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洋葱WRKY基因家族鉴定及其在鳞茎发育过程中的表达分析

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山东农业科学 2025年

作者：李艳伟王振宝杨妍妍霍雨猛孙亚玲刘冰江山东省农业科学院蔬菜研究所

为了探讨洋葱WRKY转录因子家族的功能，本研究基于洋葱全基因组和鳞茎不同发育时期的转录组数据，利用生物信息学方法筛选并鉴定到55个AcWRKY基因家族成员，其编码氨基酸长度为144～683 aa，等电点为5.11～9.65，氨基酸脂肪系数为47.14... 详细信息

为了探讨洋葱WRKY转录因子家族的功能，本研究基于洋葱全基因组和鳞茎不同发育时期的转录组数据，利用生物信息学方法筛选并鉴定到55个AcWRKY基因家族成员，其编码氨基酸长度为144～683 aa，等电点为5.11～9.65，氨基酸脂肪系数为47.14～77.24，均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测表明，这55个AcWRKY蛋白都定位在细胞核中。进化树分析显示，洋葱WRKY家族基因分为GroupⅠ、GroupⅡ和Group Ⅲ三大类，其中Group Ⅱ组可进一步分为5个亚组，洋葱和拟南芥WRKY蛋白在各组中均有分布，推测相同组或亚组中洋葱与拟南芥的WRKY转录因子可能具有相似的功能。保守结构域分析发现，所有AcWRKYs均具有高度保守的WRKYGQK基序及其特有的锌指结构，少数成员存在保守结构域的变异。基因结构和保守基序分析结果显示，不同AcWRKY成员的外显子和motif在数量和分布上存在一定差异，同一组或亚组的成员表现出一定的相似性。转录组数据分析结果表明，绝大多数AcWRKYs基因直接或者间接参与了洋葱鳞茎的发育与形成。本研究结果可为深入研究AcWRKY基因在洋葱鳞茎形成中的机制研究提供参考。

关键词：洋葱 WRKY基因家族生物信息学分析基因表达转录组分析

植物乳杆菌发酵蓝莓汁发酵和贮藏过程中理化指标及挥发性风味物质的变化

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食品工业科技 2025年第1期46卷 259-273页

作者：廖茂雯韩琛刘玮李艳琳陈昌琳袁怀瑜周艳李可李华佳四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所) 四川成都610000 新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所新疆吐鲁番830091 四川省农业科学院经济作物研究所四川成都610399

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-... 详细信息

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-SPME-GC/MS)测定蓝莓汁的有机酸和风味代谢物,分析其发酵和贮藏过程中风味品质的变化规律。结果表明,发酵24 h的蓝莓汁中的活菌数达到了108 CFU/mL;储藏28 d后活菌数为6.4×107 CFU/mL。蓝莓汁发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH呈现显著下降趋势(P酮类>酯类>醛类>烷类>烯类。基于PCoA和OPLS-DA分析结果表明,利用植物乳杆菌发酵的蓝莓果汁在发酵期和贮藏期的风味代谢物差异较大,分别检测到14种、9种差异代谢物,且发酵阶段发酵蓝莓汁中芳樟醇和香叶醇的相对含量有所上升,增强了果汁的柑橘香、花香和玫瑰香气。该研究为植物乳杆菌在蓝莓发酵果汁中的应用提供了科学支撑。

关键词：蓝莓汁植物乳杆菌 GC-MS PCoA OPLS-DA

CsPUB54与PmRXLR1互作负向调控黄瓜对疫病的抗性

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园艺学报 2025年

作者：王瑞吴红霏张长远曹海顺谭德龙郭金菊王云龙王茹芳袁余吴廷全广东省农业科学院设施农业研究所广东省农业科学院蔬菜研究所仲恺农业工程学院

以高感疫病的黄瓜B80和瓜类疫霉菌（Phytophthora melonis）为材料，从B80黄瓜中克隆了1个含有U-box功能域的PUB蛋白家族基因CsPUB54，从P .melonis中克隆到1个RXLR效应蛋白基因，命名为PmRXLR1。B80接种P. melonis 24 h的转录组和qRT-... 详细信息

