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柱花草根系分泌物对缺磷胁迫的响应分析

草地学报 2023年第3期31卷 733-740页

作者：赵仓吴远航赵兴坤孙昊杨丽云刘攀道罗丽娟海南大学热带作物学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口571101

为探索柱花草(Stylosanthes guianensis)根系分泌物对缺磷胁迫的响应,本研究以‘热研5号’柱花草为材料,通过水培试验,分析了正常供磷(+P)和缺磷(-P)处理对柱花草生长及根系分泌物的影响。结果表明,相对于+P处理,-P处理显著降低了柱花... 详细信息

为探索柱花草(Stylosanthes guianensis)根系分泌物对缺磷胁迫的响应,本研究以‘热研5号’柱花草为材料,通过水培试验,分析了正常供磷(+P)和缺磷(-P)处理对柱花草生长及根系分泌物的影响。结果表明,相对于+P处理,-P处理显著降低了柱花草植株干重和全磷含量。随后,代谢组共检测到101个根系分泌代谢物,可被分为有机酸、氨基酸、类黄酮、糖及醇类等七类,其中-P与+P处理间的差异累积代谢物25个。属于有机酸的咖啡酸、1-氨基环丙烷-1-羧酸和α-酮戊二酸在-P处理下的分泌量显著增加,且其中α-酮戊二酸对磷酸铝具有较强的溶解能力。此外,荧光定量PCR分析发现,柱花草根系中参与α-酮戊二酸合成的柠檬酸脱氢酶基因SgICDH在-P处理下的表达量显著增加。因此,柱花草根系通过上调SgICDH基因的表达,促进α-酮戊二酸的合成与分泌,从而增强对难溶性磷的活化利用,以适应缺磷胁迫。

关键词：柱花草缺磷胁迫根系分泌物代谢组学有机酸

柱花草SgPAL3基因启动子的克隆及上游转录因子的筛选

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草地学报 2024年第1期32卷 66-74页

作者：戴镕徽高梦泽王芳蒋凌雁罗丽娟海南大学热带农林学院海南海口570228 海南大学三亚南繁研究院海南三亚572025

柱花草(Stylosanthes spp.)是热带地区广泛种植的重要草种,炭疽病是危害柱花草的严重病害,柱花草SgPAL3基因具有抗炭疽菌的功能。本研究对启动子区域-2 000~0 bp,-1 500~0 bp序列分别构建诱饵载体并检测自激活,结果表明500 ng·mL^(-1)... 详细信息

柱花草(Stylosanthes spp.)是热带地区广泛种植的重要草种,炭疽病是危害柱花草的严重病害,柱花草SgPAL3基因具有抗炭疽菌的功能。本研究对启动子区域-2 000~0 bp,-1 500~0 bp序列分别构建诱饵载体并检测自激活,结果表明500 ng·mL^(-1)金担子素(Aureobasidin A,AbA)可以抑制两种诱饵载体的自激活。利用Gateway技术构建了柱花草响应炭疽菌的酵母cDNA文库,其容量为1.20×107,插入片段主要分布在750~2 000 bp,重组率为100%;利用酵母单杂交技术,筛选与SgPAL3基因启动子互作的转录因子,并验证了3个转录因子(SgASIL2,SgHAT5和SgZHD8)与SgPAL3启动子的互作关系;qRT-PCR分析表明,SgASIL2,SgHAT5和SgZHD8均响应炭疽菌的侵染,说明它们可能调控柱花草对炭疽病的抗性。本研究为进一步解析SgPAL3响应炭疽菌侵染的转录调控机制奠定了基础。

关键词：柱花草启动子酵母单杂转录因子 SgPAL3基因

柱花草响应炭疽菌侵染的差异磷酸化蛋白质组学分析

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草地学报 2023年第3期31卷 699-709页

作者：张世子杨丽云高静王芳蒋凌雁海南大学热带作物学院/海南省热带生物资源可持续利用重点实验室海南海口570228

磷酸化是重要的蛋白翻译后修饰,在调节植物免疫方面起重要作用,但目前对柱花草与炭疽菌互作的磷酸化知之甚少。本文以太空诱变柱花草抗病株系‘2001-84’和感病株系‘2001-71’为试验材料,通过非标记定量磷酸化蛋白质组学,分析了两种株... 详细信息

