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水杨酸引发提高低温下水稻种子萌发活力的生理与分子效应

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中国农业科学 2024年第7期57卷 1220-1236页

作者：陈兵先张琪戴彰言周旭刘军广东省农业科学院农业生物基因研究中心/广东省农作物种质资源保护与利用重点实验室

【目的】研究水杨酸（SA）引发对低温下水稻种子萌发活力的影响及生理响应，揭示SA引发对脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）代谢途径相关基因以及细胞壁松弛基因的诱导模式，为水稻种子低温萌发研究提供理论依据。【方法】以籼型三系杂交水... 详细信息

【目的】研究水杨酸（SA）引发对低温下水稻种子萌发活力的影响及生理响应，揭示SA引发对脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）代谢途径相关基因以及细胞壁松弛基因的诱导模式，为水稻种子低温萌发研究提供理论依据。【方法】以籼型三系杂交水稻泰丰优208种子为材料，通过种子引发处理，分析SA对种子低温萌发活力及生理的影响，并通过qRT-PCR技术分析ABA、GA和扩展蛋白基因响应SA引发的表达模式。【结果】低温（15℃）显著推迟水稻种子萌发进程。在低温下萌发1 d种子中，其内源SA浓度是常温（28℃）下的1.7倍；但对于5 d的幼苗而言，低温下的SA浓度仅为常温下浓度的0.6%。SA引发可有效提高种子在低温下的萌发活力，尤其以2 000μmol·L-1 SA效果最为显著，该浓度显著提高了低温下种子的发芽指数、活力指数、芽长、根长、鲜重和干重，其中活力指数分别为未引发种子（CK1）和水引发种子（CK2）的3和2倍。在生理指标方面，SA引发提高了低温萌发过程中种子的可溶性糖、脯氨酸以及活性氧含量，增加了总淀粉酶、β-淀粉酶、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低了丙二醛（MDA）含量。与CK1相比，2 000μmol·L-1 SA引发将种子ABA含量降低了79%，同时将IAA和GA1含量增加了32.2%和2.66倍。在基因表达方面，对于2 000μmol·L-1 SA引发的种子，ABA合成基因OsNCED2和OsNCED3的表达量分别比CK1降低了94.26%和90.24%；而ABA分解基因OsABA8’ox2和OsABA8’ox3的表达量分别为CK1的5.9和3.9倍。与CK1相比，SA引发显著上调了GA合成基因OsCPS1、OsKAO和OsGA20ox1的表达量，并显著下调GA分解基因OsGA2ox2和OsGA2ox6的表达量。在几个候选的细胞壁松弛因子扩展蛋白基因中，除了OsEXPB11外，其余几个同源基因均在一定程度上被引发而上调表达。与CK1相比，2 000μmol·L-1 SA引发分别使OsEXPA2、OsEXPB4和OsEXPB6的表达量上调12.2、5.9和6.1倍。【结论】SA引发可显著缓解低温对于水稻种子萌发和幼苗生长的影响。可能是由于SA提高SOD、CAT等抗氧化酶活性，降低MDA的产生，增加可溶性糖和脯氨酸的含量，进而增强种子和幼苗对于低温的耐受能力。另一方面，SA引发通过降低种子内源ABA含量，增加GA1含量，增强总淀粉酶和β-淀粉酶活性，促进细胞壁松弛相关基因的表达，从而促进低温下的种子萌发和幼苗生长。

关键词：水稻低温胁迫种子引发水杨酸生理指标基因表达

基于ITS和cpDNA片段探讨国兰DNA条形码鉴定和聚类分析

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分子植物育种 2024年

作者：沈宝明刘丽娜申爱荣谭云谭明湖南省林业科学院林业特色生物资源培育与利用工程技术研究中心菌根性食用菌种质资源保护与利用中心

国兰具有重要的观赏价值和经济价值。其品种依靠形态特征鉴别的方法，易受花期、培养条件等诸多因素干扰。分子鉴定技术则可弥补形态特征识别的不足。为筛选适合鉴定国兰品种的DNA条形码，本研究采用核基因ITS序列以及psbA-trnH、matK、... 详细信息

