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一种可降低PCR假阴性的槟榔潜隐病毒检测方法的建立

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分子植物育种 2024年第1期22卷 108-116页

作者：李梦雨尹慧祥羊彬彬汪志伟王健华海南大学园艺学院海南省热带园艺作物品质调控重点实验室海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口571101

为建立一种可降低PCR假阴性的槟榔隐症病毒(areca palm velarivirus 1,APV1)检测方法,参考已报告的槟榔引物保守基因,设计槟榔内标准物引物和APV1引物,槟榔内标准物引物合成3对,APV1引物合成2对,进行PCR扩增筛选槟榔内标准物引物和APV1... 详细信息

为建立一种可降低PCR假阴性的槟榔隐症病毒(areca palm velarivirus 1,APV1)检测方法,参考已报告的槟榔引物保守基因,设计槟榔内标准物引物和APV1引物,槟榔内标准物引物合成3对,APV1引物合成2对,进行PCR扩增筛选槟榔内标准物引物和APV1引物。运用双重PCR扩增方法,优化反应参数。内标准物引物和APV1引物的最适引物浓度比为1:4,内标准物引物终浓度为0.2μmol/L,APV1引物终浓度为0.8μmol/L,最适退火温度为54℃,最适循环次数为30次。灵敏度结果表明,槟榔cDNA浓度稀释到10^(-6)时,仍能扩增出目的条带。特异性结果显示,只有槟榔能检测到内标准物和APV1扩增出的目的条带。利用建立的双重PCR检测方法,对海南省万宁市的40份槟榔样品进行了检测,发现有25份样品感染APV1。本研究结果可为降低槟榔潜隐病毒PCR假阴性提供理论依据。

关键词：槟榔 PCR假阴性内标准物槟榔隐症病毒

薇甘菊种群在海南扩张过程中种子大小和萌发性状的进化

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生态学杂志 2024年第7期43卷 1988-1994页

作者：朱彬黄乔乔农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海口571101 海南大学植物保护学院海口570228

入侵植物经常在新区域扩散,相对于入侵中心,入侵前沿的种群可能进化出不同的性状,如小种子、高萌发率、快速发芽等。本研究以海南扩散的26个薇甘菊(Mikania micrantha)种群为材料,研究其种子大小和萌发性状的进化模式。结果显示,薇甘菊... 详细信息

入侵植物经常在新区域扩散,相对于入侵中心,入侵前沿的种群可能进化出不同的性状,如小种子、高萌发率、快速发芽等。本研究以海南扩散的26个薇甘菊(Mikania micrantha)种群为材料,研究其种子大小和萌发性状的进化模式。结果显示,薇甘菊种子萌发率均较高(70%以上)。薇甘菊种群盖度、频度和距入侵中心距离与野外采集和同质园实验收获种子的质量均无显著相关关系。种群盖度与野外采集种子的萌发率、萌发指数呈正相关关系,但与同质园实验收获种子的萌发率、萌发指数无显著相关关系;频度、距入侵中心距离与种子萌发率、萌发指数无显著相关关系。种群盖度、频度、距入侵中心距离与种子萌发速度均无显著相关关系。总体而言,薇甘菊种群在海南岛扩张过程中种子大小和萌发性状的进化规律不明显。

关键词：扩散密度萌发植物入侵种子大小

基于木薯全基因组重测序的InDel标记开发及应用

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分子植物育种 2024年第10期22卷 3224-3235页

作者：陆佳毓王明肖鑫辉李开绵张洁薛茂富符乃方万仲卿王颜海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室海口571101

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进行引物... 详细信息

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯InDel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个InDel分子标记进行引物设计并利用琼脂糖凝胶电泳检测进行有效性验证,结果有20对引物具有多态性,多态性率为31.25%。随后将具有多态性的且扩增效果最优的18个InDel标记扩增条带数进行统计生成矩阵用于木薯种质资源遗传多样性研究,各标记的基因多样性指数于0.21~0.50之间,香农多样性指数于0.36~0.70之间。聚类结果分析将72份木薯材料在遗传相似系数0.62处划分为2大类群。且将中国的地方品种及选育品种大多划分至1#中的同一分支,其余薯肉颜色及内皮颜色相同的木薯材料大多都聚类到了一起。此外,本研究开发出的In Del分子标记IDC46具有特异性,可用于特定木薯材料鉴定。说明后期InDel引物有望成为木薯指纹图谱及分子身份证构建的有效工具,本研究结果也将对木薯育种工作后续开展具有一定的参考意义。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) InDel标记基因组重测序遗传多样性分析