磷酸化是重要的蛋白翻译后修饰,在调节植物免疫方面起重要作用,但目前对柱花草与炭疽菌互作的磷酸化知之甚少。本文以太空诱变柱花草抗病株系‘2001-84’和感病株系‘2001-71’为试验材料,通过非标记定量磷酸化蛋白质组学,分析了两种株系接种炭疽菌前后的差异磷酸化蛋白。结果表明:在‘2001-84’和‘2001-71’中分别有138个和106个蛋白的磷酸化丰度特异性响应炭疽菌侵染。蛋白功能与代谢通路富集分析发现两者具有明显的差异:‘2001-84’特异性磷酸化蛋白主要定位在质膜附近,参与胞内信号传导,并显著富集在MAPK级联信号通路、植物激素信号传导、病原菌互作途径等代谢通路;‘2001-71’则更多的定位于细胞器膜上,参与细胞器的分解,代谢通路只在剪接体途径显著富集。通过对‘2001-84’特异性磷酸化蛋白进一步分析,发掘了跟抗病相关的蛋白。本文研究可为后续解析柱花草抗炭疽病的分子机制和培育柱花草抗病品种提供参考。

关键词：柱花草胶胞炭疽菌磷酸化蛋白质组学抗病蛋白

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柱花草低落粒种质筛选及农艺性状综合评价

草地学报 2022年第1期30卷 108-117页

作者：张靖雪盛伟李欣勇罗丽娟海南大学热带作物学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737

为发掘柱花草(Stylosanthes guianensis)优异种质资源及其抗落粒品种选育,本研究以68份柱花草种质为试验材料,在2020—2021年间对落粒率等共9项农艺性状进行田间观测,采用SPSS 20.0数据分析软件对观测数据进行主成分、相关性和聚类分析... 详细信息

为发掘柱花草(Stylosanthes guianensis)优异种质资源及其抗落粒品种选育,本研究以68份柱花草种质为试验材料,在2020—2021年间对落粒率等共9项农艺性状进行田间观测,采用SPSS 20.0数据分析软件对观测数据进行主成分、相关性和聚类分析,并运用隶属函数法对农艺性状进行综合评价。结果表明:9个农艺性状中主枝条数的变异系数最大,为67.2%。68份种质中,TF0027落粒率最低;TF0255落粒率最高;相关性分析显示,落粒率与小叶长呈极显著正相关(P柱花草种质创新及抗落粒品种选育奠定了基础。

关键词：柱花草种质资源落粒性农艺性状

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柱花草叶肉原生质体提取与瞬时表达体系构建

草地学报 2023年第3期31卷 893-902页

作者：高静杨丽云张世子蒋凌雁海南大学热带作物学院/海南省热带生物资源可持续利用重点实验室海南海口570228

柱花草(Stylosanthes guianensis)是一种重要的热区豆科牧草,为利用原生质体瞬时表达体系开展柱花草基因功能研究,以20 d龄期‘热研5号’柱花草子叶为试验材料,通过正交试验考察不同因素对原生质体分离及转化效率的影响。结果表明:采用1... 详细信息

柱花草(Stylosanthes guianensis)是一种重要的热区豆科牧草,为利用原生质体瞬时表达体系开展柱花草基因功能研究,以20 d龄期‘热研5号’柱花草子叶为试验材料,通过正交试验考察不同因素对原生质体分离及转化效率的影响。结果表明:采用1.5%纤维素酶、1.25%离析酶、0.5 mol·L^(-1)甘露醇和4 mmol·L^(-1)MES酶解液组合,酶解时间为16 h时,原生质体的产量和活性均达到最佳,分别为(4.567×10^(6))个·g^(-1)和92.271%;原生质体浓度为(6×10^(5))个·mL^(-1)、质粒浓度为0.6μg·μL^(-1),PEG-4000浓度为50%、转化时间为5 min时,转化效率最高,可达52.524%。构建了目标蛋白SgRKL1表达载体pA7-BIUTNT::SgRKL1-GFP,利用PEG介导法将其转入柱花草原生质体,激光扫描共聚焦显微镜检测结果显示SgRKL1蛋白定位于细胞膜上,说明所建立的柱花草叶肉原生质体瞬时表达体系可应用于目标基因的瞬时表达和亚细胞定位研究。

