抗生素溶杆菌中PAS-LuxR家族转录因子正向调控吩嗪类抗菌物质myxin的生物合成

赵杨扬; 陈俊菁; 徐高歌; 承心怡; 刘凤权; 《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：溶杆菌Lysobacter是一类具有生防潜力的革兰氏阴性细菌。氮氧化吩嗪myxin是从抗生素溶杆菌Lysobacter antibioticus OH13中分离鉴定到的一种对病原细菌、真菌、卵菌等均具有较强拮抗活性的抗菌物质。我们已对myxin的生物合成机制进行了解析，但其生物合成的调控因子还鲜有报道。本研究在myxin生物合成基因簇上游鉴定到PAS-Lux R家族调控因子编码基因La Phz R,LaPhzR敲除突变体丧失了产生myxin等吩嗪物质的能力，也丧失了对水稻条斑病菌RS105的拮抗能力，且myxin合成基因与解毒基因LaPhzX均不能表达。这些结果表明La Phz R正向调控myxin的生物合成，且对myxin的生物合成是必需的。当在野生型菌株中过表达LaPhzR,myxin产量可提高1.6倍，这对myxin的开发应用具有重要意义。

关键词： 溶杆菌 吩嗪 myxin 转录调控因子 PAS-LuxR

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异育银鲫'中科5号'产消化酶益生菌的筛选、鉴定及生物学特性研究

于鹏; 马晶晶; 成钰; 张成硕; 王凯; 周正海; 《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：鱼类对饲料的低消化吸收率是造成饲料成本高昂、养殖利润低下的重要原因。异育银鲫（Carassius auratus gibelio）是我国当前最主要的鲫鱼养殖品种，本研究旨在从异育银鲫'中科5号'（CASⅤ）健康养殖体系中筛选出安全高效的产消化酶益生菌，从而改善“中科5号”对饲料的消化吸收能力，降低饲料成本。采用点种法从'中科5号'幼体及养殖水体中分离筛选出10株具有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性的菌株。对该10株菌的产酶能力进一步分析，并综合安全性（溶血性,药敏性和腹腔注射感染）试验结果，获得2株高效、无溶血性、对多数抗生素敏感且无致病性的菌株ZKW7和ZKF17。经16S rDNA序列分析，该2株菌均与枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）和耐盐芽胞杆菌（B. halotolerans）具有最高的相似性。生物学特性分析结果显示，菌株ZKW7和ZKF17对氨氮（NH4+）、亚硝酸氮（NO₂^-）和硝酸氮（NO₃^-）具有较强的降解活性；2株菌生长规律相似，6～16 h为对数生长期，菌株ZKW7的最适生长p H、盐度和金属离子分别是8、15和Fe²⁺，而菌株ZKF17在pH 7、盐度10～30以及Mg²⁺存在的条件下生长最好；此外，该2株菌均具有一定的耐酸性、耐胆盐、耐肠液和耐胃液的特点。本研究筛选获得的2株安全、高效的产酶芽胞杆菌，可以作为异育银鲫“中科5号”的潜在益生菌。

关键词： 异育银鲫 产酶菌 安全性 生物学特性

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丛枝菌根真菌对甘薯源库关系、养分吸收和产量的影响

石琨; 袁洁; 叶佳敏; 于倩倩; 黄卉; 汪吉东; 朱国鹏; 徐聪; 张辉; 张永春; 《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：丛枝菌根真菌（AMF）能与作物根系形成共生关系，甘薯（Ipomoea batatas L.）是一种适应性强、高产、多用途的粮食作物，对AMF的依赖性较强。为探究接种AMF对甘薯全生育期源库关系、养分吸收和收获期产量的影响，以徐薯28和与之能建立良好共生关系的幼套近明球囊霉为试验材料，设接菌和不接菌两个处理，将大田与盆栽试验相结合，利用盆栽试验分析接种AMF对甘薯全生育期的茎叶生长状况、块根膨大、植株生物量和根际效应的影响，利用大田试验验证AMF对甘薯收获期块根产量和商品性的影响。结果表明：接种AMF降低了分枝结薯期、旺长期和薯块膨大期的茎叶鲜重；显著提高了分枝结薯期、旺长期和薯块膨大期的根冠比；显著提高了分枝结薯期和薯块膨大期缓效钾的根际效应，显著提高了分枝结薯期和旺长期块根氮、磷、钾的积累量；显著增加了全生育期块根鲜重。相比不接菌根，收获期的单株产量在盆栽试验中增加了32.58%，大田试验中增加了23.05%。因此，接种AMF能促进根际土壤中的钾活化，促进养分吸收的同时，抑制养分和干物质向地上部分配，协调了源库发展，促进了块根形成与膨大，并提高产量。

