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白菜健康株与根肿病患病株的土壤微生物群落和功能差异

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中国生态农业学报（中英文） 2023年第4期31卷 530-542页

作者：张智浩邓毅书聂强解国玲吴流通邸雪嫣石浩付克剑张继来林春张乃明苏友波云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南农业大学建筑工程学院昆明650201 红河恒林有限责任公司红河652399 云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201

根肿病严重制约着十字花科蔬菜产业的发展,而土壤微生物多样性与组成的变化不仅与十字花科作物根肿病密切相关,且对土壤健康、农业生产系统的可持续发展和人体健康至关重要。因此,了解十字花科根肿病发生与土壤微生物群落结构的关系十... 详细信息

根肿病严重制约着十字花科蔬菜产业的发展,而土壤微生物多样性与组成的变化不仅与十字花科作物根肿病密切相关,且对土壤健康、农业生产系统的可持续发展和人体健康至关重要。因此,了解十字花科根肿病发生与土壤微生物群落结构的关系十分必要。采用Illumina MiSeq高通量测序技术对白菜健康株和患根肿病病株的根围土壤的细菌16S rDNA和真菌ITS序列进行测序,将结果质控后与相关数据库进行比对;测定了根围土壤理化性质,分析了样本间的微生物群落结构与组成差异,探讨土壤理化、土壤微生物群落和根肿病间的关系;并对样本细菌和真菌功能进行了预测。结果表明:1)健康白菜植株根围土壤细菌群落均匀度及多样性程度均高于患根肿病植株,患根肿病白菜植株根围土壤真菌群落丰富度、均匀性和多样性程度均高于健康白菜植株根围土壤。2)放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)是所测土壤样本中的主要优势细菌门,芽孢杆菌属(Bacillus)、Gaiella、Defluviicoccus、梭状芽孢杆菌属(Clostridium)和类诺卡氏属(Nocardioides)是所测土壤样本中的主要优势细菌属;根围土壤优势真菌类群为子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Olpidiomycota),主要的真菌属为赤霉属(Gibberella)、被孢霉属(Mortierella)、梭孢壳属(Thielavia)和Basipetospora。3)新陈代谢、环境信息处理、细胞过程和有机系统是健康株与患病株根围土壤细菌群落具有显著差异的4类细菌功能;患根肿病植株根围土壤真菌群落中赤霉属、梭孢壳属、丝壳属(Kernia)和镰刀菌属(Fusarium)的功能丰度均大于健康株。4)主坐标分析结果表明健康植株与患根肿病植株根围土壤细菌和真菌群落结构差异明显,冗余分析结果显示,pH、全氮、碱解氮、速效钾和阳离子交换量是根围土壤微生物群落变化的主要影响因素。白菜健康株与根肿病患病株根围土壤中真菌群落的差异比细菌群落大。本文为研究十字花科作物微生物区系提供了新的依据,并为研究有益合成菌群抑制病原菌从而控制根肿病的方法提供了可能性,同时也为缓解土壤退化和重建健康土壤提供了途径。

关键词：白菜根围土壤根肿病高通量测序微生物群落结构微生物群落功能

白菜、甘蓝和甘蓝型油菜PAP1/2同源基因的鉴定及分析

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园艺学报 2022年第6期49卷 1301-1312页

作者：陈道宗刘镒沈文杰朱博谭晨赣南师范大学生命科学学院赣州市设施蔬菜重点实验室江西赣州341000

PAP1/2转录因子是参与形成MBW复合体从而调控花青素合成的主要MYB转录因子。以拟南芥PAP1/2转录因子核酸和蛋白序列比对及Pfam验证,研究白菜、甘蓝和甘蓝型油菜等芸薹属植物中PAP1/2转录因子调控花青素代谢的确切同源拷贝数、进化关系... 详细信息

