科研产出
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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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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茄子全基因组SNP标记的开发
《园艺学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：茄子（Solanum melongena L.）是中国重要的茄科蔬菜之一，其具有十分丰富的遗传多样性，对茄子种质资源进行精准评价是利用茄子种质资源的基础。利用40份茄子（Solanum melongena L.）种质资源的重测序数据，筛选了268个SNP位点用于五引物扩增受阻突变体系（penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS）-SNP标记的开发，成功获得原创性的120个PARMS-SNP标记。利用这些标记对224份茄子高代自交系进行基因分型，并进一步进行群体结构、PCA主成分分析和遗传树分析。结果表明该224份材料可以分为两个组。同时根据多态性信息含量（polymorphic information content,PIC）值筛选了48个核心PARMS-SNP标记，并且构建了能够将224份材料进行区分的指纹图谱。
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果实套袋在菠萝蜜栽培管理中的应用
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究为探明果实套袋在菠萝蜜栽培过程中对果实病虫害发生率、农药使用率及品质的影响，为菠萝蜜优质高效栽培技术提供支撑。以10个菠萝蜜品种珍珠果、香饮所11号、香饮所18号、泰国四季红、马来西亚1号、马来西亚2号、马来西亚3号、马来西亚4号、马来西亚5号和马来西亚6号为试验材料，计算套袋和未套袋果实的病虫害发生率及新增虫孔数，评价果实果皮及果肉色泽等外观品质，测定其果实可溶性固形物含量，统计整个生长季节的农药使用次数及施用量。结果表明：10个品种未套袋果实的软腐病发生率为10.48%～25.00%，套袋果实的软腐病发生率仅为0～2.62%，套袋后软腐病发生率降低77.55%～100.00%；各品种未套袋果实的炭疽病发生率为10.00%～30.24%，套袋果实的炭疽病发生率为0～4.56%，套袋后炭疽病发生率降低69.99%～100.00%；黄翅绢丝野螟在各品种未套袋果实的发生率为23.33%～37.50%，套袋果实的发生率为4.00%～8.33%，套袋后发生率降低74.62%～88.35%；各品种套袋果实的新增虫孔和出虫数均显著少于未套袋果实；与未套袋果实相比，套袋果实果形更加饱满，果面更加光洁，果皮着色均匀；未套袋果实果形存在畸形和果皮着色不均匀等缺点；套袋对10个品种菠萝蜜可溶性固形物含量无显著影响；菠萝蜜果实套袋后化学农药使用减少5次、施用量减少85.87%。综上，果实套袋可作为菠萝蜜的一种生态友好管理方法，在减施化学农药的同时，可减轻菠萝蜜病虫为害，且不降低果实品质。
关键词： 菠萝蜜 套袋 病虫害 色泽 可溶性固形物 农药使用率
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嗜热多聚半乳糖醛酸酶AfPGA性质表征及其在果胶低聚糖制备中的应用
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PGA）在食品加工领域中具有良好的应用前景。本研究旨在实现烟曲霉（Aspergillus fumigatus）HBFH5来源的嗜热多聚半乳糖醛酸酶AfPGA的异源表达及性质表征，并探究其制备菠萝皮果胶低聚糖（pectin oligosaccharides,POS）的应用潜力。结果表明，多聚半乳糖醛酸酶AfPGA属于GH28家族，蛋白分子质量为39.2kDa，最适温度为70℃，在55℃处理1h酶活力基本维持稳定；最适pH值为5.0，在pH2.0～12.0范围内处理1h能维持80%以上活力；对多种金属离子和化学试剂具有较强的抗性。以多聚半乳糖醛酸为底物时，重组酶AfPGA的Km为1.05 mg/mL,Vmax为52.6μmol/（min·mg）。分子动力学模拟分析发现，常温多聚半乳糖醛酸酶ADPG2的均方根偏差和均方根波动均高于嗜热多聚半乳糖醛酸酶AfPGA，除此以外，重组酶AfPGA制备的菠萝皮POS具备较强的抗菌活性，能够明显抑制沙门氏菌（Salmonella）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）和志贺氏菌（Shigella）生长，同时菠萝皮POS还具备良好的抗氧化性能。本研究丰富了嗜热半乳糖醛酸酶资源，可为该酶在POS的制备应用中提供一定的理论支撑。
关键词： 多聚半乳糖醛酸酶 嗜热酶 分子动力学模拟 果胶低聚糖 抑菌活性 抗氧化性
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不同树龄橡胶林黏土矿物组成及钾素形态特征
《土壤通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究热带地区橡胶林土壤中黏土矿物组成和不同形态钾含量随树龄增长的演变规律以及影响因素,为我国热区橡胶林的钾素科学管理和持续健康生产提供科学依据.[方法]在海南岛西部橡胶主产区选择 4片不同树龄(10 a、20 a、30 a和 40 a)的橡胶人工林,采集 0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm和 80~100 cm土壤剖面样品,分析土壤理化性质、不同形态钾含量,利用X射线衍射(XRD)分析黏土矿物组成.[结果]水溶性钾(WSK)和交换性钾(EK)均受树龄和土层深度以及二者交互作用的影响,其中0~20 cm土层的WSK随树龄的增长呈增加的趋势,EK随土层深度的增加呈降低趋势;缓效钾(SAK)和全钾(TK)仅受树龄因素的显著影响,其中,10 a树龄的橡胶林土壤中TK显著低于 20~40 a树龄.随树龄的增长,高岭石相对含量减少,而水云母相对含量增加,二者存在此消彼长的关系.相关性分析表明,EK与土壤有机碳(SOC)含量、全氮(TN)含量以及碳氮比(C/N)呈极显著正相关,而TK与pH和C/N间呈极显著正相关;WSK、SAK以及TK含量与高岭石含量呈显著负相关,而与水云母含量呈显著正相关.[结论]综上所述,橡胶树龄显著影响土壤不同形态钾素含量及黏土矿物组成,随树龄增长,高岭石向水云母转化,进而提高了土壤不同形态钾素含量;土壤有机碳含量的增加对交换性钾具有正向调控作用.因此,在橡胶生产中可通过有机质培肥来促进土壤钾素有效性提升.研究结果对橡胶林钾素的科学管理具有指导意义.
