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绿豆GPX基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应

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南京农业大学学报 2024年第3期47卷 453-461页

作者：邱涛涛苏鸿飞王瑜张禾佳胡慧欣阮诗婷袁星星谢彦杰南京农业大学生命科学学院江苏南京210095 江苏省农业科学院经济作物研究所江苏南京210014

[目的]本文利用生物信息学方法从绿豆基因组中筛选谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)基因家族成员,并探究其组织表达模式及其对若干胁迫的响应。[方法]利用生物信息学的方法对绿豆GPX家族的等电点、相对分子质量、共线性... 详细信息

[目的]本文利用生物信息学方法从绿豆基因组中筛选谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)基因家族成员,并探究其组织表达模式及其对若干胁迫的响应。[方法]利用生物信息学的方法对绿豆GPX家族的等电点、相对分子质量、共线性、上游顺式作用元件等进行分析,通过转录组测序和RT-qPCR进一步分析绿豆GPX基因家族的组织表达模式以及在不同逆境胁迫和激素作用下的表达水平。[结果]从绿豆基因组中筛选出8个GPX基因,其不均匀分布于1/2/3/5/10号染色体上。基因结构及基序分析结果显示,8个GPX的基因结构类似,均含有6个内含子区域,并且大部分GPX成员都具有UTR区。转录组以及RT-qPCR分析结果表明,多个GPX家族成员均能响应多种逆境胁迫。组织表达分析结果显示,不同GPX家族成员在不同组织中呈特异性表达;GPX家族整体在绿豆中表达丰度较低,但表达量能被各种胁迫强烈诱导。[结论]绿豆GPX基因家族响应多种非生物胁迫,不同GPX成员响应的胁迫类型不同。

关键词：绿豆 GPX基因家族非生物胁迫基因表达

低氧联合酸胁迫红小豆/绿豆萌发富集GABA及富含GABA芽豆复配米饭的工艺优化

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食品工业科技 2024年第11期45卷 151-158页

作者：姜秀杰许庆鹏张家瑜王杰吴睿喆邵海益迟晓星曹冬梅张东杰黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319

为了研究低氧联合酸胁迫对红小豆和绿豆GABA富集的作用,采用单因素对萌发时间、萌发温度、低氧时间和L-谷氨酸浓度进行考察,在确定高GABA芽豆的胁迫条件基础上,将富含GABA红小豆、绿豆与大米进行复配,利用D-混料设计优化芽豆米饭配方工... 详细信息

为了研究低氧联合酸胁迫对红小豆和绿豆GABA富集的作用,采用单因素对萌发时间、萌发温度、低氧时间和L-谷氨酸浓度进行考察,在确定高GABA芽豆的胁迫条件基础上,将富含GABA红小豆、绿豆与大米进行复配,利用D-混料设计优化芽豆米饭配方工艺。结果显示,低氧联合酸胁迫对红小豆、绿豆富集GABA有积极促进作用,在萌发时间48 h、萌发温度40℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL条件下,萌发红小豆中GABA高达158.32±3.24 mg/100 g。绿豆胁迫条件为萌发时间24 h、萌发温度35℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL时,其中GABA含量最高为141.57±4.35 mg/100 g。在此基础上,通过D-混料设计优化确定了复配芽豆米饭的最佳配方为:大米76%、萌发绿豆11%、萌发红小豆13%,此条件下,芽豆米饭GABA含量为23.73±1.03 mg/100 g,感官评分均值为88.76±2.47,制得的芽豆米饭口感、色泽、香味均在可接受范围内,且积累了GABA活性成分,提升了芽豆米饭的营养及功能特性,为进一步开发杂粮复配米饭提供理论参考。

关键词：红小豆绿豆低氧胁迫 GABA 芽豆米饭

外源精氨酸对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控效用

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1263-1270页

作者：王晗昕王庆燕刘繁超庞园园方淑梅梁喜龙黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319 黑龙江省植物生长调节剂工程技术研究中心黑龙江大庆163319

