科研产出
菊芋果聚糖合成关键基因1-SST克隆及序列分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：果聚糖是菊芋的主要贮藏物质,其代谢与产量形成和逆境适应性密切相关.为了解菊芋果聚糖合成代谢的机制,本研究以'青芋1号'为研究对象,利用同源克隆方法,对果聚糖合成关键基因1-SST克隆及序列分析.结果表明,1-SST基因全长为3 925 bp,CDS大小为1 890 bp,由5个内含子和6个外显子组成.经生物信息学分析,预测1-SST蛋白分子量70 934.40 Da,等电点5.10,有两个属于糖基水解酶32家族的保守区,属于亲水性蛋白,以延伸结构(24.48%)和无规则卷曲(56.76%)为主要二级结构,在质膜外行使功能.系统进化分析表明,菊芋1-sST基因与向日葵遗传距离最近,与龙舌兰等不同科不同属的植物进化距离较远.本研究基于对菊芋中调控果聚糖合成代谢1-SST基因的克隆与生物信息学分析,为高等植物果聚糖代谢途径研究奠定一定的理论基础.
关键词： 菊芋(Helianthustuberosus L.) 1-SST 基因克隆 生物信息学分析
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大麦HD-Zip基因家族密码子偏好性分析
《麦类作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：同源异型域-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine zipper,HD-Zip)蛋白在植物生长发育和适应性抗逆过程中发挥着至关重要的调控作用,而密码子偏好性分析是大麦HD-Zip转录因子家族分子进化及功能研究的重要补充。为探究大麦HD-Zip转录因子家族密码子偏好性特征,利用CUSP、CHIPS及CodonW等软件(程序)对32个大麦HD-Zip基因进行了分析。结果显示,大麦HD-Zip家族基因偏好以C或G结尾的密码子,使用频率最高的密码子是CUG,最优密码子为AUC和AGG。该家族基因GC3值分布较分散(0.48～0.98),有62.5%的基因ENC值小于35;GC12与GC3的相关性较强,大多数ENC值频数处于0.03～0.11的范围内,实际ENC值与预期ENC值相近,证明大麦HD-Zip家族基因密码子偏好性较弱,且在进化过程中主要受突变压力的影响。聚类分析表明,基于相对同义密码子使用度的HD-Zip基因聚类与物种进化关系没有必然相关性。对大麦HD-Zip家族代表基因 HD-Zip IV 5进行最适受体分析发现,大肠杆菌更适合作为其异源表达受体,遗传转化模式植物中水稻更适合作为该基因的表达受体。本研究为大麦HD-Zip转录因子家族进一步功能研究奠定基础。
关键词： 大麦 HD-Zip基因家族 密码子偏好性 异源表达受体
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生物炭复合菌剂促进堆肥腐熟及氮磷保留
《中国环境科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为减少堆肥的氮素损失并提升磷素有效性,通过堆肥试验研究了添加生物炭复合菌剂对猪粪堆肥腐熟度及氮磷保留的影响.结果表明,在42d堆肥中,对照(CK)、生物炭(B)、菌剂(M)和生物炭菌剂(BM)4个处理组均达到了畜禽粪便无害化卫生要求标准.BM处理组的NH3和N2O释放累积量为2.36和0.93g,显著低于CK(801和1.31g),且总氮含量达23.78g/kg,显著高于CK(18.36g/kg).堆肥结束时,CK、B、M和BM处理的TP含量分别为16.41,17.16,18.51及19.16g/kg,且BM组OP含量增加77.60%,显著高于CK(50.66%).堆肥后,磷素有效性增加,并以M和BM的变化趋势最为显著,各处理的缓效磷和有效磷所占比例加合顺序为:BM(42.94%)>M(39.80%)>B(37.29%)>CK(31.51%).研究表明,生物炭复合菌剂在促进堆肥腐熟和氮磷保留中具有良好的效果.
