科研产出
青海草原毛虫雌雄成虫翅的感器种类与分布
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：青海草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)是高山草甸上的重大害虫之一，雄成虫具有飞行能力能够扩散危害。本研究利用扫描电子显微镜观察青海草原毛虫雌雄成虫翅的感器种类和形态结构，旨在明确青海草原毛虫雌雄成虫翅的感器种类及分布特征并推测各感器的功能。结果表明：青海草原毛虫雌雄成虫翅共发现7种感器，分别是毛形感器(I型、II型、III型和IV型)、刺形感器(I型和II型)、舌形感器、叉形感器、锥形感器、指形感器、水滴形感器。其中，毛形感器数量最多，分布较广泛。本研究基于前人对其他昆虫各组织的感器研究，对青海草原毛虫雌雄成虫翅感器的超微结构进行分析并推测其功能，这将为青海草原毛虫的形态学、飞行能力及寻找防治靶标奠定基础。
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燕麦镰刀菌HY-041除草机理的初步研究
《安徽农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了明确燕麦镰刀菌（Fusarium avenaceum）HY-041侵染野燕麦（Avena fatua L.）的作用机理，探究HY-041菌株对野燕麦（A.fatuaL.）植株生理生化指标的影响，为将燕麦镰刀菌（F.avenaceum）开发成生物除草剂奠定理论基础，本研究通过电镜扫描技术观察生防菌株HY-041对野燕麦的侵染过程，并通过对接种HY-041菌株的野燕麦植株内MDA、SOD、CAT、POD活性及可溶性蛋白含量的测定，明确HY-041防除野燕麦的作用途径。结果表明：HY-041菌株接种于野燕麦植株后，杂草植株内的丙二醛（MDA）含量逐渐升高，过氧化保护酶系，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性整体呈现出先上升后下降的趋势。接种后可溶性蛋白质含量先上升后下降，于接种后第6天开始降解可溶性蛋白，降低植物抗氧化性。扫描电镜观察发现HY-041菌株的菌丝通过气孔侵入叶片组织，并在组织中寄生繁殖产孢，逐渐破坏组织，同时叶片表面开始失绿并伴随着病斑的形成，最终导致植株不能进行光合作用而死亡。通过电镜扫描明确了燕麦镰刀菌HY-041对野燕麦的侵染过程，并通过生理生化指标的测定，明确了菌株HY-041对野燕麦生长的抑制途径，为燕麦镰刀菌在生物除草方面的应用奠定了理论基础。
关键词： 燕麦镰刀菌 野燕麦 电镜扫描 生理生化指标 除草机理
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StWIP2基因调控马铃薯对晚疫病的抗性
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：伤害诱导蛋白（wound-induced proteins,WIPs）在植物应答病原菌侵染的防御反应中发挥了重要作用。本研究从马铃薯（Solanum tuberosum）'青薯9号'中克隆了StWIP2基因（GenBank No.NM＿001288699.1），并对StWIP2基因进行生物信息学分析，同时构建StWIP2基因过表达载体和沉默载体，运用反向遗传学手段对StWIP2基因在与晚疫病互作中的功能进行鉴定。生物信息学分析发现，StWIP2基因的CDS全长为636 bp，共编码211个氨基酸。qPCR分析发现，StWIP2基因在'春薯5号'中表达量最高，在二倍体马铃薯DM中表达量最低。在水杨酸（salicylic acid,SA）、脱落酸（abscisic acid,ABA）、茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）和晚疫病菌胁迫处理下，StWIP2基因均受到调控。过表达StWIP2能够提高植株H2O2和丙二醛（malondialdehyde,MDA）的含量、抗氧化酶的活性及相关防卫基因病程相关蛋白1（pathogenesis related protein 1,StPR1）、StPR5和乙烯响应因子（ethylene responsive factor 1,StERF1）的表达水平来推迟植株发病的时间，提高植株对晚疫病的抗性水平。沉默StWIP2基因后，植株H2O2和MDA的含量降低，抗氧化酶活性降低；防卫基因植物防御素基因1.2 （plant defensin gene 1.2,PDF1.2）、StERF1、过氧化物酶基因（peroxidase,StPOD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase,StPAL）的表达量降低，StPR1和StPR5的表达受到抑制，植株对晚疫病的抗性水平下降。上述结果表明，StWIP2基因在与晚疫病互作的过程中起到正调控的作用，StWIP2基因可以作为马铃薯抗病育种的候选基因资源加以利用。
关键词： 马铃薯 致病疫霉 伤害诱导蛋白基因(StWIP2) 抗病性鉴定 抗氧化酶
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梨星毛虫幼虫转录组及SSR位点分析