为明确外源精氨酸(Arg)对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控效用,本研究以“绿丰2号”和“绿丰5号”两个绿豆品种为试验材料,以150 mmol·L^(-1)盐碱进行胁迫处理,研究叶面喷施不同浓度Arg对绿豆苗期形态和生理指标的影响。结果表明:叶面喷... 详细信息

为明确外源精氨酸(Arg)对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控效用,本研究以“绿丰2号”和“绿丰5号”两个绿豆品种为试验材料,以150 mmol·L^(-1)盐碱进行胁迫处理,研究叶面喷施不同浓度Arg对绿豆苗期形态和生理指标的影响。结果表明:叶面喷施适宜浓度的Arg(1.0~1.5 mmol·L^(-1))可显著提高绿豆幼苗对盐碱胁迫的抗逆性,缓解植株地上部和根系生长所受损伤;光合色素含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和渗透调节物质含量(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)显著上升;ROS代谢产物超氧阴离子(O_(2)^(-·))产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著下降;Arg通过提高绿豆苗期抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,降低幼苗膜脂过氧化物的生成量,来保护细胞结构的完整,促进幼苗生长,从而增强绿豆苗期耐盐能力。

关键词：盐碱胁迫精氨酸绿豆渗透调节保护性酶膜脂过氧化物

基于靶器官铁死亡探讨绿豆汁炙黄药子的炮制减毒机制

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中国实验方剂学杂志 2024年第10期30卷 70-76页

作者：段雅倩宋玲玲张月月王君明刘鸣昊李亚敏李炳印巫晓慧王彦嵋河南中医药大学呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心豫药全产业链研发河南省协同创新中心郑州450046 河南中医药大学第一附属医院郑州450000

目的:探究绿豆汁炙黄药子的炮制减毒作用,并基于其主要毒性靶器官肝铁死亡探究其减毒机制。方法:60只雄性ICR小鼠随机分为空白组、生黄药子组、水炙黄药子组,绿豆汁炙黄药子1组(黄药子-绿豆10∶1,闷润40 min,130℃炒18 min)、绿豆汁炙... 详细信息

目的:探究绿豆汁炙黄药子的炮制减毒作用,并基于其主要毒性靶器官肝铁死亡探究其减毒机制。方法:60只雄性ICR小鼠随机分为空白组、生黄药子组、水炙黄药子组,绿豆汁炙黄药子1组(黄药子-绿豆10∶1,闷润40 min,130℃炒18 min)、绿豆汁炙黄药子2组(黄药子-绿豆10∶1,闷润80 min,100℃炒14 min)、绿豆汁炙黄药子3组(黄药子-绿豆20∶3,闷润40 min,160℃炒14 min)。生黄药子及各炮制品组均以3 g·kg^(-1)·d^(-1)的剂量分别灌胃对应的95%乙醇提取物药液,空白组灌胃等体积的0.5%羧甲基纤维素钠,1次/d,连续14 d。苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠肝脏组织病理变化;生化检测小鼠血清谷氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平,以及肝组织丙二醛(MDA)、亚铁离子(Fe^(2+))、还原型谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平;蛋白免疫印迹法检测铁关键蛋白铁蛋白重链1(FTH1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的表达水平。结果:HE染色结果显示,空白组小鼠肝组织结构清晰,肝细胞形态正常;生黄药子组与水炙黄药子组小鼠肝细胞胞质疏松、空泡,病理性损伤明显;各绿豆汁炙黄药子组小鼠病理性损伤明显改善。与空白组比较,生黄药子组小鼠血清ALT、AST水平显著升高(P绿豆汁炙黄药子组小鼠血清ALT、AST水平显著降低(P绿豆汁炙黄药子组小鼠血清AST水平明显降低(P绿豆汁炙黄药子2、3组小鼠血清ALT水平显著降低(P绿豆汁炙黄药子组中以绿豆汁炙黄药子3组的减毒效果最佳,即黄药子-绿豆=20∶3,闷润40 min,160℃炒14 min。结论:绿豆汁炙法能够缓解黄药子导致的肝损伤,其减毒机制可能与抑制其靶器官肝脏的铁死亡有关。

