科研产出
单细胞转录组测序技术发展及其在甘薯中的应用
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术是在单个细胞水平通过对mRNA进行高通量测序研究其整体水平基因表达情况的一项新技术.本研究概述了 scRNA-seq技术的发展历程和创新;详细介绍了 scRNA-seq技术的单细胞捕获/分选、反转录/PCR扩增、建库测序和测序数据基础分析等步骤,以及在植物单细胞图谱、非生物胁迫响应机制、细胞分化发育、转录因子调控网络等研究中的应用;剖析了该技术在甘薯中单细胞图谱、分化、抗逆和基因方面的应用潜力;最后对该技术的应用进行了展望.
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假茄科雷尔氏菌菌株RSCM的全基因组测序及基因组比较分析
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为丰富假茄科雷尔氏菌Ralstonia pseudosolanacearum基因组数据库并探索其致病机理，以前期从南瓜上分离的菌株RSCM为研究对象，采用第二代Illumina平台与第三代PacBio平台相结合的测序技术对其进行全基因组测序，利用SMRT Link、Arrow和eggNOG等软件对测序得到的原始数据进行组装、拼接和注释，并通过比较基因组方法分析其与菌株GMI1000的差异。结果表明，菌株RSCM基因组大小约为6 000 712 bp，由3 788 542 bp的环形染色体和2 212 170 bp的环形宏质粒组成，含有5 047个编码基因，其中分别有3 579、4 240、3 171个基因获得GO、COG和KEGG数据库的注释；在菌株RSCM基因组中预测到58个tRNA、4个5S rRNA、4个16S rRNA、4个23S r RNA和4个ncRNA，含有5个前噬菌体序列和35个基因组岛。ANI分析发现研究对象与菌株GMI1000的亲缘性最近，ANI值为99.0%；基因组对比分析结果显示，与菌株GMI1000相比，菌株RSCM中存在易位、倒置、易位兼倒置的基因有571个；缺失1个Ⅱ型分泌系统的基因簇Cluster-3；且包含RipS8、RipAL、RipAP、RipAT、RipBA、RipBE、RipBM和RS＿T3E＿Hyp14八个特有的Ⅲ型效应蛋白。对RipBA效应蛋白进行鉴定分析，发现其具有1个糖基化位点、3个蛋白激酶C磷酸化位点和2个豆蔻酰化位点；RT-qPCR检测发现，在菌株RSCM侵染寄主过程中RipBA基因显著上调表达。表明菌株RSCM与菌株GMI1000的基因组存在差异，推测其可能与假茄科雷尔氏菌的寄主适应性和致病性有关。
关键词： 假茄科雷尔氏菌 全基因组测序 比较基因组分析 特异基因
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番木瓜均质胚性细胞悬浮系的建立和高效植株再生
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]提高番木瓜体细胞胚发生的同步性及其植株再生率,为番木瓜大量快繁、细胞工程和分子育种技术研发提供技术基础.[方法]以紫晖110~120 d果实的未成熟合子胚为外植体,经胚性愈伤组织诱导、液体悬浮培养和体细胞胚发生过程,建立均质胚性细胞悬浮系和高效植株再生技术体系,重点比较了不同质量浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)对胚性愈伤组织诱导、不同质量浓度6-苄基氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)+萘乙酸(1-naphthlcetic acid,NAA)组合和活性炭(activated carbon,AC)对子叶期体细胞胚萌发与生根的影响.[结果]4 mg·L-12,4-D可诱导62.86%未成熟合子胚形成胚性愈伤组织.经5个继代周期的筛选培养,可建立由单细胞和小细胞团组成的均质胚性细胞悬浮系.采用液体培养方式能诱导大量球形胚的形成,被转移至含5 g·L-1AC的半固定培养基成熟培养30 d后,可获得大量子叶期体细胞胚.在含0.4 mg·L-16-BA+0.02 mg·L-1 NAA的萌发培养基中体细胞胚萌发率为97.58%,胚根端愈伤化比率为95.48%,补充5 g·L-1 AC后可获得92.62%体细胞胚同步萌发和生根,并显著降低愈伤化比率至33.10%;在不添加任何植物生长调节剂、仅含5 g·L-1 AC的成熟培养基中,体细胞胚同步萌发和生根率为88.33%,愈伤化比率降低至11.67%.正常萌发生根的体细胞胚在含0.1 mg·L-16-BA+2 mg·L-1吲哚丁酸(3-Indolebutyric acid,IBA)+10 g·L-1 AC的再生培养基中可获得81.36%的植株再生率.[结论]以紫晖110~120 d未成熟合子胚为外植体,最佳的胚性愈伤组织诱导培养基为1/2 MS培养基+4 mg·L-12,4-D+400 mg·L-1谷氨酰胺+60 g·L-1蔗糖.最优体细胞胚发生方案为胚性细胞悬浮系(embryogenic cell system,ECS)经液体培养方式诱导球形胚形成,在含1/2 MS盐+MS维生素+50 mg·L-1肌醇+400 mg·L-1谷氨酰胺+30 g·L-1蔗糖+5 g·L-1 AC的培养基中促进体细胞胚的成熟及后续的同步萌发和生根,可有效缓解胚根端愈伤化现象.
