科研产出
腰果CBF基因家族的鉴定及响应冷胁迫的表达模式
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：腰果(Anacardium occidentalie Linn)属于典型的热带果树,主要在我国的云南省、海南省等地种植.腰果具有重要的经济价值、社会价值、生态价值,为农民增产创收,实现共同富裕和乡村振兴战略具有重要价值.腰果对于低温十分敏感,在 8℃时就会受到严重伤害,生长停止.所以低温胁迫是制约腰果生长的重要非生物胁迫.CBF 转录因子是植物在应对低温、干旱、盐等非生物胁迫下中发挥重要作用的转录因子.然而CBF基因家族在腰果中的作用尚未阐明,该家族在低温胁迫下的表达模式尚不清楚.本研究对腰果AoCBF基因家族的基本特性进行探究,通过生物信息学方法,在腰果转录组中鉴定并获得 6 个AoCBF基因家族成员,分别对其系统发育、理化性质、蛋白结构、低温诱导下表达模式和启动子作用元件进行分析.理化性质分析结果表明:6 个AoCBF蛋白长度为 189~334 aa,蛋白分子量为 21.31~37.89 kDa,等电点均小于 7,表明该蛋白呈酸性,且均包含AP2/ERF结构域.基序分析表明:AoCBF基因存在 5 个基序,不同AoCBF基因Motif的缺失暗示着相关功能的缺失性.系统发育树分析表明:6 个AoCBFs可分为A、B两个亚组,其中A组包含 1 个基因,B组仅包含 5 个基因.启动子顺势作用元件分析得出,AoCBF可能参与激素响应及非生物胁迫响应过程.荧光定量表达分析显示,AoCBFs对低温冷胁迫均有不同程度的响应,表明AoCBF在响应低温胁迫生物学过程中发挥着一定的作用.本研究分析了 AoCBF基因家族的基本特性,为后续AoCBF的深入研究和应用积累基础数据.
关键词： 腰果 低温响应 CBF转录因子 基因家族 qRT-PCR
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番石榴抗坏血酸合成酶基因在果实发育过程中表达特性分析
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】测定番石榴果实发育过程中的抗坏血酸含量，并分析番石榴抗坏血酸合成酶基因的表达特性，为后续深入挖掘果实抗坏血酸合成调控机理及选育优质番石榴品种提供理论参考。【方法】以番石榴品种珍珠果实为研究对象，测定不同果实发育（花后10～130 d）过程中果肉（鲜重）中抗坏血酸含量及单果抗坏血酸总量，并从番石榴基因组数据中挖掘其抗坏血酸合成途径酶基因，通过实时荧光定量PCR检测其在果实发育过程中的表达特性。【结果】珍珠番石榴品种果实发育成熟周期为130 d，生长速率出现2个高峰期，分别出现在幼果膨大期和大果膨大期，果实果皮颜色从深绿色向浅绿转变，在花后110 d果皮颜色转变最明显。番石榴果肉抗坏血酸含量在果实发育成熟前期（花后10～40d）保持在较高水平，特别是在花后30d，果肉抗坏血酸含量达132mg/100g，在花后40～100d抗坏血酸含量稍微下降但较稳定，保持在102.73 mg/100 g以上，成熟后期随果实迅速膨大而抗坏血酸含量略有下降，为84.39 mg/100 g，但单果抗坏血酸总量持续上升。从番石榴基因组数据共鉴定获得13个基因编码果实抗坏血酸合成途径相关酶的基因，这些基因编码完整L-半乳糖途径的相关酶，其中有6个基因集中于3号染色体，推测3号染色体是番石榴果实维生素合成的关键染色体。实时荧光定量PCR检测结果显示，除磷酸甘露糖异构酶基因（PgPMI1）和甘露糖磷酸变位酶基因（PgPMM1）在果实发育成熟过程中表达不规律外，其余11个L-半乳糖途径相关酶基因均在果实发育中期上调表达，后期表达又下调。果实抗坏血酸含量与GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因（PgGMP1）和GDP-甘露糖-3’,5’-表型异构酶基因（gGME2）表达显著正相关（P＜0.05）。【结论】番石榴果实抗坏血酸积累与其合成途径基因的完整性及表达水平密切相关，推测由9类酶组成的L-半乳糖途径存在复杂的分子调控网络，挖掘获得的13个L-半乳糖途径成员，可用于后续番石榴优良品种的选育及转录调控机理研究。
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不同生物利用度碳源对蚯蚓堆肥影响分析
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比(C/N)的配制方法,忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异,存在不合理性.为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响,在C/N=30下,以牛粪(氮源)和生物利用度低、中、高的碳源物料(菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆)复配,开展60 d蚯蚓堆肥试验.结果表明,蚯蚓日均增数量最高达6.4倍.易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高,为15.11%,但总有机碳固定率最低,仅39.63%;添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高,为385条,且总氮固定率最高.生物利用度高的碳源废弃物占比越高,蚯蚓增重越大;生物利用度低的碳源废弃物占比越高,可促进蚯蚓繁殖;蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%~59.28%,全氮固定率为65.04%~95.59%.碳源生物可利用度增大时,蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低,而总氮的固定率升高.以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律,为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴.
