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植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展

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广东农业科学 2024年第3期51卷 1-13页

作者：薛皦朱庆锋陈沛冯彦钊于洋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存与利用重点实验室广东广州510640

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文... 详细信息

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文深入探讨了植物染色体重排的基本概念,介绍了植物染色体重排的自然发生和人工诱导的技术方法,阐述了植物染色体重排的细胞生物学、分子遗传学和高通量测序鉴定方法。同时,系统总结了植物染色体重排技术在作物遗传育种中的应用,结合具体实践,着重强调了染色体重排技术在提高农作物的遗传多样性、改良农作物的重要性状、增强农作物的环境适应性等方面极具优越性。然而,目前染色体重排的发生概率较低,技术上仍存在挑战,需要更多精准的工具和策略来实现染色体片段的精准定位和重排。通过全面了解染色体重排及其相关技术,研究人员和育种家可以更好地利用植物基因组,为全球粮食安全和环境可持续发展提供创新解决方案。相关研究不仅为深入认识植物基因组提供新途径,也为未来创新作物育种奠定坚实基础。通过挖掘植物基因组的多样性和可塑性,染色体重排技术有望为培育高产、优质、多抗的农作物新品种提供更多可能性,对解决全球日益严峻的粮食安全和气候适应性问题具有重要意义。

关键词：染色体重排作物育种基因编辑遗传多样性遗传改良

长枝木霉代谢物对极细链格孢产毒抑制机制解析

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果树学报 2024年第1期41卷 133-142页

作者：邵学辉张树武徐秉良甘肃农业大学植物保护学院·甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室兰州730070

【目的】明确长枝木霉(SC5)代谢粗提物对极细链格孢(ABL2)产毒抑制机制。【方法】以富士苹果的叶片为供试材料,通过生长速率法、LC-MS和RT-qPCR技术测定了SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长、6种非寄主选择性毒素产生及产毒相关基因表达的抑... 详细信息

【目的】明确长枝木霉(SC5)代谢粗提物对极细链格孢(ABL2)产毒抑制机制。【方法】以富士苹果的叶片为供试材料,通过生长速率法、LC-MS和RT-qPCR技术测定了SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长、6种非寄主选择性毒素产生及产毒相关基因表达的抑制作用。【结果】质量浓度为0.5 mg·mL^(-1)的SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长和致病力具有显著的抑制作用,第6天时抑制率分别为38.08%和76.96%;同时,0.5 mg·mL^(-1) SC5代谢粗提物对ABL2菌株产生的非寄主选择性毒素TEN、ALT和TeA均具有显著抑制作用,其中处理2d后对毒素的抑制作用最显著,其含量分别降低69.39%、98.51%和48.99%,并且其合成相关基因TES、TES(1)、PksA和PksJ的表达量显著下调,分别降低89.02%、98.20%、46.49%和40.13%,但是对ABL2菌株非寄主选择性毒素ATX-I含量和参与编码其合成的PksF基因表达量具有提升作用。【结论】质量浓度为0.5mg·mL^(-1)的SC5代谢粗提物对ABL2菌株生长和致病力具有抑制作用,可能通过调控ABL2菌株TES、TES(1)、PksA和PksJ基因下调表达,进而降低TEN、ALT和TeA的毒素的产生量及致病力。

关键词：苹果叶片极细链格孢长枝木霉毒素基因表达生物防治

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基于纳米抗体-荧光素酶的黄曲霉毒素B1检测方法构建

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中国食品学报 2024年第4期24卷 349-360页

作者：陈文星王凤华谭晓亮晏石娟张军吴绍文甘肃农业大学资源与环境学院兰州730070 猪禽种业全国重点实验室广东省农作物种质资源保存和利用重点实验室广东省农业科学院农业生物基因研究中心广州510640

黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种剧毒、致癌的食源性污染物,严重威胁食品安全和公共健康。为开发快速检测AFB1的生物发光酶联免疫分析(BLEIA)方法,系统测试了3种抗AFB1特异性纳米抗体(NB)与纳米荧光素酶(Nluc)融合蛋白(G8-Nluc、Nluc-NB26和Nl... 详细信息

黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种剧毒、致癌的食源性污染物,严重威胁食品安全和公共健康。为开发快速检测AFB1的生物发光酶联免疫分析(BLEIA)方法,系统测试了3种抗AFB1特异性纳米抗体(NB)与纳米荧光素酶(Nluc)融合蛋白(G8-Nluc、Nluc-NB26和Nluc-NB28)的可溶性表达、纯化情况及酶催化活性。基于3种融合蛋白分别建立BLEIA检测体系,选择Nluc-NB26用于谷物样品的分析和验证。结果表明,Nluc-NB26的可溶性表达量最高,稳定性更好,Nluc-NB28的可溶性表达量次之,而G8-Nluc基本不可溶。不同表面活性剂对G8-Nluc的促溶解性研究表明,添加N-月桂酰肌氨酸钠可显著提高其溶解度,纯化得到的3种融合蛋白均具有良好的酶活性及抗原结合活性。基于融合蛋白的BLEIA检测结果显示,Nluc-NB28-BLEIA、G8-Nluc-BLEIA和Nluc-NB26-BLEIA体系检测AFB1的IC_(50)值分别为4.213,1.697,2.169 ng/mL,表明G8-Nluc-BLEIA体系的灵敏度最高,Nluc-NB26-BLEIA与前者接近,Nluc-NB28-BLEIA最低。综合考虑融合蛋白的可溶性表达量、稳定性及检测性能,对Nluc-NB26-BLEIA开展实际样品的分析和验证,结果表明:这一方法检测谷物中AFB1的平均回收率在91.1%~104.1%之间,与商业化酶联免疫吸附测定试剂盒结果相似,而检测的时间和试剂成本明显降低。研究结果为开发快速、高灵敏的AFB1检测技术提供参考。

关键词：黄曲霉毒素B1 纳米抗体纳米荧光素酶快速检测生物发光酶联免疫分析

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抗、感紫花苜蓿品种对豌豆蚜游离氨基酸的影响

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草业科学 2024年第7期41卷 1702-1709页

作者：姚路王森山马瑞魏江文王文军宋丽雯刘磊蒋琼甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室甘肃兰州730070

昆虫无法合成其生长发育过程中全部的氨基酸,必须从食物中或其他途径获取,而植物韧皮部氨基酸被认为是蚜虫生产性能的关键限制因素。为明确抗蚜紫花苜蓿品种对豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)游离氨基酸含量的影响,本研究通过液相-质谱联... 详细信息

昆虫无法合成其生长发育过程中全部的氨基酸,必须从食物中或其他途径获取,而植物韧皮部氨基酸被认为是蚜虫生产性能的关键限制因素。为明确抗蚜紫花苜蓿品种对豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)游离氨基酸含量的影响,本研究通过液相-质谱联用仪测定了豌豆蚜取食抗、感紫花苜蓿(Medicago sativa)品种(抗蚜品种‘甘农5号’和感蚜品种‘猎人河’)后游离氨基酸的含量及供试植物材料游离氨基酸的含量。结果表明:‘甘农5号’色氨酸含量显著高于‘猎人河’(P<0.05),差异倍数为2.25;豌豆蚜取食‘甘农5号’后天冬氨酸的含量显著高于豌豆蚜取食‘猎人河’后的含量(P<0.05),差异倍数为1.48;豌豆蚜取食‘甘农5号’后脯氨酸、甘氨酸、组氨酸和总氨基酸的含量显著低于豌豆蚜取食‘猎人河’后的含量(P<0.05),差异倍数分别为0.31、0.81、0.61和0.86。说明抗蚜紫花苜蓿品种‘甘农5号’可导致豌豆蚜的游离氨基酸含量发生变化,且可通过影响豌豆蚜的脯氨酸和总氨基酸含量来影响豌豆蚜的生存和发展。研究结果可为豌豆蚜的防治及优质抗蚜苜蓿种质资源的筛选提供一定的理论基础和依据。

关键词：豌豆蚜昆虫紫花苜蓿游离氨基酸液相-质谱联用仪抗蚜氨基酸测定

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紫菜薹线粒体基因组SSR分布特征的比较分析

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福建农业学报 2024年第1期39卷 49-56页

作者：肖婉钰周贤玉任海龙黄红弟郑岩松张晶许东林广州市农业科学研究院广东广州510308 广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室广东广州510640 广东省良种引进服务公司广东广州510091

