科研产出
青稞HvnJAZ4的生物信息学和表达模式分析
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】茉莉酸（JA）信号途径抑制因子JAZs家族是植物JA信号调控途径中的重要组成部分，探索青稞JA信号抑制因子HvnJAZ4基因和蛋白结构、分子动力学以及表达模式特点，为青稞HvnJAZs基因家族调控机制研究提供参考。【方法】采用多种生物信息学方法对HvnJAZ4的基因和蛋白结构，以及分子动力学特点进行分析，并采用qPCR和亚细胞定位对其表达模式进行研究。【结果】HvnJAZ4启动子区域有与JA、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）、水杨酸（SA）、低温响应相关的顺式作用元件。HvnJAZ4由418个氨基酸组成，其中，α螺旋、延长链、β折叠、无规则卷曲所占比例分别为23.50%、12.47%、2.64%和61.39%,HvnJAZ4与野生二粒小麦TdJAZ4亲缘关系最近。HvnJAZ4具有典型的NT、ZIM和Jas结构域，ZIM结构域是HvnJAZ4与其他HvnJAZs以及HvnNINJA1发生互作的关键结构域，Jas结构域是HvnJAZ4与HvnCOI1b发生互作的关键结构域。分子动力学模拟发现HvnJAZ4·Jas短肽与JA-Ile互作的关键氨基酸位点1个，与HvnCOI1b互作的关键氨基酸位点8个。相对于叶、根、茎和茎节，HvnJAZ4在籽粒、分蘖芽中表达量较高，并受低温、MeJA、ABA、GA诱导表达，亚细胞定位结果表明，HvnJAZ4定位在细胞核上。【结论】青稞HvnJAZ4可能在JA调控青稞生长发育和逆境适应以及与其他激素协同调控中扮演着关键角色。
关键词： 青稞 HvnJAZ4蛋白 生物信息学分析 分子动力学模拟
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转录-蛋白组学关联分析坎帕尼亚盐单胞菌野生型与紫外突变型菌株的差异表达基因与蛋白质
《微生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：野生型坎帕尼亚盐单胞菌（Halomonas campaniensis）经9轮紫外循环诱变，获得1株高产四氢嘧啶（ectoine）的突变菌株G9-72，关于菌株差异表达基因、蛋白质以及四氢嘧啶产量暴发的分子机制有待深入探讨。【目的】探讨野生菌株XH26和突变菌株G9-72的差异表达基因或蛋白质（differential expression genes/proteins, DEGs/DEPs），并关联分析四氢嘧啶高效积聚的分子响应机制。【方法】在无盐和1.5 mol/L NaCl条件下培养菌株XH26和G9-72，利用Illumina Hi Seq高通量测序和定量质谱蛋白组学技术分析菌株转录组-蛋白质组学的差异变化，并采用逆转录定量PCR对显著DEGs的表达进行验证。【结果】转录组学筛选出11条氨基酸代谢通路（涉及44个DEGs）与四氢嘧啶合成代谢相关；蛋白组学筛选出10条氨基酸代谢通路（涉及50个DEPs）与四氢嘧啶合成代谢相关。转录-蛋白关联分析筛选出15个显著DEGs，其中7个基因（ectB、betB、betA、asd、doeD、doeC、gabD）在2个组学中表达上调；4个基因（ItaE、gdhA、gabT、acnB）在2个组学中表达下调；3个基因（gltD、atoB、narG）在转录组学中下调，而在蛋白组学中表达上调；基因nar K在转录组学中表达上调，但在蛋白组学中未检测到表达。RT-q PCR验证结果与RNA-seq测序分析一致。【结论】突变菌株四氢嘧啶的积聚量暴发与代谢通路的关键基因有关（合成基因asd和ectB，分解基因doeD和doeC），与代谢通路上游的参与基因间接相关（betB、 betA、 ItaE、 gltD、gadA和acnB），以及四氢嘧啶的生物合成与Ala/Asp/Glu/His代谢途径（gabD、gdhA、gabT、atoB）和氮源代谢（narK和narG）高度关联。
关键词： 坎帕尼亚盐单胞菌 四氢嘧啶 转录组学 蛋白质组学 差异表达基因
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青海地区6个甜樱桃品种果实发育过程中香气物质的动态变化
