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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

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番茄颈腐根腐病抗性基因Frl的定位研究

核农学报 2025年第2期39卷 244-254页

作者：叶青静王荣青姚祝平阮美颖周国治万红建李志邈程远浙江省农业科学院蔬菜研究所浙江杭州310021

番茄颈腐根腐病是近年来极具破坏性的番茄土传病害之一,严重影响番茄的品质和产量。为挖掘番茄颈腐根腐病抗性相关基因,本研究利用全基因关联分析(GWAS)和遗传定位对番茄颈腐根腐病抗性基因进行研究。首先对来自国内外的200份番茄材料... 详细信息

番茄颈腐根腐病是近年来极具破坏性的番茄土传病害之一,严重影响番茄的品质和产量。为挖掘番茄颈腐根腐病抗性相关基因,本研究利用全基因关联分析(GWAS)和遗传定位对番茄颈腐根腐病抗性基因进行研究。首先对来自国内外的200份番茄材料进行全基因组关联分析,在番茄9号染色体定位到抗颈腐根腐病的位点,再利用抗病材料KP13及感病材料T15196的双亲群体进行连锁作图,综合GWAS和连锁作图结果,将Frl定位于标记SSR105和FrlSNP20之间,遗传距离约为0.8 cM,物理距离约为93 kb。筛选出4个属于番茄谷胱甘肽硫转移酶(SlGST)家族成员的候选基因Solyc09g011510.2.1、Solyc09g011580.2.1、Solyc09g011600.2.1和Solyc09g011630.2.1。获得1个与抗病性状紧密连锁的标记FrlSNP25,利用该标记对94个番茄材料进行抗性鉴定,样品基因型与颈腐根腐病抗性鉴定表型吻合率92.55%。本研究为番茄抗颈腐根腐病种质创新和揭示番茄抗颈腐根腐病抗性机理奠定了基础。

关键词：番茄颈腐根腐病基因定位抗性鉴定

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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

猪CYP3A29基因核心启动子鉴定及转录调控分析

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畜牧兽医学报 2025年

作者：王红赵为民程金花李惠侠方晓敏江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所南京农业大学动物科技学院江苏省农业科学院畜牧研究所

旨在鉴定猪CYP3A29基因核心启动子及相应的转录调控因子，分析转录因子对CYP3A29启动子活性的调控。本研究以3头健康的大白母猪（30 kg）为试验材料，利用PCR和Western blot检测CYP3A29基因在猪各组织（心、肝、脾、肺、肾、小肠、肌肉... 详细信息

旨在鉴定猪CYP3A29基因核心启动子及相应的转录调控因子，分析转录因子对CYP3A29启动子活性的调控。本研究以3头健康的大白母猪（30 kg）为试验材料，利用PCR和Western blot检测CYP3A29基因在猪各组织（心、肝、脾、肺、肾、小肠、肌肉）中的表达分布；构建不同片段长度的CYP3A29基因启动子双荧光素酶报告载体，转染293T和AML12细胞系，检测荧光素酶活性，确定CYP3A29基因的核心启动子区域；利用Animal TFDB网站分析CYP3A29核心启动子区域可能存在的转录调控因子，针对核心启动子区域构建分段缺失双荧光素酶报告载体，检测荧光素酶活性大小，确定转录因子结合位点；构建转录因子结合突变位点的双荧光素酶报告载体和转录因子shRNA载体，探讨转录因子对CYP3A29核心启动子的调控作用。结果显示，CYP3A29基因在猪肝脏中表达量最高；CYP3A29启动子4个不同检测区域 (-2 026～+62 bp、-1 526～+62 bp、-1 026～+62 bp和 -528～+62 bp )中，-528～+62 bp活性最高，为CYP3A29核心启动子区；CYP3A29启动子-528～-448 bp区域负向调控核心启动子活性，且含有潜在的转录因子RUNX1结合位点；突变RUNX1结合位点可显著降低-528～+62 bp突变型启动子的荧光素酶活性，而干扰RUNX1基因则显著升高-528～+62 bp野生型启动子的荧光素酶活性，但对-528～+62 bp突变型启动子的荧光素酶活性无显著影响，提示RUNX1转录因子可负向调控CYP3A29基因核心启动子活性。本研究结果为进一步解析猪CYP3A29基因的转录调控机制奠定了基础。

关键词：猪 CYP3A29 核心启动子 RUNX1 转录调控

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

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辣椒SAD基因家族的鉴定与表达分析

中国蔬菜 2025年

作者：何磊严希付文婷叶勇赖卫杨红何建文贵州省农业科学院辣椒研究所

△9-硬脂酰-ACP脱氢酶（△stearyl-ACP dehydrogenase,SAD）是不饱和脂肪酸合成代谢的重要限速酶。为明确辣椒SAD基因家族成员的特征及在不同组织、果实发育阶段和低温胁迫中的表达模式，本研究基于全基因组数据鉴定辣椒SAD家族成员，... 详细信息

