科研产出
抗虫转基因水稻及其杂交水稻对土壤微生物群落多样性与组成的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性。对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容。本研究基于细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了田间试验中抗虫转基因水稻‘MFB’及其转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’与非转基因常规水稻‘闽恢3301’及杂交水稻‘天优华占’的土壤微生物群落多样性与组成的差异,并得出以下结果。首先,与两个非转基因水稻品种相比,抗虫转基因水稻及转基因杂交水稻均能显著增产（P＜0.05）。同时,高通量测序结果表明,除水稻成熟期的土壤真菌群落外,与‘闽恢3301’相比‘MFB’的土壤细菌或真菌群落的α-多样性指数Chao1、Observed＿species和Shannon均有所提高,且分别在水稻成熟期或分蘖期达到显著性水平（P＜0.05）;水稻齐穗期转基因杂交水稻‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤细菌及真菌群落的多样性指数Shannon均介于‘MFB’与‘天优华占’之间;微生物群落β-多样性分析结果表明,本田间试验中不同品种水稻土壤细菌或真菌的群落组成均没有显著差异。但与‘闽恢3301’相比,稻田土壤细菌中丰度最高的变形菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显增加,且在水稻分蘖期及成熟期达显著水平（P＜0.05）,而土壤真菌中丰度最高的子囊菌门的相对丰度在‘MFB’土壤中明显减少,且在水稻分蘖期及齐穗期差异显著（P＜0.05）;水稻齐穗期‘闽丰A/MFB’‘天丰A/MFB’和‘谷丰A/MFB’的土壤变形菌门或子囊菌门的相对丰度也均介于‘MFB’与‘天优华占’之间。此外,通过对微生物群落的功能组成预测可见,随水稻生长,‘MFB’与‘闽恢3301’的土壤细菌群落功能组成间差异存在增大的趋势。综上所述,本研究田间试验中,抗虫转基因水稻及其转基因杂交水稻在增产的同时提高了稻田土壤细菌或真菌群落的多样性,改变了主要细菌或真菌种类的相对丰度,但对细菌或真菌的群落及功能组成的影响不显著。
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绿鳍马面鲀雌雄性腺转录组比较分析
《渔业科学进展 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探明绿鳍马面鲀(Thamnaconusseptentrionalis)性腺发育相关基因表达特征，优化亲本生殖调控技术，本研究对绿鳍马面鲀雌雄亲体的精巢和卵巢进行了转录组测序分析，经de novo拼装，最终获得119 219个单基因(unigene),N50长度为1 255 bp。在NR、NT、KO、Swiss Prot、PFAM、GO及KOG数据库分别注释到24 009、35 057、18 453、26 971、30 294、11 420和21 613个unigene。绿鳍马面鲀精巢和卵巢转录组中存在18 954个差异表达基因(DEG)，相对于精巢，在卵巢中上调表达的基因有11 265个，下调表达的有7 689个。选取bmp2、sox3、figla、hsd17b1、cyp19a、cyp17、foxl2、star和amh 9个DEGs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证，结果显示，qRT-PCR结果与RNA-Seq分析相一致。GO和KEGG富集结果分析发现，amh、cyp17和star可能在绿鳍马面鲀雄性精子发生过程中起关键作用；bmp2、foxl2、cyp19a、figla和hsd17b1在雌性卵子发生和卵巢类固醇生成过程中发挥重要作用。本研究通过比较绿鳍马面鲀精巢和卵巢的转录组表达差异，初步阐明了精巢和卵巢的基因表达特征，为进一步研究绿鳍马面鲀的性腺发育机制奠定了基础。
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桃镁离子转运蛋白MGT基因家族鉴定与表达分析
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究桃树镁离子转运蛋白(Magnesium Transporters,MGT)家族基因在镁离子运输中所起的作用,全基因组鉴定、分析了桃树MGT家族成员(PpMGT),并研究外源施镁对PpMGT基因表达的影响.通过同源比对、保守位点分析鉴定获得了 8个PpMGT,在Chr1、Chr3、Chr6、Chr8染色体上不均匀分布.系统发育研究表明植物MGT家族可分为5个分支,各分支成员数存在差异.基因和蛋白结构分析发现PpMGT含有4~13个外显子,蛋白中存在10个保守基序,启动子上游分布有不同数量的胁迫响应、转录调控、节律调控、激素响应和发育调控元件.PpMGT在桃树花、果、叶、根器官均有表达且具有组织表达特异性.桃树外源喷施MgCl224h后,检测到PpMGT转录表达变化.喷施镁使叶片、果皮出现不同的差异表达基因类群,均涉及光合途径.研究发现PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8与喷镁后光系统Ⅱ捕光叶绿素a/b蛋白复合体基因表达变化正相关.异源表达 PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8可补偿Mg2+转运缺陷突变株MM281(鼠伤寒沙门氏菌突变株)生长缺陷,表明PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8具有镁离子转运功能.根据序列特征、表达模式及外源镁喷施结果,推测PpMGT可能具有功能分化,通过协同作用调节桃树镁转运,PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8的表达变化可能与外源镁摄入和利用相关.
