科研产出
高粱高效Ubiquitin启动子的克隆及活性鉴定
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在转基因植物的研究中,启动子是影响转基因表达效率的重要因素之一.植物泛素(ubiquitin)基因启动子以启动效率高、甲基化程度相对较低、遗传性状稳定等特点成为单子叶植物中应用较为广泛的启动子.其中,玉米的Ubi-1是最常使用的Ubiquitin启动子之一.本研究旨在克隆高粱高效Ubiquitin启动子,为高粱及其他单子叶植物的遗传转化研究提供新的组成型启动子选择.本研究从NCBI数据库中查找到多个polyubiquitin基因,下载其起始密码子上游3000 bp的序列.根据Ubiquitin启动子的特点,选择含有5'UTR内含子且大小合适的序列,并通过在线启动子预测网站进行启动子分析,最后选择2个基因(LOC8076096、LOC8063786)进行启动子克隆,将其启动子序列分别命名为U1和U5.将这2个启动子片段PCR扩增后,连入含有GUS报告基因的植物表达载体Ubi-GUS,得到重组表达载体U1-GUS和U5-GUS.重组载体通过农杆菌介导法转化水稻和狗尾草,PCR筛选阳性转化苗,对阳性转化苗进行GUS染色分析,鉴定U1和U5的启动子活性.GUS染色观察发现,所有以U1和U5为启动子的水稻和狗尾草阳性转化苗的根、茎和叶均呈现较深的蓝色,比以玉米Ubi-1为启动子的阳性转化苗的蓝色略深,且以U5为启动子的阳性转化苗比以U1为启动子的蓝色更深,而非转基因的水稻和狗尾草小苗则完全染不上蓝色.因此,启动子U1和U5在水稻和狗尾草中均具有组成型强启动子的活性,可作为新的组成型启动子应用于高粱、水稻、狗尾草及其他单子叶植物的遗传转化研究.
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广东湛江蔗区甘蔗白条病的分子检测与鉴定
《植物遗传资源学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确粤西蔗区甘蔗白条病的病原类型,对27份新引进的甘蔗品种进行田间病害调查,并对15份疑似发病植株的蔗茎样品进行病菌分离和PCR检测鉴定.2019年和2020年田间调查结果显示,种植的11个甘蔗品种出现典型的白条病症状,其中桂糖08-1589、德蔗12-88、福农11-2907和福农09-7111在新植蔗和宿根蔗上均有发生,自然发病率为0.2%~9.4%.利用白条黄单胞菌Xanthomonas albilineans特异性引物XAF1/XAR1,对15份病样分离出来的病原细菌进行PCR检测,均可获得608 bp的特异性扩增片段,所得序列完全一致,与来自中国福建、美国佛罗里达州和法国瓜德罗普岛的白条黄单胞菌一致性为100%,在系统进化树中处于同一分支,属于PFGE-B型基因型.本研究证实湛江地区11个甘蔗品种发生的白条病是由白条黄单胞菌引起.
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自走式木薯茎叶青贮饲料收获机作业性能研究
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：木薯茎叶具有重要的青贮饲料价值,为了解决目前木薯茎叶青贮饲料机械化收获水平低问题,针对4JMG-190型自走式木薯茎叶青贮饲料收获机的田间作业性能进行研究.采用二元二次回归正交旋转组合设计方法,建立了圆盘割刀转速和前进速度与损失率和破头率的回归方程,方差分析结果表明圆盘割刀转速和前进速度对损失率和破头率具有极显著影响,确定了最低损失率参数组合条件为圆盘割刀转速为500 r·min-1,前进速度为2.6 km·h-1,在此条件下,理论损失率为10.04%,理论破头率为6.19%.通过验证试验对最低损失率参数组合进行检验,结果表明,损失率和破头率实际值与理论值的相对误差都在5%以内,优化结果可靠.该收获机满足木薯茎叶青贮饲料机械化收获作业要求,最低损失率参数组合可为其田间作业参数提供参考.
