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枸杞SWEET基因家族鉴定及其与可溶性糖含量关系

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西北植物学报 2024年第3期44卷 396-407页

作者：尹跃秦小雅赵建华杨萍何军安巍宁夏农林科学院国家枸杞工程技术研究中心银川750002

【目的】糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)在植物生长发育过程中发挥重要作用,解析SWEETs基因在枸杞果实发育过程中对糖积累作用,为进一步揭示SWEETs基因在枸杞果实发育过程中的作用提供参考。... 详细信息

【目的】糖外排转运蛋白(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)在植物生长发育过程中发挥重要作用,解析SWEETs基因在枸杞果实发育过程中对糖积累作用,为进一步揭示SWEETs基因在枸杞果实发育过程中的作用提供参考。【方法】用生物信息学方法对枸杞SWEET基因(LbaSWEETs)进行全基因组鉴定,并用已发表的转录数据分析LbaSWEETs在果实发育时期的基因表达情况。【结果】枸杞SWEET基因家族共有37个成员,随机分布于10条染色体上,分别编码152~621个氨基酸,蛋白质分子质量为16.87~69.97 kD,等电点为4.96~9.86。亚细胞定位预测位于叶绿体或质膜,大多数含有7个跨膜螺旋。系统进化分析发现,37个LbaSWEETs蛋白可分为4个亚群,每个亚群的基因结构和保守基序组成相似。启动子元件分析表明:Lba-SWEETs基因启动子富含大量激素响应、逆境胁迫和生长发育响应元件。转录组数据和qRT-PCR分析表明:LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量随果实成熟呈现显著增加。相关性分析结果表明,LbaSWEET9和LbaSWEET29基因表达量与果糖含量呈显著正相关。【结论】LbaSWEET9和LbaSWEET29基因是果糖积累的关键基因。

关键词：枸杞 SWEET基因家族进化分析表达分析可溶性糖含量

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快速测定植物中可溶性糖含量的方法改良

植物学研究 2024年第1期13卷 93-102页

作者：刘隽永郝文瑞齐昕许建飞赵凤云韩秀丽山东理工大学生命科学学院山东淄博

可溶性糖含量变化是植物响应逆境胁迫环境的重要指标之一,快速准确检测植物中可溶性糖含量的变化为植物抗逆性能研究提供了技术基础。传统分光光度法测定可溶性糖含量基于以前的实验室配置条件开展,存在测定繁琐和耗时长等问题。本研究... 详细信息

可溶性糖含量变化是植物响应逆境胁迫环境的重要指标之一,快速准确检测植物中可溶性糖含量的变化为植物抗逆性能研究提供了技术基础。传统分光光度法测定可溶性糖含量基于以前的实验室配置条件开展,存在测定繁琐和耗时长等问题。本研究基于目前实验室配置条件,分别从植物材料收集、破碎、测定等环节对传统测定方法进行改进,在保证了实验严谨性的前提下,有效提高了实验效率。方法验证结果显示,改进后方法的线性回归方程式为y = 1.2411x + 0.2236,线性相关系数为0.9993,检出限为7.1306 μg/mL,测定下限为28.5224 μg/mL,精密度RSD值小于2%,样品加标回收率为97%~103%之间,验证了改进后方法的可行性。方法应用结果显示,拟南芥和水稻幼苗在冷胁迫下可溶性糖含量均显著升高。改进后的分光光度法测定可溶性糖含量的方法快速准确,适合多个样品的同时测定,可作为可溶性糖含量测定的快速分析方法。

关键词：可溶性糖含量分光光度法方法验证方法应用

大豆鲜籽粒可溶性糖含量的主基因+多基因遗传分析

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大豆科学 2022年第5期41卷 520-525页

作者：张玉梅蓝新隆滕振勇陆佩兰林国强胡润芳福建省农业科学院作物研究所/福建省特色旱作物品种选育工程技术研究中心/福建省蔬菜遗传育种重点实验室福建福州350013 福建省种子总站福建福州350003

为明确大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传规律,应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分析方法,检测闽豆7号、福豆234及其杂交后代F_(1)和F_(2)群体鲜籽粒的可溶性糖含量。结果表明:大豆鲜籽粒可溶性糖含量遗传规律符合2MG-EA模型,鲜... 详细信息