国兰具有重要的观赏价值和经济价值。其品种依靠形态特征鉴别的方法，易受花期、培养条件等诸多因素干扰。分子鉴定技术则可弥补形态特征识别的不足。为筛选适合鉴定国兰品种的DNA条形码，本研究采用核基因ITS序列以及psbA-trnH、matK、trnL-trnF、rbcL和trnS-trnG等5条叶绿体基因组片段组合，对春兰(Cymbidium goeringii (Rchb. f.) Rchb. f.)、建兰(Cymbidium ensifolium (L.) Sw.)以及蕙兰(Cymbidium faberi Rolfe)等3种国兰32个不同品种进行鉴别和聚类分析。结果表明：ITS序列可作为国兰种水平区分的重要条形码；但无法单独区分所有供试国兰种类，叶绿体DNA中的matK和psbA-trnH基因片断用于种水平以下分类单元鉴定有较好效果，但rbcL片断鉴定的效果较差；以上6条序列组合成的条形码，虽在一定程度上可区分春兰及建兰所有供试品种及蕙兰部分品种，但分支自展支持率低，即各品种间遗传距离较小。显示国兰种下不同品种间遗传背景高度相似，依靠ITS序列和供试的5个叶绿体基因片段组合作为条形码，难以区分国兰种下分类单元。若想依靠DNA条形码技术建立国兰种下多品种的鉴定体系，有赖各品种全基因组序列解析。

关键词：国兰 DNA条形码叶绿体DNA ITS序列聚类分析

濒危红树杂交种海南海桑的杂种劣势与其根际微生物的关联分析

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微生物学报 2024年第8期64卷 2823-2843页

作者：李骥王芸朱启聪李国壕张颖蔺红苹王锂韫李敏唐蜀昆岭南师范学院生命科学与技术学院红树林研究院广东湛江524048 红树林珍稀濒危物种保护与利用工程技术研究中心广东湛江524048 广东省粤西蓝碳资源开发与利用工程技术研究中心广东湛江524048 云南大学生命科学学院、云南省微生物研究所生物资源保护与利用重点实验室、微生物资源教育部重点实验室云南昆明650091 云南省发酵蔬菜重点实验室云南红河661100

【目的】研究杂交物种与亲本的形态生理特征差异,有助于理解物种的形成和进化机制。【方法】植物学研究发现红树植物杯萼海桑(Sonneratia alba)和卵叶海桑(Sonneratia ovata)的自然杂交后代海南海桑(Sonneratia×hainanensis)表现出明... 详细信息

【目的】研究杂交物种与亲本的形态生理特征差异,有助于理解物种的形成和进化机制。【方法】植物学研究发现红树植物杯萼海桑(Sonneratia alba)和卵叶海桑(Sonneratia ovata)的自然杂交后代海南海桑(Sonneratia×hainanensis)表现出明显的生长劣势,本研究通过Illumina高通量测序技术,分析杂交后代与亲本根际微生物细菌与真菌群落差异,解析子代杂种劣势原因。【结果】主坐标分析表明,虽然3种植物根际细菌和真菌群落不存在显著差异,但子代海南海桑根际群落结构和组成与生存力较强的母本差异较大,与父本更为相似。物种组成分析表明,细菌分布于76门320科388属,优势的假单胞菌门(Pseudomonadota)在3种植物根际相对丰度都超过41.00%,其中子代丰度为55.33%,高于其亲本。属水平上,脱硫球菌属(Desulfococcus,3.23%)和红游动菌属(Rhodoplanes,0.94%)等18个共有属占据测序总量15.77%,但在子代中,8个耐盐菌属的丰度明显降低,如深海弯曲杆菌属(Mariprofundus),可能影响到子代的盐耐受性。真菌群落中的子囊菌门(41.89%)与担子菌门(4.53%)为优势菌门,但在子代中的丰度均显著低于亲本,并且特征优势属也不同。原核生物分类单元功能注释(functional annotation of prokaryotic taxa,FAPROTAX)功能预测发现,红树林的原核微生物参与了硫代谢和氮代谢过程,但在细菌群落中,虽然子代的Shannon指数和Simpson指数均显著高于母本,但母本中一些与氮循环相关的高丰度类群并未在子代中得到继承,如B-42(unclassified Trueperaceae)、Mariprofundus和氧化硫单胞菌属(Sulfurimonas)。土壤理化性质也显示,子代全氮和全磷的含量均显著低于其母本,一些与氮含量呈显著正相关的类群,如细菌中的Mariprofundus和B-42,真菌中的曲霉属(Aspergillus)和红酵母属(Rhodotorula),在子代中均有所减少。【结论】本研究有助于从土壤根际微生物视角进一步了解海南海桑的杂种劣势原因。