关键词： 番木瓜 未成熟合子胚 胚性细胞悬浮系 体细胞胚发生 植株再生
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不同提取工艺淮山多糖的理化性质及抗氧化活性分析
《现代食品科技 》 2023 北大核心
摘要：该研究以广东淮山为原料,通过单因素和响应面试验得到酶解-超声辅助提取淮山多糖(CYP-UE)的最优提取工艺条件,并比较了其与热水浸提、超声提取、酶解提取的淮山多糖的单糖组成、分子量等理化性质和抗氧化活性的差异.结果表明:酶解-超声提取淮山多糖的最优工艺条件为纤维素酶8000 U/g,果胶酶4000 U/g,木瓜蛋白酶8000 U/g,酶解温度60℃,酶解时间90 min,超声温度63℃,超声时间48 min,超声功率234 W,多糖得率为15.26%;4种多糖中CYP-UE的得率最高,且还原糖含量最高(29.88%);4种多糖分子量分布为4.50~10.20 ku,主要由葡萄糖、半乳糖醛酸和半乳糖构成,其中CYP-UE的分子量最小,并含有最高占比96.48%的葡萄糖;4 种多糖均呈现多糖的特征吸收峰;4 种多糖均有较好的溶液稳定性和较高的溶解度;4 种多糖均具有不同程度的抗氧化活性,其中CYP-UE的铁离子还原能力(17.08 μmol FeE/g DW)和ABTS+自由基清除能力(IC50=2.42 mg/mL)显著强于其它3种多糖.由此表明,酶解-超声辅助法可用于制备高得率高活性的淮山多糖.
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香茅醛对金黄色葡萄球菌的抑制作用
《现代食品科技 》 2023 北大核心
摘要：该研究探讨香茅醛(Citronellal,CIT)对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)的抑菌作用.采用微量肉汤稀释法及时间-杀菌曲线确定了CIT对S.aureus的抑菌活性.CIT对S.aureus最小抑菌浓度(MIC)及最小杀菌浓度(MBC)均为0.80 mg/mL,且具有快速杀菌作用,1.60 mg/mL的CIT处理0.5 h后,S.aureus活菌数从5.65 log CFU/mL下降到0.00.经CIT处理后,S.aureus胞外K+浓度显著升高至2.63 mg/L,碘化丙啶(PI)荧光强度与对照相比升高5326.83 A.U.,表明CIT会影响细胞膜通透性,导致胞内小分子及大分子物质泄出.扫描电镜观察下发现,高浓度CIT能严重破坏S.aureus细胞形态及结构.此外,通过紫外可见光光谱发现,CIT在加入S.aureus的DNA后,吸收峰发生明显的增色效应,与对照组相比最大差值为0.45 A.U.,表明CIT可能通过沟槽结合与DNA相互作用,干扰DNA的正常生物功能,抑制细胞生长.综上所述,CIT可作为S.aureus生长的天然高效抑菌剂,并通过破坏细胞膜完整性及影响DNA结构,干扰细菌细胞的正常生理活动来发挥抑菌作用.该研究为CIT在食品工业中的应用提供理论基础.
