科研产出
豆梨中谷胱甘肽还原酶基因的分离、表达特点及酶活性分析
《果树学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】测定谷胱甘肽还原酶活性变化,结合其催化产物含量、编码基因表达特点分析,明确该酶是否参与豆梨应对镉胁迫的调控过程。【方法】采用紫外/可见分光光度法检测谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性、谷胱甘肽池组成及过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,RT-PCR和PCR克隆PcGRchl和PcGRcyt的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列比较分析,荧光定量PCR检测它们在镉胁迫下转录水平变化。【结果】镉胁迫情况下,豆梨叶片GR活性上升,谷胱甘肽池中总谷胱甘肽(total glutathione,T-GSH)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)减少、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)上升,H_2O_2积累增加。豆梨叶绿体PcGRchl和胞质PcGRcyt的序列长度、基因结构及所编码蛋白特征各不相同,它们在豆梨叶片中的表达量上调以响应镉胁迫信号,以PcGRchl的转录占主导。外源GSH预处理有助于豆梨预先储存GSH,减缓镉胁迫下H_2O_2的积累,与Cd(2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组相比较,GC(2 mmol·L~(-1),GSH预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组PcGRchl和PcGRcyt的表达水平没有太大变化,但GR活性部分受抑制;外源BSO预处理抑制植株叶片GSH合成,镉胁迫下BC(2 mmol·L~(-1)丁硫氨酸-亚砜亚胺预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组H_2O_2产生加剧,GR活性上升幅度变大,但PcGRchl和PcGRcyt的转录不受影响。上述结果表明,GSH预处理或BSO预处理,可改变豆梨叶片GSH池的组成,从而在蛋白质水平上反馈调节镉胁迫情况下GR活性。【结论】豆梨GR参与应对镉胁迫的调控过程。镉处理后,豆梨叶片中GSH减少,促使GR酶活性上升,以补充植株应对逆境所需GSH,这一过程主要通过叶绿体PcGRchl的转录上调来实现;GSH或BSO预处理,改变植株GSH含量,从而影响GR活性,减缓或加剧镉胁迫下H_2O_2的产生,这一过程主要是在GR基因翻译后的蛋白水平上进行反馈调节。
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不同肉色桃杂交后代主要性状遗传规律研究
《果树学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨红肉桃不同杂交后代果实性状的遗传规律。【方法】以‘野鸡红’ב银河’、‘夏乙女’ב半斤桃’、‘野鸡红’ב00-20-42’(‘霞光’בNF’)、‘瑞光18号’ב北京一线红’、‘霞脆’ב北京一线红’5个杂交组合F1代为材料,分析不同组合后代果实成熟期、果肉颜色分离情况,并对‘夏乙女’ב半斤桃’组合后代果实形状、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、花色苷含量、糖与酸组分等性状进行遗传变异分析。【结果】红肉性状在所有试验组合中均呈显性,后代群体红肉桃单株与白肉桃单株比例接近1:1,符合一对等位基因分离规律;早期成熟的单株果肉颜色以红色居多,白肉桃单株成熟期相对较晚,并存在明显的超亲现象。‘夏乙女’ב半斤桃’后代果形更多遗传了父本的卵圆性状;白肉桃单株花色苷平均值为0.008 1 mg·g~(-1),远低于红肉桃单株的0.068 7 mg·g~(-1);后代单株果实以甜风味为主,其中红肉桃单株甜风味占54.55%,白肉桃单株达84.31%;可溶性固形物含量白肉桃单株平均值为10.93%,高于红肉桃单株的9.68%,糖组分中以蔗糖含量最高,白肉桃单株平均值为43.069 g·L~(-1),红肉桃单株平均值为40.087 g·L~(-1);山梨醇含量最低,白肉桃单株平均值为5.322 g·L~(-1),高于红肉桃的3.515 g·L~(-1),葡萄糖和果糖含量差异不大;可滴定酸含量白肉桃单株平均值为0.207%,低于红肉桃的0.356%;酸组分中,白肉桃和红肉桃单株均以苹果酸含量最高,分别为2.289 g·L~(-1)和3.009 g·L~(-1),柠檬酸含量最低。