PAP1/2转录因子是参与形成MBW复合体从而调控花青素合成的主要MYB转录因子。以拟南芥PAP1/2转录因子核酸和蛋白序列比对及Pfam验证,研究白菜、甘蓝和甘蓝型油菜等芸薹属植物中PAP1/2转录因子调控花青素代谢的确切同源拷贝数、进化关系及表达情况:在白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中鉴定到的PAP1/2转录因子同源拷贝数分别为3、4和9个;通过进化分析和PAP1/2转录因子同源拷贝所在区段微共线性分析进一步明确了其不同拷贝间的进化关系,厘清了A7和C6染色体上PAP1/2转录因子不同拷贝的相互关系;结合白菜、甘蓝和甘蓝型油菜不同组织转录组测序数据进行表达情况分析,阐明了PAP1/2转录因子同源拷贝在不同组织中的表达情况。

关键词：白菜甘蓝甘蓝型油菜同源基因保守结构域花青素 R2R3-MYB转录因子 PAP1/2

白菜NAC基因家族全基因组鉴定及其应答春化反应的表达分析

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南京农业大学学报 2022年第4期45卷 656-665页

作者：陈国户庞小可李广王浩吴思文温宏伟尹倩袁凌云侯金锋唐小燕汪承刚安徽农业大学园艺学院/安徽省园艺作物育种工程实验室安徽合肥230036 安徽省皖江蔬菜产业技术研究院安徽马鞍山238200 山东省济宁市鱼台县农业技术推广中心山东济宁272300

[目的]本文旨在鉴定白菜NAC(NAM-ATAF 1/2-CUC2)基因家族并对其应答春化反应的表达进行分析。[方法]利用生物信息学软件及公共数据库,全基因组鉴定白菜NAC基因家族成员,并对其染色体位置、基因结构特征、进化及复制模式等进行分析;利用... 详细信息

[目的]本文旨在鉴定白菜NAC(NAM-ATAF 1/2-CUC2)基因家族并对其应答春化反应的表达进行分析。[方法]利用生物信息学软件及公共数据库,全基因组鉴定白菜NAC基因家族成员,并对其染色体位置、基因结构特征、进化及复制模式等进行分析;利用转录组数据和RT-qPCR技术分析白菜NAC基因的表达模式以及其应答春化反应的表达水平。[结果]白菜NAC基因家族成员共有188个,基因结构及保守基序差异较小,大部分成员含有2~6个内含子。系统进化树分析表明,白菜与拟南芥NAC基因家族成员分为7个亚簇。基因表达模式分析发现,大部分BrNAC基因表达具有组织特异性,仅少数成员在各组织中具有较高的表达丰度。春化反应转录组及RT-qPCR分析发现,白菜NAC基因家族中有5个成员(Bra 004385、Bra004736、Bra031950、Bra036327、Bra033296)在白菜应答春化过程中维持较高的表达丰度。[结论]白菜NAC基因家族的扩张主要来源于基因复制事件,与拟南芥NAC基因家族关系密切,部分基因可能来自同一祖先。白菜NAC基因家族在各器官中的表达具有组织特异性,其中5个BrNAC基因在应答春化反应中具有重要作用。

关键词：白菜 NAC基因家族春化反应生物信息学分析

基于荧光光谱结合宽度学习的白菜农药残留量检测方法

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农业机械学报 2023年第10期54卷 198-204页

作者：刘翠玲李佳琮孙晓荣殷莺倩张善哲吴静珠北京工商大学人工智能学院北京100048 北京工商大学食品安全大数据技术北京市重点实验室北京100048

为了高效监控蔬菜中农药残留情况,利用荧光光谱技术检测白菜中吡虫啉农药残留量。首先通过三维荧光光谱确定400nm为吡虫啉的最佳激发波长;其次通过分析6种预处理算法和2种降维算法,分别选出多元散射校正(Multiple scattering calibratio... 详细信息

为了高效监控蔬菜中农药残留情况,利用荧光光谱技术检测白菜中吡虫啉农药残留量。首先通过三维荧光光谱确定400nm为吡虫啉的最佳激发波长;其次通过分析6种预处理算法和2种降维算法,分别选出多元散射校正(Multiple scattering calibration,MSC)和无信息变量消除(Uninformative variable elimination,UVE)作为最佳的预处理与波长选择方法;宽度学习系统(Broad learning system,BLS)用于荧光光谱建模,同时与偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)、支持向量机(Support vector machine,SVM)和深度极限学习机(Deep extreme learning machines,DELM)等经典模型进行比较。结果显示BLS模型获得了最佳吡虫啉含量预测效果,测试集决定系数R^(2)_(p)达0.949,均方根误差(Root mean square error,RMSE)达0.347 mg/kg。表明了荧光光谱技术结合宽度学习预测农药残留量的可行性,可以为在线检测农药残留量系统的开发提供理论依据。