关键词：柱花草叶肉原生质体酶解 PEG介导瞬时表达

柱花草耐高温优质乳酸菌的筛选及对其青贮发酵品质的改善效果

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草业科学 2023年

作者：潘俊歆李雪枫龙仕和王坚海南大学林学院海南大学动物科技学院

为明确柱花草（Stylosanthes guianensis）青贮饲料中乳酸菌的耐高温情况及其对柱花草青贮品质的影响，采用传统微生物培养、分离、筛选结合16s rRNA基因鉴定技术研究了柱花草青贮饲料中的主要耐高温优质乳酸菌种类与生理生化特性，并... 详细信息

为明确柱花草（Stylosanthes guianensis）青贮饲料中乳酸菌的耐高温情况及其对柱花草青贮品质的影响，采用传统微生物培养、分离、筛选结合16s rRNA基因鉴定技术研究了柱花草青贮饲料中的主要耐高温优质乳酸菌种类与生理生化特性，并用筛选出的优质乳酸菌菌株接种柱花草调制青贮饲料。结果表明：从柱花草青贮饲料中筛选出了7株可耐受45 ℃高温、7.5%NaCl盐度、pH4.5酸度、至少可利用11种碳源、接种2 h后均能迅速产酸的优质乳酸菌；基因鉴定表明它们分属于粪肠球菌（Enterococcus faecalis）（S1、S2、S5和S6菌株）、人参土芽孢杆菌（Weizmannia ginsengisoli）（S3菌株）和戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）（S4与S7菌株）3个属。粪肠球菌S1菌株与戊糖片球菌S4菌株分别接种于柱花草青贮30 d后，不但显著减少青贮饲料的干物质损失（P＜0.05），还使其pH、丁酸与氨态氮含量显著降低（P＜0.05），乳酸含量显著高于植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）接种组（P＜0.05），且肠杆菌科数量减少，无霉菌和酵母菌检出；特别是粪肠球菌S1接种组的粗蛋白含量显著高于植物乳杆菌接种组（P＜0.05），可有效提高柱花草青贮饲料发酵品质并且保存更多的营养成分。

关键词：柱花草高温环境产酸能力营养成分乳酸含量粪肠球菌戊糖片球菌

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柱花草SgMPK6互作蛋白的筛选与验证

草业学报 2023年

作者：王芳张世子戴镕徽杨丽云罗丽娟蒋凌雁海南大学热带农林学院海南大学三亚南繁研究院

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应在调节植物免疫中起关键作用。柱花草炭疽病是危害柱花草生产的严重病害，柱花草SgMPK6基因具有抗炭疽菌的功能。为探究响应胶孢炭疽菌侵染的柱花草SgMPK6下游互作蛋白，本研究采用酵母双杂交技术，... 详细信息

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应在调节植物免疫中起关键作用。柱花草炭疽病是危害柱花草生产的严重病害，柱花草SgMPK6基因具有抗炭疽菌的功能。为探究响应胶孢炭疽菌侵染的柱花草SgMPK6下游互作蛋白，本研究采用酵母双杂交技术，以SgMPK6激酶结构域作为诱饵蛋白，筛选柱花草cDNA文库，共获得74个与SgMPK6激酶结构域潜在的互作蛋白，并通过酵母双杂交点对点试验，验证了候选互作蛋白SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44与SgMPK6激酶结构域间的互作关系。磷酸化位点预测显示，3个bHLH转录因子均具有MAPKs潜在的磷酸化位点。柱花草响应炭疽菌侵染的qRT-PCR分析表明SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44转录因子均显著上调，预示互作蛋白可能作为SgMPK6的底物调控柱花草对炭疽病的抗性。本研究为进一步解析SgMPK6响应炭疽菌侵染的分子机制提供了实验依据。

