科研产出
甜玉米籽粒糖代谢关键调控基因的鉴定
《中国细胞生物学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探究甜玉米籽粒形成过程中还原糖、可溶性糖和蔗糖含量变化规律及糖代谢关键调控基因,选取授粉后10天、15天、20天、25天和30天这几个时间点进行含糖量检测和转录组分析。结果显示还原糖含量在授粉后10天最高,约15 mg/g,此后逐渐下降到约4 mg/g。可溶性糖和蔗糖含量变化均呈现先升高后降低的趋势,两者在授粉后15天左右达到峰值,随后逐渐降低。PCA分析结果表明,授粉后10天的样本可以明显与其他时间点样本区分开,而授粉后15天～30天之间的时间点,样本区分度不大,表明授粉后10天时的籽粒发育与15天后的发育模式存在很大的不同。以授粉后10天样本基因的表达量为参照,对221个淀粉和蔗糖代谢通路上的基因进行分析,发现绝大部分注释基因在籽粒发育过程中不表达或低表达。有6个注释基因在授粉后15天持续高表达,分别是编码淀粉合成酶（EC 2.4.1.21）的基因Zm00001d045261、编码α-葡糖苷酶（EC 3.2.1.20）的基因Zm00001d036608、编码颗粒结合型淀粉合成酶（EC 2.4.1.242）的基因Zm00001d033937和Zm00001d045462、编码葡糖-1-磷酸腺苷酰基转移酶（EC 2.7.7.27）的基因Zm00001d050032及编码蔗糖合酶（EC 2.4.1.13）的基因Zm00001d045042,表明这6个编码基因在糖代谢过程中起着关键调控作用,对甜玉米品质的形成具有至关重要的作用。该研究结果为今后鲜食甜玉米的分子育种工作提供了重要的基因资源。
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再生季稻与同期抽穗主季稻干物质分配特性及机制研究
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：研究再生稻干物质积累与转运特性对深入理解再生稻产量形成的生理机制及进一步挖掘增产潜力有重要的理论与实际意义.本研究以华东南稻区推广的常规籼稻佳辐占和籼粳杂交稻甬优2640两个再生稻品种作为供试材料,在确保 2 个供试水稻品种的再生季稻和主季稻在籽粒灌浆阶段处于同一晚秋气温条件下抽穗成熟,比较再生季稻及其同期抽穗的主季晚稻的光合生理、激素含量、干物质生产、非结构性碳水化合物(NSC)、13C同化物在植株地上部和地下部的干物质积累与分配差异.结果表明,相比同期抽穗的同基因型主季晚稻,2个供试品种的再生季稻生育期缩短50%,但有效穗数和收获指数分别增加50%和10%,最终产量可达到对照产量的55%~65%;再生季稻在籽粒灌浆前期叶片光合速率和SPAD值均明显增高,但齐穗后20 d至成熟期其光合速率和SPAD值则明显降低;再生季稻株体内的ZR、IAA含量在齐穗期较高,之后相比较低,再生季稻株内的ABA含量在齐穗期至齐穗后10 d或20 d较高,达到10%~20%,而其GA3含量普遍较低;再生季稻稻桩、叶片和茎鞘的NSC转运率高达67%~78%、59%~67%和52%~61%,因此其NSC转运对产量贡献率也分别高达10%~18%;13C光合同化物分配在穗部占比大,成熟期再生季稻穗部的分配率高 20.83%,同时,减少了再生季稻 13C同化物向地下部的转移量达 5%,因而有效穗多,收获指数高.再生季稻减少了光合同化物向根际土壤的转移与分配,既能提高其收获指数,又有利于减少水稻的 CH4 等温室气体排放量,是一种经济高效益和环境友好型的稻作模式.