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枯草芽孢杆菌Czk1挥发物混合活性组分对橡胶灵芝菌的抑菌机理
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：红根病是我国分布广、发病率高、危害较为严重的橡胶树根部病害.为明确枯草芽孢杆菌Czk1菌株产生的挥发性物质对橡胶红根病原菌橡胶灵芝菌(Ganoderma pseudoferreum)的抑菌作用,以挥发性物质的主要成分苯甲醛、3,5-二.甲氧基苯乙酮、2,6-二叔丁基对甲酚为研究对象,分析其对橡胶灵芝菌的糖、蛋白、DNA、关键代谢酶活性、细胞内容物泄露情况的影响.结果 表明,经挥发物混合活性组分处理后,橡胶灵芝菌糖类含量显著降低;高浓度的枯草芽孢杆菌Czk1菌株挥发物混合活性组分影响其蛋白质的合成;DNA分子量变化不明显,未破坏橡胶灵芝菌DNA的一级结构.关键代谢酶活性(苹果酸脱氢酶、几丁质酶)降低,细胞内溶物泄漏情况明显.挥发物混合活性组分可能是通过破坏橡胶灵芝菌的细胞膜结构,扰乱物质代谢活动,从而达到抑菌作用.
关键词： 枯草芽孢杆菌;橡胶灵芝菌;挥发物活性组分;抑菌机理
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黄金百香果杂交子代果实性状遗传倾向分析
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究黄金百香果杂交子代果实外观和主要品质性状的遗传规律,阐明杂交子代的遗传倾向,为选育百香果新品种提供理论依据.[方法]以大黄金百香果作为母本,小黄金百香果作为父本进行人工杂交.随机选取200个杂交子代和亲本的成熟果实为材料,测量分析果实外观和主要品质性状.[结果]除横径、纵径、果形指数、可食率、可溶性固形物含量这5个指标外,其他性状的变异系数均在15%以上,具有较高的遗传多样性.变异系数排序为固酸比(30.63%)>总酸含量(23.43%)>单果质量(22.63%)>果皮质量(21.45%).相关性分析表明,可食率与果实纵径、单果质量呈极显著正相关,与果实横径呈显著正相关,与果皮质量呈显著负相关.聚类分析表明,杂交子代和母本之间有明显的遗传趋向.[结论]杂交子代和母本之间有明显的遗传趋向和杂种优势.杂交子代可溶性固形物含量和总酸含量受母本性状影响较大,可食率高的杂交子代果实呈椭圆形且果实较重.从杂交遗传群体中筛选出6-4-27和6-12-65两个性状优良的单株.
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有机-无机管理对热带砖红壤碳库和氮库特征的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]砖红壤在热区农业地位重要,明确有机—无机管理对其碳/氮库影响,可为热区农田的精准施肥提供依据.[方法]依托建于海南文昌的全国农业面源污染长期定位观测站,于田间尺度下研究了 4种有机—无机管理措施对砖红壤碳/氮库的影响,包括:不施肥、单施化肥、单施有机肥、单施秸秆.[结果]①对于土壤全态碳、氮库,经5年有机—无机管理后,仅土壤总氮受影响变化显著,有机碳含量变化较小.其中,单施化肥可使土壤总氮含量上升1.65倍,达(0.57±0.11)g/kg;单施有机肥使总氮含量上升1.51倍;②对于活性碳库,单施有机肥或秸秆均增加其库含量,包括DTC(溶解性总碳)、DIC(溶解性无机碳)、DOC(溶解性有机碳).相反,单施化肥使土壤DTC和DOC下降80%和79%,不利于土壤活性碳库累积;③对于活性氮库,单施有机肥、秸秆分别使土壤溶解性总氮(DTN)含量增加1.63和1.79倍.但是,仅单施有机肥提升了土壤NH4+-N和NO3--N含量.相反,单施化肥对DTN影响不显著,但对土壤NH4+-N和NO3--N的增加效应在4个施肥处理中最大;④弦图分析可视化揭示了有机管理下的碳、氮库含量最高,并成功识别它们与无机管理土壤的差异性;主成分分析发现:土壤氮库(TN、NH4+-N、NO3--N)与土壤含水率呈正相关,与土壤pH呈负相关;土壤碳库(DOC、DTC、DIC)与土壤pH呈正相关,与土壤含水率呈负相关;土壤碳库与土壤氮库含量呈负相关.[结论]有机管理,尤其是施用有机肥,可有效提高土壤活性碳/氮库容,是维持土壤肥力最优施肥方式.
