科研产出
结球甘蓝游离小孢子热激处理下差异表达基因分析
《南京农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本文旨在探讨结球甘蓝游离小孢子培养早期体胚发生的分子机制,分析游离小孢子在热激处理下的基因表达谱。[方法]将易出胚结球甘蓝高代自交系611单核靠边期小孢子分别在体外32.5℃培养1 d(热激处理,E2)、体内正常生长1 d(对照组1,E3)及体外25℃培养1 d(对照组2,E5),利用转录组测序技术(RNA-Seq)对3个处理的小孢子文库进行差异基因表达谱分析,并鉴定热激处理下早期体胚发生的响应基因。[结果]将3个处理的小孢子Uni Gene表达量依次进行两两相比,即E2 vs E3、E2 vs E5以及E3 vs E5,分别鉴定出2 506、1 073和3 322个差异表达基因。基因本体(gene ontology,GO)聚类分析表明,热激处理下的差异表达基因显著富集到细胞组分中的细胞部件、细胞及细胞器;在分子功能中,这些基因在结合、催化活性及核酸结合转录因子活性中的比例最高;在生物过程中的细胞过程、代谢过程及刺激反应等类别中的比例也最高。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析显示,热激处理下的差异表达基因显著富集到植物激素信号转导、植物病原互作、淀粉和糖代谢、抗坏血酸代谢、苯丙氨酸代谢以及多糖降解等途径。进一步对抗坏血酸代谢途径相关基因进行分析,抗坏血酸过氧化物酶基因APX1和APX2,半乳糖脱氢酶基因Gal DH以及乙醛脱氢酶基因AD在体外32.5℃培养1 d后均显著上调表达。[结论]通过转录组学方法揭示了结球甘蓝游离小孢子在热激处理下基因组的表达变化,鉴定了可能与早期体胚发生相关的抗坏血酸代谢途径基因,为进一步研究甘蓝小孢子体胚发生的分子机制奠定了基础。
关键词： 结球甘蓝 热激处理 体胚发生 基因表达谱测序 小孢子培养
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稻田土壤古菌群落组成对秸秆还田的响应
《农业环境科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探讨秸秆还田下稻田土壤古菌群落的演替规律及其驱动因子,本研究开展室内稻田土壤淹水培养试验,利用高通量测序技术,研究了淹水培养第0、15、30 d和60 d时不同量小麦秸秆(0、1%、2%和5%)施用下两种类型的稻田土壤(高砂土和黄泥土)古菌群落组成的动态变化及其影响因子。结果表明:秸秆还田导致土壤pH显著降低,而土壤电导率(EC)、总碳(TC)、总氮(TN)、碳氮比(C/N)以及土壤孔隙水中溶解性有机碳(DOC)、还原性亚铁[Fe(Ⅱ)]和总铁(Fe)含量显著增加,并且当秸秆还田量为5%时,上述土壤指标改变量最大。基于高通量测序技术发现,两种类型稻田土壤的优势古菌均为奇古菌门(Thanumarchaeota)。在淹水培养的0～30 d,秸秆还田对奇古菌门的相对丰度没有显著影响,维持在97%～98%;然而,在培养的第60 d,与未施用秸秆相比,秸秆施用下两种类型稻田土壤中奇古菌门的相对丰度显著降低(P<0.05),并且随着秸秆施用量的增加,奇古菌门丰度的降低程度越大。主成分分析(PCA)结果显示两种不同类型土壤的古菌群落存在着显著差异(P<0.05),表明土壤类型是土壤古菌群落结构的重要影响因子。与未施用秸秆的土壤相比,5%秸秆施用显著改变了高砂土古菌群落结构,而1%秸秆施用显著改变了黄泥土壤古菌群落结构。进一步对不同量秸秆施用下土壤古菌群落结构的分析发现,秸秆施用量为5%时高砂土壤古菌群落显著不同于秸秆施用量为1%和2%的土壤,而1%和2%秸秆施用量之间并无显著差异;而对黄泥土,仅秸秆施用量为1%和2%时古菌群落存在着显著差异。为了进一步探究土壤古菌群落迁移的驱动因子,冗余分析(RDA)发现,pH和C/N比是秸秆还田下两种类型土壤古菌群落迁移的重要影响因子。综合分析认为,秸秆还田主要通过改变土壤性质来调控古菌群落结构,而不同类型土壤的古菌群落结构对秸秆还田的响应亦不同。
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转GbVe1基因在棉花基因组中的整合与定位分析