以高感疫病的黄瓜B80和瓜类疫霉菌（Phytophthora melonis）为材料，从B80黄瓜中克隆了1个含有U-box功能域的PUB蛋白家族基因CsPUB54，从P .melonis中克隆到1个RXLR效应蛋白基因，命名为PmRXLR1。B80接种P. melonis 24 h的转录组和qRT-PCR的试验结果均显示，P. melonis对B80黄瓜的侵染能够诱导CsPUB54和PmRXLR1表达量的快速提升。通过基因瞬时沉默方法将CsPUB54进行沉默，能够增加黄瓜子叶对P. melonis的抗性。另外，酵母双杂交和Pull-down的试验结果证实CsPUB54与PmRXLR1在体内和体外均可互作。利用碱基突变的方法将PmRXLR1的W和Y功能域分别进行突变，产生7个突变体。这些突变体分别与CsPUB54的互作检测显示，PmRXLR1中的W和Y功能域是PmRXLR1和CsPUB54互作所必需的，而W功能域中的异亮氨酸（I）是互作必需的关键氨基酸。CsPUB54与已发表的植物免疫负调控PUB蛋白进行遗传进化分析显示，CsPUB54与拟南芥AtPUB22、AtPUB23的遗传变异率较小，亲缘关系最近。这些研究数据表明CsPUB54能够通过与PmRXLR1互作负向调控黄瓜对瓜类疫霉的抗性。

关键词：黄瓜疫病瓜类疫霉蛋白互作负向调控抗性

水足迹视角下安徽北部地区水资源利用效率研究——基于SBM-VRS-SDEA模型

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中国农业资源与区划 2025年

作者：朱丽君王光宇王艳安徽省农业科学院农业经济与信息研究所安徽省农业科学院农业工程研究所

[目的]聚焦安徽北部地区淮北平原补灌区与江淮丘陵分水岭两个缺水区域，探讨淮北小麦-玉米及江淮小麦-水稻两熟种植模式下水足迹与用水效果的空间分布，从宏观尺度上对农业水资源管理利用效率的评价与管理提供了科学的理论依据。[方法]... 详细信息

[目的]聚焦安徽北部地区淮北平原补灌区与江淮丘陵分水岭两个缺水区域，探讨淮北小麦-玉米及江淮小麦-水稻两熟种植模式下水足迹与用水效果的空间分布，从宏观尺度上对农业水资源管理利用效率的评价与管理提供了科学的理论依据。[方法]运用非径向超效率DEA模型（SBM-VRS-SDEA）评价其水资源利用效率，对安徽北部地区农业水资源利用提升方向进行探讨。[结果]江淮丘陵地区小麦-水稻两熟模式蓝水绿水足迹大于淮北地区小麦-玉米两熟模式蓝水绿水足迹，江淮丘陵地区小麦-水稻两熟模式蓝水、绿水足迹也分别大于淮北地区小麦-玉米两熟模式蓝水、绿水足迹；技术模式对水资源利用效率影响显著；提升绿水利用比例对于减少蓝水使用、实现水资源可持续利用具有重要意义。[结论]基于以上研究，建议根据区域特性差异化制定用水计划，提出提高绿水使用比例，减少蓝水灌溉压力，江淮地区应重点利用绿水资源，淮北地区则需制定科学的节水策略，选择有效的农业用水节水方式。

关键词：水足迹蓝水绿水蒸散量非径向超效率DEA模型

矮化基因dw1、dw2和dw3对高粱株高的贡献效应分析

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山西农业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王春语王平丛玲李金红白春明张丽霞辽宁省农业科学院高粱研究所辽宁省农业科学院植物保护研究所

[目的]本研究旨在初步探究已克隆矮化基因dw1、dw2和dw3单基因或者多个矮化基因聚合对降低高粱株高的贡献效应。[方法]本研究依据Dw1、Dw2和Dw3已知变异位点开发分子标记。利用分子标记鉴定14份自然群体材料以及8R252(Dw1Dw2Dw3)和8R387... 详细信息

[目的]本研究旨在初步探究已克隆矮化基因dw1、dw2和dw3单基因或者多个矮化基因聚合对降低高粱株高的贡献效应。[方法]本研究依据Dw1、Dw2和Dw3已知变异位点开发分子标记。利用分子标记鉴定14份自然群体材料以及8R252(Dw1Dw2Dw3)和8R387(dw1dw2dw3)构建的F2群体中Dw1、Dw2和Dw3不同等位基因型结合株高表型数据，探究3个株高矮化基因以及不同等位基因型组合对株高的影响。[结果]基于Dw1、Dw2和Dw3基因编码区序列的突变、插入和缺失，开发了实用的分子标记。自然群体材料中，即使3个Dw等位基因型相同，株高变异仍然较大。但是聚合越多的矮化基因，株高逐渐降低。通过分析8R252(Dw1Dw2Dw3)和8R387(dw1dw2dw3) F2群体中含有8种不同等位基因型组合个体的株高时，发现如下规律：当一个基因突变时，株高降幅Dw1Dw2dw3>dw1Dw2Dw3>Dw1dw2Dw3；当两个基因突变时，株高降幅dw1Dw2dw3>Dw1dw2dw3>dw1dw2Dw3；当三个基因同时突变时，株高最矮。[结论]3个已克隆株高矮化基因，株高降幅dw3>dw1>dw2。