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基于门控循环单元的基质栽培黄瓜结果期蒸散量预测模型
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】实时、准确地预测基质栽培黄瓜结果期蒸散量，指导基质栽培黄瓜灌溉。【方法】通过传感器实时获取黄瓜结果期的温室小气候环境数据，用称量法测量黄瓜蒸散量，以移栽时间、空气温度、空气相对湿度、光照强度及前5天的日均灌溉量为输入变量，利用BP神经网络（Back propagation neural network, BPNN）、卷积神经网络（Convolutional neural networks, CNN）、长短期记忆网络（Long short-term memory, LSTM）和门控循环单元（Gated recurrent unit, GRU）分别建立基质栽培黄瓜蒸散量预测模型，比较不同模型的预测效果，模型数据集的时间间隔设为20 min。【结果】相较于BPNN、CNN及LSTM模型，GRU模型的预测效果最好，其决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）分别为0.857 7、2.327 9 g和1.674 4 g。当实测的黄瓜每日实时累积蒸散量超过50 g时，GRU模型预测的黄瓜每日实时累积蒸散量与实测每日实时累积蒸散量之间的相对误差最小，在0.11%～10.01%。【结论】基于GRU的基质栽培黄瓜结果期蒸散量预测模型预测效果最好，可为基质栽培黄瓜的灌溉系统提供参考。
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喷施不同浓度海藻叶面肥对茶叶产量和品质的影响
《茶叶科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究不同浓度的海藻叶面肥(Organic-based biostimulant formulas,OBFs)喷施下茶青产量和品质的变化,为红壤区茶树高产优质栽培提供理论指导.在常规施肥的基础上,以不喷施OBFs为对照(T0),在茶园设置 5 个OBFs叶面肥喷施体积分数 0.33%、0.66%、0.99%、1.32%、1.65%,分别记为T1、T2、T3、T4、T5,研究喷施不同浓度OBFs对茶树嫩叶吸收养分、以及茶产量与品质的影响.结果表明,喷施OBFs可以改善茶树农艺性状、促进嫩叶吸收养分和增产提质.与 T0 相比,T1、T2、T3、T4、T5 处理茶青产量分别增加 1.4、1.4、1.3、2.1、2.4 倍(P<0.05).随着 OBFs 喷施浓度增加,茶青总生物碱、咖啡碱和氨基酸的含量先升后降.与T0 相比,T1 和T2 处理茶青总生物碱分别增加 9.6%和 9.3%,咖啡碱分别增加 9.3%和 11.4%,氨基酸含量分别增加 5.0%和 12.4%(P<0.05).此外,T1 和 T2 处理下茶青氮含量分别增加 5.5%和 6.1%,磷含量分别增加 19.9%和 13.3%,钾含量分别增加 20.9%和 10.0%;T1 处理下茶青硅含量增加 14.8%(P<0.05).茶青产量与芽头密度、百芽重、节间长、叶面积、叶绿素含量均显著正相关;茶青咖啡碱、总生物碱与茶青氮、磷、钾和硅含量呈显著正相关,茶青非必需氨基酸、必需氨基酸含量与茶青氮、磷、钾含量均有显著的正相关关系.综上所述,喷施 OBFs 可以提高茶青产量,其中以喷施 1.65%OBFs 茶青产量较高,喷施 0.33%、0.66%OBFs可以提高茶树嫩叶氮、磷、钾和硅元素的含量,改善茶树农艺性状,实现茶青产量和品质的双提升.
