科研产出
番木瓜赖氨酸基序类受体激酶LysM-RLK基因家族鉴定及生物信息学分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究采用生物信息学方法在番木瓜全基因组范围系统鉴定了7个LysM-RLK家族基因,并解析了其染色体分布特征、基因结构特征、蛋白理化性质和亚细胞定位信息.基因家族进化分析表明番木瓜的7个LysM-RLK基因可划分为3个亚组(Lym-Ⅱ,Lym-Ⅲ,Lym-IV),并分布于4条染色体上.基因复制是番木瓜LysM-RLK家族进化的主要驱动力,基因复制分析鉴定得到7对复制基因.启动子序列调控元件分析发现其包含多个光响应元件及参与低温应答和逆境相关激素信号应答的元件.大规模比较转录组分析系统地解析了LysM-RLK在番木瓜生物胁迫、非生物胁迫条件下及不同组织中的基因表达模式,揭示其特异性的表达模式及潜在的生物学功能.复制基因对的表达分化、结构域组成差异和蛋白质三级结构的变化,暗示其在进化过程中的亚功能化现象.生物和非生物胁迫条件下的核心共表达网络分析鉴定了27个与LysM-RLK3强关联的核心基因,揭示了LysM-RLK3潜在的转录调控模式.相关结果为番木瓜LysM-RLK家族起源演化、功能分化及其在逆境响应和生长发育过程中的角色提供重要依据.
关键词： 番木瓜 LysM-RLK家族 生物信息分析 基因表达 蛋白三维结构
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海南首次发现一种新的三叶草斑潜蝇寄生蜂-斑潜蝇亮蝇茧蜂
《中国生物防治学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：三叶草斑潜蝇是我国重大入侵害虫之一，主要分布在热带和亚热带地区，可造成巨大的经济损失。寄生蜂作为膜翅目昆虫的一大类群，在害虫生物防治过程中发挥重要作用。据此，笔者于2021年10—12月在海南省各市县开展三叶草斑潜蝇寄生蜂资源普查时发现一种新的三叶草斑潜蝇幼虫寄生蜂。通过形态学鉴定确定该蜂为膜翅目Hyrmenoptera茧蜂科Braconidae蝇茧蜂亚科Opiina亮蝇茧蜂属Phaedrotoma的一个在中国尚未报道的新种，并命名为斑潜蝇亮蝇茧蜂Phaedrotoma sp.2。基于线粒体COI基因的分子进化树结果显示其与亮蝇茧蜂属寄生蜂聚为一类。本研究为后期三叶草斑潜蝇寄生蜂的人工扩繁打下基础，并有助于推动该蜂在田间害虫生物防治中的应用。
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化肥配施不同有机物料对热带砖红壤氮素转化过程的影响
《土壤通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究化肥配施不同类型有机物料连续施用对热带砖红壤性质、氮素转化过程速率及相关土壤酶活性的影响，以期为提高砖红壤生产力及发展农田氮素管理高效模式提供理论依据。【方法】基于田间原位试验，采集了连续种植6年不同施肥管理的砖红壤土样，测定单施化肥（N）、化肥配施秸秆（N+straw）和化肥配施羊粪（N+manure）处理的土壤理化性质、氮素转化速率和相关酶活性。【结果】化肥配施有机物料较单施化肥处理增加了土壤有机碳、土壤全氮及p H值，增幅范围分别为7.43%～40.28%,28.57%～42.86%和1.60%～52.05%；降低了土壤C/N值，降幅范围为1.44%～15.35%，其中化肥配施羊粪影响较大。有机物料连续施用土壤氮素矿化速率、氨氧化潜力、净硝化速率和反硝化潜力分别增加了3.00倍，11.48倍，0.28倍和4.07倍。化肥配施有机物料显著增加了土壤脲酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和β-1,4-葡萄糖苷酶，但显著降低了土壤亚硝酸氧化酶和多酚氧化酶活性，其中化肥配施羊粪较化肥配施秸秆作用更强。氮素转化速率（除净硝化速率）与土壤有机碳、全氮和pH呈显著正相关，与脲酶、亚硝酸还原酶、硝酸还原酶活性均呈显著正相关，而与多酚氧化酶活性呈显著负相关。【结论】化肥配施有机物料能够改善砖红壤性状，加速土壤氮素周转，其中化肥配施羊粪较化肥配施秸秆效果更加明显，因此化肥配施羊粪是改善热带砖红壤性状和提升氮素可利用性的有效措施。
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油莎豆5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因CeEPSPS的克隆与分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：起源于非洲和地中海沿岸的油莎豆以适应性广、产油量高而成为我国的新型油料作物。为促进该物种的开发与利用，研究基于基因组和转录组数据对油莎豆及代表性单子叶植物的EPSPS基因进行系统鉴定。结果表明：与大多数植物类似，油莎豆仅含有1个EPSPS基因，其包含7个内含子，命名为CeEPSPS;RT-PCR分离到的CeEPSPS编码区序列为1584 bp，预测编码514个氨基酸，其N端的前70个残基为叶绿体信号肽，77～508位残基为高度保守的EPSP合酶结构域（PF00275）；与EPSP合酶结构域相比，信号肽在不同植物中变异较大；CeEPSPS成熟蛋白的理论分子量为47.32 kDa，等电点为5.49，总平均疏水指数为0.069，脂肪族指数为93.76，不稳定系数为31.73，与其他物种相近，均属于稳定的疏水型酸性蛋白；进化分析支持油莎豆划归为禾本目莎草科。序列比对和基因组测序分析结果显示，56份油莎豆种质不存在已报道的草甘膦抗性变异。qRT-PCR分析结果显示，CeEPSPS主要在成熟叶片和块茎中表达，其表达水平显著高于芽、幼嫩叶片、衰老叶片和芽茎。此外，本研究还构建了CeEPSPS的植物过表达载体，这为下一步的草甘膦抗性育种奠定了坚实的基础。