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一株马铃薯干腐病拮抗菌芽孢杆菌的筛选、鉴定及生防因子初探
《福建农业学报 》 2020 CSCD
摘要：[目的]探究分离自青稞白酒糟醅的菌株对马铃薯干腐病的生防效果,为马铃薯干腐病的生物防控提供初步的理论依据.[方法]采用平板对峙法,测定9株分离自青稞白酒糟醅的菌株对4株马铃薯干腐病病原真菌的抑菌活性.通过形态学、生理生化及分子生物学方法对活性菌株进行鉴定.采用平板透明圈法和排油圈法,分别测定活性菌株发酵液分泌抑菌蛋白和产生脂肽类物质的能力.采用牛津杯法,以马铃薯干腐病病原菌为指示菌,测定活性菌株发酵液有机溶剂萃取物的抑菌活性及其在不同条件下抑菌活性的稳定性.[结果](1)筛选到2株对马铃薯干腐病菌具有较强抑制活性的菌株JZ3-4-7和JZ3-1-15,其中JZ3-1-15抑菌活性稳定.(2)经鉴定,JZ3-1-15为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis).(3)JZ3-1-15的发酵液能产生蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶,并且能够产生脂肽类物质.(4)JZ3-1-15发酵液的正丁醇萃取物对马铃薯干腐病病原真菌青9D-2-6的抑菌活性最高,抑制率达80.07%.(5)JZ3-1-15发酵液的正丁醇萃取物可耐121℃高温,热稳定性较强;具有较高的酸碱稳定性,pH值为8时抑菌活性达到最高;紫外线照射处理对抑菌活性无影响.[结论]JZ3-1-15及其正丁醇萃取物对马铃薯干腐病菌具有强抑菌活性,有望将其开发为马铃薯新型生防保鲜菌剂,并从中分离到对马铃薯干腐病菌具有新颖作用靶点的活性化合物及先导化合物.
关键词： 马铃薯干腐病 拮抗菌 贝莱斯芽孢杆菌 抑菌蛋白 脂肽类物质 抑菌活性
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24份茎用莴苣种质资源表型性状的遗传多样性分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：种质资源遗传多样性研究是作物育种的重要基础.本研究对收集的24份茎用莴苣种质资源材料进行遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析.结果表明:不同材料之间的不同性状表现出不同程度的多样性.质量性状的遗传多样性指数(H')的变化范围在0.38~1.38之间,其中肉质茎肉色H'最高为1.38;数量性状的遗传多样性指标在0.84~1.60之间,变异系数在2.69~5.21之间,单株重和叶宽的遗传多样性指数分别为1.60和1.52;变异系数由大到小分别为:肉质茎长>单株重>茎叶数>株高>叶宽>肉质茎粗>叶长>株幅;提取到的6个主成分特征值都在1.0以上,这6个主成分的累计贡献率达到了84.677%;通过聚类分析将供试材料划分为4个类群,第Ⅰ类群共有13份资源,产量性状居于中间水平,其他3个类群资源数量较少.总体来讲,茎用莴苣资源的表型性状的变异程度和遗传多样性指数较高,具有丰富的变异程度和多样性.本研究对24份茎用莴苣种质资源表型性状进行遗传多样性分析,为茎用莴苣优良品种选育提供理论依据.
关键词： 茎用莴苣(Lactuca sativa L.) 种质资源 遗传多样性 主成分分析 聚类分析
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菊芋新品种'青芋5号'
《园艺学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：‘青芋5号’菊芋是采用系统选育方法从引自丹麦的种质资源中选育出来的适合高寒地区栽培的新品种。单株块茎个数为18～25个,单个块茎55～60 g,单株产量为0.99～1.50 kg。早熟,全生育期128～132 d。田间病虫害程度轻,未见检疫性病害发生。平均产量62 250 kg·hm-2。适宜青海省川水地及浅山地栽培种植。
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大蒜转录组简单重复序列标记分析与分子标记开发
《浙江农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探明大蒜转录组简单重复序列标记(SSR)的特征,开发适合大蒜育种的SSR引物,利用MISA软件对大蒜转录组序列进行SSR位点检测与信息分析,并通过PCR扩增检测引物的有效性和多态性.结果表明:大蒜转录组测序获得444 865条unigenes,共鉴定出141 132个SSR位点,出现频率为31.72%,平均每3.45 kb出现1个SSR位点.单核苷酸和二核苷酸为SSR位点中优势类型,分别占总SSR的68.02%和24.12%;SSR位点共有82种重复基序,以A/T和AT/AT数量较多,占总SSR位点的65.02%和12.37%.利用Primer 3.0共设计出125 616对SSR引物,在随机选取的14对引物中有12对引物能够有效扩增,其中6对引物在35份大蒜资源中表现出多态性,扩增共得到26条多态性条带,每对引物平均产生4.33条条带.UPGMA分析显示,在遗传相似系数0.756 9处,35份大蒜资源可被分成5大类群.综上所述,利用大蒜转录组数据进行SSR分子标记开发能够获得较高频率的SSR位点,且开发的SSR标记可用性强.
