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荔枝HSP70家族鉴定及其响应非生物胁迫的表达分析

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1102-1119页

作者：凡超杨杰陈蓉刘伟向旭广东省农业科学院果树研究所农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室广东省热带亚热带果树研究重点实验室广东广州510640

HSP70蛋白作为热激蛋白(heat shock protein,HSP)家族重要成员之一,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。为探究荔枝(Litchi chinensis)HSP70基因家族成员在应对低温、高温、干旱及盐胁迫环境时的作用,利用生物信息学方... 详细信息

HSP70蛋白作为热激蛋白(heat shock protein,HSP)家族重要成员之一,在植物的生长发育、逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。为探究荔枝(Litchi chinensis)HSP70基因家族成员在应对低温、高温、干旱及盐胁迫环境时的作用,利用生物信息学方法鉴定荔枝全基因组中的HSP70基因家族,并通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术检测HSP70家族成员在不同非生物胁迫处理下的表达模式。结果显示,LcHSP70基因家族共包含18个成员,不均匀地分布在荔枝的10条染色体上,其蛋白包含479−851个不等的氨基酸,等电点介于5.07−6.95之间,分子质量为52.44−94.07 kDa。LcHSP70蛋白在细胞核、细胞质、内质网、线粒体和叶绿体中有分布。系统进化分析发现LcHSP70蛋白分布在5个亚族,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ亚族。LcHSP70s启动子区域拥有多种与植物生长发育、激素响应及逆境响应相关的顺式作用元件。转录组数据分析显示,LcHSP70s存在明显的组织表达特异性,总体上可分为普遍性表达和特异性表达。非生物胁迫表达分析显示,该基因家族成员均可以对低温、高温、干旱和盐胁迫作出不同程度的反应,且在不同时间表达差异显著。上述研究结果为进一步探究荔枝HSP70基因家族的功能奠定了基础。

关键词：荔枝 HSP70基因家族生物信息学表达分析

胡麻P5CS基因家族进化模式分析及LusP5CS1基因耐旱能力验证

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作物学报 2024年第10期50卷 2515-2527页

作者：王玲张艳萍齐燕妮汪磊李玉骁谭美莲汪魏中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室湖北武汉430062 甘肃省农业科学院生物技术研究所甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院作物研究所甘肃兰州730070

吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物中由P5CS基因编码的一种与干旱胁迫响应紧密联系的关键酶,它主要负责调节脯氨酸的生物合成。研究胡麻P5CS基因家族进化模式对进一步探索其在胡麻耐旱过程中的作用机制具有重要意义。本研究以拟南芥的2个... 详细信息

吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物中由P5CS基因编码的一种与干旱胁迫响应紧密联系的关键酶,它主要负责调节脯氨酸的生物合成。研究胡麻P5CS基因家族进化模式对进一步探索其在胡麻耐旱过程中的作用机制具有重要意义。本研究以拟南芥的2个P5CS基因作为查询序列,从胡麻、油菜、大豆、花生、向日葵、水稻、小麦等主要粮油作物的基因组中筛选获得P5CS基因家族成员。并通过分析不同作物P5CS基因受选择压力的大小、位点及功能分化潜力等阐明其进化模式,并在拟南芥中对其进行功能验证。研究结果显示,与其他作物的同源基因相比,胡麻P5CS基因家族成员在基因结构和进化模式上存在显著差异。在拟南芥中过表达受正向选择的胡麻LusP5CS1基因可以显著增加转基因拟南芥脯氨酸的积累并增强其耐旱性;在非干旱胁迫下过表达转基因拟南芥也表现出明显的适合度优势。本研究为胡麻耐旱分子机制和抗旱育种提供了理论基础。

关键词：胡麻 P5CS基因家族系统发育分析基因复制功能分化

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21份湖北省小麦品种抗秆锈基因分析

麦类作物学报 2024年第11期 1416-1422页

作者：孙会言侯凌晓王子叶刘东军张功俊宋维富刘易科李天亚沈阳农业大学植物保护学院黑龙江省农业科学院作物资源研究所湖北省农业科学院粮食作物研究所

为了明确湖北地区品种抗秆锈性及品种所含抗病基因，选用小麦秆锈菌优势小种34MKGQM和21C3CTHQM,对从该区域征集的21份小麦品种进行了苗期和成株期抗秆锈性评价，并利用与抗秆锈病基因Sr25、Sr26、Sr31和Sr38等紧密连锁的分子标记进行... 详细信息