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外源褪黑素对新白8号枇杷果实日灼和果皮解剖结构的影响
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究外源褪黑素对高温胁迫下枇杷果皮细胞结构的影响，探讨外源褪黑素缓解高温胁迫对枇杷果实日灼发生的影响，为防控技术研发提供依据。【方法】以4个浓度外源褪黑素喷施新白8号果实，观察比较40℃高温胁迫处理60 min内果实日灼发生差异，筛选最佳外源褪黑素浓度；进一步观察比较喷施清水（对照）和最佳浓度外源褪黑素在40℃高温胁迫处理0、10、30 min时，果皮显微结构与超微结构的差异变化。【结果】高温胁迫30 min时，150μmol·L-1外源褪黑素处理的果实开始出现日灼病斑，比喷施清水（对照）果实日灼病斑出现时间延迟20 min，且日灼症状最轻、病果率及病害等级最低，是最佳浓度。显微和超微结构观察结果表明，高温胁迫处理10 min时，清水处理的枇杷果皮细胞角质层、表皮层、亚表皮层厚度均减小，角质层部分褶皱，表皮细胞部分断裂、变形，亚表皮层细胞变为长椭圆形或纺锤形、细胞壁厚度增加了63.46%;150μmol·L-1外源褪黑素处理的果皮角质层平整、薄厚均匀，细胞形状基本不变，亚表皮细胞壁厚度增加了42.60%；高温胁迫处理30 min时，清水处理的果皮细胞角质层变薄、褶皱明显且数量变多，表皮细胞严重变形，亚表皮细胞呈不规则形、出现较大空腔、细胞壁厚度增加了84.62%,150μmol·L-1外源褪黑素处理的果皮细胞角质层个别区域变薄、褶皱变形，少数表皮细胞破裂，亚表皮层少数空腔、细胞壁厚度增加了65.74%。【结论】喷施浓度为150μmol·L-1外源褪黑素可降低枇杷果实日灼病果率及病害等级，延缓枇杷果实日灼的发生，缓解高温胁迫对果皮组织结构的伤害。
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福红李三个成熟阶段果实营养品质与香气特征分析
《核农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确福红李果实成熟期营养品质与香气特征，本研究采用高效液相色谱仪（HPLC）和气相色谱离子迁移谱联用仪（GC-IMS）分析了福红李三个成熟阶段果肉中糖类、有机酸、氨基酸和挥发性成分的组成和含量。结果表明，蔗糖是福红李中的主要糖类，占可溶性糖总量高达49.28%，其次是葡萄糖和果糖；苹果酸是主要的有机酸，占有机酸总量高达88.76%，其余有机酸含量均较低；福红李可溶性糖、蔗糖含量和糖酸比随着果实成熟不断积累。福红李中9种非必需氨基酸和7种必需氨基酸含量范围分别为11.58～357.47、55.59～176.63μg·g-1，其中，在必需氨基酸中，含量最高的是亮氨酸，其次是赖氨酸和苏氨酸，含量最低的是蛋氨酸，大部分氨基酸主要在成熟后期即花后140 d和花后150 d积累得更多。福红李的主要挥发性成分是醛类、酯类和醇类等，己醛和2-己烯-1-醇峰强度较高，挥发性成分在三个成熟阶段存在差异。本研究初步分析了福红李主要品质成分及成熟阶段变化规律，可为李优质育种提供理论依据。
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禽腺病毒DAdV-3和FAdV-4双重荧光定量PCR检测方法的建立及应用
《中国兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：禽腺病毒属成员鸭腺病毒3型（duck adenovirus type 3,DAdV-3）和禽腺病毒4型（fowl adenovirus serotype-4,FAdV-4）是养殖场主要流行的病原，对养禽业造成巨大的经济损失。目前尚未见可同时快速检测这2种病原的双重荧光定量PCR检测方法，本研究基于DAdV-3 GDMM10毒株和FAdV-4 GDMZ毒株Fiber2基因序列比对及遗传进化分析，分别在Fiber2基因保守区设计特异性引物，建立了能同时鉴别临床上常见的DAdV-3和FAdV-4双重荧光定量PCR检测方法。结果表明，DAdV-3 GDMM10和FAdV-4 GDMZ Fiber2基因处于两个不同进化分支上，同源性为46.10%。建立的检测DAdV-3和FAdV-4双重荧光定量PCR方法特异性强、灵敏度高，最低可检出45拷贝/μL的DAdV-3样品和17拷贝/μL的FAdV-4样品；且检测结果可直接通过Tm值差异进行判定，简化操作时间。利用该双重荧光定量PCR方法对2022年度临床上采集的34份肝炎-心包积液疑似样品进行检测，DAdV-3和FAdV-4检出率分别为17.65%和2.94%。为进一步开展禽源DAdV-3和FAdV-4的分子流行病学及共感染致病机制奠定了基础。
关键词： 鸭腺病毒3型 禽腺病毒4型 Fiber2基因 实时定量PCR 临床检测
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基于Hsp70基因的绵羊肺炎支原体TaqMan检测方法的建立及其遗传演化分析
