科研产出
养猪发酵床不同发酵程度垫料微生物群落结构特征的PLFA分析
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：发酵床养猪是一种新型的养殖技术,可有效缓解养猪的环境污染问题,微生物在其中起关键作用。为明确养猪发酵床发酵过程微生物群落的变化规律,为发酵床的科学管理提供依据,本研究采用磷脂脂肪酸生物标记(phospholipid fatty acids,PLFA)法分析养猪发酵床不同发酵等级垫料的微生物群落结构特征。采用色差法将垫料分为3个发酵程度等级:1级、2级和3级,采集不同发酵等级表层(0～15 cm)和里层(30～45 cm)垫料样本,测定各样本的PLFA。结果表明,共检测到61种PLFA,发酵2级垫料的PLFA种类最多,发酵3级垫料的PLFA种类最少。在各垫料中,PLFA分布量均表现为细菌>真菌>放线菌。指示细菌、真菌、放线菌、革兰氏阳性细菌(G~+)、革兰氏阴性细菌(G~-)的PLFA及总PLFA在各发酵等级表层垫料的分布量均显著大于其在里层垫料的分布量,最大值出现在发酵1级表层垫料中。与对照(未发酵垫料)相比,发酵垫料总PLFA含量均显著增加(P<0.05)。发酵3级表层垫料的真菌/细菌值最大,发酵2级表层垫料的G~+/G~-值最大。多样性分析表明,Shannon指数和Pielou指数最大值出现在发酵2级垫料中,而Simpson指数最大值出现在发酵3级表层垫料中。聚类分析表明,当欧氏距离为233.15时,可将不同发酵等级垫料聚为3个类群,同一发酵级别的垫料聚在相同类群中;主成分分析表明,发酵1级表层和里层垫料单独归一类群,其他发酵等级垫料和对照垫料归另一类群中。综上,不同发酵等级垫料的微生物种群结构不同,发酵1级表层垫料微生物分布量最大,发酵2级垫料的微生物种类最多,相同发酵级别表层和里层垫料微生物群落结构相似。
关键词： 养猪发酵床 垫料 发酵程度 微生物群落结构 磷脂脂肪酸(PLFA) 聚类分析
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Adβgal-1和Adβgal-2克隆及其在猕猴桃果实软化中的作用
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】β-半乳糖苷酶是一类参与细胞壁降解的糖苷酶,在植物的生长发育和果实成熟软化过程中发挥重要作用。通过对猕猴桃2个β-半乳糖苷酶基因的鉴定及其表达模式研究,明确它们在猕猴桃果实软化中的作用,丰富猕猴桃的后熟软化机理研究。【方法】以‘米良1号’猕猴桃为试材,采用RT-PCR法扩增果实的β-半乳糖苷酶基因,利用在线数据库分析其编码蛋白的特性、功能结构域、系统进化关系、基因结构和调控miRNA,应用qPCR研究其在不同组织部位、果实的不同软化时期、不同贮藏温度和ABA处理后的表达特征,并结合酶活性变化,阐释这2个β-半乳糖苷酶基因在猕猴桃果实软化中的作用。【结果】克隆得到2个猕猴桃β-半乳糖苷酶基因(Adβgal-1和Adβgal-2),登录号分别为MH319788和MH319789。Adβgal-1的开放阅读框为2 280 bp,编码759个氨基酸;Adβgal-2的开放阅读框为2 025 bp,编码674个氨基酸。