科研产出
DNA甲基化影响不同倍性西瓜抗旱锻炼相关生理指标的分析
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探索DNA甲基化对不同倍性西瓜抗旱锻炼的影响，本研究以不同倍性西瓜悬浮培养细胞为材料，使用甘露醇（Mannitol）模拟干旱胁迫，经过胁迫、恢复、再胁迫的方法测定细胞生长情况和抗性相关生理指标。同时，利用DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂胞苷（5-AzaC）处理，探索甲基化对这些生理指标的影响。结果表明，在干旱条件下，抗逆锻炼对细胞的生长有显著的保护作用。但是，5-AzaC抑制了细胞的质外体碱化，提升了丙二醛（MDA）含量，使脯氨酸（Pro）含量和超氧化物歧化酶（SOD）等保护酶活性降低，加剧了渗透胁迫的损伤，部分逆转了细胞抗旱锻炼的效果，且在西瓜二倍体和三倍体细胞中尤其明显。通过主成分分析发现，MDA、Pro含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性指标可以作为西瓜细胞干旱胁迫抗逆锻炼效果的主要评定指标。本研究可为DNA甲基化参与西瓜抗性锻炼效果的评价指标筛选和形成机制提供参考。
关键词： 西瓜 倍性 DNA甲基化 干旱胁迫 生理指标 抗旱锻炼
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盐胁迫对不同品种水稻根际土壤细菌多样性与结构的影响
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：盐分是制约沿海滩涂盐渍化土地利用的主要因素之一，水稻（Oryza sativa L.）是盐渍化土地利用的首选粮食作物，而某些根际微生物可以提高水稻的抗盐能力。本研究选取不同品种水稻在NaCl胁迫下进行全生育期培育，采用Illumina Miseq测序技术，测定并分析不同品种水稻根际土壤细菌群落多样性和结构，旨在筛选适宜盐渍化土地种植的水稻品种。结果表明：就根际土壤细菌群落多样性而言，0.6%NaCl处理下，B3和B6品种的物种丰富度显著高于B1品种。根际土壤细菌群落结构方面，不同浓度NaCl处理下，B1、B3和B6品种的相对丰度大于10%的优势细菌门均为绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）；不同品种水稻根际土壤细菌群落结构存在差异，富集的物种数量和种类也不同，0.6%NaCl处理下B6品种富集了14个细菌类群分支，如酸杆菌门（Acidobacteriae）、念珠藻科（Nostocaceae）、Vicinamibacterales、热微菌目（Thermomicrobiales）、KD4-96等。因此，沿海滩涂盐渍化土地种植B6品种水稻有利于根际土壤优势细菌群落的形成。
关键词： 水稻 盐胁迫 根际土壤 细菌群落 16S rRNA
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菠萝Ac4CL5基因的克隆及表达分析
《中国南方果树 》 2025 北大核心
摘要：了解Ac4CL5基因在菠萝果肉酚类物质合成中的作用及调控机制，为利用该基因遗传改良菠萝果实品质和抗逆性奠定基础。以“巴厘”菠萝果肉为材料,克隆菠萝4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumaric acid:coenzyme A ligase, 4CL)Ac4CL5基因，并进行生物信息学分析，同时对Ac4CL5基因进行进化分析、原核表达分析和上游调控因子筛选。结果表明，Ac4CL5编码区全长1 659 bp,比基因组获得序列少92 bp,推测由于品种差异导致；Ac4CL5具有4CL基因家族典型的保守结构域，亚细胞定位预测Ac4CL5定位于过氧化物酶体；菠萝Ac4CL5属于Class I家族Type I类，推测Ac4CL5参与菠萝果实木质素生物合成；利用原核表达系统成功诱导出可溶性Ac4CL5目的蛋白，对纯化蛋白的酶活性和最适催化底物分析表明，Ac4CL5的最适催化底物为香豆酸，咖啡酸次之。利用Ac4CL5基因启动子进行酵母单杂交筛库发现，溴结合域蛋白GTE9和C2H2型锌指蛋白可能是调控Ac4CL5表达的上游调控因子。Ac4CL5蛋白主要以香豆酸和咖啡酸为底物，其超量表达与菠萝黑心病发生中该类酚类物质的大量积累密切相关。Ac4CL5可能受到溴结合域蛋白GTE9和C2H2型锌指蛋白转录因子调控。
关键词： 菠萝 4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL) 序列 原核表达 转录调控
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面向不平衡数据的木薯叶部病害图像识别方法
《中国农机化学报 》 2025 北大核心