关键词： 油莎豆 莎草科 油料作物 5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶 草甘膦
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深海曲霉属真菌Aspergillus insulicola的化学成分研究
《中国海洋药物 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的 对深海沉积物来源真菌Aspergillus insulicola中的化学成分进行研究。方法 采用正、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱等方法对A. insulicola大米发酵产物进行分离提纯；通过质谱、核磁共振等波谱学方法并结合文献数据鉴定其结构。结果 从海洋真菌A. insulicola大米发酵产物的乙酸乙酯提取物中共分离鉴定了9个化合物，其结构分别为aspermicrone C（1）、aspermicrone B（2）、epicolactone（3）、F14945-C（4）、6,7-dihydroxy-5-methoxy-4-methylisobenzofuran-1（3H）-one（5）、5,6-dihydroxy-7-methoxy-4-methylisobenzofuran-1（3H）-one（6）、3-methoxyepicoccone（7）、3,4-dihydroxyphenylacetic acid methyl ester（8）和glycerol-1-monooleate（9）。结论化合物5为新的天然产物，其余化合物均为已知化合物。生物活性测试结果显示化合物1和2对火龙果黑斑病菌有一定的抑制作用。
关键词： 海洋真菌 Aspergillus insulicola 次级代谢产物 抑菌活性
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嘉兰中酪氨酸脱羧酶基因的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：酪氨酸脱羧酶（EC 4.1.1.28）是高等植物体中秋水仙碱合成的关键酶。为了探索嘉兰秋水仙碱生物合成途径的关键酶基因及其相关功能，本研究根据嘉兰转录组数据库和NCBI数据库，克隆得到一个酪氨酸脱羧酶关键酶基因（GsTyDC1）的CDS序列，并使用RT-qPCR检测GsTyDC1在嘉兰植株中不同组织的表达水平。通过烟草悬浮细胞对GsTyDC1进行稳定转化，并分析其亚细胞定位的结果。结果显示，GsTyDC1基因的CDS区全长为1 545 bp，编码514个氨基酸，蛋白分子量为56.3 kD。生物信息学分析表明，GsTyDC1与水仙、石蒜和芭蕉等百合科植物已报道的Ty DC基因聚在一类，具有类似于与其他已报道物种TyDC基因相似的保守结构区域，并且没有跨膜结构和信号肽。此外，GsTyDC1基因在嘉兰根中表达量最高，花和茎次之，在叶中表达量最低。亚细胞定位显示Gs TyDC1蛋白定位在细胞质中。本研究为下一步验证GsTyDC1基因的功能活性提供一定的基础，为阐明GsTyDC1基因在嘉兰秋水仙碱生物合成途径中的作用提供参考依据。
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荔枝铝激活苹果酸转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析
《广东农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】挖掘参与荔枝生长发育的铝激活苹果酸转运蛋白（Al-activated malate transporter,ALMT）基因家族成员，探究其生物学功能。【方法】基于荔枝基因组数据库，借助META SEARCH工具和NCBI的CDD数据库鉴定荔枝ALMTs成员，利用生物信息学方法系统分析LcALMT基因家族成员的蛋白理化性质、亚细胞定位预测、系统发育、基因结构、保守基序、染色体定位、启动子顺式作用元件、蛋白结构和表达模式等，通过qPCR方法分析荔枝LcALMTs的表达情况。【结果】荔枝LcALMT基因家族有16个成员，CDS长度为118～803 bp，等电点在5.16～9.07之间。亚细胞定位预测显示，LcALMTs均定位于质膜上，根据系统进化树将该家族划分为5个亚族。荔枝LcALMTs外显子数目在3～10个，有4个LcALMTs基因均不含非编码区。染色体定位分析发现，LcALMTs只定位在荔枝15条染色体中的6条上，且主要定位在13号染色体上。保守基序分析发现，荔枝ALMT家族成员含有ALMT和ALMT superfamily两个结构域。顺式作用元件中，光响应元件占比最多，其次是激素响应元件。表达模式分析发现，荔枝LcALMTs在各个组织中的表达存在较大差异，其中LcALMT5和LcALMT15在各个组织中均有表达且表达量较高，qPCR结果表明LcALMT5的表达水平与转录组结果较为一致。【结论】16个荔枝ALMTs具有保守的基因结构和蛋白结构域，组织表达存在差异。