关键词： 甘薯 丛枝菌根真菌 源库关系 根际效应 养分吸收

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基于靶向测序技术的菜豆SNP液相芯片开发及验证

袁娜; 徐勤圆; 徐照龙; 周玲; 刘晓庆; 陈新; 杜建厂; 《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：根据公开发表的菜豆基因组和重测序数据，利用生物信息学的方法筛选出61950个高质量SNP位点，通过对目标位点进行探针设计评估，最终设计开发出分别包含40 352、20 855和10 486个SNP位点的40K、20K和10K液相芯片。利用10K液相芯片，对89份菜豆品种进行靶向测序基因分型检测，结果显示菜豆的平均多态性信息含量值和基因多样性值分别为0.35和0.29。STRUCTURE和聚类分析将89份菜豆划分为2个品种群，该分类结果显示同一地域的菜豆品种遗传背景和果实性状大都较为相似。基于选择信号分析，共鉴定到103个处于强烈选择状态的区域，这些区域中的位点可为后续功能基因研究提供候选。

关键词： 菜豆 单核苷酸多态性 靶向测序 遗传多样性

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茉莉花TCP基因家族全基因组鉴定及其表达分析

齐香玉; 李新茹; 陈双双; 冯景; 陈慧杰; 金玉妍; 苗艳华; 邓衍明; 《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：为探讨茉莉花TCP基因家族在其生长发育过程中的作用,基于茉莉花的基因组数据,利用生物信息学方法对茉莉花TCP(JsTCP)基因进行了全基因组鉴定及分析,并分析了TCP基因家族在花发育不同时期和花粉-柱头互作中的表达水平.结果显示,茉莉花全基因组中共鉴定出27个TCP基因家族成员,命名为JsTCP1~JsTCP25,其蛋白包含208~539个氨基酸残基,分子量为22.95~56.96 ku,等电点为5.70~9.97,均为不稳定的亲水性蛋白.亚细胞定位预测结果显示,JsTCPs均位于细胞核内.染色体定位结果显示,JsTCPs不均匀分布在10条染色体上.基因结构分析结果显示,JsTCPs具有1~5个外显子以及0~4个内含子.蛋白保守基序和系统进化分析结果显示,JsTCPs均含保守的TCP结构域,可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ 2个亚类.启动子顺式作用元件的分析结果显示,JsTCPs启动子上含有多个植物激素响应、胁迫响应和生长发育相关等元件.表达模式分析结果显示,24个JsTCPs基因在茉莉花花发育不同时期表达,22个基因在花粉-柱头互作中表达.总之,本研究鉴定了27个茉莉花TCP基因家族成员,并发现家族成员在花发育不同时期和授粉后不同时期特异表达.

关键词： 茉莉花 TCP基因家族 全基因组鉴定 系统进化分析 表达分析

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基于广泛靶向代谢组的桃果实衰老软化过程差异代谢物筛选与鉴定

郭绍雷; 许建兰; 张斌斌; 张妤艳; 沈志军; 马瑞娟; 俞明亮; 《江苏农业科学 》 2024 北大核心

摘要：筛选与鉴定参与调控桃果实采后贮藏过程衰老软化相关代谢物质，以深入了解桃果实采后衰老软化相关生理生化机制。常温贮藏条件下，萘乙酸处理可加速霞晖8号七成熟桃果实衰老软化，采用超高液相色谱串联质谱技术，检测桃果实贮藏0、3、6 d代谢物质的变化，选取差异倍数值（≥2或≤0.5）,采用正交偏最小二乘判别分析模型所获得的变量重要性投影值（≥1）的代谢物为差异代谢物。结果表明，在霞晖8号桃果实5组样品中共检测到816种代谢物，可被分为11类，其中检测到酚酸类物质160种，占比最高。通过比较在各分组中代谢物定量信息的差异倍数变化前10的代谢物，结合KEGG信号通路的差异代谢物聚类分析，筛选并鉴定到可能参与桃果实软化的各种代谢物29种，其中脂质与酚酸类物质鉴定到最多，各有7种。

关键词： 桃果实 衰老软化 代谢组 差异代谢物

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CRISPR/Cas9技术高效制备山羊SOCS2基因编辑胚胎