可溶性固形物含量变异系数最小,可滴定酸最大,蔗糖组合传递力、中亲优势、超亲优势最高;花色苷在后代单株中组合传递力最低,仅为23.519%,中亲优势、超亲优势为负值。【结论】红肉性状在所有试验组合中均呈显性,成熟期存在明显的超亲现象。早期成熟单株果肉颜色以红色为主,后期成熟单株果肉为白色。‘夏乙女’ב半斤桃’组合F1代群体花色苷在后代单株中组合传递力低,后代果实风味以甜为主,可溶性糖以蔗糖为主,后代组合传递力和超亲优势明显,有助于后代果实甜风味的改进。
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基于高通量测序研究草莓根际微生物群落结构和多样性
《土壤 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：研究草莓根际土壤微生物群落组成和结构,对健康草莓土壤生态系统的构建和保持具有重要意义。以不同地区草莓根际土壤为研究样本,利用MiSeq平台Illumina第二代高通量测序技术并结合相关生物信息学分析土壤细菌16S rRNA基因V4+V5区域和真菌ITS1+ITS2区域的丰富度和多样性指数以及群落结构。结果表明:从15个草莓根际土壤样本中获得4554个细菌分类操作单元OTU和1298个真菌OTU,草莓根际土壤的优势细菌门为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,主要的优势细菌属有16种;优势真菌门为子囊菌门、接合菌门和担子菌门,主要的优势真菌属有8种。冗余分析(RDA)显示,全氮和pH对土壤微生物群落结构的影响最大,共解释了61%的群落变化,各因子的贡献率大小依次为土壤全氮>pH>有效磷>全钾>全磷>有机质>速效钾>碱解氮;相关性分析也表明,土壤理化指标均与不同优势菌门存在密切的相关关系。本研究结果加深了对草莓根际微生物群落结构和多样性的认识,为深入研究草莓根际微生物多样性及功能与环境因子之间的关系提供了借鉴。
关键词： 草莓 根际土壤 Illumina高通量测序 土壤微生物群落 土壤理化性质
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气调保鲜对草莓贮藏期品质的影响
《山西农业大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心
摘要：[目的]本研究旨在明确气调贮藏对草莓贮藏期品质的影响。[方法]以"红颜"草莓为材料,分别在0℃、4℃、0℃空气、0℃气调等条件下进行贮藏,定期取样检测贮藏期内果实失重率、硬度、色度、抗坏血酸含量和表型等各项品质指标后,对比各指标间的差异变化。[结果]在0℃,4%CO_2+10%O_2条件下贮藏的草莓的品质最佳,贮藏至第15天时失重率仅为0.24%,硬度为518.65 N,抗坏血酸含量为0.46μg·g~(-1),显著优于其他贮藏条件(P<0.05),且能维持鲜亮的色泽、无病害发生,与对照相比货架期延长了7～9 d。[结论]0℃,4%CO_2+10%O_2处理是一种有效可行的草莓保鲜方法,可为草莓的贮运保鲜提供理论依据和技术参考。
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体外产气法评价菊花粕、葡萄籽粕、杏鲍菇菌渣、豆腐渣的饲用价值
《动物营养学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在利用体外产气法研究菊花粕、葡萄籽粕、杏鲍菇菌渣、豆腐渣4种非常规饲料对反刍动物的饲用价值。对菊花粕、葡萄籽粕、杏鲍菇菌渣、豆腐渣进行常规养分含量测定并计算分级指数(GI),开展体外产气试验,记录累积产气量,测定体外干物质和纤维降解率、挥发性脂肪酸组成,推算饲料代谢能。结果显示:1)豆腐渣、菊花粕、杏鲍菇菌渣和葡萄籽粕的GI分别为39.39、30.12、29.71和14.38 MJ。2) 4种饲料的体外干物质降解率由大到小依次为豆腐渣(83.36%)、菊花粕(59.17%)、杏鲍菇菌渣(37.50%)和葡萄籽粕(29.94%)。3)体外中性洗涤纤维降解率和体外酸性洗涤纤维降解率以豆腐渣最高,均大于89%;菊花粕其次,均在44%以上;葡萄籽粕和杏鲍菇菌渣较低,均小于25%。4) 4种饲料的代谢能由大到小依次为豆腐渣(8.28 MJ/kg)、菊花粕(6.49 MJ/kg)、杏鲍菇菌渣(4.25 MJ/kg)、葡萄籽粕(2.81 MJ/kg)。5)挥发性脂肪酸中乙酸/丙酸值以菊花粕最高(3.61),豆腐渣最低(1.91)。由此可见,豆腐渣可利用碳水化合物含量高,营养价值也高;菊花粕在提供能量方面更有优势;杏鲍菇菌渣适宜进一步发酵以提高饲用价值;葡萄籽粕纤维含量高但利用率低,在饲粮中添加比例不宜过大。
