科研产出
葡萄KEA家族基因的克隆、鉴定及表达分析
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】从葡萄中克隆并鉴定KEA家族基因,在转录水平探索其组织特异性表达特征及对缺钾、脱落酸(ABA)、氯化钠(NaCl)与山梨糖醇(sorbitol)等胁迫的响应情况,明确主效基因。【方法】通过同源克隆法,在葡萄基因组中筛选并鉴定KEA家族基因;利用MEGA 7.0软件中的邻接法建立9种不同植物(葡萄、拟南芥、水稻、玉米、高粱、短柄草、白杨、梨和苹果)KEA家族成员的系统进化树;借助多种生物信息学软件分析葡萄KEA家族基因及其编码蛋白的详细特征;检索EST数据库,分析葡萄KEA家族基因的表达谱;利用实时荧光定量PCR分析KEA家族基因在葡萄不同组织部位的表达模式及对缺钾、ABA、NaCl与sorbitol等胁迫的响应情况,明确主效基因。【结果】在葡萄基因组中检索并克隆获得4个KEA家族基因,命名为VvKEA1—VvKEA4,均含有典型的K/H交换结构域(K/H exchanger domain)和TrkA-N domain功能结构域,属于典型的植物K+/H+逆向转运体;9种不同植物的KEA家族蛋白在氨基酸水平具有33.10%的一致性,并可分为2个亚族(GroupⅠ和GroupⅡ),其中,葡萄VvKEA1和VvKEA2属于GroupⅠ,均含有7个Motif基序,而VvKEA3和VvKEA4属于GroupⅡ,只含有4个Motif基序;系统进化树表明葡萄VvKEA1、VvKEA2和VvKEA4成员分别与拟南芥AtKEA2、AtKEA3和AtKEA5紧密聚在一起,而葡萄VvKEA3则与梨PbrKEA5和苹果MdoKEA7紧密聚在一起,水稻、玉米、高粱和短柄草4种禾本科植物KEA家族成员更倾向于聚在一起,而木本植物白杨、苹果、梨KEA家族成员紧密聚在一起;葡萄KEA家族蛋白拥有相似的三级结构,主要定位于细胞质膜,均含有12—13个跨膜区,均为稳定蛋白,等电点pI均小于7.00,且只有VvKEA3具有信号肽;在葡萄VvKEA启动子区域鉴定到至少15种的顺式作用元件,主要包括胁迫响应、营养和发育、激素响应、昼夜规律等不同生命活动相关的调控元件;EST表达谱结果表明葡萄KEA家族基因在多种组织或器官中均有表达,在果实中的表达水平最高,其次是叶、种子、根和雌蕊;实时荧光定量PCR分析表明VvKEA3在8年生‘白罗莎里奥’葡萄树不同组织中的整体表达水平最高,在幼果中的表达量最为突出,而其他3个VvKEA的整体表达水平相对较低,且较为接近;幼苗中,VvKEA1—VvKEA4在转录水平对NaCl处理没有响应,但对ABA处理最为敏感,VvKEA1—VvKEA4的表达量在检测幼苗的地上部和根部均被显著诱导,VvKEA3在检测幼苗的地上部和根部及VvKEA1在地上部的表达量受缺钾处理诱导而显著增强,VvKEA3在检测幼苗的地上部和根部及VvKEA4在根部的表达量受sorbitol渗透处理诱导而显著上升。【结论】从葡萄中克隆并鉴定了4个KEA家族基因,主要在葡萄果实、叶片和种子中表达,其成员与拟南芥KEA成员在遗传距离上较近;VvKEA3在成年葡萄树中的整体表达水平最为丰富(幼果中最高),幼苗中VvKEA3受缺钾、ABA和sorbitol渗透胁迫的调控;VvKEA3是葡萄果实中重要的K+/H+逆向转运体。
关键词： 葡萄 K+/H+逆向转运体 生物信息学 胁迫处理
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芹菜不同品种类型间营养成分及抗氧化活性差异