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全球水稻生产时空变化特征及贸易趋势分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对全球水稻主产区和主产国水稻生产及贸易的时空变化规律分析,可为我国水稻生产和粮食安全提供重要参考依据.[方法]基于FAO统计数据库,选取1961—2019年的水稻生产及进出口的数据,整理分析全球水稻生产的发展历程、产区分布、种植面积及进出口情况;并利用优势指数分析我国与其他水稻主产国在水稻生产上的差距.[结果]1961—2019年全球水稻总产量和收获面积均逐年上升,亚洲始终是全球水稻生产和贸易中心,其中东亚、南亚和东南亚是亚洲水稻主产区,分别占全球水稻总产量的36.9%、29.8%和24.0%.尽管我国和印度的水稻总产量占全球的50%以上,但1980年以来我国水稻种植面积逐年下降,印度则逐年增加.与此同时,非洲水稻收获面积由1961年的277.7万ha逐年递增到2019年的1711.1万ha.全球水稻的进出口贸易量不断增加,2019年全球水稻贸易量比1961年增长近6倍,其中印度、泰国、越南和巴基斯坦是全球最大的水稻出口国,我国和部分非洲国家是全球水稻主要进口国,且进口需求急剧增加.我国由水稻净出口国变成了净进口国.[建议]平衡水稻种植面积,提升农田质量,实现耕地资源可持续利用;加大水稻生产的政策支持,保护农民种粮积极性;推进稻谷供给侧结构性改革,提高稻米质量,提升市场竞争力.
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香蕉枯萎病菌内源报告基因比卡菌素聚酮合酶编码基因Bik1的鉴定及应用
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重.本研究克隆鉴定Foc4比卡菌素聚酮合酶编码基因(bikaverin PKS-encoding gene,Bik1)Foc4Bik1,编码一个由2036个氨基酸组成的多功能酶,具有I型PKS聚酮合酶的保守结构域,包含酰基转移酶功能域[acyl-carrier protein(ACP)transacylase,SAT],β-酮脂酰合成酶功能域(β-ketoacyl synthase,KS),丙二酰酰基转移酶功能域(acyltransferase,AT),脱氢酶(dehydratase,DH)以及硫酯酶(thioesterase,TE)等多个保守蛋白结构域.采用Split-marker同源重组技术获得基因敲除突变体 ΔFoc4Bik1,通过比较突变体和野生菌株生长速度、产孢量、致病力等差异,证明 ΔFoc4Bik1突变体仅影响次生代谢产物比卡菌素的生物合成,不影响病原菌的其他生理表型及致病力;其次,ΔFoc4Bik1突变体摇培后菌液呈白色,与野生型Foc4的暗红色形成鲜明对比,说明Foc4Bik1基因符合作为内源报告基因的条件.本研究以Foc4Bik1为内源靶标基因,利用水稻恶苗病菌(F.fujikuroi)的基因编辑载体pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph,尝试以质粒体内表达Cas9和sgRNA的方式探索Foc4中CRISPR/Cas9编辑的可行性.gRNA序列由在线网站设计,构建的sgRNA162导入质粒构建靶向Foc4Bik1的pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph-Foc4Bik1基因编辑载体,与供体质粒pUC19-Foc4Bik1-HDR一起导入原生质体通过同源重组修复(homology directed repair,HDR)的方式进行基因编辑.经过潮霉素抗性筛选获得的 ΔFoc4Bik1(HDR)基因编辑后的敲除转化子进行PCR检测和摇培,白色菌液表型与PCR检测阳性的敲除转化子相互对应,证实了Foc4基因编辑的可行性.此外,Foc4Bik1可作为香蕉枯萎菌Foc4内源报告基因并评估探索新的分子生物学技术在香蕉枯萎菌上应用的可能性.