【目的】分析紫菜薹(Brassica rapa ***)线粒体基因组SSR序列的分布特征,并与芸薹属主要物种进行比较,为紫菜薹SSR分子标记的开发及遗传进化研究提供参考。【方法】利用MISA软件对紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基... 详细信息

【目的】分析紫菜薹(Brassica rapa ***)线粒体基因组SSR序列的分布特征,并与芸薹属主要物种进行比较,为紫菜薹SSR分子标记的开发及遗传进化研究提供参考。【方法】利用MISA软件对紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组进行搜索,并对搜索到的SSR序列分布特征进行比较分析。【结果】在紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组中,分别筛选到168、170、167、168、180、280、185、165、179个完整的SSR序列,相对密度分别为764、774、760、764、775、777、721、744、771个·Mb-1,SSR序列的总长度分别为1562、1577、1547、1562、1664、2564、1722、1524、1646 bp,占各自线粒体基因组序列总长度的比例分别为0.71%、0.72%、0.70%、0.71%、0.72%、0.71%、0.67%、0.69%和0.71%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,紫菜薹及芸薹属6个基本种的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,然后依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸,均未发现六核苷酸重复单元。其中,A/T、AG/CT、AT/AT和C/G是芸薹属线粒体基因组共有的常见重复单元类型。【结论】紫菜薹线粒体基因组大小为219779 bp,共筛选出168个SSR分子标记,相对密度为764个·Mb-1,平均长度为9 bp,以单核苷酸重复单元的数量最多,其次为二、四核苷酸重复单元类型,具有较大的多态性标记开发潜力。

关键词：紫菜薹芸薹属线粒体 SSR

不同症状类型苜蓿病毒病AMV病原检测及其寄主范围测定

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草业学报 2024年第1期33卷 126-137页

作者：周建玲梁巧兰魏列新周其宇田龙陈应娥王存颖张国印甘肃农业大学植物保护学院甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室甘肃兰州730070

为明确采自田间不同症状类型苜蓿病毒病病样中苜蓿花叶病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)的带毒情况、症状表现与叶绿素含量的相关性及AMV的寄主范围,本试验通过田间调查采样、症状归类、丙酮乙醇混合液法和双抗体夹心酶联免疫吸附测定(DA... 详细信息

为明确采自田间不同症状类型苜蓿病毒病病样中苜蓿花叶病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)的带毒情况、症状表现与叶绿素含量的相关性及AMV的寄主范围,本试验通过田间调查采样、症状归类、丙酮乙醇混合液法和双抗体夹心酶联免疫吸附测定(DAS-ELISA)法对不同病样的叶绿素和AMV含量进行测定和检测,并对提纯至不同症状类型病样中AMV对9科32种植物的致病性进行测定。结果表明田间苜蓿病毒病病样有轻花叶、重花叶、叶片边缘褪绿黄化型和叶片畸形皱缩花叶矮化型4种症状类型,均带有AMV,且叶绿素含量、AMV含量与症状表现之间具有正相关性,症状表现最严重的叶片畸形皱缩花叶矮化型病样的叶绿素a、b、总叶绿素含量均比对照低58.00%以上,类胡萝卜素含量比对照高134.06%,AMV含量最高,为252.96 pg·mL^(-1);寄主范围测定表明AMV可侵染7科27种植物,对西葫芦致病性最强,症状表现为局部枯斑,30 d时AMV浓度为316.19 pg·mL^(-1)。

关键词：苜蓿病毒病苜蓿Detection of AMV pathogen of alfalfa virus diseases with different symptom types and its host ranges花叶病毒寄主植物叶绿素致病性症状表现

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甘薯种质基腐病抗性鉴定和分析

热带亚热带植物学报 2024年

作者：刘也楠黄立飞何贤彪刘伟明台州科技职业学院广东省农业科学院作物研究所广东省农作物遗传改良重点实验室台州市农业科学研究院

为探索甘薯基腐病田间抗性鉴定方法和筛选抗病种质，该研究对经过1～3年试验筛选的81份甘薯(Ipomoea batatas)抗性或其他性状优良的种质进行田间抗病性鉴定，并分析甘薯不同生育时期的病情变化，以及不同抗性等级对鲜薯产量损失率的影... 详细信息