关键词：白菜农药残留三维荧光光谱宽度学习系统波段选择

白菜bZIP转录因子基因家族应答春化反应关键基因表达分析

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江苏农业学报 2022年第3期38卷 765-774页

作者：马李广张贺龙庞小可王浩李广汪承刚袁凌云侯金锋唐小燕陈国户安徽农业大学园艺学院安徽省园艺作物育种工程实验室安徽合肥230036 安徽省皖江蔬菜产业研究院安徽马鞍山238200 安徽农业大学皖西南综合试验站安徽怀宁246100

为研究白菜(Brassica rapa)碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP)转录因子家族基因(BrbZIP)的相关功能,通过生物信息学分析技术,鉴定全基因组的BrbZIP基因家族成员,并对其染色体分布、进化关系、表达模式及其应答春化反应等进行... 详细信息

为研究白菜(Brassica rapa)碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP)转录因子家族基因(BrbZIP)的相关功能,通过生物信息学分析技术,鉴定全基因组的BrbZIP基因家族成员,并对其染色体分布、进化关系、表达模式及其应答春化反应等进行了分析。白菜bZIP转录因子基因家族共有118个成员,在染色体上不均等分布。白菜组织转录组分析结果显示,大部分BrbZIP基因在根、茎、叶、花及荚中均有较高的表达丰度,且具有组织表达特异性;春化反应转录组、荧光定量PCR及相关基因互作网络分析结果表明,白菜bZIP基因家族中应答春化反应相关基因上调与下调表达基因数量差异不大,相互之间存在复杂的互作网络,其中4个成员(Bra039631、Bra020620、Bra004550与Bra020471)是应答春化反应的中心节点。

关键词：白菜 bZIP转录因子基因家族春化反应生物信息学分析

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白菜类作物抗TuMV研究进展

植物学报 2023年第2期58卷 335-346页

作者：吕善武张昌伟侯喜林邓书林中国科学院华南植物园广东省应用植物学重点实验室中国科学院华南农业植物分子分析与遗传改良重点实验室广州510650 南京农业大学园艺学院南京210095

白菜类作物主要包括大白菜(Brassica rapa subsp.pekinensis)、不结球白菜(B.rapa subsp.chinensis)和芜菁(B.rapa subsp.rapa)等,可用作蔬菜、油料及饲料。白菜类作物在生产过程中常受到病毒病的危害,其中芜菁花叶病毒(TuMV)是主要病... 详细信息

白菜类作物主要包括大白菜(Brassica rapa subsp.pekinensis)、不结球白菜(B.rapa subsp.chinensis)和芜菁(B.rapa subsp.rapa)等,可用作蔬菜、油料及饲料。白菜类作物在生产过程中常受到病毒病的危害,其中芜菁花叶病毒(TuMV)是主要病原物。近年来,在TuMV抗性基因的遗传分析、定位克隆及分子机制方面取得了一定研究进展,为培育优质抗病新品种奠定了基础。该文对国内外关于白菜类作物抗TuMV的遗传分析、抗性基因与分子标记、生物信息学与组学分析以及基因工程技术在抗TuMV研究中的应用进行综述,以期为白菜类作物抗TuMV研究和技术利用提供科学依据。

关键词：白菜芜菁花叶病毒遗传分析抗性基因研究进展

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白菜新品种‘金品008’

园艺学报 2022年第S01期49卷 69-70页

作者：邵贵荣朱彬林晓曹萍方勇崔田蒋鹏林咏铭林魁林志滔福建金品农业科技股份有限公司福州350100

白菜‘金品008’是由PQ310542和PQ310241两个高代自交不亲和系杂交而成的一代杂种。株形直立,叶绿色、长椭圆形,叶面光滑,叶柄绿色、较窄、较长,胚轴较长。适合作鸡毛菜生产。生长速度快,夏秋季播种后20 d采收,平均产量12 000 kg·hm^(... 详细信息