关键词：红树林海桑杂种劣势根际微生物多样性

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玉兰新品种‘秦荷’

园艺学报 2024年第8期51卷 1981-1982页

作者：闫会玲王亚玲李仁娜叶卫樊璐陕西省西安植物园(陕西省植物研究所) 陕西省植物资源保护与利用工程中心西安710061

玉兰新品种‘秦荷’是由‘红元宝’紫玉兰(Magnolia liliiflora‘Hong Yuanbao’)和青皮玉兰(Magnolia virdula)通过人工杂交获得。花被片9~11个,形状倒卵形,外表面深紫粉(RHS colour chart 66D),内表面极淡紫(RHS colour chart 73D);... 详细信息

关键词：玉兰品种

一株水稻内生菠萝泛菌的分离及防病促生效果评价

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植物病理学报 2024年第4期54卷 808-818页

作者：袁加升贺赛雅张晋豪孟涵王博文魏兰芳姬广海云南农业大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室昆明650201 云南农业大学农科基础实验教学中心昆明650201

由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoc)引起的水稻条斑病是水稻的主要细菌性病害之一,严重影响水稻的产量和质量。开发安全、高效的生防资源对该病害的防控至关重要。本研究利用点接法和牛津杯法,筛选获得了1个对Xoc拮... 详细信息

由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoc)引起的水稻条斑病是水稻的主要细菌性病害之一,严重影响水稻的产量和质量。开发安全、高效的生防资源对该病害的防控至关重要。本研究利用点接法和牛津杯法,筛选获得了1个对Xoc拮抗效果较好的水稻内生菌菌株XP-1,其发酵液抑菌圈直径为(56.1±0.1)mm。XP-1对烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)、水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)、白菜软腐病菌(Pectobacterium carotovorum ***)、草莓角斑病菌(Xanthomonas fragariae)和甘蓝黑腐病菌(Xanthomonas campestris ***)等5种常见植物病原细菌均有较好的抑制作用。XP-1菌株具有产IAA、铁载体和解无机磷的能力,无固氮和解钾能力。室内浸种和盆栽试验结果表明:XP-1菌株的稀释发酵液能够促进水稻种子萌发及幼苗生长,对3个水稻品种(日本晴、IR24、滇禾优615)的病斑抑制率高达63.72%~94.47%。根据形态特征、生理生化特性和分子生物学鉴定结果,XP-1菌株为菠萝泛菌(Pantoea ananatis)。XP-1菌株抑菌谱较广,是一株有益的水稻内生菌,对水稻具有较好的防病促生效果。本研究为水稻细菌性条斑病生防资源的开发奠定了基础。

关键词：内生细菌菠萝泛菌鉴定水稻细菌性条斑病防病促生

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茶树不育花代谢组分析及不育相关靶物质鉴定

西南农业学报 2024年

作者：刘玉飞庞丹丹邓少春陈春林田易萍蒋会兵许燕陈林波云南省农业科学院茶叶研究所/云南省茶学重点实验室/云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心

