对种子萌发有抑制作用,蔓草虫豆的超干保存适宜含水量范围为3.35%～4.90%,蔓草虫豆的耐脱水性较好。并对种子的生理生化特性变化规律分析,得出蔓草虫豆不同含水量种子的相对电导率和丙二醛含量与种子发芽率变化大致上呈相反的趋势,脯氨酸含量与发芽率变化呈正相关趋势,种子脱氢酶活性与种子发芽率和发芽指数的变化趋势一致。本试验采用种子活力和生理特性的相互验证的方法,使结论更加可靠,蔓草虫豆的超干种子在室温下贮藏,不仅种子种质得以很好保存,而且耐贮性大大提高。研究结论为蔓草虫豆种子超干贮藏的深入研究奠定基础,为热带乡土草种质资源的保护提供科学的参考依据。
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国家橡胶树种质资源圃资源安全保存
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：橡胶树种质资源是橡胶科技创新和天然橡胶产业发展的基础,对促进我国橡胶树新品种选育种研究和热区农业经济发展发挥着重要的支撑作用。国家橡胶树种质资源圃构建了初级核心种质库,建立了苗圃保存和大田鉴定评价相结合的橡胶树种质资源保存体系,确保了资源安全保存,推动了资源鉴定评价;近20年种质圃共收集优异资源256份,在支撑基础研究、新品种选育等方面发挥了重要作用。本文系统阐述了国家橡胶树种质资源圃资源安全保存的主要技术与方法,简要介绍了橡胶树种质资源的有效利用并提出了我国橡胶树种质资源今后工作重点,旨在加强我国橡胶树种质资源的长期安全保存与创新利用。
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木薯SR45亚家族基因鉴定及表达
《华南农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]精氨酸和丝氨酸富集蛋白(Arginine/serine-rich?proteins,SR)为剪接复合体的主要成员,不仅参与植物前体mRNA可变剪接过程,在植物非生物胁迫中也具有相当重要的作用.SR45基因为SR基因亚家族成员之一.本研究旨在分析木薯SR45亚家族成员蛋白结构特征与表达模式,为进一步了解该亚家族基因在木薯中的功能提供理论支持.[方法]利用生物信息学技术重新构建木薯SR基因家族进化树,对木薯SR45亚家族蛋白理化性质、基因结构、保守结构域进行分析,同时利用转录组数据分析低温与干旱胁迫下SR基因表达变化,运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)研究各基因成员在不同组织中的特异性表达以及对低温胁迫的响应.[结果]木薯SR基因家族共7个大类26个成员,SR45亚家族共有5个成员;SR45亚家族基因编码蛋白长度为135~423?aa,相对分子质量为14970~47210,等电点为5.19~12.34;预测其主要定位于细胞核和叶绿体;SR45编码RS结构域和RRM结构域,具有Motif?3、Motif?6、Motif?2和Motif?1保守基序.转录组数据和RT-qPCR分析表明,SR45基因均响应木薯低温胁迫,且MeSR45-2显著上调表达,MeSR45-4、MeSR45-5在木薯根和叶中有较高表达量.[结论]木薯SR45亚家族基因显著响应低温胁迫;将MeSR45-2基因列为调控低温逆境变化的候选基因,将根和叶列为研究SR45基因亚类成员的主要组织.本研究为探索木薯SR45基因奠定了理论基础,并为进一步研究木薯SR45基因逆境胁迫应答过程指明了方向.
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不同基因型橡胶树花药体胚发生能力的差异分析
《林业科学研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探明不同基因型橡胶树的体胚发生能力差异,为优化橡胶树不同品种体胚发生体系提供理论基础.[方法]以国家橡胶树种质资源圃保存的32个橡胶树主栽品种及其亲本为材料,通过系谱分析明确品种间的遗传关系,并以花药作为外植体诱导愈伤组织并进一步诱导体胚发生,结合体胚诱导率和遗传关系分析不同基因型体胚发生能力的差异.[结果]对32个橡胶树品种进行系谱分析表明:PR107、GT1、PB86、Tjirl、海垦1、天任31-45、合口3-11这7个品种为初生代无性系,其余25个品种中的23个与以上7个初生代无性系中的1~3个存在亲缘关系,表明我国橡胶树主栽品种亲本来源狭窄.结合系谱和体胚发生结果分析表明:橡胶树品种的体胚发生能力与亲本来源密切相关,亲本体胚发生能力决定其子代品种体胚发生能力.父母本均为难诱导体胚发生品种时,其杂交后代多数难诱导体胚发生;父母本中含1个易诱导体胚发生品种,即使另1个亲本为难诱导体胚发生品种时,其杂交后代多数体胚发生效率高,但这些后代间体胚发生频率差异显著,且存在超亲现象,推测橡胶树体胚发生是由多基因参与控制的.GT1、天任31-45、93-114和RRIM513等为难诱导体胚发生品种,以其为亲本来源的杂交后代多数难以诱导体胚发生(如云研77-2、云研77-4、云研73-46、保亭1-285、湛试32713、热研217),而PB86、RRIM600、热研88-13和海垦1等为易于诱导体胚发生品种,以其为亲本之一的杂交后代多数体胚发生效率高(如大丰95、海垦2、热研917、热研73397、热研879、热研918、徐育3、徐育141-2).[结论]本研究发现,橡胶树体胚发生能力存在明显的基因型差异,且这种差异可遗传.依据体胚诱导率和遗传关系,本文将橡胶树亲本的体胚形成率同子代的诱导率结合进行分析并分组,为利用基因型分组优化橡胶树栽培品种的体胚发生体系提供了依据.
