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秭归丝绵茶鲜叶非挥发性成分及丝形态结构分析

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食品科学 2024年第2期45卷 268-273页

作者：刘璇李玉川宋育林雷震东李艳余志倪德江陈玉琼果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室华中农业大学湖北武汉430070 华中农业大学园艺林学学院湖北武汉430070 秭归县农业农村局湖北宜昌443600

为研究丝绵茶品质形成特点,以秭归当地生产丝绵茶的茶树种‘丝绵土茶’6个嫩度部位叶片为研究对象,通过超高效液相色谱飞行时间质谱、电感耦合等离子体发射光谱和扫描电子显微镜,分析其非挥发性代谢成分、矿质元素、“丝”结构及数量特... 详细信息

为研究丝绵茶品质形成特点,以秭归当地生产丝绵茶的茶树种‘丝绵土茶’6个嫩度部位叶片为研究对象,通过超高效液相色谱飞行时间质谱、电感耦合等离子体发射光谱和扫描电子显微镜,分析其非挥发性代谢成分、矿质元素、“丝”结构及数量特点。结果表明,丝绵茶鲜叶中的非挥发性代谢成分在嫩度较高的叶位富集较多,其中一叶和二叶(L1、L2)中氨基酸、生物碱、儿茶素和香气糖苷物质含量较高;茶氨酸、有机酸和黄酮类在第三叶(L3)富集最多。而嫩度较低的五六叶中非挥发性成分含量相对较低。不同嫩度鲜叶原料积累的各种元素具有明显差异,氮、磷、钾、锌和铜元素在嫩度较高的一、二叶位(L1、L2)含量较高,L1分别为32.41 mg/g、4.53 mg/g、15.65 mg/g、45.45μg/g、10.75μg/g,L2分别为30.60 mg/g、3.70mg/g、14.12mg/g、35.82μg/g、9.02μg/g;而铁、锰和钙在成熟叶位含量较高。通过扫描电镜观察发现丝绵茶鲜叶中“丝”结构包括三股卷曲和单股卷曲两种形式,分布在主脉和侧脉的维管束木质部内螺纹或环纹导管;且二、三、四叶中“丝”的数量较芽头和一叶多。

关键词：丝绵茶嫩度非挥发性成分矿质元素 “丝”结构

百合LoSAUR10基因的表达特征及功能分析

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生物技术通报 2024年

作者：田栩瑞霍信屹郭云涵向林产祝龙王艳平华中农业大学园艺林学学院果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室

【目的】对百合LoSAUR10基因进行克隆和组织表达特异性分析，在拟南芥中对其功能进行探究，为百合鳞茎发育机理提供参考依据。【方法】利用外源处理比较生长素对百合鳞片扦插籽球发生的影响，在此基础上以‘西伯利亚’百合cDNA为模板克... 详细信息

【目的】对百合LoSAUR10基因进行克隆和组织表达特异性分析，在拟南芥中对其功能进行探究，为百合鳞茎发育机理提供参考依据。【方法】利用外源处理比较生长素对百合鳞片扦插籽球发生的影响，在此基础上以‘西伯利亚’百合cDNA为模板克隆LoSAUR10，并对其进行生物信息学分析，利用实时荧光定量PCR和过表达转基因拟南芥植株对LoSAUR10基因的表达特征及其在叶片发育中的功能进行分析。【结果】生长素IAA处理能显著促进百合鳞片扦插过程中的籽球发生和膨大，0.05 g/L的生长素处理后百合籽球发生率较对照组增加了69.04%。在扦插产生的籽球发生早期，LoSAUR10基因的表达受外源生长素诱导，在籽球进入膨大阶段时，LoSAUR10基因的表达逐渐下降。测序结果表明，LoSAUR10基因编码区长297 bp，无内含子，编码98个氨基酸，含有Auxin-inducible结构域。进化树分析结果表明LoSAUR10蛋白序列与郁金香中TgSAUR10及模式植物拟南芥中AtSAUR9和AtSAUR10具有较高的序列相似性。荧光定量PCR结果表明，LoSAUR10基因在转录水平受生长素诱导，且在多个组织中均有表达，但在百合鳞片中表达量较高。与野生型植株相比，过表达LoSAUR10的转基因拟南芥植株表现出莲座叶增大，叶片数量增加，叶片表皮细胞面积增大，且抽薹时间提前的表型。【结论】百合LoSAUR10基因参与调控植物的叶片发育和开花过程，研究结果为揭示百合籽球发生机理奠定了基础。

关键词：百合 LoSAUR10 籽球组织表达特异性转基因拟南芥

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番茄风味和功能性成分研究进展

园艺学报 2024年第2期51卷 423-438页

作者：沈衡王琳李骞袁守娟郑伟王涛涛叶志彪杨长宪华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070 北京大学现代农业研究院潍坊现代农业山东省实验室山东潍坊261325 华中农业大学楚为现代种业研究院武汉430070