白菜‘金品008’是由PQ310542和PQ310241两个高代自交不亲和系杂交而成的一代杂种。株形直立,叶绿色、长椭圆形,叶面光滑,叶柄绿色、较窄、较长,胚轴较长。适合作鸡毛菜生产。生长速度快,夏秋季播种后20 d采收,平均产量12 000 kg·hm^(-2)左右。耐热性好,抗软腐病、霜霉病,具较强的抗逆性。品质佳,商品性好。适宜福建、上海、浙江、江苏、江西等地夏季保护地栽培和秋季露地栽培。

关键词：白菜优质一代杂种品种

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白菜抗根肿病分子标记开发与种质资源鉴定

新疆农业科学 2023年第9期60卷 2281-2290页

作者：张立国郭春贵常立春郭新磊张涛武剑梁建丽高杰王晓武新疆农业大学园艺学院/新疆特色园艺作物种质资源与高效生产实验室乌鲁木齐830052 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081 赣州农业学校江西赣州341000

【目的】开发可在白菜中高效鉴定根肿病抗病基因的KASP(Kompetitive Allele Specific PCR)标记,并利用这些标记研究大量白菜资源材料中抗病基因分布规律。【方法】根据已克隆白菜抗根肿病基因信息,使用Primer3与DNAMAN开发KASP标记。利... 详细信息

【目的】开发可在白菜中高效鉴定根肿病抗病基因的KASP(Kompetitive Allele Specific PCR)标记,并利用这些标记研究大量白菜资源材料中抗病基因分布规律。【方法】根据已克隆白菜抗根肿病基因信息,使用Primer3与DNAMAN开发KASP标记。利用代表性的62份白菜材料组成测试群体筛选标记,获得高可靠性标记,对862份白菜资源进行抗病基因型鉴定。【结果】从4个已克隆的抗根肿病基因(CRa、CRb、CRd、Crr1a)内开发并筛选出6个基因特异性KASP标记。白菜资源中鉴定出105份含有抗病基因型材料,其中芜菁与油用白菜占70.48%;CRa分布最广,占所有抗病材料的58.09%;含有2个或2个以上抗病基因的材料16份。【结论】获得6个稳定可靠的抗根肿病基因特异性KASP标记。CRa分布最广,筛选出同时携带多个抗根肿病基因的资源材料。

关键词：白菜根肿病 KASP分子标记种子资源

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白菜CesA基因家族鉴定及表达模式分析

广西植物 2022年第12期42卷 2021-2031页

作者：马宇辰赵玉梅黄丹霖张梦晴吴晓宇王洁陈雨黄家保段巧红山东农业大学园艺科学与工程学院山东泰安271000 作物生物学国家重点实验室山东泰安271000

为探究CesA基因家族在白菜生长发育及纤维素合成过程中的作用机制,该文通过生物信息学的方法,以白菜的全基因组序列为研究区域,进行理化特征、基因结构、进化特征、保守基序及结构域、顺式作用元件和组织表达等鉴定分析。结果表明:(1)... 详细信息

为探究CesA基因家族在白菜生长发育及纤维素合成过程中的作用机制,该文通过生物信息学的方法,以白菜的全基因组序列为研究区域,进行理化特征、基因结构、进化特征、保守基序及结构域、顺式作用元件和组织表达等鉴定分析。结果表明:(1)共鉴定出16个编码纤维素合成酶亚基的CesA基因,该家族成员所编码蛋白的理论等电点为4.76~9.12,相对分子量为17.76~122.67 kD,长度为153~1089 aa。(2)15个基因不均匀地分布于白菜的7条染色体上,Bra036008定位于scaffold上。(3)大部分成员包含4~14个外显子,1~11个保守基序。(4)该家族具有保守的DDD-QXXRW保守功能域。(5)该家族编码蛋白主要分布在质膜上,二级结构以无规则卷曲与α-螺旋为主,多数成员都含有CesA蛋白典型的N端、C端和跨膜区。(6)CesA基因在茎中表达量相对较高,其中Bra011865、Bra023952和Bra029874在茎、叶、花中显著表达。该研究结果为后续深入研究CesA基因功能以及白菜生长发育研究奠定了基础。

关键词：纤维素合成酶白菜 CesA 基因家族基因表达