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：热休克蛋白70 （heat shock protein 70,Hsp70）是绵羊肺炎支原体（Mycoplasma ovipneumoniae, Movi）的重要膜蛋白，是机体内高度保守的生物分子，但在种间差异大，可作为分子生物学检测的候选靶区。为建立基于Hsp70基因的Movi通用型TaqMan实时荧光定量PCR（qPCR）检测方法，并进一步了解其遗传变异情况，本研究基于GenBank中Movi的Hsp70基因特征，设计特异性的引物及探针，建立了基于Hsp70基因的绵羊肺炎支原体qPCR检测方法。应用建立的检测方法对88份山羊鼻拭子样品及43份疑似羊支原体性肺炎（Mycoplasmal pneumonia of sheep and goats, MPSG）病料进行检测。将检测结果为Movi阳性的肺组织样品进行分离鉴定，并对分离株Hsp70基因进行序列分析。结果显示，建立的qPCR检测方法其相关系数为1.00,扩增效率为96.0%,斜率为-3.411,Y轴截距为37.29。特异性强，与丝状支原体山羊亚种（Mycoplasma mycoides subsp.capri, Mmc）、山羊支原体山羊肺炎亚种（Mycoplasma capricolum subsp.capripneumoniae, Mccp）、莱氏无胆甾原体（Acholeplasmalaidlawii, AL）、无乳支原体（Mycoplasma agalactiae, Maga）、伪结核棒状杆菌（Corynebacterium pseudotuberculosis, CP）、羊口疮病毒（orf virus, ORFV）、牛支原体（Mycoplasma bovis, Mb）等牛羊常见病原均无交叉反应；敏感性高，最低检测限为5.72 copies·μL-1;重复性优，组内变异系数和组间变异系数均小于1.00%。6株Movi分离株Hsp70基因全长均为1 818 bp,与其它Movi参考株核苷酸和氨基酸同源性分别为96.0%～99.4%和98.0%～100.0%;进一步分析发现，山羊源Movi均比绵羊源多1个N-糖基化位点。遗传演化分析表明，其均处于ClusterⅠA亚分支（均为山羊源）。综上，本研究建立了特异性强、敏感性高、重复性优的基于Hsp70基因的Movi的qPCR检测方法。序列分析发现，不同来源Movi的Hsp70基因核苷酸同源性高；遗传演化分析证实，Movi福建株与山羊源分离株遗传关系较近。本研究不仅为Movi临床诊断提供了技术支持，更为进一步了解Movi遗传演化规律提供参考。
关键词： 绵羊肺炎支原体 Hsp70基因 TaqMan实时荧光定量PCR方法 序列分析
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兔促性腺激素抑制激素受体基因NPFFR1的克隆及其在HPT轴的表达分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：神经肽FF受体1 （neuropeptide FF receptor 1, NPFFR1）是促性腺激素抑制激素（gonadotropininhibitory hormone, GnIH）的主要受体，在调控动物生殖生理方面起着重要作用。为了解NPFFR1基因的功能，本研究以闽西南黑兔（Oryctolagus cuniculus）为研究对象，采用cDNA末端快速克隆（rapid amplification of cDNA ends, RACE）技术克隆了NPFFR1基因（GenBank No. OP791886），并对其进行了生物信息学和时空表达谱分析；此外，公兔腹腔注射0、0.5、5和50μg GnIH多肽，利用q PCR方法检测下丘脑-垂体-睾丸（hypothalamic-pituitary-testicular, HPT）轴中NPFFR1基因的表达水平。生物信息学分析表明，兔NPFFR1全长3 712 bp，编码432个氨基酸；其翻译的蛋白由α螺旋、无规卷曲和β折叠组成，是镶嵌于质膜的7次跨膜蛋白，与高原鼠兔（Ochotona curzoniae）和北美鼠兔（Ochotona princeps） NPFFR1高度同源。qPCR结果表明，NPFFR1基因在HPT轴中均有表达，在下丘脑的表达量显著高于垂体和睾丸（P＜0.05）。出生后，90日龄兔下丘脑NPFFR1基因表达量显著低于11、30、60和150日龄（P＜0.05）,30和120日龄兔垂体NPFFR1基因表达量显著低于11和90日龄（P＜0.05）,30日龄兔睾丸NPFFR1基因表达量显著低于11和90日龄。兔腹腔注射5～50μg GnIH多肽后，下丘脑NPFFR1基因表达量呈现剂量依赖性增加；50μg剂量组睾丸NPFFR1基因表达量显著大于5μg剂量组（P＜0.05）；注射4种剂量GnIH多肽都未引起垂体NPFFR1表达量发生改变。本研究为深入探讨兔NPFFR1在生殖生理方面的作用机制提供基础资料。
关键词： 兔 促性腺激素抑制激素（GnIH） 神经肽FF受体1基因（NPFFR1） 克隆 基因表达
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