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定青海地区6个甜樱桃品种果实中存在的香气物质，并深入了解其生长发育过程中香气物质的动态变化。【方法】以莫莉、2018-13、塞莱斯特、2018-20、甜心、雷尼6个品种的果实样品为试材，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对硬核期（HS）、着色期（VE）、商熟期（CMP）、完熟期（RP）果实的香气物质进行测定。使用韦恩图、热图聚类分析和主成分分析方法，比较6个品种发育过程中香气物质的动态变化，利用偏最小二乘法判别分析筛选差异香气物质并分析其不同发育阶段的含量变化。【结果】6个甜樱桃品种的果实在4个不同发育时期，共检测出108种香气物质，在HS、VE、CMP、RP期分别检出69、46、45、32种香气物质，共有香气成分14种。随着甜樱桃的生长发育，莫莉品种醛类物质含量大致呈逐渐降低的趋势，2018-13品种中醛类物质含量大致呈先升高后下降然后再升高的趋势，塞莱斯特品种中醇类物质含量呈先下降后升高的趋势；2018-20品种中烯烃类含量呈逐渐下降的趋势，至PR期达最低；甜心品种中醛类和醇类含量均呈现先升高后下降然后再升高的趋势；而雷尼品种中烷烃类含量呈先升高后下降然后再升高的趋势，至RP期含量达到高峰。利用偏最小二乘判别分析，筛选出VIP值大于1的物质，发现反式-2-己烯醛、2-己烯醛、己醛、反式-2-己烯-1-醇为不同发育时期主要的差异香气物质。6个甜樱桃品种不同发育时期香气物质的动态变化各有差异。【结论】6个甜樱桃品种果实发育过程中香气物质的动态变化各有差异，反式-2-己烯醛、2-己烯醛、己醛、反式-2-己烯-1-醇为最关键的香气成分。研究结果为甜樱桃优良品种的香味遗传育种和香气合成代谢及分子生物学研究提供了理论依据。
关键词： 甜樱桃 果实发育 GC-MS 香气物质 发育过程 动态变化
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番茄品种耐低温结实性鉴定评价
《中国蔬菜 》 2025 北大核心
摘要：为筛选耐低温结实性番茄种质资源，确定耐低温结实性评价指标和方法，以30份国内外优异番茄品种为材料，分别调查分析夏秋茬和冬春茬番茄开花结果期9个重要性状。通过多元统计分析，建立了番茄耐低温结实性预测最优回归方程，并筛选出耐低温结实性评价指标。相关性分析结果表明不同性状之间存在不同程度的相关性。主成分分析共提取出4个主成分，其累积贡献率为82.739%。30份番茄品种耐低温结实性综合评价值（D值）范围为0.207～0.850，其中QT-102的D值最高，QT-39的D值最低。聚类分析将30份番茄品种分为强耐冷型、耐冷型和冷敏感型3个类群。逐步回归分析建立了番茄耐低温结实性预测最优方程：D=0.026α1-0.095α2 + 0.049α3 + 0.101α5 + 0.246α6 + 0.167α8 + 0.147α9 + 0.042，筛选到的耐低温结实性指标为：单果质量、心室数、果形指数、单花序花数、单花序果数、畸形果综合指数、畸形果平均级数。经验证方程的D值与回归值呈极显著正相关，且7个指标系数与D值均有不同程度的线性相关关系。研究结果为番茄耐低温结实性品种的选育提供理论依据。
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208份春小麦资源抗条锈性评价及抗病基因检测
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：青海是中国小麦条锈病的越夏菌源区之一。为探明青海现有小麦生产品种和后备种质资源对小麦条锈病的抗性水平及抗条锈病基因的分布，本研究利用小麦条锈菌生理小种CYR31和优势生理小种CYR32、CYR33、CYR34对208份供试小麦资源进行苗期和成株期抗病性鉴定，并利用基因芯片检测其所携带的抗条锈基因。结果表明，80份(38.5%)材料对CYR31、CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病；结合成株期抗病鉴定结果，125份(60.1%)材料表现成株抗条锈性，74份(35.6%)材料表现为全生育期抗性。通过分子检测，204份(98.1%)、114份(54.8%)、70份(33.7%)、66份(31.7%)、59份(28.4%)、54份(26.0%)、45份(21.6%)、31份(14.9%)、16份(7.7%)、1份(0.5%)、193份(92.8%)、168份(80.8%)、147份(70.7%)、124份(59.6%)、107份(51.4%)、86份(41.3%)、77份(37.0%)、36份(17.3%)、26份(12.5%)、20份(9.6%)、18份(8.7%)材料分别携带Yr29、Yr78、YrZH58、Yr5、Yr75、Yr80、Yr30、Yr26、Yr82、YrSP、QYrqin-2AL、QYr.nwafu-3BS、QYrsn.nwafu-1BL、QYrqin-6BS、QYrxn-1BL、QYrqin-2BL、QYrsn-6BS、QYrsn-2AS、QYrsn-3DL、QYrhm-2BC和QYr-4BL基因。本研究检测了当前青海省小麦种质资源抗病性水平及所携带的抗病基因，可为小麦抗病育种及抗病基因的合理布局提供理论依据。