关键词： 香蕉枯萎菌4号生理小种(Foc4);比卡菌素聚酮合酶基因Bik1;基因敲除;表型分析;CRISPR/Cas9基因编辑
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旱季灌水对金菠萝产量、品质及糖酸积累的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：水分是影响果实生长发育的重要因素,水分通过影响植株生长直接或间接来调控果实品质的形成.季节性干旱严重制约菠萝植株生长发育,但旱季灌水对菠萝产量和品质的影响尚不明确.为了探明季节性干旱期菠萝产量和品质对水分输入的响应特征,以金菠萝'MD-2'为研究对象,在监测旱季实际降雨量的基础上,设计4个增加灌水量梯度水平(W120 mm、W250 mm、W3100 mm、W4150 mm)的试验,并以不灌水为对照(CK 0 mm),分析测定菠萝产量、品质指标以及糖酸组分含量.结果表明,旱季增加灌水可显著增加金菠萝果实产量、平均单果重及商品果率,其中产量最高和最低的梯度水平分别是W4和CK(W4比CK增加了45.56%);随旱季灌水量的增加,金菠萝果实的维生素C、可溶性固形物和可滴定酸度均逐渐减小,可溶性总糖和糖酸比呈现先增大后减少的趋势,其整体表现为W2>W1>CK>W3>W4,其中W2的可溶性总糖和糖酸比最高为12.94%和26.95,显著大于CK,其增幅分别为87.26%、64.6%;金菠萝果实的蔗糖含量随旱季灌水量的增加呈现一元二次曲线函数增加(P<0.05),其比例由CK的38.8%提高到W4的65.1%,整体表现为W4>W3>W1>W2>CK;而果糖和葡萄糖含量均随旱季灌水量的增加呈线性函数降低(P<0.01),二者比例的整体表现均为:CK>W2>W1>W3>W4.可见,旱季灌水促进金菠萝果实果糖和葡萄糖转化为蔗糖,且改变了其糖种类比例,进而改变了菠萝果实风味品质.随着旱季灌水量的增加,柠檬酸和奎宁酸含量均呈先增大后减小的一元二次函数关系(P<0.05),苹果酸含量呈极显著的线性函数增加(P<0.001),且旱季不同灌水量处理间,柠檬酸比例相对稳定均达到50%,而苹果酸比例仅在W4处理时显著增大,奎宁酸比例在W4处理时显著减小.综合考虑产量及果实风味品质,旱季进行灌水是非常必要的,且根据实际自然降雨量的多少,适当调整灌溉,使其总供水量保持在300 mm左右可实现雷州半岛地区菠萝果实优质高产.
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可可精油及其Pickering乳液的体外抗氧化和抑菌活性
《现代食品科技 》 2022 北大核心
摘要：为了有效的保护植物精油且控制其缓慢释放,本文以可可精油为原料,运用顶空固相微萃取质谱(HS-SPME-GC-MS)联用技术进行成分分析,通过剪切超声方法制备以OSA淀粉为固体颗粒稳定剂的可可精油Pickering乳液,并测定其抗氧化性及抑菌性.结果表明,精油中萜烯类占23.81%、酯类占20.41%,同时得到相对含量较高的组分为乙酸6.64%、2,3-丁二醇5.27%和乙酸乙酯4.64%.质量分数5%精油下乳液粒径为0.47μm,Pickering乳液可以有效延缓精油的香气释放速率.可可精油经OSA淀粉包裹制备Pickering乳液后的抗氧化活性有所提高,乳液在24 h后的DPPH·清除能力明显高于30 min时,ABTS+·清除能力在12 h达到最大值,显著高于精油.此外,可可精油及Pickering乳液对两种食源性致病菌均具有较强抑菌作用.将可可精油制备Pickering乳液后可以有效降低精油在加工过程中香气的释放,提高其贮藏稳定性、抗氧化活性及抑菌活性,这为可可精油的进一步扩大应用范围提供理论依据.
关键词： 可可精油 Pickering乳液 抗氧化性 抑菌活性
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