《安徽农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨SSR位点分布特征，进而为开发、丰富新型EST-SSR分子标记奠定基础，采用Illumina HiSeqTM2000通量测序平台对梨星毛虫幼虫进行转录组测序，在此基础上筛选其微卫星位点并分析分布特征。结果显示，梨星毛虫幼虫转录组测序共获得52671条转录本，21432条unigenes,COG、GO注释和KEGG通路数据库中unigenes注释占主导地位的分别是一般功能预测、细胞进程、运输和分解代谢。8 288个微卫星位点分布于5 832条unigenes中，SSR重复类型主要为单核苷酸和二核苷酸重复，单核苷酸重复中最主要的基元类型是（A/T）n，占总SSR位点77.94%,(AC/GT)n为二核苷酸重复的优势基元，占总SSR位点数的2.38%，且每个母本（maternal blood）序列中SSR数目随着碱基重复类型的增加而减小，成反比出现。分析各类型的转录芯片数量占比，SSR二核苷酸重复类型的4个基序的转录芯片数量占比最大（48.03%），其中AT/AT的数量最大（228条）。研究结果实现了基于转录组数据成功筛选出梨星毛虫幼虫微卫星位点，为梨星毛虫的遗传多样性分析、基因挖掘等提供研究基础。
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对藜高致病活性链格孢菌DT-DYLC的液体发酵培养基优化
《西北农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以链格孢菌(Alternaria alternata)DT-DYLC为研究对象,以生物量和孢子量(OD 600nm)为响应值,采用单因素试验和Plackett-Burman试验及响应面试验对其发酵培养基进行优化.结果表明,察氏固体培养基7 d时的菌落直径为73.1 mm,菌丝质量达0.049 g,均显著高于其他培养基.通过Plackett-Burman试验筛选出无机盐为影响孢子量的主要因素.运用响应面分析确定最优发酵培养基为:蔗糖68.853 g/L,NaNO311.41 g/L、K2 HPO45.523 g/L、KCl 1.405 g/L、MgSO4·7H2 O 1.874 g/L、FeSO40.0375 g/L.在此条件下,孢子量达到3.4*107 CFU/mL,是优化前的2.72倍.优化培养基可用于液体发酵工厂化生产.
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紫外突变型盐单胞菌株的基因突变位点与四氢嘧啶高产的分子变异机制
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用紫外诱变获得的一株高产四氢嘧啶(ectoine)的突变型坎帕尼亚盐单胞菌(Halomonas campaniensis) G9-72，其突变位点、分子变异和高产四氢嘧啶的机制未知。【目的】探讨野生型菌株XH26与突变菌株G9-72的突变位点与分子遗传变异机制，明确四氢嘧啶积聚量暴发的可能原因。【方法】采用PacBio Sequel II平台进行全基因组测序，分析突变菌株的突变基因位点，结合氨基酸代谢通路分析突变基因与四氢嘧啶合成代谢的关联性，并进行RT-PCR验证。【结果】全基因组测序结果显示野生菌株XH26的基因组4.11 Mb，编码基因3 927个。突变菌株G9-72的基因组存在35个突变位点，包括18个单核苷酸多态性突变、14个插入突变和3个缺失突变。代谢通路的关联分析显示：突变基因argF、coaBC和livH分别编码鸟氨酸氨甲酰基转移酶(NCBI数据库蛋白ArgF相似度100.00%)、磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶(蛋白CoaBC相似度99.28%)和支链氨基酸ABC转运体渗透酶(与蛋白LivH相似度96.27%)，分别参与延胡索酸、柠檬酸的合成以及增加支链氨基酸的吸收转运。上游代谢物的流量增加可能是突变菌株四氢嘧啶积聚量暴发的关键原因。RT-PCR验证四氢嘧啶代谢通路相关的20个基因，转录表达水平与预期分析相一致。【结论】突变基因argF、coaBC和livH的过表达增强四氢嘧啶合成的代谢流，与突变菌株四氢嘧啶积聚量的暴发有关，此为后续突变菌株酶分子的反应机制研究和发酵生产提供参考依据。
关键词： 盐单胞菌 紫外诱变 突变基因 比较基因组学 四氢嘧啶
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ICARDA引进小麦种质苗期的抗旱性鉴定及SNP关联分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以引进国际干旱地区农业研究中心(ICARDA)的159份小麦为研究对象,在苗期用20%PEG-6000模拟干旱条件进行处理,以正常营养液作为对照,分析干旱环境对7个苗期相关生理性状(丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、相对电导率、过氧化物酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和叶绿素含量)的影响,进行相关性分析,并结合55K SNP芯片对159份小麦的苗期抗旱相关生理性状进行关联分析。研究结果表明,干旱处理后,其体内脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈现上升趋势,其余性状则并未表现出一致的上升或下降。相关性分析表明,在正常处理条件下,丙二醛含量与过氧化物酶活性呈显著正相关,和脯氨酸含量呈极显著负相关;过氧化物酶活性和可溶性糖含量呈极显著负相关。在干旱胁迫处理条件下,可溶性糖含量与丙二醛含量呈极显著正相关,与相对电导率呈显著正相关;叶绿素含量与可溶性糖含量呈极显著正相关,与脯氨酸含量呈显著负相关。关联分析结果显示,利用24,151个SNP标记位点结合苗期相关生理性状在P≤0.001水平下共定位到311个抗旱相关标记,分布于小麦的21条染色体上,贡献率为7.13%～21.11%。2种处理下检测到8个稳定位点,分别位于1B、2B和6A染色体上,贡献率为7.85%～14.58%。检测到1个多效应位点,同时关联了超氧化物歧化酶活性和可溶性糖含量2个性状,位于3D染色体上,贡献率为7.95%～8.69%。检测到4个显著位点与相对电导率、过氧化物酶活性、叶绿素含量的抗旱系数和干旱处理下的相对电导率、过氧化物酶活性、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性等性状相关联,分别位于2D、3A和4A染色体上,贡献率为7.61%～14.74%。