为了明确湖北地区品种抗秆锈性及品种所含抗病基因，选用小麦秆锈菌优势小种34MKGQM和21C3CTHQM,对从该区域征集的21份小麦品种进行了苗期和成株期抗秆锈性评价，并利用与抗秆锈病基因Sr25、Sr26、Sr31和Sr38等紧密连锁的分子标记进行了检测。结果表明，在苗期对34MKGQM和21C3CTHQM表现出抗性的分别有9和3份品种，分别占总品种数的42.86%和14.29%;连续2年的田间成株期抗性评价中未发现对34MKGQM和21C3CTHQM表现免疫的品种，仅有在苗期对这2个小种表现抗病的3个品种表现为抗～中抗，其余18个品种对供试小种表现为中感～感病；分子检测结果表明，在21份品种中仅有2份品种含有Sr31,未检测到含有Sr25、Sr26和Sr38的品种。由此可见，供试的小麦品种对当前中国2个小麦秆锈菌抗性较差，且品种中所含的抗病基因相对较少。

关键词：禾柄锈菌苗期抗性成株期抗性分子检测抗病基因

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金线莲苷的研究现状

天然产物研究与开发 2024年第2期36卷 348-356,367页

作者：张闻婷杨旻静梅瑜王继华广东省农业科学院作物研究所广州510640 仲恺农业工程学院农业与生物学院广州510225

金线莲苷(kinsenoside),一种从药用植物金线莲中提取的天然生物活性糖苷,已被证明具有显著的药理功效。本文通过收集金线莲苷的相关研究文章,尤其针对近几年更新发表的研究成果,整理分析后将金线莲苷的研究现状主要分为3方面,即:金线莲... 详细信息

金线莲苷(kinsenoside),一种从药用植物金线莲中提取的天然生物活性糖苷,已被证明具有显著的药理功效。本文通过收集金线莲苷的相关研究文章,尤其针对近几年更新发表的研究成果,整理分析后将金线莲苷的研究现状主要分为3方面,即:金线莲苷的基本信息,包括化学结构、来源物种及影响积累的因素;金线莲苷的分离提取、定性定量检测、人工合成方法总结;金线莲苷的药理作用,包括降血糖、降血脂、保肝作用及缓解骨病变等。鉴于金线莲苷的原材料资源匮乏,人工种植成本昂贵导致的市场应用受限,我们认为通过提高开唇兰属植物中金线莲苷的提取效率,开发更多含有金线莲苷的植物,或以栽培效率和人工合成技术的进步等方式解决生产实践问题。而在药理研究方面,我们支持通过在大型灵长类动物上进行剂量毒性试验,开发靶向治疗策略提高治疗准确性,以及精确金线莲苷使用的干预时间点等试验为金线莲苷在未来临床实践中的转化应用奠定基础。

关键词：金线莲苷提取检测人工合成药理作用

玉米碳水化合物分配缺陷突变体ygl3的光合特性及遗传分析

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玉米科学 2024年第3期32卷 32-41页

作者：刘忠祥李永生王晓娟连晓荣梁根生寇向龙何海军杨彦忠周文期周玉乾甘肃省农业科学院作物研究所兰州730070 甘肃省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所兰州730070

以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料,通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明,与野生型相比,突变体叶绿体数目变少,形... 详细信息

以快中子辐射诱变玉米自交系PH6WC筛选得到的碳水化合物分配缺陷突变体ygl3为材料,通过叶片内叶绿素含量和碳水化合物含量的测定、叶绿体结构显微观察、光合特性和遗传特性等进行分析。结果表明,与野生型相比,突变体叶绿体数目变少,形态松散,维管束鞘叶绿体积累了大量的淀粉,淀粉颗粒排列不规则且体积增大,导致了叶绿体的膨胀和膜结构的破坏;叶片中淀粉、葡萄糖、果糖的含量都显著高于野生型,表现出玉米碳水化合物分配缺陷的典型表型特征;突变体的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量都显著低于野生型;净光合速率(Photo)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Trmmol)均极显著低于野生型,胞间二氧化碳浓度(Ci)高于野生型。遗传分析表明,(ygl3×Mo17)F_(2)分离群体突变型(黄化)与野生型(绿色)植株性状分离符合1∶3分离比例,表明该突变体受单个核隐性基因控制。