【目的】揭示不育花与可育花的代谢特征，为研究不育花形成机制提供靶向代谢物，从而为探究茶树不育花形成机制提供相关的依据。【方法】本研究利用LC-QTOF平台对完全不育花（‘云茶异蕊’，ZDH）以及其可育父母本（‘福鼎大白茶’和‘... 详细信息

【目的】揭示不育花与可育花的代谢特征，为研究不育花形成机制提供靶向代谢物，从而为探究茶树不育花形成机制提供相关的依据。【方法】本研究利用LC-QTOF平台对完全不育花（‘云茶异蕊’，ZDH）以及其可育父母本（‘福鼎大白茶’和‘佛香2号’，FDDB和FX）进行广靶代谢物检测，利用不同的生物信息学软件和网站对代谢物进行主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、聚类分析和KEGG通路分析，并分析ZDH、FDDB和FX之间的差异代谢物。【结果】对9个样本（每份材料包含3个生物学重复）进行代谢组定性和定量分析，共鉴定到963种代谢物，通过差异代谢物分析，在FX-vs-FDDB、FX-vs-ZDH、FDDB-vs-ZDH 3个组合中一共鉴定到544个差异代谢物（不同差异组合之间重复的代谢物仅计算一次），不同组合差异代谢物的数量分别为：373、410和224，说明ZDH与父母本之间的代谢物存在较大差异，并明显高于父母本之间的差异代谢物数目。在544个差异代谢物中，有222个成分属于ZDH与FX、FDDB的共有的差异物质，但FX与FDDB之间没有差异。筛选获得的222个重要差异代谢物，有近三分之一（69/222）属于类黄酮（山奈酚相关的糖苷、槲皮素及其多种糖苷、芹菜素相关的糖苷等）、糖类（水苏糖、葡萄糖和果糖等）以及激素相关的物质（甲氧基吲哚乙酸、5'-葡糖基氧基茉莉酸和水杨酸-2-O-葡萄糖苷等），这些代谢物的差异可能参与ZDH不育花的形成。【结论】不育花与可育花代谢成分存在明显的差异，类黄酮、糖类以及激素相关的物质，尤其是山奈酚衍生物、生长素、茉莉酸类物质可能参与茶树花不育表型的形成。

关键词：不育花代谢组类黄酮激素茶树

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动物内源褪黑素调控生物节律的研究进展

动物学杂志 2024年第2期59卷 304-314页

作者：赵艳辉肖艳红孙克萍吉林省动物资源保护与利用重点实验室东北师范大学长春130117

内源褪黑素对人类和其他哺乳动物的节律行为具有调控功能。生物节律是自然进化赋予生命的基本特征之一,生物体的生命活动受到生物节律的控制与影响。在哺乳动物中,节律调控中心是松果体,其主要功能是合成和分泌褪黑素。褪黑素广泛参与... 详细信息

内源褪黑素对人类和其他哺乳动物的节律行为具有调控功能。生物节律是自然进化赋予生命的基本特征之一,生物体的生命活动受到生物节律的控制与影响。在哺乳动物中,节律调控中心是松果体,其主要功能是合成和分泌褪黑素。褪黑素广泛参与生物体节律行为的调节,本文从褪黑素的产生和作用机制,分别阐述褪黑素对昼夜节律行为和多种年节律行为的调控作用,同时明确褪黑素与生物钟及神经内分泌系统的直接作用和反馈互动的复杂集合,进一步揭示褪黑素调控生物节律的重要作用,以期为褪黑素的基础研究以及未来探究生物体的生物钟内源性发生机制提供参考。

关键词：褪黑素生物钟哺乳动物昼夜节律年节律

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甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田防治白菜根肿病机理初探

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中国农业大学学报 2024年第1期29卷 53-65页

作者：周星海魏方俊张晋豪贺赛雅邱玥艾瑛魏兰芳姬广海云南农业大学植物保护学院/省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室云南省玉溪市通海县植保植检站云南农业大学农科基础实验教学中心

为研究甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田模式对白菜根肿病的防治机理，并为该种植模式提供理论基础和技术支撑，通过荧光定量PCR技术、非靶标代谢组学技术、高通量测序技术和田间试验验证，探究了甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田处理(CrMs)... 详细信息