关键词：柱花草酵母双杂交 MPK6 炭疽病 bHLH转录因子

柱花草磷高效种质筛选及根系形态对低磷胁迫的响应分析

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草地学报 2021年第5期29卷 876-883页

作者：刘允熙罗佳佳雷健刘国道刘攀道海南大学热带作物学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南海口571101

为筛选磷高效柱花草(Stylosanthes guianensis)种质并解析其根系适应低磷胁迫的机理,本试验水培了31份柱花草,开展了磷效率评价,分析了低磷胁迫对柱花草根系的影响,并检测了6个扩展蛋白基因(Expansins,EXP)响应低磷胁迫的表达模式。结... 详细信息

为筛选磷高效柱花草(Stylosanthes guianensis)种质并解析其根系适应低磷胁迫的机理,本试验水培了31份柱花草,开展了磷效率评价,分析了低磷胁迫对柱花草根系的影响,并检测了6个扩展蛋白基因(Expansins,EXP)响应低磷胁迫的表达模式。结果表明,低磷胁迫显著降低柱花草的干重和全磷含量。磷效率分析结合根系表型显示,TF291为磷高效高响应型,且低磷胁迫显著促进其根系生长,TF343为磷低效低响应型,且低磷条件下其根系生长显著受抑制。荧光定量PCR表明,低磷处理(-P)使SgEXPB2在TF291和TF343根系中的表达分别增加3.73倍和1.52倍(P柱花草种质为TF291,且根系中SgEXPB2和SgEXLB1基因上调表达,可能参与柱花草适应低磷胁迫。

关键词：柱花草低磷胁迫磷效率根系形态扩展蛋白

荔枝园间作柱花草对土壤理化性质和土壤细菌群落结构的影响

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热带作物学报 2024年

作者：李承臻袁秉琛王燕茹蓝俊罗丽娟虞道耿海南大学林学院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南大学热带作物学院

探究荔枝园间作柱花草对土壤理化性质和土壤细菌群落结构的影响，为荔枝园间作柱花草提供理论依据。以荔枝园间作柱花草和荔枝单作两种模式的土壤样品进行土壤理化性质的测定，并进行细菌扩增子16S测序分析。结果显示，在荔枝园间作柱... 详细信息

探究荔枝园间作柱花草对土壤理化性质和土壤细菌群落结构的影响，为荔枝园间作柱花草提供理论依据。以荔枝园间作柱花草和荔枝单作两种模式的土壤样品进行土壤理化性质的测定，并进行细菌扩增子16S测序分析。结果显示，在荔枝园间作柱花草后，0～20 cm土层中，硝态氮含量显著提高了47.52%，有效磷含量极显著提高了141.53%，速效钾含量极显著降低了125.59%；20～40 cm的土层深度，硝态氮含量极显著提高了76.02%，有效磷含量显著提高了48.52%，速效钾含量极显著降低了188.57%。Alpha细菌多样性方面，在荔枝园间作柱花草后，0～20 cm土层和20～40 cm土层中，Chao1指数、AEC指数、Simpson指数和Shannon指数并没有显著的变化。在土壤细菌群落结构方面，土壤样品中主要的优势菌门均为Acidobacteriota、Proteobacteria、Firmicutes、Chloroflexi、Bacteroidota、Verrucomicrobiota、Actinobacteriota、Gemmatimonadota、Myxococcota，Crenarchaeota为0～20 cm土层深度下间作柱花草后土壤特有相对丰度大于1%菌门，Proteobacteria、Verrucomicrobiota、Gemmatimonadota的相对丰度在间作柱花草后的各土层深度均有提高；在属水平上，在0～20 cm土层，Candidatus＿Nitrosotalea为间作柱花草后土壤特有相对丰度大于1%菌属，在0～40 cm土层，Nitrospira为间作柱花草后土壤特有相对丰度大于1%菌属；冗余分析结果表明，土壤细菌群落主要是受有效磷、硝态氮和有机质的影响；综上所述，荔枝园间作柱花草会改善荔枝园土壤的理化性质和改变土壤菌群落结构，对荔枝园土壤的环境条件起到一定的优化作用。

关键词：荔枝间作柱花草土壤养分土壤细菌群落结构