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一株自生固氮菌的分离鉴定及其对不同品种香蕉的促生特性
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了筛选获得香蕉根际土壤中的高效固氮菌，本研究利用Ashby无氮培养基从海南省霸王岭野生香蕉（Musa nana Lour.sp）根际土壤中分离了一株固氮菌，并命名为BWLY3X-6，对其进行形态特征、生理生化、16S r RNA和gyr B序列分析、固氮特性及对不同香蕉品种的促生能力研究。结果表明：经鉴定，菌株BWLY3X-6属于固氮菌Klebsiella variicola，其胞外分泌氨态氮含量为（17.98±1.88）μg/m L，固氮酶活性为（220.51±8.21）ng/L；菌株对不同香蕉品种的促生长试验结果表明，与空白对照和0.5%尿素处理相比，在BWLY3X-6菌体106 CFU/m L与108 CFU/m L浓度下，南天黄与巴西蕉的各项生物量均有显著变化（P＜0.05），其中根长变化量更加明显，分别增加43.5%和54.6%。本研究筛选获得了具有良好固氮能力的固氮菌，且该菌株对香蕉具有良好的促生作用，为其后续在农业生产中的实际应用提供理论基础。
关键词： Klebsiella variicola 胞外氨态氮 香蕉 促生长作用
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甘蔗间作系统生产力分析及适宜品种筛选
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为提升机械化宽行植蔗区土地利用效率，实现封行前控草减药与增效增收，以甘蔗单作为对照，选择7个花生品种和5个甜玉米品种开展配套农机的甘蔗宽行间作花生和甜玉米试验，对2种间作系统生产力与经济效益进行比较分析。结果表明，总体上甘蔗的株高与行间间作甜玉米的株高呈负相关，与行间间种花生的株高呈正相关。与甘蔗单作相比，间种花生的甘蔗单茎重无显著下降，间种甜玉米的甘蔗单茎重显著下降；2种间作模式下甘蔗的分蘖数、有效茎数和产量均显著下降，下降幅度均表现为间作甜玉米显著高于间作花生；不同间作模式对甘蔗田间糖锤度的影响不显著。间作甜玉米的田间糖锤度和穗产量分别以‘中农甜414’和‘华美甜9’最优，间作‘粤甜28’能够收获较高的产量和农田秸秆输入量；间作‘湛油1155’‘热红1’和‘湛油1155’‘湛油75’‘湛油62’分别获得最优的花生仁产量和出油率。间作系统纯收益增幅在30%以上的处理表现为间作‘中农甜414’＞‘华美甜9’＞‘ZGP113’＞‘湛油1155’，但间作‘华美甜9’和‘ZGP113’的甘蔗减产率分别比间作‘中农甜414’和‘湛油1155’提高13.73和4.37个百分点，因此适宜间作的甜玉米和花生品种分别为‘中农甜414’和‘湛油1155’。综上，间作‘中农甜414’甜玉米能够显著增加经济效益，且农田秸秆碳输入量大，但甘蔗显著减产，若不能扩大种植面积则不利于保守糖料红线；间作‘湛油1155’和‘ZGP113’能够显著增加经济效益，甘蔗产量降幅较小，且豆科固氮与秸秆碳输入有助于耕地质量提升。
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自适应橡胶树干外形抱紧装置模型构建与拓扑优化
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：针对天然橡胶全自动采胶装备的运动作业形式,设计一种可实现橡胶树干自适应包络夹持的抱紧装置,对该装置的工作原理、组成结构、抓取模式和自适应包络抓取特性等方面进行阐述与分析,为优化抱紧装置的设计提供依据.采用ANSYS workbench软件进行有限元分析,结果显示:实际工况下抱紧装置的最大总形变量为0.01 m,其发生在柔性导轨前端,各形变量均较小且与抱紧装置实际受力情况相符;所受最大应力为0.45 MPa,应力集中在柔性导轨与支撑板连接处.但其存在较大的材料冗余,对抱紧装置进行拓扑优化,按照30%、40%、50%、70%的材料去除率分别计算,结构优化后的质量由0.53 kg降至0.39 kg,结果表明,在保障强度与刚度的要求下,降低抱紧装置材料冗余量,可满足作业需求.并对抱紧装置的样机开展定性和定量测试试验,通过反馈数据进行分析,得出抓取模式的受力情况,夹持效果较好.