关键词：黄药子绿豆药汁炙法肝损伤炮制减毒铁死亡氧化应激

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绿豆枯萎病抗性种质创制与新品种选育

作物杂志 2024年第2期 249-254页

作者：张志肖沈颖超范保杰王彦刘长友王珅曹志敏苏秋竹时会影田静河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室河北石家庄050035

枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。枯萎病病原菌厚垣孢子抗逆性强,在土壤中存活时间长,农业及化学防治方法均难以控制,因此筛选和创制抗性种质和培育抗性品种是最经济有效的途径。本研究采用剪根浸根接种法,对杂交选育的81份绿豆... 详细信息

枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。枯萎病病原菌厚垣孢子抗逆性强,在土壤中存活时间长,农业及化学防治方法均难以控制,因此筛选和创制抗性种质和培育抗性品种是最经济有效的途径。本研究采用剪根浸根接种法,对杂交选育的81份绿豆高代品系进行了苗期枯萎病抗性鉴定。结果显示,品系间枯萎病抗性存在明显差异;通过初级产比试验、高级产比鉴定试验、省区域试验及生产试验,培育出抗枯萎病、高产稳产、优质的绿豆新品种冀绿23。

关键词：绿豆枯萎病抗性新品种

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绿豆R2R3-MYB转录因子家族鉴定及其类黄酮合成调控基因的筛选

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作物学报 2024年

作者：郭飞翔李春霞周爽郭彬彬张均马超河南科技大学农学院/河南省旱地农业工程技术研究中心

R2R3-MYB转录因子家族在植物次生代谢物合成、胁迫应答和生长发育等生命过程起着重要的调控作用。本研究基于生物信息学鉴定了绿豆(Vigna radiata L.)全基因组水平的R2R3-MYB转录因子，并对其理化性质、系统进化、染色体定位、启动子顺... 详细信息

R2R3-MYB转录因子家族在植物次生代谢物合成、胁迫应答和生长发育等生命过程起着重要的调控作用。本研究基于生物信息学鉴定了绿豆(Vigna radiata L.)全基因组水平的R2R3-MYB转录因子，并对其理化性质、系统进化、染色体定位、启动子顺式作用元件及基因结构做了预测分析；此外，转录组数据和实时荧光定量PCR (Quantitative Real-time PCR， RT-PCR)分析该转录因子在不同组织、逆境胁迫下的表达模式；并基于相关分析及蛋白互作网络，筛选到可能参与调控绿豆类黄酮生物合成的R2R3-MYB成员。结果表明，共鉴定到168个R2R3-MYB成员，其中145个分布于11条染色体，23个成员染色体信息未知；大多数R2R3-MYB含有3个外显子，编码99～1645个氨基酸，均为亲水性蛋白；系统进化将绿豆R2R3-MYB基因家族分为30个亚组(V1～V30)，不同亚组成员的基因结构存在差异；共线性分析表明，片段复制事件均进行了纯化选择；启动子顺式作用元件分析表明，绿豆R2R3-MYB基因启动子区含有大量激素响应、胁迫响应及少量的类黄酮合成响应等元件；基因表达分析表明，在叶片、叶柄、下胚轴和籽粒种皮中表达量较高的成员分别占15.5%、16.1%、16.1%和10.7%。RT-PCR分析发现，几乎所有的R2R3-MYB家族成员在低温胁迫下的相对表达量显著下调，不同成员对逆境胁迫有不同的响应模式。蛋白互作与相关性分析可知，VrMYB6、VrMYB77、VrMYB93这3个基因可能参与了绿豆类黄酮生物合成的调控。

关键词：绿豆 R2R3-MYB转录因子转录因子家族分析类黄酮合成调控基因

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绿豆种质资源萌发期耐盐性鉴定与评价

作物杂志 2024年

作者：时会影范保杰刘长友王彦王珅张志肖苏秋竹田静河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省遗传育种重点实验室