关键词： 再生季稻 13C脉冲标记 非结构碳水化合物 干物质积累与分配
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稻瘟病菌坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的原核表达、纯化与活性分析
《科学通报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1,Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins,NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因成员的相关信息,克隆了它们的编码区序列,分别将它们构建到了pGEX-6P-l载体中.通过优化诱导条件对它们进行了原核表达、纯化,获得了相应的可溶性目的蛋白,进一步将纯化的目的蛋白注射到烟草叶片中,发现N端融合GST标签的MoNLP1、MoNLP4蛋白仍具有生物学活性,可以明显诱发烟草叶片组织产生细胞坏死.该研究为进一步深入研究该基因家族在稻瘟病菌中的功能与作用以及开发更多潜在的植物蛋白激发子奠定基础.
关键词： 稻瘟病 坏死和乙烯诱导肽1样蛋白 原核表达 蛋白纯化 细胞坏死
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刺葡萄MYB基因家族鉴定及其在不同光质下的表达模式分析
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：MYB转录因子是植物生长发育和次生代谢中重要的调控因子,对花青素的生物合成有重要调控作用.本研究从刺葡萄(Vitis davidii)愈伤组织转录组数据鉴定并克隆出9个VdMYB家族基因,并利用生物信息学方法分析和预测其结构和功能,同时分析其在不同光质诱导下的表达模式.基因序列分析结果显示大部分MYB基因包括3个外显子和2个内含子;蛋白质理化性质分析表明,VdMYBs氨基酸残基数目为216~335个,相对分子量大小为24.09~36.17 kD,等电点为5.42~9.58;进化树分析表明,9个VdMYBs被划分为6个组群,预测分别定位于细胞质、线粒体和细胞核中;启动子顺式作用元件预测发现,9个VdMYB启动子序列中均有大量光响应等多种生物/非生物响应元件.qRT-PCR分析表明,光质显著影响VdMYBs的表达,不同光质作用下,VdMYBs基因响应模式与结构特征相对应;VdMYB31/VdMYBB1和VdMYB4A分别作为正负调控因子参与花青素生物合成.本研究为进一步解析MYB基因通过响应光信号参与调控刺葡萄愈伤组织花青素生物合成的分子机制提供理论参考.
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博落回提取物和抗生素联合用药对蛋种鸡自然感染滑液囊支原体的治疗效果分析
《畜牧兽医学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：旨在分析博落回提取物和抗生素联合用药对蛋种鸡滑液囊支原体(Mycoplasma synovia,MS)自然感染病例的治疗效果.选取80只124日龄的海兰褐父母代蛋种鸡,随机分为博落回提取物组(G1)、无处理组(G2)、盐酸多西环素+博落回提取物组(G3)、林可-大观霉素+博落回提取物组(G4)、酒石酸泰乐菌素+博落回提取物组(G5)、酒石酸泰万菌素+博落回提取物组(G6)、磷酸替米考星+博落回提取物组(G7)、延胡索酸泰妙菌素十博落回提取物组(G8).G2组正常饮食和饮水,其余各组饲料中全程添加博落回提取物,此外G3~G8组通过饮水进行抗生素给药,连续使用5 d,停3 d后,再使用5 d.各组在用药前以及用药后第17天、第24天、第38天和第59天分别采集上颚裂拭子,并在用药后第59天采集输卵管膨大部和子宫部拭子进行MS病原荧光定量PCR检测.各组在用药前以及用药后第17天、第31天和第59天分别采血进行MS抗体检测.在用药后第59天剖检观察并统计包括气囊炎、脚垫肿胀和输卵管炎的发病率,同时采集气管、输卵管膨大部和子宫部固定并进行病理损伤观察.开产后,统计6周的周日均产蛋数,并测定各组第4、5和6周的蛋品质.