结构域分析显示,Adβgal-1和Adβgal-2均含有植物糖苷水解酶家族35的功能结构域(Glyco_hydro_35)。基因结构分析表明,Adβgal-1由18个外显子和17个内含子组成,而Adβgal-2由17个外显子和16个内含子组成。进化树分析显示它们位于两个不同的进化分支中,且序列差异较大,可能源自不同的基因祖先。qPCR分析结果表明,Adβgal-1和Adβgal-2在猕猴桃的各组织部位(根、茎、叶、花、幼果、成熟果)均有表达,但表达水平不同;它们均在果实软化初期上调表达,随着果实硬度的下降,表达量持续增加;在25℃贮藏过程中,它们均在3 d时上调表达,随着时间的推移,表达量增加;而在4℃贮藏过程中,Adβgal-1的表达受到抑制,Adβgal-2的表达呈波浪式;ABA处理诱导Adβgal-1和Adβgal-2的表达。酶活性测定结果显示,β-半乳糖苷酶活性在果实软化初期略有降低,随着果实硬度的下降逐渐升高。【结论】Adβgal-1和Adβgal-2均参与猕猴桃果实的软化进程。不同贮藏温度和ABA处理对猕猴桃果实软化的影响可能是通过改变β-半乳糖苷酶基因的表达而实现的。
关键词： 猕猴桃 β-半乳糖苷酶基因 果实软化 酶活性 基因表达
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绵羊肺炎支原体和丝状支原体山羊亚种双重TaqMan探针荧光定量PCR检测方法的建立及应用
《农业生物技术学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae, Mo)和丝状支原体山羊亚种(M. mycoides subsp.capri, Mmc)是引起羊支原体性肺炎(M. pneumonia of sheep and goats, MPSG)的主要病原.为了快速鉴别引起MPSG的主要病原,建立一种可以同时检测Mo和Mmc的双重TaqMan探针荧光定量PCR (Realtime fluorescence quantitative PCR, q RT-PCR)检测方法.根据Mo p113序列和Mmc MLC1770(hypothetical protein gene)序列,利用Beacon Designer 7.9结合NCBI Blast软件分析,分别设计出针对Mo和Mmc的特异性引物和探针.通过对引物浓度、探针浓度和退火温度等反应条件的优化,建立了双重TaqMan探针qRT-PCR方法,并对该方法的特异性、敏感性和重复性进行了验证.结果表明,建立的双重TaqMan探针qRT-PCR的标准曲线相关系数R2分别为0.998和0.999,扩增效率分别为94.8%和97.0%;该方法对其他羊常见病原均无扩增信号,证明该方法具有良好的特异性;该方法对Mo和Mmc的最低检测限均为100 copies/μL,敏感性是常规PCR的100倍;组内和组间变异系数都低于2%,说明重复性好.应用该方法对福建省内收集的187例临床样品进行检测,结果显示,Mo的阳性率为47.6%(89/187),Mmc的阳性率为11.8%(22/187),两种病原体混合感染阳性率为10.2%(19/187).以上数据结果表明,本研究建立的方法可用于临床上Mo和Mmc的准确、快速检测.本研究为Mo和Mmc的快速检测及流行病学提供了技术支撑.