关键词：高粱株高矮化基因分子标记

基于多光谱和高光谱的茶树越冬期REC、SPAD和MDA预测模型

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 256-263页

作者：徐阳毛艺霖李赫王玉王双双钱文俊丁兆堂范凯青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250100

抗寒生理指标的测定是评价茶树抗寒性的重要途径。传统上,茶树抗寒性的评价方法主要是通过测定茶树在低温胁迫下的理化参数。然而,这些方法不仅费时费力,而且具有破坏性。该研究建立了一种基于多光谱和高光谱成像技术的茶树抗寒性REC、S... 详细信息

抗寒生理指标的测定是评价茶树抗寒性的重要途径。传统上,茶树抗寒性的评价方法主要是通过测定茶树在低温胁迫下的理化参数。然而,这些方法不仅费时费力,而且具有破坏性。该研究建立了一种基于多光谱和高光谱成像技术的茶树抗寒性REC、SPAD、MDA预测模型。首先,采集了低温胁迫下32份育种材料的多光谱与高光谱图像,并测定相应茶树叶片的REC、SPAD、MDA、SP和SS含量。其次,对其中的高光谱图像数据采用MSC、SNV、S-G、1-D和2-D五种方法进行光谱预处理,采用UVE和SPA两种方法筛选特征波段。最后,分别对多光谱和高光谱数据采用SVM、RF和PLS算法建立茶树抗寒性REC、SPAD、MDA预测模型。结果表明,(1)MSC、SNV、S-G、1-D和2-D联合预处理后的光谱更加稳定,峰谷更加突出,模型的准确性和可靠性更高;(2)UVE算法筛选的特征波段数量最多,而SPA算法筛选的特征波段数量最少,更适合高光谱数据建立回归模型;(3)RF模型在多光谱成像预测叶片的REC(R_(p)=0.7352,RMSEP=0.0771)、SPAD(R_(p)=0.5029,RMSEP=6.6818)和MDA含量(R_(p)=0.7846,RMSEP=8.8853)方面具有最高的精度;SPA-SVM模型在高光谱成像预测叶片的SPAD(R_(p)=0.7349,RMSEP=4.1546)和MDA(R_(p)=0.6858,RMSEP=8.5488)方面具有最高的精度,SPA-PLS模型在预测REC(R_(p)=0.6298,RMSEP=0.0669)方面具有最高的精度。因此,基于多光谱、高光谱成像和机器学习算法的REC、SPAD、MDA预测模型提供了一种准确、无损和高效的方法,对茶树抗寒性评价具有重要意义。

关键词：茶树多光谱成像高光谱成像机器学习无损检测抗寒性

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玉米禾谷镰孢穗腐病抗性基因的挖掘

分子植物育种 2025年

作者：闻竞邢跃先沈彦岐韩四平王梓钰李世界郝东云张艳吉林省农业科学院农业生物技术研究所吉林省农业科学院玉米研究所

穗腐病是中国玉米产区的主要真菌性病害。穗腐病的发生不仅会导致产量下降，还会影响玉米的品质。对玉米穗腐病进行遗传改良，需要发掘抗性位点、克隆抗病基因。本研究针对禾谷镰孢穗腐病，通过转录组测序和全基因组关联分析的方法挖掘... 详细信息

穗腐病是中国玉米产区的主要真菌性病害。穗腐病的发生不仅会导致产量下降，还会影响玉米的品质。对玉米穗腐病进行遗传改良，需要发掘抗性位点、克隆抗病基因。本研究针对禾谷镰孢穗腐病，通过转录组测序和全基因组关联分析的方法挖掘抗性位点，并初步确定候选基因。通过对527份关联群体进行全基因组关联分析，检测到分布于8，9，10号染色体上的4个SNPs与穗腐病抗性显著相关。这些关联SNP位点附近涉及的基因包括Gyp 1p超家族蛋白的Ypt/rab-GAP结构域，线粒体导入内膜转位酶亚单位TIM23-3，α/β-水解酶超家族蛋白和结构域蛋白(B73 RefGen＿v4)。抗病自交系‘法A’和感病自交系‘掖81162’的转录组测序结果表明，全基因组关联分析中关联到的Gyp 1p超家族蛋白的Ypt/ rab - GAP结构域，线粒体导入内膜转位酶亚单位TIM23-3和结构域蛋白同时也是转录组测序中获得的差异表达基因，说明这些蛋白可能与玉米禾谷镰孢穗腐病的抗性相关。