《食品工业科技 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究芹菜不同品种类型间营养成分及抗氧化活性差异,采集旱芹、水芹、西芹和白芹四种芹菜样品,检测其维生素C、5-甲基四氢叶酸及叶酸、胡萝卜素、总酚、总黄酮及酚酸含量,并确定其抗氧化活性差异。结果表明,水芹中维生素C及总酚含量最高,白芹中叶酸总量最高,旱芹中总胡萝卜素含量最高,水芹、白芹和旱芹中总黄酮量均高且彼此无显著性差异,水芹和白芹中酚酸总和最高且无显著性差异,西芹中维生素C、总酚、总黄酮及酚酸总和均为最低。抗氧化活性评价显示,DPPH以及ABTS自由基清除率均以水芹最高,其次分别为旱芹和白芹。FRAP还原能力以旱芹最高,其次为白芹和水芹。西芹在三种评价方法中抗氧化活性均为最低。水芹、白芹及旱芹营养成分各有突出特点,且具有较高抗氧化活性,这对特定人群高营养蔬菜品种类型推荐以及居民营养物质饮食摄入风险评估具有指导意义。
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CO_2浓度升高对水体硝化、反硝化作用的影响研究进展
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：大气CO_2浓度升高潜移默化地影响着水体生态系统的碳循环过程.然而,该过程如何影响与其耦合的氮循环过程仍不明确.水体硝化、反硝化过程作为水体氮循环的重要环节,必然会对大气CO_2浓度升高产生一系列的响应.本文总结了国内外关于大气CO_2浓度升高对水体理化性质、硝化作用、反硝化作用及N形态转化影响方面的研究工作,发现大气CO_2浓度升高会降低水体的p H,增加水中CO_2和HCO_3~-含量,但对富营养化与寡营养化水体中硝化、反硝化作用的影响具有明显差异.大气CO_2浓度升高抑制寡营养化水体的硝化作用和反硝化作用,降低N2_O的释放通量,抑制富营养化水体的硝化作用,但当水体pH在7～9时,可能促进反硝化作用,增加N2_O的释放通量,最终可能导致水体中NH_4~+的积累及NO_3~-浓度的降低,影响水体中微生物的多样性.在此基础上提出目前相关研究存在的瓶颈问题及值得深入探讨的科学问题,为进一步深入理解温室效应背景下全球CO_2浓度升高对水体生态系统N循环的影响提供参考.
关键词： CO_2浓度升高 硝化作用 反硝化作用 微生物 氮循环
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大豆转录因子GmbZIP60对非生物胁迫的表达模式分析
《大豆科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：bZIP基因在植物响应非生物胁迫过程中发挥重要的调控作用。前期试验已经从大豆中克隆到一个b ZIP基因Gmb ZIP60(Genebank Accession No:DQ787038),并成功转化到拟南芥中。本研究在此基础上,利用q RT-PCR和GUS组织化学染色法研究了高温(37℃)、低温(4℃)、干旱(PEG6000)、NaCl(200 mmol·L~(-1))和ABA(100 mg·L~(-1))处理对Gmb ZIP60表达的影响。结果表明:高温、低温、干旱和Na Cl胁迫处理下,Gmb ZIP60表达量显著降低,分别变为对照组的0.07,0.25,0.36和0.13倍,而ABA处理对Gmb ZIP60表达量影响不显著,GUS染色结果与荧光定量PCR结果一致。研究认为,Gmb ZIP60可能以负调控的方式参与大豆抗高盐、干旱、高温、低温等非生物胁迫的应答反应。本研究为进一步鉴定和克隆大豆逆境应答关键基因、揭示大豆抗逆分子机制和大豆抗逆性基因工程改良提供了有益借鉴。