结果显示:1)MS病原检测结果表明:用药后第17天和第24天,G4组的上颚裂拭子MS载量相较于G2组分别极显著和显著下降(P<0.001和P<0.01),用药后第17天,G6和G7组的上颚裂拭子MS载量相较于G2组显著下降(P<0.01);在用药后第17天和第24天,用药组上颚裂拭子的MS病原阳性率(G3和G5组除外)均下降,在用药后第59天,用药组(G4、G6和G8组除外)阳性率都恢复到用药前水平;G2和G8组的输卵管膨大部中MS病原阳性率为20%,G4、G5和G7组的阳性率均为10%,而G1、G3和G6组的输卵管膨大部以及各组子宫部均未检测到MS病原.2)MS抗体检测结果表明:G1和G4组用药后第59天抗体平均滴度较用药前下降60%左右.3)病理损伤观察发现:各组鸡用药前后气管均表现为不同程度的炎性细胞浸润,输卵管未发现任何病理损伤.4)蛋品质测定结果表明:G1、G3、G4和G6组开产后的周日均产蛋量都较G2组高;G8组开产后第4周的平均蛋重显著低于G2组(P<0.01),其余各组均未发现有显著差异;G4组在产蛋后第6周的中蛋(53 全文链接
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基于转录组和WGCNA筛选丝瓜果长和果径发育调控相关基因
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]鉴定丝瓜果长和果径发育基因共表达模块并筛选关键调控基因,为后续丝瓜果形控制的分子机制研究提供理论依据.[方法]以丝瓜9个发育阶段(开花前2 d以及花后0、2、4、6、8、10、15和20 d)果实为研究材料,测定各阶段的果长和果径,利用WGCNA方法联合分析转录组与果长和果径数据,鉴定与果长和果径发育相关的共表达基因模块,筛选关键调控基因.[结果]利用WGCNA鉴定出14 个共表达模块,与果长和果径显著相关(相关系数的绝对值=0.9)的共表达模块有 2 个,显著正相关的模块为Turquoise模块,显著负相关的模块为Lightpink4 模块.KEGG富集分析发现,Turquoise模块显著富集在内吞作用和苯丙烷生物合成通路,与果实膨大、伸长调控密切相关,可作为研究丝瓜果长和果径的关键基因模块.根据Turquoise模块内基因的连接度以及功能注释,筛选出10个关键调控基因,包括木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶基因XTH23、肌动蛋白解聚因子基因ADF2、伴侣蛋白基因DnaJ 10、扩展蛋白基因(EXPA1、EXPA4和EXLA5)、驱动蛋白基因Kinesin-13A、生长素反应基因SAUR21和Aux/IAA11.RT-qPCR结果显示,10个调控基因的表达量均在果实进入快速生长期(花后 8 d)后显著升高,增加倍数约为 2-50 倍.通过构建基因互作网络,发现部分调控基因与WRKY、bHLH和HSF转录因子家族存在互作关系.[结论]获得了丝瓜果长和果径基因共表达重要模块Turquoise模块,筛选到10个调控基因可作为丝瓜果形控制的潜在候选基因,并发现丝瓜果长和果径的发育调控主要涉及细胞壁的重构、细胞的发育与分化、生长素的调控等过程.
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基于高光谱的琯溪蜜柚叶片磷素含量估算模型研究
《中国农业科技导报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：蜜柚叶片磷素（phosphorus,P）含量是准确诊断和定量评价生长状况的重要指标，为快速、无损、精确地估测磷素含量，需要建立蜜柚叶片磷素含量高光谱估算模型。基于蜜柚叶片高光谱数据和磷素含量实测数据，提取原始光谱及一阶微分光谱特征波段和光谱特征变量，构建单变量估算模型、偏最小二乘回归模型和BP神经网络回归模型，并确定蜜柚叶片磷素含量最佳估算模型。在350～1 050 nm波段，原始光谱和一阶微分光谱与叶片磷素含量在可见光范围内有多波段相关性显著，并出现多个极值。原始光谱敏感波长为549和718 nm，一阶微分的敏感波长为528、703和591 nm。在建立的回归模型中，选择决定系数较高的模型进行精度检验，其中BP神经网络模型的拟合R~2（0.775 9）最大，偏最小二乘估算模型的拟合R~2（0.749 9）次之。综合建模精度和模型检验精度，确定BP神经网络模型为蜜柚叶片磷含量的最佳估算模型，建模和验证的R~2分别为0.71和0.775 9；其次为偏最小二乘估算模型，建模和验证的R~2分别为0.64和0.749 9。上述结果可为大面积的蜜柚叶片营养遥感监测诊断和合理施肥提供理论依据。