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基于人参果转录组测序的SSR和SNP特征分析
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]对人参果转录组测序产生的SSR以及SNP进行分析.[方法]提取总RNA,利用MISA(MicroSatellite,鉴定微卫星序列的软件)软件对人参果转录组经过拼接获得的68 891条Unigene进行SSR位点发掘,利用Illumina Hiseq 2500测序平台进行转录组测序,通过MISA及GATK对转录本中的SSR和SNP信息进行分析.[结果]在本研究中,利用高通量测序平台对人参果进行测序,获得68 891条Unigene.研究发现,有15 846个Unigene在人参果转录组中被搜索到是有SSR位点的,这些SSR位点总个数为5282,出现频率为7.18 %,约6148 bp就会有1个SSR位点被搜索到,且以单核苷酸、三核苷酸的重复为主,这2种重复分别占总重复类型的58.78 %,23.93 %.A/T和AG/CT这2种基元的出现频率最高,是人参果SSR的优势基元.最多的重复基元数量集中在6~10次,且长度基本小于15 bp.对68 891条序列进行SNP位点搜索后,成功搜索到315 132个SNP位点,SNP的分布密度为1/103 bp,即平均约103 bp就会出现1个SNP位点.其中转换类型有192 575个,颠换类型有120 621个.A/G所占的比率最高,占总量的36.01 %,C/T占19.24 %,位居其次.比例较高的A/G和C/T均属于转换类型,而剩下的4种颠换类型所占比例均低于15 %.转换类型占61.10 %,显著大于颠换类型的38.27 %.[结论]人参果的SNP变异类型以转换类型为主,转录组SSR位点的分布频率不够高,但种类较多且多态性也十分丰富,能为之后针对人参果展开的一系列研究提供坚实的基础.
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菊芋生长发育特征及其块茎果糖含量变化分析
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：菊芋(Helianthus tuberosus)是在我国快速发展的经济作物,近年来在新型糖、生物能源和功能饲料等领域得到了广泛应用.本文分析了菊芋品种'青芋1号'和'青芋3号'的生长发育特征和块茎果聚糖含量的变化规律,结果表明,开花时间是地上部性状(株高、鲜重和干重)与块茎性状(块茎体积、鲜重和干重)快速增长的截止点.地上部鲜重与块茎体积、块茎鲜重、块茎干重的相关系数均小于0.5,且极显著.两个菊芋品种从匍匐茎形成到成熟期果聚糖及总可溶性糖含量均呈上升趋势.Ht1-SST、Ht1-FFT和Ht1-FEH基因的RT-PCR结果表明,块茎果聚糖积累主要是由Ht1-SST的早期表达引起的,而Ht1-FFT的表达在后期起主要作用.本研究结果拟为菊芋的栽培和高果聚糖菊芋品种的选育提供参考.
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青海高原耐旱蚕豆品种青海13号响应干旱胁迫蛋白质组学分析
《作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：蛋白质组学研究在功能基因组时代发挥着越来越重要的作用,利用双向电泳技术和质谱鉴定技术,可大量研究作物逆境胁迫后蛋白质组的变化,增加作物响应干旱胁迫机制的认识和理解。为探讨一种抗旱性蚕豆青海13号品种的耐旱机制,本研究对其幼苗期进行干旱胁迫处理,应用上述技术进行差异蛋白质组分析,经t检验发现32个差异表达蛋白点,部分呈现上调表达,部分呈现下调表达,还有7个消失蛋白点和1个新增蛋白点。采用MALDI-TOF/TOF鉴定和生物信息学分析发现,成功鉴定的21个蛋白点按其所参与的代谢途径和生化功能可分为七大类,参与信号转导的2个,参与自由基清除的1个,参与防卫反应的1个,参与代谢的8个,参与蛋白加工的1个,参与光合的5个,未知功能蛋白3个。22 kD干旱诱导蛋白、应激诱导蛋白、17.5 kD一级热激蛋白、超氧化物歧化酶是与抗旱性有直接关联的蛋白点,其相对表达量的上调可能是青海13号蚕豆具有较强抗旱性的重要原因。
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