为明确大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传规律,应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分析方法,检测闽豆7号、福豆234及其杂交后代F_(1)和F_(2)群体鲜籽粒的可溶性糖含量。结果表明:大豆鲜籽粒可溶性糖含量遗传规律符合2MG-EA模型,鲜籽粒可溶性糖含量受两对等加性主基因控制,加性效应来自母本闽豆7号,主基因遗传率为72.86%。综上说明在鲜食大豆育种过程中应选择可溶性糖含量相对较高的品种为双亲,且对可溶性糖含量的定向选择宜在早世代进行。

关键词：大豆鲜籽粒可溶性糖含量主基因+多基因遗传分析

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甜玉米可溶性糖含量的分子标记初步定位

分子植物育种 2023年第15期21卷 5032-5036页

作者：闫艳刘鹏飞陈青春张姿丽孙伟万小荣蒋锋仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225

为挖掘甜玉米可溶性糖QTL,本实验选用可溶性糖含量有显著差异的甜玉米自交系T77(高可溶性糖)和T15(低可溶性糖)为亲本配制杂交组合T77(♀)×T15(♂),以该组合F2作为遗传作图群体,构建SSR标记连锁遗传图谱;结合F2各单株可溶性糖含量,应... 详细信息

为挖掘甜玉米可溶性糖QTL,本实验选用可溶性糖含量有显著差异的甜玉米自交系T77(高可溶性糖)和T15(低可溶性糖)为亲本配制杂交组合T77(♀)×T15(♂),以该组合F2作为遗传作图群体,构建SSR标记连锁遗传图谱;结合F2各单株可溶性糖含量,应用复合区间作图法对甜玉米可溶性糖含量进行QTL定位。结果共检测出4个QTL位点,分别位于第2、3、6号染色体,其中qSS-ch.2-1位于第2号染色体,加性效应值为-1.05,可以解释3.46%的表型变异;qSS-ch3-1和qSS-ch3-2位于第3号染色体,加性效应值分别为-1.45和1.19,能够分别解释3.50%和11.95%的表型变异;qSS-ch6-1位于第6号染色体,加性效应值为2.84,可解释高达32.47%的表型变异。这一实验结果有望为研究控制甜玉米可溶性糖含量基因的精细定位以及为分子标记辅助育种提供数据参考。

关键词：甜玉米可溶性糖含量 QTL

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枣的可溶性糖含量无损测定及成熟度识别研究

枣的可溶性糖含量无损测定及成熟度识别研究

作者：王菁河北农业大学

学位级别：硕士

可溶性糖含量以及采摘时果实的成熟度直接影响枣的经济效益,可溶性糖含量在枣的内部品质中起着至关重要的作用,而对于采摘时不同品种果实成熟度的要求更直接影响其果实的不同类型可溶性糖的值。多光谱成像技术将光谱数据与图像相结合,... 详细信息