为探索甘薯基腐病田间抗性鉴定方法和筛选抗病种质，该研究对经过1～3年试验筛选的81份甘薯(Ipomoea batatas)抗性或其他性状优良的种质进行田间抗病性鉴定，并分析甘薯不同生育时期的病情变化，以及不同抗性等级对鲜薯产量损失率的影响。结果表明，在81份种质中，表现为高抗和抗的种质分别有24份和11份。生长期从90 d到120 d的病情变化明显，尤其是感病种质的4级病级比例迅速提高。鲜薯产量与病情指数呈极显著的负相关(r=-0.978 1**)，每下降一个抗性等级，鲜薯平均产量损失率将增加19.35%。生长期120 d时发病率与病情指数之间呈极显著正相关(r=0.992 5**)，除病情指数外，发病率也可作为甘薯基腐病抗性鉴定指标。

关键词：甘薯基腐病种质抗性发病率病情指数

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丝苗型香稻19香高产栽培技术要点探讨

广东蚕业 2024年第3期58卷 67-70页

作者：张振平谢胜伟刘夏平兴宁市农作物病虫测报站广东兴宁514500 兴宁市农业技术推广中心广东兴宁514500

近年来广东省大面积推广应用大量的优质稻品种及其配套技术,丝苗米在全省种植面积大幅增加。19香是广东省主导推广的丝苗米品种。2020年兴宁市丝苗型香稻19香丝苗香米周年产量1300.12 kg/666.7m^(2),刷新了双季稻香米年平均亩产量全国... 详细信息

近年来广东省大面积推广应用大量的优质稻品种及其配套技术,丝苗米在全省种植面积大幅增加。19香是广东省主导推广的丝苗米品种。2020年兴宁市丝苗型香稻19香丝苗香米周年产量1300.12 kg/666.7m^(2),刷新了双季稻香米年平均亩产量全国纪录。该品种在示范种植中田间表现良好,株型中集,分蘖力强,穗长粒多,抗倒力强。文章基于兴宁市的示范种植,总结了19香创高产的栽培关键技术要点,提出高产栽培技术管理措施,以期为丝苗型香稻品种的高产栽培提供参考,为我国的粮食安全作出贡献。

关键词：丝苗型香稻 19香高产攻关栽培技术技术要点

86.2%氧化亚铜可湿性粉剂与化学农药混配对百合叶斑病的防治效果评价

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中国生物防治学报 2024年

作者：李梦梁巧兰魏列新蔺珂陈应娥芮静耿洪旗甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室

为探究矿物源农药氧化亚铜WP与化学农药混配对百合叶斑病Alternaria alternata的防治效果。采用喷雾法、离体叶片法分别测定了矿物源农药86.2%氧化亚铜WP与3种化学农药混配后混配剂的增效效果及持效期。结果表明，86.2%氧化亚铜WP:70%... 详细信息

为探究矿物源农药氧化亚铜WP与化学农药混配对百合叶斑病Alternaria alternata的防治效果。采用喷雾法、离体叶片法分别测定了矿物源农药86.2%氧化亚铜WP与3种化学农药混配后混配剂的增效效果及持效期。结果表明，86.2%氧化亚铜WP:70%（口恶）霉灵SP（7:3）、86.2%氧化亚铜WP:80%代森锰锌WP（2:8、7:3、9:1）对链格孢菌的抑制效果表现为增效作用，EC50分别为22.29、21.48、37.58、95.68 μg/mL，CTC分别为237.03、134.25、169.05、127.89。86.2%氧化亚铜WP:70%（口恶）霉灵SP（7:3）的防病效果最好，离体防效中保护作用、治疗作用防效分别为86.13%、78.21%，田间防效为75.21%，持效期为7 d，且对兰州百合安全。本试验发现，86.2%氧化亚铜WP与70%（口恶）霉灵SP以7:3混配后，对百合叶斑病防治效果最高，持效期最长，可用于田间防治。

关键词：矿物源农药化学农药混配百合叶斑病防治效果持效期