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红果枸杞和黄果枸杞广泛靶向代谢组学分析
《食品工业科技 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了深入分析红果枸杞和黄果枸杞之间的差异代谢物及代谢途径，本研究采用超高效液相色谱-串联高分辨质谱联用广泛靶向代谢组学，分析两种枸杞的差异代谢物及主要代谢途径。通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、聚类分析等多元统计学方法，在差异倍数≥2或≤0.5、变量重要投影值≥1、P<0.05的条件下，正离子模式下检测出红果枸杞和黄果枸杞中差异代谢物共202种（上调148、下调54），负离子模式下检测出240种差异代谢物（上调183、下调57）。进一步通过KEGG富集，发现差异代谢物主要集中在次生代谢物、色氨酸、硫代葡萄糖苷、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸以及黄酮类生物合成等途径。结果显示，黄果枸杞与红果枸杞相比，差异代谢物主要是黄酮、生物碱、酚酸类、氨基酸及其衍生物，且以上调为主，这可能与色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和黄酮类生物合成途径相关，这些代谢物与黄果枸杞的生长发育、抗病性及营养价值方面都具有相关性。本研究通过红果枸杞和黄果枸杞广泛靶向代谢组学分析，旨在为两种枸杞的营养价值提供参考，为后续枸杞相关产品加工提供理论基础。
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蚕豆VfNHX1基因克隆及初步功能验证
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】探究蚕豆（Vicia faba L.）VfNHX1基因在响应盐胁迫过程中的作用。【方法】通过3′和5′RACE方法，从蚕豆中克隆了1个Na+/H+逆向转运蛋白编码基因VfNHX1，并对其进行了生物信息学分析、亚细胞定位、盐胁迫下的表达分析和初步功能验证。【结果】（1）该基因全长2 255 bp,CDS编码区长1 629 bp，编码542个氨基酸；（2）生物信息学分析显示，该蛋白有10个跨膜区，不具有信号肽，是一个结构稳定的膜蛋白，且包含1个NHX蛋白家族特有的Na-H Exchanger结构域；亚细胞定位分析显示VfNHX1定位在液泡膜上；（3）实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析显示，在NaCl处理后，叶片中VfNHX1表达量呈现先降低后升高，随即又下降的变化趋势，且在12 h时达最高值；根中VfNHX1表达量先降低后升高，在48 h时表达量显著升高（P<0.01）;(4)酵母生长试验结果表明，VfNHX1可以提高盐敏感酵母突变体AXT4K对高盐的耐受能力。【结论】VfNHX1基因能够响应盐胁迫，是蚕豆潜在抗盐功能基因。
关键词： 蚕豆 Na+/H+逆向转运蛋白 基因克隆 盐胁迫 功能验证
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一株嗜碱盐单胞菌ZB109的生长特性及四氢嘧啶发酵条件的优化
《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【背景】西藏扎布耶盐碱湖水体富含高浓度CO32-、HCO3-和Na+，可能栖息具有潜在应用价值的盐单胞菌（Halomonas sp.）菌株。【目的】筛选积聚相容溶质四氢嘧啶的盐单胞菌菌株，并分析四氢嘧啶积聚的影响因素和最优发酵条件。【方法】采用Horikoshi-I培养基分离扎布耶盐碱湖水样中嗜碱盐且能高效积聚四氢嘧啶的盐单胞菌株，并明确生理生化特性和分类学地位。基于单因素条件、Plackett-Burman、Box-Behnken试验和HPLC检测，分析菌株胞内四氢嘧啶积聚量的关键影响因素并优化其发酵条件。【结果】筛选获得扎布耶盐碱湖盐单胞菌共计10株（分属5个种），优势种是嗜碱盐单胞菌（H. alkaliphila,4株，占40%）。H. alkaliphila ZB109的最佳生长盐度范围为0.5-2.5mol/L，最适生长pH值8.0-10.0，四氢嘧啶的初始积聚量为303.62mg/L。菌株ZB109的菌落圆形，边缘光滑，呈黄色，革兰氏染色阴性，显微形态呈短杆状、周身纤毛。NaCl、Mg2+和底物L-谷氨酸钠浓度是菌株ZB109积聚四氢嘧啶的关键影响因素。采用响应面法优化培养条件，菌株ZB109单批次摇瓶发酵48 h的四氢嘧啶积聚量可达696.313 mg/L。【结论】菌株ZB109兼具耐盐和耐碱的生长特性，相较于其他分离盐单胞菌分离株，四氢嘧啶的积聚潜力更大，可为后续四氢嘧啶的大规模发酵生产提供良好的菌种种质资源。
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