可溶性糖含量以及采摘时果实的成熟度直接影响枣的经济效益,可溶性糖含量在枣的内部品质中起着至关重要的作用,而对于采摘时不同品种果实成熟度的要求更直接影响其果实的不同类型可溶性糖的值。多光谱成像技术将光谱数据与图像相结合,可以准确快速地识别图像中每个像素点的光谱信息和图像信息,为可视化与高效无损检测提供了技术基础。针对枣的可溶性糖含量检测和成熟度识别,本文采用多光谱图像技术结合机器学习算法对枣的可溶性糖含量进行定量模型研究和采用目标检测算法对自然环境下的枣成熟度进行识别研究。高效无损估测可溶性糖含量以及精准快速识别果实成熟度对枣的品质和智能采摘具有重要的意义。本研究的具体内容如下:(1)针对传统化学计量法检测枣的可溶性糖含量的效率低、破坏性强、操作繁杂等问题,本文首先使用19通道多光谱成像系统VideometerLab4采集了十六个品种的整枣、切片、带皮粉末和去皮粉末样本的多光谱图像进行可溶性糖含量估测试验。参照多光谱图像设备、普通光谱仪以及普通相机的特点,获取了全波段感兴趣区域平均光谱反射率(类型1)、RGB三波段感兴趣区域平均光谱反射率(类型2)和全波段随机选取感兴趣区域五个点的光谱反射率(类型3)作为模型的输入参数,分别建立多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机回归(SVR)估测模型。研究结果发现去皮粉末样本材料的类型1+MLR蔗糖估测模型效果最佳,其训练集决定系数Rc2为0.93,均方根百分比误差RMSPEc为0.48;验证集Rp2为0.95,RMSPEp为0.26。因此,利用多光谱技术可以实现枣的可溶性糖含量快速准确检测。(2)针对枣可溶性糖含量检测,MLR算法在去皮粉末中Rp2虽然达到了 0.95,但是将枣去皮磨粉违背了研究枣可溶性糖含量高效无损检测的初衷,因此本文利用卷积神经网络结合多光谱成像技术对同一组试验样本进行了可溶性糖含量估测研究。本文根据样本大尺度且小批量的数据特点,设计了一种卷积神经网络回归模型,自行搭建卷积神经网络架构分别对整枣、切片、带皮粉末和去皮粉末四种样本的多光谱图像材料进行模型训练与验证。为了提高模型准确率,在训练前通过线上和线下两种方式对训练集的原始多光谱图像进行了数据增强。研究得出各样本材料的可溶性糖含量估测模型的预测值与实际测量值的R2均高于0.78,其中整枣的CNN蔗糖估测模型Rc2为0.91,Rp2为0.88,RMSPEc为0.48,RMSPEp为0.60,因此利用卷积神经网络可以实现枣的可溶性糖含量高效无损检测。(3)针对枣果实成熟度识别问题,本文以自然环境下的枣为研究对象,为了建立适合多品种、实用性强的枣果实成熟度识别模型,采集了适合鲜食和适合制干的十八个品种枣果实的图像,将YOLO算法引入到枣果实在自然环境(晴天和阴天,上午六点至下午六点)下的成熟度识别中。为满足不同采摘需求,本文将枣果实分为适合制干类品种的成熟果实、未熟果实和适合鲜食类品种的完熟果实、半红果实、未熟果实两种标注方式,分别建立了 YOLOv3、YOLOv4、YOLOv4-Tiny和Mobilenet-YOLOv4-Lite四种成熟度识别模型。经研究表明YOLO算法中YOLOv3与YOLOv4-Tiny均可适用于两种标注方式,验证集mAP约为94%,证明YOLO算法能够对枣果实进行有效的成熟度识别。

关键词：枣可溶性糖含量成熟度识别多光谱成像卷积神经网络

武汉市春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量的气象影响因子研究

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现代农业科技 2023年第10期 169-172页

作者：陆鹏程宋嫱武汉农业气象试验站湖北武汉430040 武汉经济技术开发区(汉南区)气象局湖北武汉430040

为探讨气象条件对武汉市春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量的影响,本文开展了分期播种试验,分析了春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量随播期推移的变化,研究了不同播期处理各生育阶段的气象要素敏感性,通过数据统计、相关分析及偏相关分... 详细信息

为探讨气象条件对武汉市春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量的影响,本文开展了分期播种试验,分析了春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量随播期推移的变化,研究了不同播期处理各生育阶段的气象要素敏感性,通过数据统计、相关分析及偏相关分析等方法,分析了鲜食甜玉米产量及可溶性糖含量的气象影响因子。结果表明:春季鲜食甜玉米生育期在100 d左右,全生育期随播期的推迟而缩短;甜玉米产量与平均气温、有效积温、降水量和日照均有关系,可溶性糖含量主要与平均气温和降水量有关。

关键词：鲜食甜玉米产量可溶性糖含量气象因子湖北武汉

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甘蓝品种间可溶性糖含量分析

浙江农业科学 2023年第2期64卷 463-465页

作者：雷娟利赵彦婷岳智臣陶鹏胡齐赞李必元浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021

分别采用高效液相色谱法(HPLC)和糖度计对3个市售甘蓝品种和5个本研究室育成品种及组合进行可溶性糖含量测定,研究结果表明,甘蓝品种蔗糖含量很低,远低于葡萄糖含量与果糖含量;无论HPLC或糖度计测定的结果均表明糖含量呈现由外向内逐渐... 详细信息