关键词： 橡胶树 基因型 遗传 亲本 系谱分析 体胚发生 倍性
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油棕Δ9硬脂酰-ACP脱氢酶EgSAD基因的克隆及表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：Δ9硬脂酰-ACP脱氢酶(Δ9 stearoyl-ACP dehydrogenase,SAD)是植物中重要的脂肪酸脱氢酶,在调控不饱和脂肪酸合成中发挥着重要作用.本研究以非洲油棕和杂交油棕为材料,在油棕果实油脂积累期,分别测定花后120、140、160 d 3个时期的脂肪酸组分;从油棕中克隆SAD基因,并对其理化性质、进化关系、启动子顺式作用元件进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测SAD在2个油棕品种果实成熟期的表达特征.结果表明:非洲油棕中总不饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)比例(55.76%~60.27%)显著高于杂交油棕(37.2%~45.43%),杂交油棕中不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)比例(51.61%~56.92%)显著高于非洲油棕(35.54%~38.64%);鉴定了7个基因命名为:EgSAD1~EgSAD4和OeSAD1~OeSAD3;EgSAD基因编码的肽链平均为413个氨基酸,分子量为43.41~45.92 kDa,等电点为5.99~7.13,蛋白不稳定指数为44.07~53.25,总平均亲水性为–0.496~–0.405.OeSAD基因编码的肽链平均为405个氨基酸,分子量为44.94~49.39 kDa,等电点为6.05~7.14,蛋白不稳定指数为43.44~44.61,总平均亲水性为–0.554~–0.489.多序列比对分析,油棕SAD基因氨基酸序列中存在典型SAD特征的保守组氨酸富集区:EENRHG和DEKRHE.在SAD的启动子上鉴定出植物激素响应、逆境胁迫响应、光响应和逆境响应顺式作用元件.EgSADs在油棕果实成熟过程中呈上调表达趋势,EgSAD1和EgSAD2在杂交油棕中表达量显著高于非洲油棕,OeSADs在杂交油棕果实花后140 d中表达量最高,在杂交油棕的3个时期中均呈现先升高后下降的趋势,且在花后120 d的表达量显著高于花后120 d和160 d.本研究结果为进一步研究SAD调控油棕不饱和脂肪酸合成的机制奠定基础.
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NAA处理对艾纳香扦插生根生理生化特性的影响
《热带亚热带植物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨NAA对艾纳香(Blumea balsamifera)扦插生根的影响,4 a生艾纳香健康枝条用500 mg/L NAA处理,对生根过程中的生理生化特征进行了研究.结果表明,艾纳香扦插生根率与内源IAA、GA含量和IAA/ABA呈正相关,而与ABA含量呈负相关.NAA处理能提高插穗的IAA含量,降低ABA含量,有助于不定根的产生.插穗生根率与多酚氧化酶(PPO)活性正相关,与吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性负相关.NAA处理能够提高插穗PPO活性,降低IAAO活性,对插穗生根有利.可溶性蛋白、可溶性总糖含量与生根率均呈正相关关系.NAA处理可促进插穗的可溶性总糖、可溶性蛋白的积累,提高插穗的细胞分化和代谢能力.因此,500 mg/L NAA处理插穗可促进不定根的生长发育.
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41份木豆萌发期耐盐性综合评价
《草业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对41份木豆(Cajanus cajan)种质资源进行萌发期耐盐性综合评价,测定发芽率、发芽指数、活力指数、根系表面积和根系体积等10项指标,通过变异系数分析、相关性分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析,对其进行萌发期耐盐性综合评价.同时,对筛选出的不同耐盐性木豆种质,测定幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析盐胁迫下不同耐盐性木豆的生理响应机理的差异.结果表明:41份木豆种子萌发期耐盐性存在显著差异,筛选出相对根长、相对根冠比、相对发芽指数和相对根系平均直径可作为木豆萌发期耐盐性评价指标.基于隶属函数值进行聚类分析,可将41份木豆种质资源划分成高耐盐型(1份)、耐盐型(10份)、中间型(23份)和盐敏感型(7份)4个类别.不同耐盐性木豆在盐胁迫下的生理响应表明,高耐盐型和耐盐型材料的细胞质膜透性和酶活能力优于盐敏感型.
关键词： 木豆 种子萌发 盐胁迫 幼苗生长 生理响应 隶属函数法 聚类分析
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