番茄(Solanum lycopersicum)风味物质主要由可溶性糖(葡萄糖、果糖等)、有机酸(柠檬酸、苹果酸等)和挥发性物质(醇类、酯类等)等构成。番茄还含有多种功能性成分,包括抗坏血酸、番茄红素、γ–氨基丁酸、维生素D和维生素E等,赋予番茄果... 详细信息

番茄(Solanum lycopersicum)风味物质主要由可溶性糖(葡萄糖、果糖等)、有机酸(柠檬酸、苹果酸等)和挥发性物质(醇类、酯类等)等构成。番茄还含有多种功能性成分,包括抗坏血酸、番茄红素、γ–氨基丁酸、维生素D和维生素E等,赋予番茄果实重要的保健功能。本文中概述了番茄风味物质和功能性成分的组成、合成途径及调控机制等方面的研究进展,以期为创制富含风味物质和功能性成分的番茄种质并培育风味好的功能性番茄奠定基础。

关键词：番茄风味功能性成分合成途径调控机制综述

利用野生种Solanum boliviense创制马铃薯抗寒种质

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作物学报 2024年第6期50卷 1384-1393页

作者：刘园园董建科应静文梅文祥程刚郭晶晶焦文标宋波涛华中农业大学园艺林学学院/农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室/果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室湖北武汉430070 鄂州市农产品质量安全检验检测所湖北鄂州436099 华中农业大学信息学院湖北武汉430070

马铃薯栽培种不耐低温霜冻,低温直接影响植株和块茎的生长和发育,进而影响马铃薯的产量。马铃薯野生种抗性资源丰富,***等野生种存在丰富的低温霜冻抗性,它们是改良马铃薯栽培种的重要资源。本研究在对野生种***不同株系进行抗寒性鉴定... 详细信息

马铃薯栽培种不耐低温霜冻,低温直接影响植株和块茎的生长和发育,进而影响马铃薯的产量。马铃薯野生种抗性资源丰富,***等野生种存在丰富的低温霜冻抗性,它们是改良马铃薯栽培种的重要资源。本研究在对野生种***不同株系进行抗寒性鉴定的基础上,筛选得到综合性状优良的株系BLV29-2(***)并与二倍体栽培种ED25进行杂交和回交,获得了抗寒性较强的种间杂种材料;再利用秋水仙素处理部分抗寒性明显改良的种间杂种株系,对这些加倍株系进行抗寒性和农艺性状鉴定,结果表明所有加倍材料在株高、花粉粒直径和单个薯重等方面均有显著增加,大部分材料加倍前后抗寒性无显著变化,但较栽培种对照显著提升。将加倍株系T-FT073-4-7与优良四倍体栽培种华薯13号进行杂交,杂交后代自然霜冻评级结果出现抗感分离,47%材料的抗寒性偏向母本T-FT073-4-7,显著高于父本栽培种,进一步结合田间农艺性状筛选出了部分综合性状优良且抗寒性显著改良的育种材料。本研究已成功将二倍体野生种***的优良抗寒性导入四倍体栽培种中,改良了现有栽培种对低温敏感的不足,为抗寒遗传育种材料的选育和进一步改良奠定了重要基础。

关键词：马铃薯抗寒农艺性状染色体加倍遗传改良

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香蕉MaFLS1基因克隆、生物信息学分析及功能解析

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果树学报 2024年第2期41卷 229-240页

作者：肖伟军胡玉林汪乔英段雅婕胡会刚中国热带农业科学院南亚热带作物研究所·农业农村部热带果树生物学重点实验室·海南省热带园艺产品采后生理与保鲜重点实验室广东湛江524091 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

【目的】初步探讨黄酮醇合成酶FLS基因在香蕉果实中生物学功能。【方法】采用RT-PCR和PCR法克隆香蕉MaFLS1基因,对其进行生物信息学分析。运用qRT-PCR的方法研究其表达模式,同源重组构建MaFLS1基因的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法... 详细信息

【目的】初步探讨黄酮醇合成酶FLS基因在香蕉果实中生物学功能。【方法】采用RT-PCR和PCR法克隆香蕉MaFLS1基因,对其进行生物信息学分析。运用qRT-PCR的方法研究其表达模式,同源重组构建MaFLS1基因的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化Micro-Tom番茄,测定T1代果实中总黄酮含量。【结果】香蕉MaFLS1基因开放阅读框含有1080对碱基,编码359个氨基酸,理论等电点为5.41,预测分子质量为39 436.94 Da,是一种稳定的亲水酸性蛋白,属于α-酮戊二酸依赖性双加酶家族。通过分析香蕉MaFLS1的氨基酸序列,发现其不含信号肽和跨膜结构。系统进化树分析表明,FLS在不同物种间具有高度的氨基酸序列保守性。MaFLS1基因在香蕉果实发育成熟后期高度表达,前期基本不表达。通过测定转基因番茄中总黄酮的含量发现其总黄酮含量极显著高于野生型果实。【结论】MaFLS1在果实成熟后期高度表达,且能够显著增加果实中总黄酮的含量。