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柱花草SgALMT1基因克隆与表达分析
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索铝激活苹果酸转运蛋白（Aluminum-activated malate transporter, ALMT）在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用，本研究以柱花草（Stylosanthes guianensis）为研究材料，克隆了柱花草SgALMT1基因，并进行了生物信息学、亚细胞定位及基因表达分析。结果表明：SgALMT1基因全长为1 350 bp,编码450个氨基酸残基，蛋白分子量为50.6 kDa,包含6个跨膜结构域；亚细胞定位分析表明，SgALMT1蛋白定位在拟南芥原生质体细胞膜上，为膜蛋白。定量PCR结果表明，SgALMT1基因在柱花草叶中的表达量高于根中的表达量；铝处理增强了SgALMT1基因在柱花草根中的表达，表明SgALMT1基因可能参与了柱花草应对铝胁迫；另外，缺氮处理增强了SgALMT1基因在柱花草叶中的表达，而缺磷处理增强了SgALMT1在根中的表达。本研究结果为解析柱花草响应铝毒害和养分缺乏的机理提供了候选基因资源。
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氯吡苯脲对贵妃杧果果实产量、品质和采后贮运特性的影响
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：氯吡苯脲(forchlorfenuron,CPPU)是杧果生产上使用的膨大剂,由于使用不规范,造成了品质下降、果实畸形等诸多问题.本研究选用 12 a树龄的贵妃杧果树为试材,在盛花期后 15 d,喷施不同质量浓度(10、20、60 mg/L)的CPPU,花后 15、25、35 d各喷 1 次,共喷 3 次,生理成熟期后采摘,研究CPPU对贵妃杧果果实产量、品质和采后贮运特性的影响.结果表明:幼果期经 10~20 mg/L CPPU处理后能够增加杧果的果形指数、促进果实膨大和产量增加,当CPPU浓度增加至 60 mg/L时,果实膨大明显,但会导致产量下降.CPPU处理后,果实采摘时(生理成熟期)果实的叶绿素、类红萝卜素含量明显升高,花色苷明显降低,果皮红度值(a*)偏小,其颜色偏绿;完熟期杧果的叶绿素、类红萝卜素含量高,花色苷含量低,高浓度 CPPU 处理果实果面红色偏少,黄色偏多,果皮a*值偏小,部分果实偏绿色;完熟期的可溶性固形物含量降低,总酸增加,固酸比下降,口感甜度下降,低浓度影响较小,高浓度CPPU处理对内在影响较大.CPPU处理可降低杧果采后病害的发生,果实采后保持较高的硬度,明显延缓杧果储藏期果实软化,明显延长了杧果的贮藏时间,提高了其采后贮运特性.综合以上结论,幼果期喷施CPPU的适宜浓度为 10~20 mg/L,盛花期后 15~50 d 果实细胞旺盛分裂期效果最佳,可显著增加单果重和产量,对果实品质和果实转色影响不显著,并能延长贮藏时间,更利于采后贮运保鲜.
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H2O2改性香蕉秆生物炭的结构变化及对玉米幼苗Cr吸收的影响
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究过氧化氢（H2O2）对香蕉秆生物炭的改性效果及改性后生物炭对铬（Cr）胁迫下玉米Cr吸收的影响，采用不同浓度H2O2对300℃下制备的生物炭进行改性，分析其结构特征的差异，并将改性生物炭应用于Cr胁迫下的玉米生长体系中，研究改性生物炭对Cr胁迫下玉米植株生长及Cr吸收积累的影响。结果表明：随着H2O2浓度的升高，生物炭表面含氧官能团数量增多，其芳香性减弱、极性增强。改性后生物炭表面光滑，孔直径增大，其比表面积和孔隙体积随H2O2浓度的升高而减小。20%、30%H2O2改性生物炭主要通过官能团的吸附作用固定重金属，降低其生物活性，减少玉米对Cr的吸收积累。20%、30%H2O2明显改变生物炭的表面结构，有利于缓解重金属Cr对玉米植株的毒害，30%H2O2改性生物炭对Cr胁迫下玉米的生长具有促进作用。
关键词： 过氧化氢(H2O2) 生物炭 铬(Cr) 玉米 生长
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天然橡胶加工废水发酵及资源化利用初步研究
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：天然橡胶加工废水处理、排放是天然橡胶加工产业亟待解决的实际问题,探究不同菌剂对天然橡胶加工废水的发酵效果并将其资源化利用,具有较高的生产应用价值.设置不添加菌剂、添加芽孢杆菌、放线菌、黑曲霉菌 4 种不同的处理对天然橡胶废水进行好氧发酵,并以清水和复合肥作为对照,进行盆栽试验研究不同发酵液对小白菜生长、品质及土壤理化性质的影响.结果表明:添加黑曲霉菌发酵效果最优,其次为芽孢杆菌、放线菌发酵处理;不同处理的发酵液灌溉对小白菜的生长品质均有较好的提升作用,其中添加黑曲霉菌、放线菌发酵处理提升效果最优,其次为添加芽孢杆菌处理;添加菌剂各处理对土壤孔隙度有提升趋势,且平均值高于清水对照(1.76%),其中添加黑曲霉菌发酵液对土壤孔隙度提升最高.与清水对照相比,添加黑曲霉菌发酵液灌溉后土壤pH、有机质含量分别提高了 0.33%、19.21%.综上,添加黑曲霉菌处理对小白菜生长品质提升效果最优且对土壤孔隙度不造成影响.
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