张晨俭; 李隐侠; 丁强; 刘伟佳; 王慧利; 何南; 吴家顺; 曹少先; 《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：旨在设计、筛选高效编辑山羊胚胎生长负调控因子SOCS2基因的sgRNA,为通过SOCS2基因编辑创制快长型山羊奠定技术基础.本研究利用在线网站对山羊SOCS2基因SH2结构域保守序列设计2条sgRNA,构建表达载体,体外转录获得sgRNA及Cas9 mRNA;体外检测sgRNA+Cas9蛋白切割靶DNA的效率;在此基础上将屠宰场山羊卵巢分离培养的442个孤雌胚胎进行分组,2个试验组显微注射sgRNA和Cas9 mRNA混合物,对照组注射超纯水,以单个囊胚全基因组DNA扩增产物为模板,PCR扩增靶区域并测序鉴定,发生编辑的样本进行T-A克隆测序检测编辑形式;根据在线网站预测,每条sgRNA选择5个错配数最少的潜在脱靶位点进行脱靶检测.结果表明,在SOCS2基因83和96号氨基酸密码子附近区域获得2条sgRNA并成功构建表达载体,体外转录获得高质量sgRNA和Cas9 mRNA;两条sgRNA均可引导Cas9蛋白在体外完全切割靶DNA;SOCS2-sg-83对胚胎的编辑效率为94.1%,160个T-A克隆中有152个在靶位点出现插入、缺失或替换,概率为95.0%,其中81.3%发生了移码突变,9.4%的克隆缺失83号氨基酸密码子,累计90.6%的克隆实现了 SOCS2基因功能性敲除;SOCS2-sg-96对胚胎的编辑效率为50.0%,80个T-A克隆中有70个在靶位点出现插入、缺失或替换,概率为87.5%,移码突变概率为75.0%,5.0%的克隆缺失了 96号氨基酸密码子,累计80.0%的克隆实现了 SOCS2基因功能性敲除.另外,在所有已编辑胚胎中均未发现脱靶.综上,SOCS2-sg-83可实现山羊胚胎SOCS2基因的高效、精准编辑和敲除,为高效制备SOCS2基因敲除山羊,培育快长型肉用山羊奠定了技术基础.

关键词： 山羊胚胎 细胞因子信号传导抑制因子2 CRISPR/Cas9 基因编辑

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栽插密度和EBR浓度对甘薯鲜薯产量和品质的影响

罗元凯; 李染秋; 李宜蒙; 唐维; 刘亚菊; 《作物杂志 》 2024 北大核心

摘要：为了进一步探究提升甘薯产量和品质的方法，以及为北方地区甘薯的丰产栽培配套技术提供理论参数，通过设计栽插密度和24-表油菜素甾醇（EBR）喷施浓度双因子耦合，研究其对甘薯产量和品质的影响。结果表明，相同的栽插密度下，低浓度和高浓度的EBR都不利于甘薯产量、SPAD值、F_v/F_m的提升，而较高栽插密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升，栽插密度为67 500株/hm~2，喷施150 L/hm~2浓度为0.10 mg/L的EBR时鲜薯产量最大。适当的EBR浓度有利于甘薯整体品质的提升，适度地提高栽插密度有利于增加甘薯的还原糖、蛋白质和淀粉含量，但是会降低可溶性糖含量。合适的栽插密度和EBR喷施浓度耦合有利于提升甘薯的商品率和薯块的干物质含量，而对甘薯表型性状影响不显著，且对单株结薯数无明显影响。光合特性对甘薯的部分品质影响显著，制约甘薯产量的主导因子是淀粉含量（0.694），其次是还原糖含量（0.672）和最长蔓长（0.667），而分枝数这一因素对产量影响最小，其关联度仅为0.511，且在较高的栽插密度和EBR浓度时，甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。

关键词： 甘薯 密度 EBR 鲜薯产量 品质

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黄鳝仿生态繁殖及雄化育苗技术

王腾; 王泽平; 单金峰; 王信海; 《科学养鱼 》 2024 北大核心

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复杂环境下无人机集群运动一致性的群体熵度量

刘云平; 牛天宇; 敖洋钒; 周朝杰; 还红华; 张婷婷; 《中国惯性技术学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对无人机集群在多障碍物或空间受限等复杂环境中协同飞行时无法实现群体自主的协同演化及适应环境、态势的变化,导致整个群体运动产生振荡、失控等一致性差的问题,提出一种无人机集群运动一致性的群体熵度量理论.通过建立群体运动行为稳定程度的熵度量函数,作为个体之间协同运动的适应度值指标,实现复杂环境下无人机集群运动一致性的自适应调节.最后进行仿真实验,相比传统无人机集群算法,引入群体熵度量的无人机运动集聚收敛速度提高 30%,复杂环境中集群运动的熵值波动范围下降 21.8%,有效证明群体熵度量对于无人机集群运动一致性的提高.

关键词： 无人机 集群运动 运动一致性 群体熵度量

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