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日本食蚧蚜小蜂过寄生的影响因子及过寄生对其子代的影响
《环境昆虫学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了明确影响日本食蚧蚜小蜂Coccophagus japonicus过寄生的因子及其对发育与繁殖的影响，在不同接蜂比例、雌蜂驻留时间、接蜂间隔时间及寄主龄期条件下观察了日本食蚧蚜小蜂的过寄生情况，并观察了该蜂在高过寄生率（蜂蚧比为1∶5）条件下，以橡副珠蜡蚧Parasaissetia nigra 2龄若虫、3龄若虫、1～2日龄成虫（初期成虫）和10～11日龄成虫（褐色期成虫）为寄主时的发育历期、寿命、出蜂量及雌蜂体长。结果表明，接蜂比例、雌蜂驻留时间、接蜂间隔时间及寄主龄期均是日本食蚧蚜小蜂发生过寄生的重要影响因子，日本食蚧蚜小蜂过寄生率随接蜂比例下降而降低，蜂蚧比为1∶5时过寄生率最高（91.03%）,1∶30时过寄生比例最低（11.61%）；接蜂间隔时间为6 d时其过寄生率最高，为57.72%；雌蜂驻留时间在0～48 h范围内，过寄生率随驻留时间增加而上升，驻留时间48 h时最高（30.41%）；寄主龄期对该蜂的过寄生率影响明显，以寄主为3龄若虫时最高（54.40%）。与对照相比，过寄生时的日本食蚧蚜小蜂发育历期延长，成虫寿命缩短，身体较小，出蜂量多。高过寄生率条件下，寄主为橡副珠蜡蚧2龄若虫时，日本食蚧蚜小蜂发育历期短于对照；寄主为橡副珠蜡蚧初期成虫时，日本食蚧蚜小蜂出蜂数少于对照。综上，接蜂比例、接蜂时间、两次接蜂的间隔时间、寄主龄期等是日本食蚧蚜小蜂发生过寄生的重要影响因子；发生过寄生后，日本食蚧蚜小蜂的发育历期延长、品质下降，但从寄主中获得的后代概率略有提高。
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一种农杆菌介导的糜子高效遗传转化方法
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：糜子（Panicum miliaceum L.）是我国传统的粮食作物，截至目前，针对糜子遗传转化方法的研究仍较少，本研究旨在建立农杆菌介导的糜子高效遗传转化方法。以糜子品种冀黍5号的成熟种子为外植体，在CIM和MSD诱导培养基上分别诱导糜子的胚性愈伤，以其作为转化受体材料，用含植物表达载体的农杆菌侵染60min并共培养6d，转接至含0.025g/L潮霉素的筛选培养基上筛选出抗性愈伤，接着在含0.015g/L潮霉素的分化培养基上分化，最后在含0.015g/L潮霉素的生根培养基上生根成苗，用载体特异性引物对再生植株进行PCR检测，鉴定其是否为阳性转基因植株。根据多个批次的转化实验统计糜子的抗性再生植株的筛选效率和转化效率。结果表明：CIM和MSD诱导培养基均能诱导出糜子胚性愈伤，但CIM培养基诱导的糜子胚性愈伤效果更好；糜子胚性愈伤在被农杆菌侵染及与农杆菌共培养后，经在含潮霉素的培养基上筛选、分化和生根后获得多株抗性再生糜子植株，3次试验获得的糜子抗性再生植株的PCR鉴定阳性率为100%，平均转化效率为30%以上。本研究成功建立了农杆菌介导的糜子遗传转化方法，操作简单，转化效率高，成本低廉，且转化不受季节限制，能规模化开展，为糜子的遗传改良提供有效的技术手段。
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