《棉花学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确转GbVe1基因棉花的插入位点序列特征。【方法】Southern杂交筛选低拷贝基因插入的转基因棉花株系,以hiTAIL-PCR(Polymerase chain reaction)获取其T-DNA侧翼序列,然后根据获得的T-DNA侧翼序列设计特异PCR引物,验证插入位点的准确性。【结果】Southern杂交候选了T-DNA低拷贝插入的3个转基因棉花株系,hiTAIL-PCR分离到RB端侧翼序列(119~1 018 bp)、LB端侧翼序列(243~516 bp);侧翼序列的AT碱基含量在63%以上。转基因株系7/100826-152和12/100826-393插入位点都位于Gohir.D01G157600.1内含子上。转基因株系1/w-ch14插入位点分别位于Gohir.D01G157600.1内含子和A12染色体的基因间隔区中。T-DNA在Gohir.D01G157600.1内含子的插入事件造成了21 bp碱基的基因组序列缺失。T-DNA到侧翼序列的PCR产物证明Gohir.D01G157600.1上的插入位点真实可靠。【结论】hiTAIL-PCR获取了转GbVe1基因棉花的T-DNA侧翼序列,提供了T-DNA插入位点位于Gohir.D01G157600.1基因内含子的特异性检测引物。
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藏羊肉中优势腐败不动杆菌的分离鉴定及其生物膜形成特性
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本研究从冷鲜藏羊肉中共分离获得40株腐败菌,其中10株为不动杆菌,经结晶紫染色定量检测发现10株不动杆菌均具有中等或强粘附成膜能力。对1株成膜能力最强的不动杆菌A3的成膜特性进行深入分析,发现该菌在培养3 d时生物膜内菌数最高,随后培养5 d至7 d时菌数无显著(P>0. 05)变化。扫描电镜、激光共聚焦显微镜观察及胞外多糖质量浓度测定结果表明,该菌形成生物膜的过程中培养1 d到3 d细菌迅速繁殖,培养3 d到5 d,菌体聚集成团,并且此时不可溶性多糖的含量最高,培养7 d时胞外分泌物质减少,生物膜出现解离状态。因此,在藏羊肉加工过程中,针对此菌生物膜抑制的研究可着重关注控制胞外物质的分泌,并且在生物膜未成熟前实施消毒措施,有助于彻底杀灭生物膜内的腐败菌。
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南粳系列水稻品种的食昧品质与稻米理化特性
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确3个优良食味南粳品种的主要蒸煮食味品质性状的特点及与亲本间的差异,为水稻优质育种提供理论依据.[方法]本研究以南粳系列优良食味粳稻品种南粳46、南粳9108、南粳5055及其父本关东194、母本武粳1 3和武香粳14为试验材料,比较分析稻米理化特性、支链淀粉分支结构、RVA谱黏滞性、热力学特性、米饭食味特性等25个食味品质相关性状的差异,分析稻米理化性状与米饭食味特征值间的关系、化学成分和支链淀粉分支结构与理化特性间的关系.[结果]3个南粳品种在大多数性状上具有一致性,与常规粳稻亲本武粳1 3和武香粳14相比,3个南粳品种均具有更小的直链淀粉含量、峰值时间、热浆黏度、最终黏度、回复值、消减值、回生焓、回生率和米饭硬度值,更大的胶稠度、崩解值、米饭黏度值和综合食味值.在支链淀粉分支结构上,3个南粳品种的A链(DP6-12)比例更大,而B1链(DP13-24)更小.3个南粳品种大多数性状均与关东194相似,说明南粳系列品种的食味品质特性遗传自关东194.3个南粳品种中亦存在差异性状,南粳46的蛋白质含量和热力学参数更低,南粳9108的脂肪含量更高,而南粳5055的成糊温度更高.相关性分析表明,除蛋白质含量、糊化温度、峰值时间外,米饭综合食味值与稻米大多数理化性状存在显著或极显著的相关性,而稻米理化特性主要受直链淀粉含量的影响.[结论]3个南粳品种食味品质的优异特性是具有更低的糊化和回生特性,更高的胶稠度和米饭黏性,更短的糊化时间和更大的崩解性能.较低的直链淀粉含量是其优良食味品质形成的主要原因,而蛋白质含量和支链淀粉分支链比例主要对糊化和回生特性起作用.