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墨兰CsAP1-A基因克隆及表达分析
《广东农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]AP1 基因在植物的花器官发育和开花调控中发挥重要作用,对墨兰AP1 基因进行克隆与表达分析可为研究其在墨兰花发育和开花调控中的作用提供前期基础.[方法]以墨兰品种'小香'为材料,克隆到 1 个AP1 基因,命名为CsAP1-A.通过生物信息学分析其基因结构、蛋白结构域和进化关系,利用RT-qPCR方法分别检测CsAP1-A在墨兰不同器官、不同花发育阶段和不同花组织部位的表达情况;通过转录组测序分析CsAP1-A在 5 个不同花型墨兰品种花组织部位的表达情况;通过蛋白互作预测软件分析CsAP1-A与其他蛋白的互作关系.[结果]CsAP1-A基因编码区为 744 bp,编码 248 个氨基酸,含有高度保守的MADS-box和K-box结构域,符合MADS-box转录因子家族特征.CsAP1-A与其他兰科植物AP1 蛋白相似性较高,其中与春兰AP1/FUL3(APY18447.1)和蕙兰MADS1(AGE15496.1)的同源性最高.RT-qPCR分析结果表明,CsAP1-A在墨兰不同器官中均有表达,在花中表达量最高,且集中在花芽分化初期(S1)高表达.在不同花型的墨兰品种中,CsAP1-A在WT(普通型)、MPV(重瓣花型)、LaPV(花瓣唇瓣化花型)和NLV(唇瓣萼片化花型)4 种花型的合蕊柱中表达量均最高,而在萼片中表达量最低;在合蕊柱异常发育的MPV中,CsAP1-A在合蕊柱的表达量显著提高,而在花瓣蕊柱化的梅瓣花型(GPV)中整体表达量最高,且表达区域从合蕊柱扩展到花瓣.蛋白互作预测CsAP1-A蛋白可与MADS1、MADS6、MADS47、MADS8 等 10 个蛋白存在互作关系.[结论]墨兰CsAP1-A的基因结构、进化关系、时空表达情况和蛋白互作预测可为墨兰花发育的研究提供理论依据,对进一步揭示CsAP1-A基因在墨兰成花过程中的作用奠定基础.
关键词： 墨兰 CsAP1-A基因 生物信息学 表达分析 花器官发育
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双香豆素诱导斜纹夜蛾卵巢细胞程序性死亡的机理研究
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探索双香豆素(dicoumarin,DIC)抑制斜纹夜蛾Spodoptera litura卵巢细胞SL-221增殖及作用机制,首先,采用CCK-8法测定双香豆素等21个酚类化合物对SL-221细胞的毒性;其次,通过倒置显微镜观察4μg/mL双香豆素处理细胞48 h后其形态变化,并结合流式细胞术研究双香豆素对SL-221的细胞周期、线粒体膜电位及凋亡的影响;最后,通过实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)探索磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,TOR)营养信号通路的下游关键基因的表达变化.结果表明,21个酚类化合物中双香豆素对SI--221细胞的增殖抑制活性最显著,且呈现明显的浓度依赖性,其48 h的IC50为0.85 μg/mL,对细胞的增殖抑制活性是阳性对照印楝素(IC50为7.20 μg/mL)的8.47倍.4 μg/mL双香豆素处理SL-221细胞48 h后,显微镜下可见细胞肿胀、膜破裂及大量凋亡小体;流式细胞术分析发现,双香豆素处理48 h,SL-221的细胞周期被阻滞在G2/M期,同时线粒体膜电位相比0 h下降99.62%,细胞凋亡,且凋亡率与处理时间呈正相关.RT-qPCR检测发现,双香豆素可显著下调营养信号通路(PI3K/TOR)上的关键基因SL-PI 3K和SL-TOR的表达,同时诱导自噬标志基因SL-Atg8及凋亡指示基因SL-Cytochrome C和SL-P53上调表达,且抑制抗凋亡基因SL-Bcl-2的表达.综上,双香豆素对斜纹夜蛾卵巢细胞具有优异的抑制增殖活性,同时阻断细胞周期并通过抑制营养信号途径(PI3K/TOR)诱导细胞程序性死亡,该化合物具备开发成为新型植物源杀虫剂的潜力.
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1-21日龄黄羽肉鸡碘需要量研究
《广东畜牧兽医科技 》 2023
摘要：该试验旨在通过研究饲粮不同碘添加水平对黄羽肉鸡生长性能、免疫器官指数、血液T3、T4含量及T3/T4比值的影响，以确定1-21日龄黄羽肉鸡饲粮碘适宜添加水平。试验选取1日龄健康、发育良好的快速型岭南黄羽肉鸡公雏1 440只，随机分成6个处理组，每个处理组6个重复，每重复40只。各处理组在基础饲粮上分别添加不同剂量的Ca（IO3）2，使饲粮碘添加水平分别为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mg/kg。结果表明：饲粮碘添加水平对试验鸡平均日增重、平均日采食量、料重比均无显著影响（P＞0.05）。采用单斜率折线分析，以平均日增重为评价指标，确定饲粮碘适宜添加水平为0.80 mg/kg。饲粮不同碘添加水平对试验鸡免疫器官指数、血液中T3、T4含量及T3/T4的比值均无显著影响。综上所述，1—21日龄快速型黄羽肉鸡公鸡玉米-豆粕型饲粮的适宜碘添加水平为0.80 mg/kg，即饲粮碘最适宜水平为0.91 mg/kg。
关键词： 黄羽肉鸡 碘 需要量 生长性能 免疫器官指数 T3和T4浓度
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