关键词：香蕉 MaFLS1 生物信息学功能分析

月季‘月月粉’与野蔷薇U6启动子的克隆及活性分析

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中国农业科学 2024年第13期57卷 2651-2661页

作者：覃语祺苏健馨曹雪敏朱婉程文翰张蔚华中农业大学园艺林学学院/果蔬作物种质创新与利用全国重点实验室华中农业大学花卉研究所荆楚理工学院/特色花卉生物育种湖北省工程研究中心

【背景】U6启动子是CRISPR/Cas9基因编辑系统中驱动sgRNA转录的重要元件，而不同物种的U6启动子转录活性可能存在差异，且物种内源U6启动子相比物种外源U6启动子可能具有更高效的启动效率。迄今对蔷薇属（Rosa）植物的U6启动子少有报道... 详细信息

【背景】U6启动子是CRISPR/Cas9基因编辑系统中驱动sgRNA转录的重要元件，而不同物种的U6启动子转录活性可能存在差异，且物种内源U6启动子相比物种外源U6启动子可能具有更高效的启动效率。迄今对蔷薇属（Rosa）植物的U6启动子少有报道，且尚未获得转录活性强于拟南芥U6的启动子。【目的】筛选转录活性更高的蔷薇属植物U6启动子，为后续月季和野蔷薇等蔷薇属植物CRISPR/Cas9基因编辑系统的优化和分子育种奠定基础。【方法】利用拟南芥保守的102 bp U6 snRNA序列，从中国古老月季‘月月粉’（Rosa chinensis Old Blush,OB）基因组中克隆相似性最高的6个OBU6启动子，从野蔷薇（R. multiflora）基因组中克隆相似性最高的7个RmU6启动子，并构建OBU6启动子和RmU6启动子分别驱动LUC和GUS报告基因的融合表达载体，利用农杆菌介导的瞬时转化法转染本氏烟草（Nicotiana benthamiana）叶片和月季‘萨曼莎’（R. Samantha）组培苗，通过双荧光素酶活性检测和GUS组织化学染色对月季和野蔷薇的启动子转录活性分别进行比较。【结果】‘月月粉’6个OBU6启动子和野蔷薇7个RmU6启动子均具有影响U6启动子转录活性的两个必要元件USE和TATA box。双荧光素酶活性检测和GUS组织化学染色结果显示，月季‘月月粉’OBU6启动子和野蔷薇RmU6启动子均具有转录活性，但OBU6启动子的转录活性均弱于拟南芥AtU6-1启动子。考虑到过长的U6启动子可能会削弱其转录活性，于是选取其中转录活性相对较高的OBU6-4进行5′端截短（1 507、1 076、574和187 bp），但截短后的启动子未能提高转录活性；而在野蔷薇中，成功筛选到一个长度为630 bp的RmU6-2启动子，其转录活性显著高于拟南芥AtU6-1启动子。【结论】从月季‘月月粉’中克隆得到6条U6启动子，从野蔷薇中克隆得到7条U6启动子，并筛选出一条转录活性显著高于拟南芥AtU6-1启动子的野蔷薇U6启动子RmU6-2，为构建蔷薇属植物CRISPR/Cas9基因组编辑系统提供了极具应用潜力的启动子。

关键词： U6启动子月季蔷薇属报告基因瞬时表达

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木林子矮曲林优势种生态位与种间联结性

森林与环境学报 2024年第5期44卷 501-510页

作者：艾鑫薛卫星艾训儒姚兰朱江郭秋菊湖北民族大学林学园艺学院湖北恩施445000 华中农业大学园艺林学学院湖北武汉430000

以湖北木林子国家级自然保护区山顶矮曲林群落为研究对象,分析山顶矮曲林群落优势种生态位与种间联结性特征及群落稳定性,探究特殊生境下植物的资源利用策略与生存机制。在实地样方调查的基础上,采用生态位宽度、生态位重叠程度、方差... 详细信息