摘要：为提高产地环境下木薯叶部病害自动识别的准确性，解决病害图像低对比度和数据长尾分布问题，建立一种深度学习模型SwinTFCC用于木薯叶部病害识别。该模型采用Swin Transformer作为骨干网络，借助Swin Transformer的自注意力机制和层级结构关注局部与全局特征，使其对复杂背景病害识别具有鲁棒性；将最后一层特征输入特征簇压缩模块，以映射稀疏特征簇为稠密特征簇，减少长尾分布中样本少的类别稀疏特征簇跨越决策边界导致分类错误情况；并采用迁移学习在木薯叶部病害图像数据集上进行训练，以提升木薯叶部病害识别性能。试验结果表明，模型的F1值达到90.74%,较其他主流模型提升8.04%～19.3%。所采用的方法在小规模不平衡数据集上取得较好效果，验证模型的有效性，为木薯叶部病害自动精准识别提供技术支撑。
关键词： 木薯叶部 病害识别 图像识别 迁移学习 不平衡数据
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不同酶解工艺对鲜木薯块根粗多糖得率的影响
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究以木薯块根为原料，采用单因素试验结合Box-Behnken响应面方法，优化超声波辅助木薯粗多糖的提取工艺，分析4种不同酶酶解鲜木薯块根的工艺，比较木薯粗多糖（crude polysaccharide of cassava root, CPCR）得率的差异。结果表明：4种酶酶解最优工艺均有所差异，加酶提取CPCR得率显著高于不加酶，4种酶的CPCR得率大小为中温α-淀粉酶>普鲁兰酶>半纤维素酶>低温α-淀粉酶，其中低温α-淀粉酶酶解超声处理时间最长（360 min），但CPCR得率最低为7.02%；中温α-淀粉酶CPCR得率最高（20.25%），其最佳酶解提取工艺为超声功率300 W，超声温度70℃，加酶量5 KU/g，料液比（g/mL）1∶2.5，超声时间240 min；普鲁兰酶酶解超声处理时间最短（60 min）,CPCR得率为13.98%；半纤维素酶酶解条件下CPCR得率为7.99%。进一步对优化条件进行验证，结果表明，粗多糖得率和预测值接近，但是在仅加入酶不加木薯样本的条件下也检测到粗多糖含量，扣除酶的影响后中温α-淀粉酶的提取率仍然为最高（17.22%），可见，中温α-淀粉酶酶解木薯块根是一种高效率提取CPCR的方法。本研究有望为鲜木薯粗多糖的深入研究和开发利用提供技术基础。
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硅缺乏调控小新月菱形藻中心碳代谢相关基因的表达
《生物技术 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析硅缺乏对小新月菱形藻基因在转录水平上的调控。[方法]收集缺硅24 h和正常培养条件下的藻细胞，利用illumina NovaSeq 6000平台对其RNA进行测序。以正常培养藻细胞为对照，鉴定硅缺乏条件下差异表达基因，并对其进行GO和KEGG显著性富集分析。[结果]以对照相比，共鉴定出668个基因和1 306个基因在硅缺乏时分别上调和下调表达。GO显著性分析结果表明，差异表达基因显著性富集在38个GO条目中，主要与阴离子转运，膜组分及转录因子活性等相关。8个KEGG显著性富集通路主要与中心碳代谢等途径相关。进一步分析差异基因表达模式，发现与糖酵解相关基因均下调表达，碳代谢相关基因在硅缺乏时上调表达。[结论]硅缺乏诱导小新月菱形藻1 974个基因在转录水平上差异表达，其中，糖代谢相关基因下调表达，而碳代谢相关基因上调表达。
关键词： 小新月菱形藻 硅缺乏 转录组测序 差异表达基因 GO功能分类 KEGG富集分析 中心碳代谢 基因调控
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国外引进花生资源的遗传多样性分析和指纹图谱构建
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：为了明确国外引进花生资源的遗传多样性，提高引进花生的利用效率，对来源于9个国家的11份花生资源进行了连续2年表型鉴定和基于SNP标记的基因型检测。结果表明，供试材料具有较丰富的表型变异，各性状的变异系数范围为4%～34%,其中，11个性状的变异系数超过10%,主茎高、总分枝数、荚果长、百果重、百仁重、百果仁重6个性状的变异系数均大于20%。相关分析表明，14个性状间存在复杂的相关关系，其中主茎高等12个性状在2020年、2021年和2年平均值均显著相关，形成11对稳定的相关关系；荚果宽等部分性状间的相关关系只存在于其中的1个年度。主成分分析表明，前3个主成分的累计贡献率为86.07%,利用F值综合评价筛选出3份优异种质资源(ZPG39、ZPG41和ZPG43)。基因型检测共获得7 588个有效SNP,SNP的主基因频率范围为0.50～0.96,基因多样性范围为0.08～0.50,PIC范围为0.08～0.38。聚类分析将12份花生资源分为3个类群，类群间的遗传距离分别为0.15、0.68和0.78,类群Ⅲ与类群Ⅰ、类群Ⅱ的遗传距离较远。利用18个SNP构建了引进花生资源的指纹图谱。