关键词： 水稻 蒸煮食味品质 直链淀粉含量 支链淀粉链长 RVA谱
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小鼠转录因子STAT1真核表达质粒的构建及生物学功能分析
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本研究以小鼠组织的总RNA为模板,通过RT-PCR扩增得到小鼠信号转导子和转录激活子1(STAT1)基因完整开放阅读框的碱基序列,然后将其克隆到真核表达载体p DsRed-N1中,构建p DsRed-N1-STAT1重组质粒。测序成功的真核质粒转染至BHK-21细胞,通过α干扰素(IFN-α)分子刺激,检测细胞中STAT1分子的活化状态与定位,最终通过坦布苏病毒刺激,荧光显微镜检测STAT1分子的细胞内定位。结果表明,小鼠的STAT1基因开放阅读框为2 250 bp,编码749个氨基酸。同源性比对结果表明,小鼠STAT1与人、大鼠、猪、马等哺乳动物STAT1氨基酸序列的一致性分别为92%、97%、91%、91%。转染结果表明,构建的p DsRed-N1-STAT1真核表达质粒在BHK-21细胞中成功表达,无IFN-α刺激时,红色荧光只在BHK-21细胞的细胞质中出现,而加入IFN-α后,红色荧光则大多分布于细胞核内。用坦布苏病毒感染细胞后,红色荧光多分布于细胞质中。说明,构建的真核质粒p DsRed-N1-STAT1在哺乳动物细胞中能够正确表达融合蛋白质Red-STAT1,而且在IFN-α刺激下,Red-STAT1可由细胞质向细胞核转运,同时发现,坦布苏病毒感染能够有效抑制STAT1分子的核转运。
关键词： 小鼠 信号转导子和转录激活子1 α干扰素
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超声波联合一磷酸腺苷(AMP)处理对鹅胸肉的嫩化效果
《食品工业科技 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了解超声波与一磷酸腺苷(5'-Adenosine monophosphate,AMP)对鹅胸肉品质的作用,本试验对未处理的对照组和经单独超声波处理、单独AMP腌制及超声波联合AMP处理这三种不同嫩化处理的鹅胸肉进行对比分析,结果表明,单独超声波处理、AMP腌制和超声波联合AMP处理均可显著(p <0.05)增加鹅胸肉的小片化指数(MFI),显著(p <0.05)减小肉品蒸煮损失和剪切力,使肉品热敏性、组织学结构和表面微观结构发生明显变化,同时游离态肌动蛋白含量显著增大(p <0.05),肌动球蛋白表面微观结构发生明显改变,且超声波联合AMP处理方法在以上处理组中嫩化效果最佳,肌动蛋白含量最多,相关性分析结果显示,剪切力MFI之间的相关系数为-0.984,剪切力和肌动蛋白相对含量之间的相关系数为-0.997,呈显著(p <0.05)负相关,而肌动蛋白含量和MFI之间的相关系数为0.994,呈显著(p <0.05)正相关。因此,超声波联合AMP处理可用于鹅胸肉的嫩化,既绿色环保、节约能源又可为超声嫩化技术在肉品加工领域的广泛应用奠定理论基础。
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江苏溧阳水稻田减量用药研究初探
《农药学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为尽可能减少稻田农药的使用量,更好地保障稻米品质及保护农田生态环境,通过优化药剂组合和施药次序,综合田间防效、消解动态、最终残留及水稻产量等因素,研究评估了江苏省溧阳市水稻田农药减量施用的可行性。分别设置常规施药组合和减量施药组合2套方案,以水稻主要病虫害稻飞虱、稻纵卷叶螟及纹枯病为例,比较了2种施药方案下对病虫害的防效,分析了相关药剂在水稻中的残留消解动态以及在稻米和谷壳中的最终残留,并对水稻产量进行了考察。结果表明:减量施药方案对水稻上3种典型病虫害的防效均优于或与常规施药方案相当;此外,不同施药次序对水稻病虫害的防治效果差异较大;2种施药方案下,供试药剂在稻米中的最终残留量均未超过其残留限量(MRL)标准;与常规施药方案相比,减量施药方案下水稻每公顷产量增加了621 kg,但二者差异不显著。减量方案施用农药总制剂量为4 410 g/hm~2(有效成分1 353 g/hm~2),而常规方案为6 885 g/hm~2 (有效成分1 553 g/hm~2)。研究表明,在试验期间,该减量施药方案能有效防控水稻病虫害,保证水稻产量,同时还能减少环境中农药及助剂的投入,降低对环境的危害。
关键词： 农药减量 水稻 病虫害防治 食品安全 吡蚜酮 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐 茚虫威
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旱涝交替胁迫对杜鹃花生理特性的影响
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以对旱涝交替胁迫敏感性不同的2个杜鹃花品种为材料,通过对其旱涝交替胁迫下光合参数、丙二醛(MDA)含量、细胞膜相对透性、渗透调节物质及保护酶活性等的测定,研究旱涝交替胁迫对杜鹃花生理特性的影响.结果表明,旱涝交替胁迫下,2个杜鹃花品种叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均较处理前显著下降.随着旱涝交替胁迫时间的延长,MDA含量、细胞膜相对透性、脯氨酸(Pro)含量呈上升趋势,可溶性糖含量、POD、CAT活性则先上升后下降.与抗性强的杜鹃花品种状元红相比,敏感品种琉球红在旱涝交替胁迫下Pn、Tr、Gs、WUE、Fv/Fm、叶绿素含量下降幅度大,SOD、POD、CAT活性、Pro和可溶性糖含量增加幅度小,MDA含量、细胞膜相对透性增加幅度大.状元红在旱涝交替胁迫下能保持叶绿素含量的稳定,维持一定水平的净光合速率和水分利用率,保持膜系统处于相对完好的状态,能保持较高的抗氧化酶活性以清除活性氧,保持较高的脯氨酸含量以维持渗透调节系统的稳定性是其抗性强的部分原因.