以湖北木林子国家级自然保护区山顶矮曲林群落为研究对象,分析山顶矮曲林群落优势种生态位与种间联结性特征及群落稳定性,探究特殊生境下植物的资源利用策略与生存机制。在实地样方调查的基础上,采用生态位宽度、生态位重叠程度、方差比率法、χ^(2)检验,结合Spearman秩相关检验、Pearson相关检验、***稳定性测定法等对木林子山顶矮曲林群落优势种的生态位、种间联结特征及群落稳定性进行分析,结果显示:山顶矮曲林群落中青冈重要值与生态位宽度均最大,是群落中的绝对优势种,齿缘吊钟花、美脉花楸次之,是群落的主要建群种;重要值与生态位宽度大小排序差异较大。20个优势种组成的190组种对中,21.05%的种对生态位重叠指数大于0.5,50.00%的种对生态位重叠指数位于0.2~0.5之间,种群间存在普遍的生态位重叠现象,主要优势种与其它种群生态位重叠程度较高。群落总体关联性呈不显著正联结,χ^(2)检验结果显示98.95%的种对间呈不显著联结或不联结,Pearson相关检验与Spearman秩相关检验也显示大多数物种之间联结性不显著,各种群之间联结性较弱。山顶矮曲林群落大部分物种之间联结松散,各优势种对环境资源的竞争较弱,恶劣的环境条件改变了群落中各物种的生存与资源利用策略,群落结构适应了此类生境,对环境资源的利用更加充分,群落处于相对稳定状态。

关键词：矮曲林优势种生态位种间联结群落稳定性

分蘖洋葱伴生番茄诱导的根际微生物对根结线虫病的影响

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园艺学报 2024年第8期51卷 1913-1926页

作者：龚小雅李贤周新刚吴凤芝东北农业大学园艺园林学院农业与农村部园艺作物生物学与遗传改良重点实验室哈尔滨150030

采用16S rRNA高通量测序技术以及植物—土壤反馈方法,探究了分蘖洋葱伴生番茄诱导的根际微生物对其根结线虫病发生、土壤微生物群落结构以及诱导抗性的影响。结果表明,分蘖洋葱伴生的番茄根际微生物显著降低了番茄根结线虫的病情指数、... 详细信息

采用16S rRNA高通量测序技术以及植物—土壤反馈方法,探究了分蘖洋葱伴生番茄诱导的根际微生物对其根结线虫病发生、土壤微生物群落结构以及诱导抗性的影响。结果表明,分蘖洋葱伴生的番茄根际微生物显著降低了番茄根结线虫的病情指数、根结数和根结指数,显著提高了对根结线虫卵孵化的抑制率和二龄幼虫的致死率。在根结线虫胁迫下,伴生增加了番茄根际潜在有益菌群芽孢杆菌属和假单胞菌属的相对丰度。同时,伴生改变的番茄根际微生物通过提高抗性相关基因表达、防御酶活性和茉莉酸类物质含量增强了番茄的系统抗性。因此,分蘖洋葱伴生改变的番茄根际微生物组除对根结线虫具有直接抑杀作用外,还通过对番茄产生诱导抗性提高其对根结线虫的抗病能力。

关键词：番茄根结线虫分蘖洋葱伴生根际微生物诱导系统抗性

杧果MiCAO基因的克隆及植物超表达载体构建

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分子植物育种 2024年第3期22卷 800-806页

作者：熊娟俞凯莉赵志常傅小鹏华中农业大学园艺林学学院园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室海口571101

叶绿素是植物重要的光合色素之一,其含量影响着植物最终合成的生物量或产量。CAO(Chlorophyllide a oxygenas)是叶绿素生物合成的关键限速酶之一,主要参与叶绿素b的形成。为探究杧果CAO基因的生物学功能,本研究利用RACE技术,从杧果‘金... 详细信息

叶绿素是植物重要的光合色素之一,其含量影响着植物最终合成的生物量或产量。CAO(Chlorophyllide a oxygenas)是叶绿素生物合成的关键限速酶之一,主要参与叶绿素b的形成。为探究杧果CAO基因的生物学功能,本研究利用RACE技术,从杧果‘金煌’品种中克隆得到MiCAO基因并对其蛋白序列进行相应的生物信息学分析、构建其植物超表达载体进行亚细胞定位和基因功能验证。本试验克隆了杧果MiCAO基因,该基因全长cDNA序列为2151 bp,开放阅读框为1608 bp,编码535个氨基酸。进化树分析表明,MiCAO蛋白与双子叶植物的开心果Pv CAO蛋白的亲缘关系最近。利用植物瞬时表达技术转化烟草,对MiCAO蛋白进行亚细胞定位显示MiCAO蛋白定位于细胞质和细胞核中;对MiCAO进行基因功能验证,结果表明转基因株系表型与野生型无明显差异,推测MiCAO基因可能不是调控叶绿素生物合成途径中的主效基因,为研究杧果叶绿素生物合成提供了一定的理论参考依据。

关键词：杧果叶绿素酸酯a加氧酶 MiCAO 基因克隆载体构建