为研究甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田模式对白菜根肿病的防治机理，并为该种植模式提供理论基础和技术支撑，通过荧光定量PCR技术、非靶标代谢组学技术、高通量测序技术和田间试验验证，探究了甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田处理(CrMs)对白菜根肿病的田间防效、休眠孢子数量以及白菜根际土中代谢物和微生物种类的影响。结果表明：CrMs处理对白菜根肿病的田间防效为61.11%；土壤中根肿菌休眠孢子数量由轮作前的1×105.92个/g降到了1×103.73个/g;CrMs处理改变了白菜根际土中的代谢物组分，提高了脱氧鹅胆酸(Chenodeoxycholic acid)、α-亚麻酸(Alpha-Linolenic acid)和4-异丙基苯甲酸(4-Isopropylbenzoic acid)等代谢物含量，降低了油酸酰胺(Oleamide)和蜜二糖(Melibiose)等代谢物含量；相关性分析表明，α-亚麻酸和脱氧鹅胆酸等与根肿菌属(Plasmodiophora)相对丰度负相关，油酸酰胺等与根肿菌属相对丰度正相关；CrMs处理丰富了白菜根际微生物多样性，改善了土壤微生物群落组成，显著提高了芽胞杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、溶杆菌属(Lysobacter)和链霉菌属(Streptomyces)等的相对丰度，降低了根肿菌属、镰刀菌属(Fusarium)和螺旋线虫属(Helicotylenchus)的相对丰度。综上，甜玉米轮作+万寿菊秸秆返田的新模式是防治白菜根肿病的重要栽培措施，可为根肿病的绿色防治提供关键的技术参考。

关键词：白菜根肿病轮作代谢组微生物多样性

墨红玫瑰营养和化学成分、体外抗氧化和护肤活性研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：黄鑫刘晓海张雪春王振兴孙健王希文周旭红方越西南林业大学云南省林下资源保护与利用重点实验室生物与食品工程学院云南中医药大学云南中医药大学科技处科研实验中心

该研究对云南产墨红玫瑰（Rosa ‘Crimson Glory’）花瓣的营养和化学成分进行了综合分析，并探讨了不同乙醇体积分数对其化学成分和功能活性的影响。结果表明，墨红玫瑰含有丰富的蛋白质、脂肪、总糖、维生素C、氨基酸及矿物质元素，... 详细信息

该研究对云南产墨红玫瑰（Rosa ‘Crimson Glory’）花瓣的营养和化学成分进行了综合分析，并探讨了不同乙醇体积分数对其化学成分和功能活性的影响。结果表明，墨红玫瑰含有丰富的蛋白质、脂肪、总糖、维生素C、氨基酸及矿物质元素，具有较高的营养价值，乙醇体积分数对墨红玫瑰主要活性成分含量和功能活性影响较大，其中50%乙醇提取物的总酚含量最高，而100%乙醇提取物的总黄酮含量最高。抗氧化活性实验表明，100%乙醇提取物的DPPH和ABTS阳离子自由基清除能力最强，而50%乙醇提取物有最高的铁离子还原能力，且不同乙醇体积分数提取物的抗氧化活性均高于阳性对照2，6-二叔丁基对甲酚。此外，100%乙醇提取物还展现出最强的酪氨酸酶抑制能力，显示出良好的护肤活性。采用高效液相色谱分析了不同乙醇浓度提取物中12种黄酮和花青素类化合物的含量，发现其中100%和50%乙醇提取物中的化合物含量最高，进一步验证了抗氧化和酪氨酸酶抑制能力的结果。相关性分析揭示了墨红玫瑰的抗氧化和护肤活性等是多种活性成分综合作用的结果。该研究可以为墨红玫瑰在食品、美容和医药等领域的进一步开发利用提供理论依据。

关键词：墨红玫瑰营养成分活性物质抗氧化活性酪氨酸酶抑制能力