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海南粗榧ChOMT1基因的克隆与表达分析

分子植物育种 2024年

作者：李玉姬朱家红王昊戴好富彭世清王健梅文莉海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室

O-甲基转移酶(O-methyltransferase， OMT)是植物体内次生代谢产物生物合成的关键酶之一，主要是催化次代谢产物发生氧甲基化反应。海南粗榧(Cephalotaxus hainanensis H. L. Li)是产生天然抗癌药物三尖杉碱及其酯类生物碱的重要原料，... 详细信息

O-甲基转移酶(O-methyltransferase， OMT)是植物体内次生代谢产物生物合成的关键酶之一，主要是催化次代谢产物发生氧甲基化反应。海南粗榧(Cephalotaxus hainanensis H. L. Li)是产生天然抗癌药物三尖杉碱及其酯类生物碱的重要原料，为了解OMT在三尖杉碱生物合成途径中发挥的作用。本研究基于海南粗榧转录组数据，克隆获得一个OMT编码基因ChOMT1，并进行了相应的生物信息学及表达分析。结果显示，该基因具有1 080 bp的完整开放阅读框，共编码359个氨基酸；ChOMT1具有保守的S-腺苷-L-甲硫氨酸结合结构域(基序A-C)；系统进化聚类分析发现ChOMT1与秋水仙碱生物合成相关的OMT聚为一类；实时荧光定量PCR结果表明，茉莉酸甲酯处理能诱导ChOMT1的表达；构建了ChOMT1的原核表达载体并在大肠杆菌中进行诱导表达，ChOMT1融合蛋白主要以包涵体形式出现，经过Ni-NTA柱纯化获得单一条带的目的蛋白，为后续ChOMT1基因功能鉴定理论依据。

关键词：海南粗榧 O-甲基转移酶 ChOMT1 生物信息学表达分析

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主要产胶植物功能基因组学研究进展

植物生理学报 2024年第7期60卷 1087-1094页

作者：杜晓愚赵一杰杨署光田维敏晁金泉中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地海南省热带作物栽培生理学重点实验室海口571737 浙江农林大学现代农学院浙江临安311300 海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院三亚研究院海南三亚***

天然橡胶是一种重要的工业原材料,在国计民生领域发挥着不可替代的作用。已发现2000余种植物可以合成天然橡胶,其中橡胶树、杜仲、橡胶草是世界天然橡胶的主要来源。长期以来由于缺乏基因组信息,产胶植物功能基因组研究进展缓慢。随着... 详细信息

天然橡胶是一种重要的工业原材料,在国计民生领域发挥着不可替代的作用。已发现2000余种植物可以合成天然橡胶,其中橡胶树、杜仲、橡胶草是世界天然橡胶的主要来源。长期以来由于缺乏基因组信息,产胶植物功能基因组研究进展缓慢。随着多个版本基因组序列的公布以及基因功能鉴定平台的建立,近年来该领域的研究取得了蓬勃的发展。本文从基因组测序、重要功能基因鉴定、分子标记研发等方面对主要产胶植物功能基因组学重要进展进行综述,并对今后的研究方向作出展望。

关键词：产胶植物橡胶树杜仲橡胶草功能基因组

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油棕果实发育和采后脂肪酸合成转录代谢差异分析

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热带作物学报 2024年第2期45卷 234-246页

作者：吴秋妃杨程张淑岩韦露冯美利李睿周丽霞曹红星中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带油料作物生物学重点实验室海南文昌571339