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甜菜夜蛾卵黄原蛋白受体基因的RNA干扰
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor,VgR)是介导昆虫卵黄原蛋白胞吞作用的主要受体,通过RNA干扰(RNAi)方法研究甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)VgR的功能,为深入了解甜菜夜蛾生殖生理的分子机制及开发有效防治新方法提供依据。【方法】以甜菜夜蛾雌成虫腹部的cDNA为模板,通过PCR克隆得到甜菜夜蛾VgR基因片段,其包含配体结合域功能区。绿色荧光蛋白基因(GFP)片段通过特异性引物从笔者实验室保存的GFP质粒上扩增。将VgR和GFP目的片段连入pMD-19T载体后进行测序,利用DNAMAN软件分析基因序列的准确性。以测序验证正确的质粒作为DNA模板,利用带T7启动子的引物进行PCR扩增。用T7 RiboMAXTM Express RNAi System合成试剂盒合成VgR-dsRNA和GFP-dsRNA。应用10μL微量进样器在化蛹第2、6天的甜菜夜蛾雌蛹腹部注射3μL双链RNA(2μg·μL-1)。利用RT-qPCR技术检测甜菜夜蛾刚羽化、羽化24 h、羽化48 h雌成虫的VgR表达量变化,同时统计对照组(空白对照、注射GFP-dsRNA)和处理组(注射VgR-dsRNA)甜菜夜蛾的羽化率及单雌产卵量。【结果】扩增得到VgR和GFP基因片段,大小分别为327和417 bp。RT-qPCR检测结果表明,与对照组相比,注射dsRNA后甜菜夜蛾的VgR表达水平显著下降。对于刚羽化、羽化24 h、羽化48 h的雌成虫,注射VgR-dsRNA处理组的VgR表达量相比注射GFP-dsRNA的对照组分别下降了79.35%、84.22%、67.68%。通过解剖观察刚羽化、羽化24 h、羽化48 h的甜菜夜蛾卵巢,发现注射VgR-dsRNA处理组与注射GFP-dsRNA对照组相比,卵巢发育进度显著推迟。对于羽化24 h的甜菜夜蛾,与注射GFP-dsRNA组相比,注射VgR-dsRNA处理组卵巢管长度下降了23.92%;注射GFP-dsRNA组的卵巢成熟卵粒较多,平均直径为(0.46±0.05)mm,而注射VgR-dsRNA处理组成熟卵粒数量较少且相对较小,平均直径为(0.23±0.02)mm。注射GFP-dsRNA组和VgR-dsRNA组的羽化率无显著差异。注射VgR-dsRNA处理组的单雌平均产卵量只有170粒,而对照组(空白对照和注射GFP-dsRNA)单雌平均产卵量可达到451粒和420粒,处理组与对照组的产卵量存在显著差异。【结论】通过体外注射dsRNA的方法研究VgR的功能,能够显著降低VgR表达。VgR在甜菜夜蛾的生殖中起着不可替代的作用,直接影响甜菜夜蛾卵巢的发育与产卵量,可以作为控制甜菜夜蛾的潜在靶标。
关键词： 甜菜夜蛾 卵黄原蛋白受体基因 RNA干扰 卵巢发育
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