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国家公园社区传统产业转型发展的优化路径研究-以海南热带雨林国家公园白沙茶产业为例
《热带农业科学 》 2025
摘要：我国国家公园境内保留着种类繁多、特色鲜明、经济与生态价值相统一的传统农业生产系统，相应形成的传统产业在促进当地农业可持续发展和农业文化遗产传承的同时，也影响着当地生态系统的生物多样性。以海南热带雨林国家公园的白沙茶产业为研究对象，运用质性研究方法，分析了近30年来的发展历程、制度保障、发展成效和现存问题，并提出国家公园社区传统产业转型发展的优化路径：一是要鼓励传统茶农生计模式向“兼业农户”转变；二是要在条件良好地区开展国家公园社区总体营造行动；三是要构建中国特色社会主义乡村基层“小循环”经济模式；四是用好雨林古树茶资源，讲好雨林古树茶故事；五是加强白沙茶产业在海南热带雨林国家公园生态旅游中的联动作用；六是用好生态资源优势，加快探索“两山”转化新路径等相应的优化路径策略。
关键词： 国家公园 传统产业 海南热带雨林国家公园 白沙茶产业 社区参与 优化路径
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早花相关基因HbFT1和HbFT2转化橡胶树的研究
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：植物的开花诱导受内源和环境信号关键调控因子的严格控制，一般分为6条主要途径，其中Flowering Locus T(FT)作为PEBP家族的重要成员在不同途径中起着关键作用。橡胶树中有2个FT基因，异位过表达拟南芥和烟草均可促进早花，通过对一年中不同月份的叶片定量表达分析发现，2个基因的表达并不相同，其中HbFT2可能是候选基因。本研究通过体细胞胚遗传转化的方法将35S::HbFT1和35S::HbFT2转到橡胶树中，分别获得2个和3个阳性胚，并通过GUS染色鉴定为阳性。当代再生植株或经次生体胚发生扩繁后再生的植株通过芽接的方式扩繁，获得HbFT1和HbFT2的超表达转基因阳性植株，分别有4株和7株，但是田间定植7a仍未见开花。将定植后的转基因植株取叶片进行PCR检测和GUS染色确定其均为阳性植株。对HbFT1、HbFT2和抑制开花基因HbTFL1/CEN的qRT-PCR表达分析表明，35S::HbFT1过表达阳性植株中HbFT1的表达均显著高于野生型对照，HbFT2基因的表达相对较低；而35S::HbFT2过表达阳性植株中HbFT2的表达仅有2株显著高于对照，其他5株均与对照无差异，HbFT1基因的表达也相对较低；35S::HbFT1过表达阳性植株中HbFT1的表达虽然均比对照显著提高，但有一阳性胚芽接获得的后代间差异显著，而且35S::HbFT2过表达阳性植株2个阳性胚芽接获得的后代间的差异也显著，推测和胚状体转化的嵌合性有关。而对抑制开花基因的表达分析显示，部分抑制开花基因均显著高于FT基因的表达，推测未实现早花表型的原因可能是因为抑制开花基因的高表达所致，且在橡胶树中也同样存在FT/TFL的平衡调控。
关键词： 早花 巴西橡胶树 HbFT1 HbFT2 qRT-PCR 遗传转化
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二斑叶螨对阿维菌素不同抗性水平与解毒酶的关系分析
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：二斑叶螨是世界危险性有害生物。阿维菌素是二斑叶螨防治中使用最为广泛的杀螨剂之一，其不合理施用导致的抗药性问题日益严重。探究二斑叶螨对阿维菌素的抗性机理，可为延长药剂的使用寿命及制定综合防控策略提供理论依据。为此，本研究首先开展了阿维菌素对二斑叶螨田间种群、实验室筛选的抗性种群、敏感种群的生物测定，发现3个种群的24 h致死中浓度(LC50)分别为7.19、2061.43、0.10μg/mL, 48 h的LC50分别为6.32、1971.55、0.09μg/mL。以敏感种群的LC50为基准，田间种群和实验室抗性种群的抗性倍数超过70倍和20000倍，分别属于中等水平抗性和高水平抗性。对LC50处理下存活二斑叶螨的解毒酶活性分析表明，抗性种群的谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）和尿苷二磷酸糖基转移酶（UGTs）的活性最高，田间种群次之，并均显著高于敏感种群的酶活性，与用药前相比，用药处理后高抗种群和田间中抗种群的酶活性均随着处理时间的延长而提高，而敏感种群的酶活性显著被抑制。采用荧光定量PCR比较上述解毒酶的编码基因表达量差异，发现用药处理后，GSTm09、GSTd10和UGT204a2、UGT201d3基因在高抗种群和田间中抗种群的表达量显著高于敏感种群，并随着处理时间的延长，抗性种群和敏感种群的解毒酶基因表达的差异倍数进一步增大。相关性分析表明，解毒酶活性及其编码基因表达与阿维菌素的抗性水平呈显著正相关。本研究结果为深入挖掘二斑叶螨抗性靶标基因和研发抗性治理策略提供理论参考。
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