油棕(Elaeis guineensis Jacq.)是世界上生产效率最高的产油植物,果实发育是形成产量的基础,但采收24 h后会出现酸败现象,严重影响棕榈油品质,目前对果肉发育和采后的游离脂肪酸代谢物合成差异的关键调控基因及途径尚未明确。本研究以... 详细信息

油棕(Elaeis guineensis Jacq.)是世界上生产效率最高的产油植物,果实发育是形成产量的基础,但采收24 h后会出现酸败现象,严重影响棕榈油品质,目前对果肉发育和采后的游离脂肪酸代谢物合成差异的关键调控基因及途径尚未明确。本研究以油棕果实为实验材料,果实取自授粉后95 d(MS1)﹑125 d(MS2)、185 d(MS3)、采收后24 h(MS4)、采收后36h(MS5)5个时期。采用第二代高通量转录组学技术(RNA-Seq)和液相色谱串联质谱代谢组学技术(LC-MS/MS),对其发育和采后的果实进行转录组和代谢组测定与分析。结果表明:无籽种油棕在脂肪酸积累中后期不饱和脂肪酸显著高于饱和脂肪酸,在油棕果实发育过程中,LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1在果肉中高表达且与果肉中油酸、亚油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚麻酸呈正相关关系,DGAT、PDAT在果肉中高表达且与上述6种脂肪酸含量呈负相关关系,说明上述酶基因的表达可能对油棕果实脂肪酸的合成和累积分别具有促进和抑制作用,推测LACS4、LACS4-X1、FATA、FATB、KASⅠ、KASⅡ、SAD1可能是不饱和脂肪酸含量较高的关键基因;在果实采后贮藏过程中,GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因和GDSL1、KAT分别与油酸呈极显著正、负相关关系,与棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸呈负、正相关,推测在酸败过程GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9酶基因可能促进油酸生成,抑制棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸合成,GDSL1、KAT酶基因反之,推测GDSL2、GDSL7、SAD2、LACS9可能是导致油棕采后酸败的关键基因。本研究结果旨在利用分子生物技术提升高不饱和脂肪酸含量和改变脂肪酸组成提供备选基因,为筛选高不饱和脂肪酸和耐贮藏的品种提供理论参考。

关键词：油棕游离脂肪酸合成转录组学代谢组学

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乙烯刺激割胶对巴西橡胶树PR107树皮结构的影响

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中国科学:生命科学 2024年

作者：史敏晶杨署光张世鑫吴继林郝秉中田维敏中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室

树干树皮中的次生乳管及其周围的组织是巴西橡胶树天然橡胶生产的结构基础.施用乙烯能明显增加橡胶树PR107的胶乳产量,但对其树皮结构的影响鲜有报道.本文以橡胶树PR107为试验材料,研究了乙烯利和乙烯气刺微割采胶对树皮光学显微结构的... 详细信息

树干树皮中的次生乳管及其周围的组织是巴西橡胶树天然橡胶生产的结构基础.施用乙烯能明显增加橡胶树PR107的胶乳产量,但对其树皮结构的影响鲜有报道.本文以橡胶树PR107为试验材料,研究了乙烯利和乙烯气刺微割采胶对树皮光学显微结构的影响以及乙烯利刺激后短期(2天、4天和7天)树皮超微结构的变化.结果显示,乙烯利和乙烯气体长期刺激都会导致水囊皮(有功能韧皮部)厚度减少,筛管直径缩小,表明其输导能力明显减弱;树皮中出现膨大乳管以及积累单宁,石细胞位置内移,表现出早衰,其中乙烯利诱导单宁细胞、石细胞的作用更强,而乙烯在增强细胞的分裂增生且纵向影响上则更深远.高浓度乙烯利短期处理后,筛管中积累大量P-蛋白以及胼胝体,筛分子的连通受到阻碍;薄壁细胞中膜代谢异常,与蛋白质合成、能量代谢相关的细胞器也发生明显的变化.本研究旨在为制定合理的刺激割胶制度提供解剖学上的依据.