关键词： 荔枝 ALMT基因家族 系统进化 生物信息学 表达分析
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银杏受精的形质变化及其种胚生长发育的候周期观察
《中南林业科技大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究银杏种实受精时的内、外部形态变化;观察种胚发育的结构及数量变化规律.[方法]在7 月中旬银杏种实形态建成后,以 5 d为周期连续采样,观察其受精前、中、后期的外种皮颜色变化;制作系列石蜡切片,使用光学显微镜和电子显微镜观察种胚结构的内部变化.统计分析不同时期"圆球胚、小子叶胚、大子叶胚、近成熟胚、完全成熟胚"5 种类型种胚比例.[结果]五天一候的频度观察发现,银杏外种皮由绿转黄是受精的外部形质标志;外种皮由圆润变得缩皱,是胚胎开始发育的外部形态指标.8 月中旬完成受精,形成合子;9 月初,种胚肉眼可见,此时绝大多数为圆球胚和小子叶胚;9 月下旬,小子叶胚占比最多(85%);到10 月中旬,大子叶胚占比数量上升(63%);至 11 月上旬,近成熟胚占比为71%;到翌年1 月下旬,57%已达完全成熟胚阶段.[结论]采用气象候周期采样频度,辅以光镜、电镜显微技术,首次获得了银杏在受精以及种胚始育时段种实的外部形质变化高精图;以候周期统计了种胚发育过程中相应的各种胚类型的数量比例.在研究过程中,新发现银杏种胚的子叶表面已经具气孔,中部具螺纹管胞,胚轴具维管束;首次大数据统计获得约1.5%的银杏种实有双胚发育现象,这些研究结果丰富了对银杏生殖发育的认识.
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‘桂南’狗牙根的选育
《草业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：中国野生狗牙根(Cynodon dactylon)种质资源非常丰富，但育成品种较少。为选育更多优良狗牙根新品种以供草坪建植应用，中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所自2000年起开展了狗牙根新品种的选育研究，从国内外收集的狗牙根种质资源中筛选出坪用性状优良的种质，经过连续多次单株选择和扩繁、坪用价值系统评价、品种比较试验、区域试验及生产性试验，选育出坪用性状优良的狗牙根新品种‘桂南’狗牙根，于2020年审定通过。‘桂南’狗牙根具有质地细腻、草坪密度大、均一性好、绿色期长、成坪速度快等特点。适于在我国长江中下游及以南地区作为景观绿化和水土保持草坪建植。本研究对‘桂南’狗牙根的选育过程、品种特征特性、栽培技术要点等进行总结，为‘桂南’狗牙根新品种的推广利用提供科学依据。
关键词： 狗牙根 新品种 形态及生物学特性 品比试验 区域试验 生产性试验 栽培技术
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多功能解磷真菌的筛选与解磷活性评价
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷是植物生长发育过程中不可或缺的元素,但在田间大多以无效的结合态磷存在,土壤中的微生物能将无效态的磷转化为游离态的有效磷,充分提高磷的利用率.本研究采用平板溶磷圈法从玉米根围土壤中分离纯化出 1 株解磷真菌XZY3PSF,对该菌株进行种类鉴定,分析该菌株在 1~25 d内溶解 2.5~20.0 g/L磷酸三钙的活性、10~105 个/mL孢子浓度下对磷酸三钙的解磷能力,及其在 0~35 d 内对 2.5、5.0 g/L 植酸钙的矿化能力,评价其与解淀粉芽孢杆菌及香蕉枯萎病病原菌间的相互作用.研究表明:基于形态特征结合 ITS 与 β-tubulin 基因序列,菌株 XZY3PSF 鉴定为Talaromyces purpureogenus;解磷菌在不同浓度的磷酸三钙下溶解出的有效磷含量均在 500~570 mg/L之间,培养基中的有效磷含量随着培养时间的延长而下降,第 13 天后高浓度磷酸三钙培养液中的有效磷含量降低幅度减弱,在第 25天时 15.0、20.0 g/L磷酸三钙培养基中的有效磷含量极显著高于其他浓度;随着培养基中孢子浓度的增加,培养液中有效磷含量高峰值出现的时间越快,且其降低幅度随着孢子浓度的增加而扩大;在供试时间段内,随着培养时间的延长,菌株XZY3PSF对植酸钙的矿化能力越强;解磷菌XZY3PSF、芽孢杆菌菌株X5 均对香蕉枯萎病病原菌株B2 具有拮抗作用,且解磷菌XZY3PSF与芽孢杆菌X5 之间亦相互拮抗.研究结果可为研发解磷菌与拮抗菌的复合微生物菌肥奠定基础,同时,解磷菌XZY3PSF对植酸钙的矿化作用为后续研究其是否具降解有机磷类农药提供理论基础.
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