关键词：玉米碳水化合物突变体ygl3 光合特性遗传分析

不同丝瓜砧木嫁接对苦瓜产量品质及抗病性的影响

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中国蔬菜 2024年第7期 86-91页

作者：林永胜陈阳福建省农业科学院作物研究所福建福州350003

针对多年连作导致苦瓜土传病害危害严重的问题,通过对17个丝瓜砧木品种与苦瓜接穗如玉178进行嫁接栽培试验,研究不同丝瓜砧木对接穗苦瓜亲和性、生长势、抗病性、产量及品质的影响。结果表明:不同丝瓜砧木嫁接均能明显降低苦瓜枯萎病发... 详细信息

针对多年连作导致苦瓜土传病害危害严重的问题,通过对17个丝瓜砧木品种与苦瓜接穗如玉178进行嫁接栽培试验,研究不同丝瓜砧木对接穗苦瓜亲和性、生长势、抗病性、产量及品质的影响。结果表明:不同丝瓜砧木嫁接均能明显降低苦瓜枯萎病发病率,其产量均显著优于自根苗,不同砧木嫁接对接穗苦瓜果实的水分、蛋白质、粗纤维、VC含量等有不同影响。通过对不同嫁接砧木处理农艺性状指标与苦瓜产量进行相关性分析,产量与茎粗、主蔓长、瓜长、瓜横径、单瓜质量存在极显著正相关。综合各性状分析结果,砧木-17、砧木-15在亲和性、产量、品质抗病性等方面表现良好,适宜作为苦瓜嫁接砧木进行示范推广。

关键词：苦瓜砧木产量品质抗病性

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云南梨地方品种果实表型性状多样性分析

果树学报 2024年第1期41卷 41-51页

作者：梁艳萍董菲黄文静陈瑶丁仁展李坤明云南省农业科学院园艺作物研究所昆明650205 普洱学院茶叶咖啡学院云南普洱665000

【目的】深入了解云南梨地方品种果实表型性状的变异特点和多样性。【方法】以云南有代表性的61个梨地方品种为试验材料,对果实16个描述型性状和7个数量型性状进行变异类型和多样性分析,利用电子鼻技术检测果实香气并进行主成分分析。... 详细信息

【目的】深入了解云南梨地方品种果实表型性状的变异特点和多样性。【方法】以云南有代表性的61个梨地方品种为试验材料,对果实16个描述型性状和7个数量型性状进行变异类型和多样性分析,利用电子鼻技术检测果实香气并进行主成分分析。【结果】云南梨地方品种果实的16个描述型性状变异类型丰富,其中果实形状和果实成熟期的变异类型最多。各描述型性状的多样性指数(H’)在0.45~1.88之间。19个梨地方品种果实在成熟时果皮分别着鲜红、淡红、粉红、暗红等不同盖色。7个数量型性状变异系数在11.25%~61.79%之间,单果质量的变异系数最高;多样性指数(H’)为1.676~2.080,果实纵径、果柄长度、可溶性固形物含量、果实横径、果形指数的多样性指数均大于2.0。电子鼻技术可以区分供试地方品种,WIW(硫化氢类)、W5S(氮氧化物)、W2W(芳香成分和有机硫化物)等3个传感器在模式识别中起主要作用。【结论】云南梨地方品种果实描述型性状变异类型丰富,数量型性状多样性指数较高。筛选出会泽火瓢梨等7个果皮着鲜红色的品种可作为红色梨选育的优异资源。电子鼻技术可以区分61个云南梨地方品种,可用作地方品种鉴定的辅助手段。

关键词：梨云南地方品种果实性状多样性电子鼻

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不同腌制工艺对木薯嫩梢加工品质的影响

食品工业科技 2024年第1期45卷 72-79页

作者：张金泉王琴飞吴若娜余厚美林立铭宋勇张振文湖南农业大园艺学院湖南长沙410000 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

本研究以木薯嫩梢(Cassava tender shoots,CTS)为对象,利用感官评价法、营养质量指数法(Index of nutritional quality,INQ)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA),探究了传统泡菜、芽菜、酱菜、橄榄菜、烫泡菜和盐渍菜等... 详细信息