关键词： 小麦条锈病 抗病性评价 抗条锈病基因 分子检测 基因芯片
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大颖草和短芒披碱草的染色体FISH分析
《草业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：大颖草(Kengyilia grandiglumis)和短芒披碱草(Elymus breviaristatus)是分布在青藏高原沙生环境中的两种多年生禾草.本研究采用顺序荧光原位杂交(FISH)和基因组原位杂交(GISH)技术,应用转座子探针S5和串联重复序列探针AAG对两禾草根尖有丝分裂中期的染色体进行了分析.结果显示,GISH信号可成功区分P、H、St和Y4个亚基因组,在此基础上获得了S5和AAG探针在两种植物21对染色体上的分布信息.大颖草中S5信号多分布在端粒及近端粒区,P亚基因组中分布位点最多;AAG信号多分布在近着丝粒区和近端粒区,Y亚基因组中分布的位点最多.短芒披碱草中S5信号分布在端粒、近端粒区、近着丝粒区和臂中部区,H亚基因组上信号比St和Y亚基因组丰富;AAG信号分布在近着丝粒区、臂中部区和近端粒区,信号分布位点在St亚基因组中最少.本研究获得了两种异源六倍体禾草亚基因组水平的染色体信号特征,为大颖草和短芒披碱草种质资源的评价及利用奠定了基础.
关键词： 禾草 转座子探针 串联重复探针 异源六倍体 基因组原位杂交 亚基因组 沙生植物
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铁屑对菊芋秸秆与猪粪共消化的强化效果及机制分析
《环境科学研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：零价铁可以强化厌氧消化过程，铁屑是一种廉价易得的零价铁。为评估铁屑在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中应用的可行性，以中温批式厌氧消化为基础，在菊芋秸秆与猪粪共消化系统中添加不同浓度(0、2%、6%、10%、14%)的铁屑(粒径4 mm)，探讨其对厌氧消化的强化效果及机理。结果表明：(1)铁屑的添加提高了菊芋秸秆与猪粪共消化系统的产甲烷性能，当添加浓度为6%时，累积甲烷产量最高，为389.67 mL/g(以挥发性固体计)，较未添加铁屑的对照(CK)提高了22.39%；且该处理具有较好的经济效益。(2)微生物分析显示，与CK相比，细菌类群中，具有水解酸化功能的DMER64和嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)以及与产甲烷菌存在互营关系的unclassified＿Synergistaceae、Syner-01和unclassified＿Anaerolineaceae等类群的相对丰度在添加铁屑各处理样品中较高；古菌类群中，添加铁屑各处理样品中的乙酸营养型古菌类群甲烷丝菌属(Methanothrix)和甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度较高。同时，铁屑的添加还通过促进参与种间直接电子传递(DIET)微生物(unclassified＿Anaerolineaceae、Methanothrix和Methanosarcina)的富集，强化微生物间的电子传递，这可能是甲烷产量增加的主要原因之一。(3)代谢组学分析发现共66种代谢物可能与铁屑添加有关，且铁屑的添加影响了共消化系统的代谢途径，差异代谢物主要富集在次生胆酸生物合成(Secondary bile acid biosynthesis)、细菌趋化性(Bacterial chemotaxis)、ABC转运蛋白(ABC transporters)、色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢(Alanine、aspartate and glutamate metabolism)等代谢通路。研究显示，铁屑的添加可以通过加速发酵启动、提高微生物活性、强化微生物间的DIET和促进关键代谢过程等来提升共消化性能。
关键词： 铁屑 共消化 微生物群落 种间直接电子传递 代谢组学