分别采用高效液相色谱法(HPLC)和糖度计对3个市售甘蓝品种和5个本研究室育成品种及组合进行可溶性糖含量测定,研究结果表明,甘蓝品种蔗糖含量很低,远低于葡萄糖含量与果糖含量;无论HPLC或糖度计测定的结果均表明糖含量呈现由外向内逐渐升高的趋势,即糖含量外部糖含量与糖度计测定的糖度值均达到较强相关性以上,因此实践中用糖度计代替HPLC,也可获得较可靠的可溶性糖含量指标;本研究室育成的2个高品质甘蓝品种浙研甜宝和高丽菜可溶性糖含量较其他品种要高,且表现为外、中、内部叶片糖含量差异不大,其外部叶片糖含量达到甚至超过对照品种中、内部叶片糖含量水平。本研究为高口感品质甘蓝育种提供一些可借鉴的经验。

关键词：甘蓝品种可溶性糖含量

氮磷钾肥对紫穗槐幼苗叶片色素和可溶性糖含量的影响

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中国林副特产 2023年第2期 8-11页

作者：刘斗南刘冰阳刘佳明申澜懿许丽颖齐虹凌赵玥琪牡丹江师范学院黑龙江牡丹江157011

为了了解施肥对紫穗槐幼苗叶片光合生理特性影响,并筛选出单独施肥对其影响的最佳浓度,为紫穗槐人工培育提供理论支撑及技术指导。试验采用了氮、磷、钾3因素3水平单独施肥,研究不同施肥处理对紫穗槐幼苗光合色素以及可溶性糖的影响,并... 详细信息

为了了解施肥对紫穗槐幼苗叶片光合生理特性影响,并筛选出单独施肥对其影响的最佳浓度,为紫穗槐人工培育提供理论支撑及技术指导。试验采用了氮、磷、钾3因素3水平单独施肥,研究不同施肥处理对紫穗槐幼苗光合色素以及可溶性糖的影响,并对其进行测量、分析和比较。结果表明:所有施肥处理均增加了紫穗槐幼苗叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、花青素和可溶性糖的含量,其中施K2,钾的含量为0.75 g/株,紫穗槐叶片的叶绿素a最高;施P2,磷的含量为0.10 g/株,紫穗槐叶片的叶绿素b、类胡萝卜素、花青素最高;施N3,氮的含量为0.93 g/株,紫穗槐幼苗的可溶性糖含量最高。

关键词：紫穗槐施肥处理叶绿素花青素可溶性糖含量

根域限制对‘巨峰’葡萄果实可溶性糖含量及韧皮部超微结构的影响

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植物生理学报 2016年第10期52卷 1546-1554页

作者：李秀杰韩真李晨谢兆森王世平李勃山东省果树研究所山东泰安271000 河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066004 上海交通大学农业与生物学院上海200240

以‘巨峰’葡萄为试材,研究了根域限制对果实可溶性糖积累的影响,并采用透射电镜技术对发育过程中果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了系统观察。结果表明:根域限制可以提高‘巨峰’葡萄果实中可溶性糖含量,糖分积累主要发生在... 详细信息

以‘巨峰’葡萄为试材,研究了根域限制对果实可溶性糖积累的影响,并采用透射电镜技术对发育过程中果实韧皮部及其周围薄壁细胞的超微结构进行了系统观察。结果表明:根域限制可以提高‘巨峰’葡萄果实中可溶性糖含量,糖分积累主要发生在第2次快速生长期;根域限制增加了筛管和伴胞、筛管伴胞复合体和薄壁细胞之间的胞间连丝密度;根域限制下筛管体积变小,但伴胞体积增大,而且伴胞中的细胞质浓密,线粒体、内质网、囊胞等细胞器丰富;在果实的第2次快速生长期,根域限制和对照细胞均表现出衰老降解的特点,但根域限制伴胞中仍存在完整线粒体,筛管伴胞复合体和周围薄壁细胞中发现大量的小囊胞,根域限制下小囊胞数目高于对照。以上结果表明根域限制改变了‘巨峰’果实周缘维管束韧皮部细胞的超微结构,这些改变有利于光合产物在果实中的积累。

关键词：葡萄果实根域限制可溶性糖含量韧皮部超微结构