萌发期耐盐性是制约绿豆种质在盐碱地上应用的关键因素。本研究以NaCl溶液模拟胁迫环境，对68个绿豆种质资源进行了耐盐性综合评价及筛选。结果表明，发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重等10项指标处理组与对照组间存... 详细信息

萌发期耐盐性是制约绿豆种质在盐碱地上应用的关键因素。本研究以NaCl溶液模拟胁迫环境，对68个绿豆种质资源进行了耐盐性综合评价及筛选。结果表明，发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重等10项指标处理组与对照组间存在极显著差异(P＜0.001)，且10项指标的耐盐系数间均存在着不同程度的相关性(R2介于-0.120～0.947)。主成分分析将10项单项指标转化为3个综合指标，通过耐盐性综合评价和聚类分析把参试材料按耐盐性强弱分为3大类，其中25份材料为高耐盐类型，20份材料为耐盐中间类型，23份材料为盐敏感类型。采用逐步回归建立绿豆萌发期耐盐性评价模型，筛选出子叶下部鲜重、活力指数、发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽鲜重7个指标，可进行不同绿豆种质资源耐盐性快速评价与预测。

关键词：绿豆萌发期耐盐性综合评价

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绿豆种质资源遗传多样性的SSR分析

分子植物育种 2024年第17期 5640-5647页

作者：何瑞超李小雷贾学宇王雪吴小燕鲍红春内蒙古农业大学农学院内蒙古自治区园艺研究院

为了解绿豆种质资源遗传信息丰富度、掌握材料间亲缘关系，加强绿豆育种进程以及为新品种鉴定提供依据。本试验利用37对SSR引物对19份绿豆材料进行遗传多样性分析。结果表明，34对引物可扩增出清晰条带，扩增条带总数为216个，其中多态... 详细信息

为了解绿豆种质资源遗传信息丰富度、掌握材料间亲缘关系，加强绿豆育种进程以及为新品种鉴定提供依据。本试验利用37对SSR引物对19份绿豆材料进行遗传多样性分析。结果表明，34对引物可扩增出清晰条带，扩增条带总数为216个，其中多态性条带数为100个，平均多态率为46.30%。每对引物的平均有效等位基因为1.497 1,Nei's基因多样性指数(H)均值为0.290 8，平均Shannon信息指数(I)为0.414 1。供试材料的遗传距离介于0.183 1～0.564 5之间，由此表明材料间遗传关系较近，遗传背景狭窄。以GD均值0.338 9为基准，可将其分为4个类群，大部分生境相似的材料被聚为一类。试验还筛选出一对特异性引物bm487，可有效地鉴定材料间的差异。

关键词： SSR 遗传多样性绿豆聚类分析种质资源

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绿豆新品种产量及主要农艺性状鉴定与评价

作物杂志 2024年第3期 90-99页

作者：王珅范保杰刘长友王彦张志肖苏秋竹时会影沈颖超王学清田静河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种试验室河北石家庄050035 河北省农林科学院河北石家庄050035

为了筛选适合不同生态区域种植的高产优质绿豆新品种,以国家鉴定品种冀绿13号为对照,2019-2020年间对来源于15家育种单位的27个绿豆新品种在23个试验点进行了联合鉴定。结果表明,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3、白绿13号... 详细信息

为了筛选适合不同生态区域种植的高产优质绿豆新品种,以国家鉴定品种冀绿13号为对照,2019-2020年间对来源于15家育种单位的27个绿豆新品种在23个试验点进行了联合鉴定。结果表明,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3、白绿13号、皖科绿3号、渝绿9号和品绿2014-129共7个品种增产显著,较对照增产2.35%~11.55%。综合分析,0802-4-2-1-2-1、保绿201323-3、保绿201322-3和皖科绿3号的生态适应性较好。根据生育期、株高、主茎分枝数、单株荚数等表型性状及产量表现,分别筛选出适宜不同生态区种植的绿豆新品种,为品种推广应用提供了科学依据。

关键词：绿豆新品种产量适应性