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甘薯等8种植物JAZ1基因的生物信息学分析
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是植物中茉莉酸信号调控途径中重要的负调控因子,它在调控植物发育、营养生长、衰老、抗盐、抗旱以及抗病等过程中起着至关重要的作用.为了对甘薯等JAZ1基因的生物信息学进行分析并对其功能进行预测,本研究以NCBI数据库中收集的8种植物JAZ1蛋白氨基酸序列为试验数据来源,采用系列生物信息学分析软件对甘薯等8种JAZ1蛋白的氨基酸组成及其理化性质、蛋白质亲疏水性、磷酸化位点、二级结构元件和含量、跨膜结构域、信号肽、蛋白质亚细胞定位、功能结构域进行预测和分析,并对8种植物JAZ1蛋白氨基酸序列进行多重比较和蛋白质系统进化树进行构建和分析.结果表明,8种植物JAZ1蛋白的氨基酸残基数目介于180~294;相对分子量介于19815670~31550050;理论等电点均为碱性等电点;8种植物JAZ1蛋白的主要氨基酸为丝氨酸、脯氨酸、赖氨酸和苏氨酸;稳定性预测结果表明8种植物JAZ1蛋白均为非稳定性蛋白质;磷酸化位点预测分析结果表明8种植物JAZ1蛋白磷酸化位点数量最多为丝氨酸,其次为苏氨酸;根据亲疏水性预测分析结果推测8种植物JAZ1蛋白均为亲水性蛋白质;信号肽和跨膜结构域预测结果显示这些蛋白质均为非分泌蛋白质不具有信号肽,没有明显的跨膜结构域;JAZ1蛋白二级结构元件主要为不规则卷曲,其次为α-螺旋和延伸链;亚细胞定位预测结果显示该蛋白质主要定位于细胞核;结构域预测结果表明供试8种植物JAZ1蛋白均含有JAZ蛋白家族典型的TIFY和CCT 2功能结构域;氨基酸序列多重比对和蛋白质系统进化树分析结果表明甘薯JAZ1与长春花JAZ1亲缘关系最近.本研究可为甘薯JAZ1基因功能研究和甘薯性状定向改良奠定理论基础.
关键词： 甘薯 JAZ1 磷酸化位点 功能结构域 亚细胞定位
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高温灭菌过程中三种鲜食玉米汁游离糖与氨基酸含量变化的比较
《现代食品科技 》 2019 北大核心
摘要：为明确鲜食玉米汁在高温灭菌过程中滋味成分的变化特点,采用HPLC对甜玉米、糯玉米和常规玉米汁在灭菌过程中蔗糖、果糖、葡萄糖和19种游离氨基酸的含量变化进行了测定和分析。结果显示,甜玉米汁中蔗糖含量最高,为11.94～18.09 mg/mL,含量最低的为糯玉米汁0.12～0.34 mg/mL。在灭菌过程中,常规玉米和糯玉米汁中的果糖和葡萄糖含量均呈下降趋势,而甜玉米汁中三种糖随时间延长均表现为先上升后下降。甜味氨基酸和鲜味氨基酸为三种玉米汁的主要氨基酸,为总游离氨基酸的68.77%～80.20%。19种氨基酸在灭菌过程中含量变化经主成分分析得到相关性热图和主成分图谱,结果显示甜玉米汁和糯玉米汁中的氨基酸变化相似,均有6种氨基酸随灭菌时间延长含量上升,呈显著相关关系,而常规玉米汁中氨基酸变化与二者差别较大。结果为不同的鲜食玉米汁加工中品质调控提供参考。
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磷缺乏对不同甘薯品种根系生长及磷素吸收的影响
《江苏农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同甘薯品种生育前期对磷素(P)缺乏的生长响应特征,以苏薯11(S11)和苏薯17(S17)为试验材料,设置低磷和施磷2个处理,采用土柱培养法在移栽后35 d分析和测定甘薯根系形态、磷吸收量、土壤有效磷含量及磷酸酶活性。结果显示:(1)与施磷处理相比,低磷处理降低了甘薯的生物量,其中苏薯11单株生物量降幅达19. 5%(P<0. 05);此外,苏薯11的比根长和比表面积在低磷处理下显著增加,增幅分别达到41. 8%(P<0. 05)和50. 9%(P<0. 05);虽然苏薯17单株生物量降幅不显著,但比根长在低磷处理下显著增加49. 6%(P<0. 05)。(2)低磷处理降低了甘薯对磷的吸收,苏薯11体内磷积累量降幅大于苏薯17;增施磷肥后促进了苏薯11对磷的吸收,导致其磷总积累量高于苏薯17。(3)与苏薯17相比,低磷处理提高了苏薯11土壤中的磷酸酶活性;同一处理下种植2个品种甘薯的土壤中有效磷含量基本持平。可见,磷素缺乏抑制了甘薯生育前期的生长及其对磷素的吸收,其中苏薯11对低磷胁迫的响应大于苏薯17。