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福建省主产区普通白菜中农药残留水平及膳食暴露风险评估
《农药学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为评估福建省主产区普通白菜中农药残留水平及对人体的膳食暴露风险，采用现有的标准检测方法，对在福建省主产区采集的88个普通白菜样品中的68种农药残留进行了检测分析，并对检出农药进行了短期和长期膳食暴露风险评估。结果显示：88个普通白菜样品中，共有68个样品检出了农药残留，总检出率为77.27%；共检出27种农药，其中杀虫剂18种，杀菌剂9种；检出2种及2种以上农药残留的样品占检出农药残留样品总量的83.82%，存在农药多残留现象。利用相关农药的毒理学数据——急性参考剂量（ARfD）和每日允许摄入量（ADI）、农药残留数据和普通白菜的膳食消费量数据，评估了所检出农药的短期和长期膳食暴露风险。其中，短期膳食暴露风险值（%ARfD）范围为0～90%，长期膳食暴露风险商贡献率（RQc%）范围为0～46%。研究表明，福建省主产区普通白菜中的农药残留水平较低，通过食用该地区生产的普通白菜对消费者的农药残留膳食暴露风险整体在可接受范围内。
关键词： 普通白菜 农药残留 短期膳食暴露 长期膳食暴露 风险评估
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西番莲叶片矿质元素含量适宜值研究
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析制定一年生西番莲生长季叶片的矿质元素适宜值标准与构建主要矿质元素BDRIS诊断体系。【方法】2021年于福建西番莲产区选择紫果（Passiflora edulis）、黄果（P. edulis f. flavicapa Deg.）的代表性果园81个，调查每平方米着果数与产量等级记录810条，统计分析丰产园界定标准；并据此选择丰产果园63个，分别采集夏、秋两季的叶片与果实样品126份，测试叶片矿质营养元素和果实品质，据此开展西番莲叶片矿质元素含量适宜值研究。【结果】（1）推荐黄果≥16果·m-2、紫果≥20果·m-2为丰产园界定阈值，基本与2个品种在相同栽培管理条件下产量基本相符；（2）夏果品质极显著优于秋果，夏果表现果大、高糖、低酸和高固酸比；果实品质的品种间方差大于季节性方差，即品种间的品质差异较季节性差异更显著；（3）品种间N、K、Fe、Cl含量存在极显著差异（黄果＞紫果）；季节间N、Mg、Fe含量存在极显著差异，其中除Fe为非移动性元素外，N、Mg等可移动性元素含量均夏季高于秋季，这或与秋果产量高于夏果产量有关（夏果∶秋果≈4.5∶5.5）；（4）推荐夏季绿果期第10叶位的带柄标准叶的矿质元素临界值诊断标准“元素（＜缺乏；适宜下限～适宜上限；＞过量）”：N（黄果：3.90%～5.40%；紫果：3.35%～4.90%）、P（0.19%～0.31%）、K（黄果：2.10%～4.25%；紫果：2.10%～3.50%）、Ca（＜1.50%;1.90%～3.41%;＞3.81%）、Mg（＜0.15%;0.20%～0.40%;＞0.45%）、Cu(3.0～20.0 mg·kg-1)、Zn(24～80 mg·kg-1)、Fe(＜70 mg·kg-1;90～160 mg·kg-1;＞240 mg·kg-1)、Mn(＜40 mg·kg-1;80～550 mg·kg-1)、B(＜16 mg·kg-1;25～70 mg·kg-1;＞85 mg·kg-1)、Mo(0.15～1.5 mg·kg-1)、Cl（＜2.0%）、S（0.32%～0.48%;＞0.52%）；（5）研究样例叶片主要矿质营养N、P、K、Ca、Mg元素数据分布均满足正态假设p（normal）≥0.15，符合BDRIS建模条件，并构建诊断体系。【结论】推荐夏季绿果期为一年生栽培西番莲叶片矿质营养元素诊断的适宜采样期，确定了叶片矿质元素的适宜临界值和BDRIS诊断标准。
关键词： 西番莲 叶片矿质营养 适宜标准 平衡态综合诊断施肥法
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