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2020年与2021年青海省小麦条锈菌越冬情况监测
《中国植保导刊 》 2025 北大核心
摘要：为探明小麦条锈菌在青海省冬麦区越冬情况，2020和2021年在贵德县、化隆县、循化县的主要冬麦区设立5个观测圃，进行条锈菌越冬情况定点监测。结果表明，条锈菌在海拔1841.97～2218.33m的冬麦种植区可以完成越冬，冬前菌源量是影响条锈菌越冬成功率的关键因素；1月与12月的温度、湿度对小麦条锈菌的越冬有较大影响，当观测圃在月平均温度为-4.56℃以上、冬季总降水量为8.08mm以上时，小麦条锈菌可以顺利越冬。本研究明确了青海省小麦条锈菌越冬情况以及影响因素，为该省小麦条锈病的测报和防控提供了理论依据。
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枸杞棉蚜抗、感吡虫啉品系转录组比较分析
《华北农学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为挖掘枸杞棉蚜对杀虫剂吡虫啉产生抗药性的候选基因，以枸杞棉蚜对吡虫啉的室内抗药性品系和相对敏感性品系为材料，利用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术获得2个品系的转录组数据，通过NCBI数据库进行基因注释，在转录水平上对2个品系的差异基因GO功能及KEGG代谢途径等生物信息学进行分析，采用qRT-PCR技术检测其中8个候选差异基因(CYP6a2、CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CYP4c1、AChE2、CarE和ALP3)的相对表达情况，并分析了抗药性相关基因的进化关系。经测序及序列拼接，共获得70 101条Unigene(单基因簇),平均长度为654.37 bp,在NR、GO和KEGG数据库中分别注释到29 131,27 861,2 993条Unigene。通过对两品系的差异基因进行NR注释分析，共发现289个差异基因，其中，22个可能与抗药性相关，包括9个解毒酶系基因(CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CYP4c1和ALP3各1个，CYP6a2和CarE各2个),8个表皮蛋白基因(CP)及其前体(Cuticular protein precursor, CPP),1个靶标酶系基因(Alkaline phosphatase,AChE2),2个转录因子基因(WRKY1、LZTFL1,Leucine zipper transcription factor-like protein 1 gene),1个胰脂肪酶相关蛋白2基因(PLRP2)和1个多抗相关蛋白基因(Multidrug resistance-associated protein, MRP)。定量结果表明，差异基因CYP6a2、CYP6a13、CYP6k1、CYP6j1、CarE和ALP3在抗药性品系的表达量均显著高于敏感性品系。对抗药性相关重要基因CYP、GST、ALP和CP构建系统进化树，通过分析基因的遗传关系，发现枸杞棉蚜与大豆蚜、豌豆蚜的亲缘关系相对较近。获得了枸杞棉蚜对吡虫啉的抗药性与敏感性品系转录组的整体表达模式，筛选到抗药性相关差异表达基因，发现2个品系中87.50%的候选差异基因在转录水平和mRNA水平的表达量变化一致。
关键词： 枸杞棉蚜 吡虫啉 抗药性 敏感性 转录组 差异表达基因
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马铃薯StSTOP1基因的克隆、亚细胞定位及基因家族成员鉴定
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探究StSTOP基因家族成员在马铃薯中的作用，对其进行生物信息学分析以及亚细胞定位检测。结果显示，筛选到的36个StSTOP基因家族成员在11条染色体上均有分布，蛋白长度在143～736个氨基酸之间，蛋白质分子量为16 451.97～75 366.80 Da,等电点为5.75～9.47,亚细胞定位预测大部分位于细胞核中。系统进化树分析显示，StSTOP和Ca.STOP1亲缘关系最近。顺式启动子作用元件预测分析表明，含有大量与环境、激素和生长发育等相关的顺式作用元件。共线性分析表明，不同物种中的StSTOP基因存在一定同源性。亚细胞定位结果显示，StSTOP1基因定位在细胞核。
关键词： 马铃薯 StSTOP1基因 生物信息学分析 亚细胞定位
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