关键词：巴西橡胶树乙烯利乙烯气体微割树皮结构

广藿香内生真菌Fusarium falciforme R16次生代谢产物及其抗菌活性

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分子植物育种 2024年第12期22卷 4009-4017页

作者：袁怡悦马青云谢晴宜吴友根赵友兴海南大学园艺学院海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口571101

广藿香是具有广泛应用价值的重要南药,为了探究其内生真菌的代谢属性及其抗菌作用,本研究采用组织培养法从广藿香植物花组织中分离和鉴定内生真菌,采用硅胶柱和半制备高效液相色谱等多种柱色谱分离方法对广藿香内生真菌Fusarium falcifo... 详细信息

广藿香是具有广泛应用价值的重要南药,为了探究其内生真菌的代谢属性及其抗菌作用,本研究采用组织培养法从广藿香植物花组织中分离和鉴定内生真菌,采用硅胶柱和半制备高效液相色谱等多种柱色谱分离方法对广藿香内生真菌Fusarium falciforme R16的次生代谢产物进行分离纯化,运用NMR和MS等波谱方法鉴定化合物结构,对单体化合物进行抗菌活性测试。结果从内生真菌Fusarium falciforme R16发酵产物中分离得到12个化合物,分别鉴定为对羟基苯乙醇(1)、2-羟乙基-联二苯(2)、4-甲基-5,6-2H-吡喃-2-酮(3)、苯乙酸乙酯(4)、苯甲醚(5)、4-bromostilbene-O-methyl isopropionate(6)、2-甲基-1,4-苯二酚(7)、N-(4-羟苯乙基)-2-苯乙酰胺(8)、乙酸-4-戊烯酯(9)、2-(4-甲氧基苯)-2-丙醇(10)、4-methylideneoxane(11)和2-四氢萘酚(12)。抗菌活性结果显示化合物5,7和10对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有一定抑制活性,化合物11和12对金黄色葡萄球菌具有弱的抑制活性,本研究结果为真菌抗菌活性物质发掘提供参考依据。

关键词：广藿香内生真菌次级代谢产物抗金黄色葡萄球菌活性抗枯草芽孢杆菌活性

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椰子CESA基因家族鉴定及生物信息学分析

分子植物育种 2024年第13期22卷 4212-4221页

作者：孙熹微杨耀东弓淑芳王永肖勇中国热带农业科学院椰子研究所海南省热带油料作物生物学重点实验室文昌571300 中国热带农业科学院三亚研究院三亚572000

中国加工椰糠与椰壳纤维所需的椰衣、椰壳主要从国外进口,国内原材料供给不足,市场潜力巨大,因此培育椰子高品质深加工新品种具有重要意义。本研究利用已发表的椰子基因组数据,共鉴定出10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了基因结构分... 详细信息

中国加工椰糠与椰壳纤维所需的椰衣、椰壳主要从国外进口,国内原材料供给不足,市场潜力巨大,因此培育椰子高品质深加工新品种具有重要意义。本研究利用已发表的椰子基因组数据,共鉴定出10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了基因结构分析、蛋白理化性质分析、亚细胞定位预测、蛋白质保守结构域预测、超二级结构预测分析、三级结构同源建模、蛋白跨膜螺旋预测、系统进化树构建及表达谱分析。蛋白理化性质与亚细胞定位分析显示,椰子CESA成员蛋白多为酸性蛋白,且主要定位于细胞质膜上。进化分析显示,椰子CESA基因家族成员可分为5组,组内基因同源性较高,组间差异较小,所有家族成员均含有N端锌指结构域和纤维素合酶结构域,基因结构相似。聚类及表达谱分析显示,CoCESA3、CoCESA4、CoCESA6、CoCESA8与已报道的拟南芥、水稻初生细胞壁合成相关CESA基因聚类在一起,并在成熟叶片、幼叶、胚、胚乳和愈伤组织中都有较高的表达量,其可能参与了初生细胞壁合成且在整个植物生长发育过程中发挥作用。本研究鉴定了10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了生物信息学分析,为椰子CESA基因家族功能的进一步研究提供基础,并为高质量深加工椰子新品种的分子育种提供候选基因。

关键词：椰子(Cocos nucifera L.) CESA基因家族生物信息学