本研究以木薯嫩梢(Cassava tender shoots,CTS)为对象,利用感官评价法、营养质量指数法(Index of nutritional quality,INQ)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA),探究了传统泡菜、芽菜、酱菜、橄榄菜、烫泡菜和盐渍菜等制作工艺对CTS腌制菜基本化学和元素组成、抗营养因子和亚硝酸盐含量的差异,以筛选出CTS适合的腌制菜工艺。结果表明:腌制的不同工艺条件显著影响CTS腌制菜品质。其中,CTS芽菜蛋白质含量最高,为35.29 g/100 g;CTS盐渍菜大部分化学组成含量较低;CTS腌制菜所含的矿物质皆不同程度降低,其中CTS芽菜工艺减少最多(Mn、Zn、K和Mg含量分别减少71.91%、70.72%、59.20%和60.84%)。各CTS腌制菜氰化物含量在32.62~82.41 mg/kg;单宁含量较低,含量在1.07~2.33 g单宁酸/100 g;亚硝酸盐含量远低于国家标准,含量在0.37~1.02 mg/kg。感官评价表明,CTS泡菜具有较好鲜味、质感和品相等,大众认可度高;INQ评价结果显示CTS盐渍菜、CTS泡菜和CTS烫泡菜的营养价值较高;PCA发现前3个主成分的累计贡献率为83.949%,PCA综合得分结果显示,CTS泡菜、CTS橄榄菜和CTS烫泡菜综合分值较高。最后,综合感官评价、INQ评价和PCA分析评价结果,得出CTS腌制的最佳工艺为CTS泡菜制作工艺,其次是CTS烫泡菜和CTS盐渍菜制作工艺。

关键词：木薯嫩梢腌制菜感官评价营养质量指数评价主成分分析评价

优质甜玉米骨干系在低温下种子萌发及幼苗抗性研究

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核农学报 2024年第7期38卷 1258-1267页

作者：廖长见詹鹏麟张扬卢和顶许静庄炜陈山虎林建新福建省农业科学院作物研究所/玉米研究中心福建福州350013

甜玉米普遍存在种子发芽率低及对低温敏感的问题。为探明甜玉米种子发芽和幼苗对低温耐受性,本研究选取12份甜玉米骨干自交系,分别于25、18和12℃温度下测定萌发相关生理指标,结合相关性及聚类分析,筛选出低温萌发优势材料;选取5份优势... 详细信息

甜玉米普遍存在种子发芽率低及对低温敏感的问题。为探明甜玉米种子发芽和幼苗对低温耐受性,本研究选取12份甜玉米骨干自交系,分别于25、18和12℃温度下测定萌发相关生理指标,结合相关性及聚类分析,筛选出低温萌发优势材料;选取5份优势材料开展幼苗4℃低温处理,进行耐寒相关生理指标比较及耐寒基因表达分析。结果表明,随着温度的下降,12份甜玉米骨干自交系的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均受到不同程度抑制,其中发芽变幅分别为82.5、75.8和62.5个百分点;方差分析结果表明,发芽率和发芽势在温度、品种及温度与品种间互作效应均存在极显著差异;在18和12℃下,8个耐低温发芽能力单项指标表明,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数两两之间存在显著相关,性状聚类分析将12品种分为3类,分别为耐冷型、一般型和敏感型,筛选出闽甜系T146(1-46)、闽甜系L18(L18)、12hi307(307)、闽甜系JR8609(JR86)、闽甜系AS67(AS67)、闽甜系X9034(X90)和闽甜系AG87(AG87)为具有较好的耐低温萌发能力的优势材料。针对1-46、L18、307、JR86和AS67进行幼苗低温处理,其中L18幼苗的丙二醛(MDA)含量显著低于其余4份材料,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性表现相反;抗寒基因表达分析结果发现,ZmCesA2、ZmCesA10和ZmDREB1.7在AS67和L18中表达较高,ZmMPK2在L18中表达最低;综合分析结果表明,闽甜系L18和闽甜系AS67具有较强耐低温能力。本研究结果一方面丰富了甜玉米耐寒性理论研究,另一方面为耐寒新品种选育提供了良好的材料资源。

关键词：甜玉米低温胁迫发芽率耐寒性育种