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不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果
《生态与农村环境学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：比较研究同一规格(深1.30 m)、不同构造〔植被(E草)、沸石填料(E填)和沟底植被+沸石填料(E草+填)〕的3种生态沟渠在模拟动态进水条件下对农田面源铵态氮(NH4+?N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)等主要污染物的去除效率,并分析采用沟底植被与沸石填料的生态沟渠对模拟降雨径流的实际拦截净化效果.结果表明,在进水污染物ρ(NH4+?N)为0.17~1.23 mg·L-1,ρ(TN)为0.86~6.13 mg·L-1,ρ(TP)为0.11~0.24 mg·L-1,ρ(SS)为24.0~70.0 mg·L-1条件下,3种构造生态沟渠对NH4+?N、TN、TP和SS的去除效率均达到50%以上,其中生态沟渠E草+填对污染物的去除效率最高,NH4+?N、TN、TP和SS的总平均去除效率均超过70%,稳定性也相对较强.沟渠中ρ(TN)和ρ(TP)随迁移距离呈指数递减趋势.模拟生态沟渠对降雨径流氮磷去除效率研究结果表明,110 m长的沟底植被与沸石填料生态沟渠在进水污染物低浓度条件下对TN的最终处理效果较好,而在进水污染物高浓度条件下对TP的处理效果较好.在实际应用时,建议因地制宜地选择不同构造的生态沟渠,可进一步提高生态沟渠的拦截净化能力.
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羽衣甘蓝小孢子胚胎细胞结构变化及其植株再生
《南方农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究组织培养过程中羽衣甘蓝小孢子胚胎细胞结构变化及其植株再生,为小孢子培养技术在羽衣甘蓝中的应用提供理论依据.[方法]以12个羽衣甘蓝品种为材料,采用LEICA倒置荧光显微镜研究小孢子热激后的胚胎细胞结构变化、胚胎发育过程及出胚率差异,运用透射显微镜观察胚性小孢子细胞核的融合过程,并分析不同培养基(B5分化培养基和MS分化培养基)及其琼脂浓度(0.8%、1.0%和1.2%)对胚状体成苗率的影响.采用遮盖方式驯化组培苗后移栽大田,统计其成活率.[结果]在12个羽衣甘蓝品种中,除Y4花蕾的小孢子未发育成胚状体外,其他品种花蕾的小孢子均发育成不同数目的胚状体.其中,Y1和Y2平均每个花蕾的出胚数较高,分别为11.84和10.36个;Y3、Y7和Y8平均每个花蕾的出胚数较少,分别为1.55、1.45和0.94个.对于出胚数多的品种,对称分裂是其小孢子细胞分裂的主要方式,小孢子发育形成子叶形胚状体的比例也较高;而出胚数少的品种易发生小孢子不对称分裂,最终形成较多的畸形胚,子叶形胚数量较少.32.5℃热激1 d即可启动小孢子细胞胚胎发育进程,经原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚,最终形成子叶形胚.热激处理后培养2d小孢子进行第一次对称分裂形成两个大小、形状相似的细胞;培养5~7d后两个细胞(胚性小孢子)逐渐靠近并融合在一起,细胞核核膜紧靠在一起,随后聚结融合,核酸物质混合,融合早期形成类似花生形的细胞核结构.含不同浓度琼脂的B5分化培养基和MS分化培养基中胚状体成苗率排序均表现为0.8%琼脂<1.0%琼脂<1.2%琼脂,且同一琼脂浓度下,B5分化培养基的胚状体成苗率均较MS分化培养基的高.组培苗驯化后移栽大田,成活率可达100%.[结论]通过小孢子培养可快速有效获得羽衣甘蓝小孢子单、双倍体再生植株.在培养过程中,胚性小孢子细胞核融合可能是导致单倍体小孢子自发加倍成为多倍体的重要方式,且含1.2%琼脂的B5分化培养基更适合用于羽衣甘蓝胚状体增殖分化成苗.
关键词： 羽衣甘蓝 小孢子培养 胚胎发育 细胞学观察 胚状体 核膜聚结
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