关键词： 绵羊肺炎支原体 丝状支原体山羊亚种 TaqMan探针荧光定量PCR
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橄榄CaERF109和CaABR1基因的克隆及其表达特性分析
《农业生物技术学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：橄榄(Canarium album)是我国热带亚热带地区特色名贵果树,其抗寒能力弱,常常遭受低温冻害,APETALA2/乙烯响应因子(APETALA2/ethylene responsive factor, AP2/ERF)与植物生长发育和逆境胁迫响应密切相关。为了解橄榄AP2/ERF转录因子的调控功能,本研究以福榄1号橄榄为材料,采用反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)技术克隆了2个AP2/ERF超家族成员,命名为CaERF109(GenBank登录号:MH670905)和CaABR1(abscisic acid repressor 1, GenBank登录号:MH670906),并对其进行生物信息学和qRT-PCR表达分析。结果发现,CaERF109和CaABR1开放阅读框分别为888和1 473 bp,预测可分别编码295和490个氨基酸。生物信息学分析表明,CaERF109和CaABR1密码子偏好性较弱,均编码不稳定疏水碱性蛋白,具有AP2/ERF家族转录因子中ERF亚族的典型特征,预测分别定位于线粒体基质和过氧化物酶体。qRT-PCR分析表明,CaERF109和CaABR1在不同器官中呈特异性表达,其中表达量最高的分别是根和叶;低温胁迫过程中,随着温度降低,CaERF109和CaABR1均极显著上调表达(P<0.01)。研究结果表明,CaERF109和CaABR1可能在橄榄器官发育过程中存在功能差异,并且可能参与橄榄低温胁迫响应过程。本研究结果可为橄榄低温胁迫响应的分子机制研究和抗寒育种提供理论依据。
关键词： 橄榄 APETALA2/乙烯响应因子(AP2/ERF) 克隆 表达 低温胁迫
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养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性
《生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：研究养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性,理解养殖粪污形成的环境生态位与芽胞杆菌种类的相互关系,为阐明微生物发酵床猪粪降解、臭味消除、猪病防控机理和资源化利用等提供科学数据.采用随机采样法获得微生物发酵床的上层垫料(0-20cm)和下层垫料(40-60 cm)样本共14个.利用营养条件检测和宏基因组测序的方法,分析垫料样本的营养特性(有机质、全氮、腐殖酸、粗纤维)和生长条件(水分、pH),鉴定芽胞杆菌种类和测定相对丰度(reads);利用聚类分析、相关性分析、空间分布型分析、生态位宽度和重叠,揭示芽胞杆菌空间生态位特性及其因子间相互关系.研究结果表明,从空间生态位样本中共鉴定出芽胞杆菌目8个科中的6个科24个属种类(其中2个属具有芽胞杆菌种名形式,不属于芽胞杆菌),发现微生物发酵床垫料空间生态位中Ammoniibacillus(氨芽胞杆菌属,类芽胞杆菌科)、Desulfuribacillus(脱硫芽胞杆菌属,芽胞杆菌待建立新科)、Tuberibacillus(肿块芽胞杆菌属,芽胞乳杆菌科),国内未见报道,为中国新记录属.在被测生态位中相对含量(reads)最高的前3个属为芽胞杆菌属(Bacillus)(reads=8020)、乳杆菌属(Lactobacillus)(reads=4565)、肿块芽胞杆菌属(Tuberibacillus)(reads=1418);发酵床上层垫料生态位芽胞杆菌属总量与下层相比无显著差异(P>0.05),但属种类和数量结构、亚群落分化差异显著,上层生态位前5位高含量芽胞杆菌优势属(数量平均值)分别为Bacillus(532.86)、Lactobacillus(480.43)、Geobacillus (88.86)、Gracilibacillus(70.00)、Paenibacillus (40.86),而下层为Bacillus(612.86)、Tuberibacillus(188.57)、Lactobacillus(171.71)、Paucisalibacillus (60.00)、Ureibacillus(46.71).分析表明5个生态位最宽的芽胞杆菌分别为:Bacillus(10.5159)、Ornithinibacillus (8.6094)、Paenibacillus(7.8463)、Oceanobacillus (6.9927)、Rummeliibacillus(5.7417),对发酵床环境条件适应范围较宽、对营养条件要求较低的芽胞杆菌,空间生态位宽度较宽,可利用的资源数较多,反之亦然;分析表明芽胞杆菌各属之间空间生态位重叠Pianka测度范围为0.00-0.99,有些属之间生态位重叠很高,如Gracilibacillus和Ammoniibacillus,有些几乎不重叠,如Desulfuribacillus和Aneurinibacillus;芽胞杆菌空间生态位宽度与生态位重叠存在着相互关系,生态位较宽的属,如芽胞杆菌属(Bacillus),与其他属之间的空间生态位重叠集中在0.20-0.80之间,空间生态位较窄的属,如Geobacillus,与其他属之间的空间生态位重叠主要分布在<0.20或>0.80.