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解淀粉芽孢杆菌菌株XZ-1对甘薯黑斑病的生物防治效果研究
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】解淀粉芽孢杆菌XZ-1是江苏徐淮地区徐州农业科学研究所甘薯病虫害防控课题组从甘薯根际土壤中筛选到一株具有广谱抗真菌活性的生防菌株,本文拟研究该菌株对甘薯黑斑病的室内生物防治效果。【方法】采用平板对峙法、显微观察法等测定了XZ-1对甘薯黑斑病菌菌丝形态以及孢子萌发的影响,并采用不同浓度XZ-1发酵液对薯块黑斑病的防治效果进行研究。【结果】XZ-1对甘薯黑斑病菌有明显的拮抗活性,其抑菌带平均直径可达25.3 mm;该菌株对黑斑病菌菌丝没有明显的致膨大或致畸作用,但可以导致黑斑病菌产孢类型的改变,同时该菌株发酵液还可以抑制黑斑病菌孢子的萌发。薯块黑斑病防治试验结果表明XZ-1原液,XZ-1 10×稀释液和XZ-1 100×稀释液处理的薯块黑斑病发病体积分别为12.64,13.84和15.75 mm3,3种不同浓度的XZ-1发酵液处理的薯块黑斑病发病体积均与对照病斑体积35.08 mm3呈极显著水平差异;而多菌灵处理的薯块黑斑病发病体积为26.00 mm3,与对照薯块发病体积没有显著性差异。防治效果分析表明,XZ-1原液,XZ-1 10×稀释液和XZ-1 100×稀释液处理对黑斑病的防治效果分别为65.02%,58.19%和54.14%,而多菌灵1600倍液处理对黑斑病防治效果仅为23.99%,XZ-1 3种不同浓度的发酵液对黑斑病的防效与多菌灵对黑斑病的防效呈极显著水平差异。【结论】本研究表明XZ-1对储藏期甘薯黑斑病具有较好的防治效果,为储藏期甘薯甘薯黑斑病的防控开辟了一条新途径。
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Fe_3O_4/BC复合材料的制备及其吸附除磷性能
《环境科学研究 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为解决磁性吸附剂Fe_3O_4不稳定、易在水中团聚以及吸附效率较低的问题,以BC(生物炭)为载体,采用化学共沉淀法制备了Fe_3O_4/BC(生物炭负载的纳米四氧化三铁)复合材料,并将其应用于水体中PO_4~(3-)-P的吸附去除;探究了Fe_3O_4/BC对水中PO_4~(3-)-P的吸附-解析性能,考察了纳米Fe_3O_4负载比例、吸附体系p H和初始ρ(PO_4~(3-)-P)等因素对Fe_3O_4/BC吸附PO_4~(3-)-P效率的影响,并考察了吸附机制.结果表明:所制备的Fe_3O_4纳米颗粒呈球形,均匀散布在生物炭表面;Fe_3O_4/BC复合材料能高效吸附水中的PO_4~(3-)-P,在p H=3、温度为25℃、ρ(PO_4~(3-)-P)为50 mg/L、Fe_3O_4/BC投加量为400 mg(二者质量比为1∶1),吸附3 h达到平衡后,Fe_3O_4/BC吸附PO_4~(3-)-P效率达到92.14%.Fe_3O_4/BC复合材料吸附PO_4~(3-)-P的机制包括配位体交换和静电吸引,吸附过程较好地符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程.Fe_3O_4/BC具有良好的解析性能,用c(Na OH)为2.0 mol/L的溶液对吸附PO_4~(3-)-P饱和后的Fe_3O_4/BC进行解析,解析效率达到80%.研究显示,Fe_3O_4/BC重复利用性好,在第4次利用后还能保持75%以上的吸附效率.