关键词：玉米禾谷镰孢穗腐病抗性基因

日粮中添加枯草芽孢杆菌对高氧气调包装猪肉蛋白质和脂质氧化的影响

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食品科学 2025年第1期46卷 142-148页

作者：张悦于江刘飞张玉玉张一敏毛衍伟山东农业大学食品科学与工程学院山东泰安271018 山东省农业科学院畜牧兽医研究所农业农村部畜禽生物组学重点实验室山东济南250100

为探究日粮添加枯草芽孢杆菌对猪肉抗氧化能力以及高氧气调包装贮藏期间猪肉肉色、蛋白质氧化、脂质氧化和感官品质的影响,选取对照组(只饲喂基础日粮)和处理组(基础日粮添加枯草芽孢杆菌)的三元杂交(杜洛克×长白×大约克)猪各6只,屠... 详细信息

为探究日粮添加枯草芽孢杆菌对猪肉抗氧化能力以及高氧气调包装贮藏期间猪肉肉色、蛋白质氧化、脂质氧化和感官品质的影响,选取对照组(只饲喂基础日粮)和处理组(基础日粮添加枯草芽孢杆菌)的三元杂交(杜洛克×长白×大约克)猪各6只,屠宰后取背最长肌测定抗氧化酶活性,其余背最长肌样品进行高氧气调包装,4℃冷库贮藏,分别在0、5、10、15、20?d测定肉色、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、羰基和巯基含量,并进行感官评价。结果表明:与对照组相比,处理组能够显著提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶活性(P<0.05),增强猪肉的抗氧化能力;日粮中添加枯草芽孢杆菌可以显著改善高氧气调包装猪肉的肉色(P<0.05);在低温贮藏期间,处理组能够显著降低MDA含量(P<0.05),抑制高氧气调包装猪肉的脂肪氧化;日粮中添加枯草芽孢杆菌能够显著抑制高氧气调包装猪肉的蛋白质氧化、羰基的生成和巯基损失(P<0.05),同时显著提高猪肉打开包装前的颜色和打开包装后的总体喜爱度评分(P<0.05)。综上,在日粮中添加枯草芽孢杆菌可提高猪肉的抗氧化能力、改善猪肉在高氧气调包装中的肉色、抑制蛋白质和脂质氧化,提高猪肉的食用品质。

关键词：枯草芽孢杆菌猪肉抗氧化能力脂质氧化蛋白质氧化

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瘤菌根菌对铁皮石斛β-1,4-甘露糖苷酶基因DoMan1表达及甘露糖含量的影响

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西北植物学报 2025年

作者：王伟英邹晖林江波戴艺民福建省农业科学院亚热带农业研究所

【目的】探索瘤菌根菌与铁皮石斛共生后对β-1,4-甘露糖苷酶基因DoMan1表达和甘露糖含量的影响,为铁皮石斛高品质栽培和药用成分的开发研究提供思路。【方法】从前期构建的瘤菌根菌与铁皮石斛共生的转录组数据库中获得差异表达基因DoMan... 详细信息

【目的】探索瘤菌根菌与铁皮石斛共生后对β-1,4-甘露糖苷酶基因DoMan1表达和甘露糖含量的影响,为铁皮石斛高品质栽培和药用成分的开发研究提供思路。【方法】从前期构建的瘤菌根菌与铁皮石斛共生的转录组数据库中获得差异表达基因DoMan1的序列,通过理化性质、结构特点和亚细胞定位进行蛋白功能分析,并通过qPCR和HPLC分别检测瘤菌根菌与铁皮石斛共生后DoMan1的时空表达模式和甘露糖含量的变化。【结果】DoMan1的ORF为1326bp,可编码441个氨基酸,属于β-1,4-甘露糖苷酶家族成员,DoMan1蛋白与金钗石斛的同源蛋白具有最近的进化关系,主要定位于细胞膜和内质网。旺盛期和封顶期是铁皮石斛多糖积累的重要时期,甘露糖以多糖形式储存在茎、叶中。DoMan1在铁皮石斛根、茎、叶组织中均有表达,并在叶片和茎中的表达量较高。当瘤菌根菌与根共生后,DoMan1的表达量比对照显著提高,同时也促进游离甘露糖和总甘露糖含量显著增加,且封顶期茎、叶中游离甘露糖含量较高。【结论】瘤菌根菌与铁皮石斛共生后诱导了DoMan1的表达,显著提高铁皮石斛茎、叶中的甘露糖含量。

关键词：铁皮石斛瘤菌根菌甘露糖甘露糖苷酶