关键词： 微生物发酵床 芽胞杆菌 生态位宽度 生态位重叠 空间分布型 亚群落分化
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~(60)Co-γ射线辐射对荷兰鸢尾花色诱变效应的研究
《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同~(60)Co-γ射线辐射剂量对荷兰鸢尾的诱变效应,以花深蓝色的荷兰鸢尾品种展翅种球为试验材料,分别进行0(CK)、3、5、7、10 Gy 5个剂量的辐射处理,并调查辐射后代的生长发育状况以及花色变异表现。结果表明,辐射处理对VM_1的生长具有抑制作用,但经过2代的栽培后VM_3生长指标恢复,变异特性稳定;受体的花色诱变效应和花色变化产生的方向与辐射剂量密切相关,7 Gy处理时,出现白色和紫色2种颜色;低剂量(3 Gy和5 Gy)处理下的花色更倾向于白色转变,而高剂量(10Gy)处理下更偏向于紫色方向变化。经多代选育,在VM_6中筛选到深蓝紫色、紫罗兰色和白色3个不同花色的变异新株系,表明~(60)Co-γ辐射诱变可以作为荷兰鸢尾新品种培育的有效途径。本研究结果为荷兰鸢尾种球~(60)Co-γ射线辐射诱变育种和选育观赏性状优良的新品种奠定了一定的理论基础。
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绿汁发酵液中的微生物多样性及其对菌糠发酵品质的影响
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在通过高通量测序技术,测定分析5种不同原料制备的绿汁发酵液的微生物分布情况,通过Alpha多样性、主成分分析等解明其微生物群落结构.同时,为探究其微生物与发酵品质的关联性,本试验调制了对照组(无添加)和添加2%绿汁发酵液的5个菌糠青贮处理组,每个处理5个重复.结果表明:5种材料制作的绿汁发酵液样本通过Illumina Miseq测序平台共获得548266条高质量有效序列,经分类学鉴定分属23门,129属,其中丰度大于1%的有9属.聚类分析结果表明甘蔗梢、玉米秸秆和葛藤绿汁发酵液归为一类,红象草和菌糠绿汁发酵液各自单独一类.5种绿汁发酵液处理组的菌糠青贮料乳酸含量显著(P<0.05)升高,丁酸含量显著(P<0.05)降低,能够提高青贮料的发酵品质.其中,红象草绿汁发酵液处理菌糠的发酵效果最佳,原因是象草绿汁发酵液中与青贮发酵密切相关菌属的分布比例最高.
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福建气候条件下菜用大豆杂交方法研究
《福建农业学报 》 2019 北大核心
摘要：【目的】为探索提高福建气候条件下杂交成功率的有效方法,加快我省菜用大豆育种效率,为菜用大豆育种提供参考依据。【方法】通过在福建秋季非雨天配制杂交组合试验,选择不同时间的花蕾、萼片保留方法、不同授粉时间段等9个处理,每个处理3个组合,研究对菜用大豆杂交成活率和成功率的影响。【结果】选择始花期的前3 d花蕾去雄授粉,可显著或极显著提高菜用大豆杂交成活率,分别比第5 d提高了11.34%、12.00%、8.67%,同时真杂种率在90%以上;保留萼片有效地保护了雌蕊柱头及幼荚,使菜用大豆杂交成活率提高了5.34%,真杂种率达97.92%;去雄后次日授粉有利于提高杂交的成活率,比上午去雄即授粉提高了21.34%。【结论】福建气候条件下提高菜用大豆杂交成功率的综合技术方法是:秋季高畦双行播种,父母本相邻播种并连续播种7 d,其中父本提前5 d开始播种;非雨天配制杂交组合;选择始花期的前3 d的花蕾,去除2个萼片保留3个萼片,去除全部花瓣和雄蕊,下午进行花蕾处理,次日上午6∶00～8∶00授粉;整个生长期精细管理。
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