关键词： 生物炭 纳米Fe3O4 Fe3O4/BC PO43--P 去除效率
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1-MCP处理对采后桃果实糖代谢的影响
《食品工业科技 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以"霞晖6号"桃果实为材料,通过检测20℃、85%~90%相对湿度贮藏期间果实果糖、葡萄糖含量及糖代谢相关基因表达量,研究采后1-MCP处理对桃果实糖代谢的影响和调控机制。结果显示,1-MCP处理可以显著地延缓桃果实硬度下降(p<0.05),降低并推迟呼吸高峰,抑制果糖、葡萄糖含量的增加和蔗糖含量的下降,减慢糖的转化;共检测到14个糖代谢相关的基因,Pp SPS、Pp SS和Pp NI相对于Pp AI有较高的表达水平,1-MCP处理可以显著性上调Pp SPS4和显著下调贮藏中期Pp NI3、Pp NI4和Pp SS1的表达水平(p<0.05)。结论:1-MCP处理主要通过上调贮藏期Pp SPS4和下调Pp NI3、Pp NI4的基因表达,从而调控桃果实的糖代谢,维持更高的蔗糖水平。
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长穗型水稻地方品种中穗长QTL的挖掘与定位
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：穗长是决定水稻穗型的重要因素,影响水稻的产量和品质,属于由多基因控制的数量性状。本研究以云南长穗型地方籼稻扎西玛与江苏著名优质粳稻南粳46为亲本构建的水稻重组自交系群体为研究对象,考察了各株系的主穗长度,结合该群体的分子连锁图谱对控制水稻穗长的QTL进行分析,共检测到3个加性QTL:qPL-1、qPL-3和qPL-9,分别位于第1、第3和第9染色体上,其中qPL-9的贡献率最高,为23.82%。3个QTL的增效等位基因均来自高值亲本扎西玛。qPL-9与前人定位的相同位置QTL的重叠区域仅有184 kb,为今后克隆该效应值较大的基因提供了帮助。
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甘薯引进种SSR遗传多样性分析
《江苏农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：通过SSR分子标记,对112份甘薯引进种进行了遗传多样性和群体结构分析,并与中国地方种进行了聚类比较分析。研究了中国目前保存最多的甘薯引进种间的遗传多样性和亲缘关系,以及与地方种间的遗传多样性关系。用SSR建立研究材料的0,1数据库,用ntsys-pc 2.10软件计算遗传距离矩阵并导入MEGA 6.06聚类,利用STRUCTURE 2.3.4软件对112份引进种进行群体结构分析,并将112份引进种与58份中国地方种共170份进行聚类分析。结果表明:112份材料的平均遗传距离为0. 552,遗传距离分布在0. 031到0. 949范围之内。使用Neighbor-Joining (NJ)聚类法,在遗传距离为0. 442处将112份材料分成9个类群,其中类群9又在遗传距离为0. 428处,分为3个亚群。亚群ⅨC含有39份材料,该亚群主要来自南美洲,聚类集中,血缘较为单一。通过群体结构分析将112份材料划分成了2个群体,通过对引进种的来源地比较分析,发现来自南美洲与其他地区种质材料分属于2个群体。通过对引进种和地方种共计170份甘薯资源聚类比较分析,发现中国大陆地方种与中国台湾品种间亲缘关系最近,与东南亚、东北亚、南美洲甘薯引进种间亲缘关系较近,与国际马铃薯中心、国际热带农业研究所的材料和世界蔬菜中心的材料亲缘关系较远。
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杜梨PbNHX1基因的克隆、表达分析及功能验证
《果树学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆1个杜梨Na~+/H~+逆向转运蛋白基因PbNHX1,并对其序列特征、表达特点及功能进行研究。【方法】采用RT-PCR和PCR克隆PbNHX1的c DNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,定量PCR检测其在非生物胁迫下转录水平变化,酵母互补试验检测PbNHX1基因的离子转运能力。【结果】杜梨PbNHX1基因c DNA编码区长1 704 bp,对应基因组DNA序列长3 594 bp,由13个外显子和12个内含子组成,编码蛋白含567个氨基酸。系统进化树显示,PbNHX1位于液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白分支上,与杨树液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白Pt NHX1.3基因亲缘关系较近。正常生长条件下,PbNHX1在杜梨叶片中表达量高于根。施加200 mmol·L-1Na Cl、10%(φ)PEG6000或100μmol·L-1ABA后,PbNHX1在叶片中的转录水平持续上升;其在根中的表达量先升后降,表达高峰依次出现在处理后6、3和6 h。PbNHX1的转入可恢复Na Cl、KCl和潮霉素B对nhx1缺失酵母菌株AXT3的生长抑制,转基因酵母细胞中Na~+和K~+含量显著增加。【结论】PbNHX1具有植物NHXs基因家族的固有特征,对盐碱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,转入该基因能够提高酵母nhx1缺失突变体AXT3对盐胁迫的耐受能力,部分恢复其对阳离子的转运功能,从而促进Na~+、K~+积累。
关键词： 杜梨 PbNHX1基因 序列特征 表达特点 酵母互补
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