△9-硬脂酰-ACP脱氢酶（△stearyl-ACP dehydrogenase,SAD）是不饱和脂肪酸合成代谢的重要限速酶。为明确辣椒SAD基因家族成员的特征及在不同组织、果实发育阶段和低温胁迫中的表达模式，本研究基于全基因组数据鉴定辣椒SAD家族成员，并对其理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构、蛋白质结构、顺式作用元件与表达情况进行分析。结果表明，在辣椒中鉴定出5个CaSADs基因，均包含FA＿desaturase＿2保守结构域；主要分布在4条染色体上，编码蛋白的氨基酸数量在316～396个之间，基因外显子数量为2～3个；进化树分析表明，辣椒SAD基因家族可以分为3类；顺式作用元件分析表明，CaSADs基因上游启动子广泛存在植物生长发育响应元件；转录组数据分析表明，CaSAD5在果实发育阶段中差异表达；基因表达量分析表明，CaSAD2～CaSAD5基因在果皮与种子中差异表达，并且在低温胁迫响应中发挥了作用。研究结果为CaSADs基因的功能开发与耐寒育种提供理论基础。

关键词：辣椒 ~△9-硬脂酰-ACP脱氢酶基因家族低温胁迫表达分析

基于UPLC-MS/MS的有机栽培与常规栽培蔬菜差异代谢物分析

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中国蔬菜 2025年

作者：李晓慧马超班甜甜陈卓刘小翠贵州省农业科学院园艺研究所

为明确有机栽培与常规栽培蔬菜的初生代谢产物及其代谢途径的差异，采用超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）检测技术对有机与常规栽培条件下大白菜、叶用莴苣与普通白菜（青梗菜）的叶片，以及辣椒与黄瓜的果实初生代谢物进行研究分... 详细信息

为明确有机栽培与常规栽培蔬菜的初生代谢产物及其代谢途径的差异，采用超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）检测技术对有机与常规栽培条件下大白菜、叶用莴苣与普通白菜（青梗菜）的叶片，以及辣椒与黄瓜的果实初生代谢物进行研究分析。结果表明：从有机栽培与常规栽培蔬菜叶片及果实中共鉴定出12类296种代谢产物，差异代谢物质主要包括异绿原酸A、对-羟基苯乙酸、对-香豆醇、阿魏酸、阿魏酰苹果酸、3-羟基-4-异丙基苯甲基乙醇-3-葡萄糖苷、新绿原酸等酚酸类物质，腺苷5’-单磷酸等核苷酸及其衍生物，（S）-2-(4-氨基丁酰胺基)-3-(1-甲基-1H-咪唑-5-基)丙醇、4-乙酰氨基丁酸等有机酸，以及N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺等氨基酸及其衍生物。差异代谢产物以赖氨酸生物合成、赖氨酸降解、类黄酮的生物合成、半胱氨酸和蛋氨酸代谢等4条通路富集显著。有机栽培与常规栽培蔬菜叶片及果实营养品质和感官品质的不同很可能是这些差异性代谢产物共同作用的结果。

关键词：蔬菜有机栽培常规栽培超高效液相色谱串联质谱差异代谢物

辣椒胞质雄性不育恢复基因CAPS标记的PARMS转换及其应用

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核农学报 2025年第2期39卷 255-261页

作者：陈金金赵威徐小万衡周王恒明吴智明徐晓美仲恺农业工程学院园艺园林学院广东广州510225 广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室广东广州510640

Co1Mod1-CAPS是一个可广泛应用于筛选辣椒胞质雄性不育恢复源的CAPS分子标记。为了将其转化为可高通量检测的分子标记以提高选择效率,本研究以Co1Mod1-CAPS标记扩增10份不同类型的辣椒三系材料,分析其扩增产物在不育系、保持系和恢复系... 详细信息

Co1Mod1-CAPS是一个可广泛应用于筛选辣椒胞质雄性不育恢复源的CAPS分子标记。为了将其转化为可高通量检测的分子标记以提高选择效率,本研究以Co1Mod1-CAPS标记扩增10份不同类型的辣椒三系材料,分析其扩增产物在不育系、保持系和恢复系材料间的序列差异,从而基于序列差异将其转化为PARMS高通量检测标记并对321份辣椒种质材料进行恢复源筛选。结果表明,在Co1Mod1-CAPS标记扩增产物第601个碱基处存在一个T→C碱基的变异,即不育系和保持系材料在该处的碱基均为T,而恢复系材料在该处的碱基为C,后基于该碱基变异成功将Co1Mod1-CAPS转化为高通量标记Co1Mod1-PARMS,并在321份种质材料中筛选出146份资源携带纯合恢复基因RfRf,其中小果形且辣味重的辣椒类型携带RfRf基因型的个体占比高,指形椒的占比最高,为59.5%,樱桃椒占比次之,为56.5%,甜椒类型辣椒(灯笼椒)携带RfRf基因型的个体占比最低,为8.3%。该研究结果与前人研究较为一致,表明该标记有效。因此,Co1Mod1-PARMS高通量检测标记可应用于辣椒胞质雄性不育恢复系的分子标记辅助选育,从而促使胞质雄性不育恢复系选育效率的提升。

关键词：辣椒胞质雄性不育恢复系高通量分子标记辅助选育

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纸钵育苗对西瓜断根嫁接苗生长的影响

中国蔬菜 2025年

作者：刘柯施先锋葛米红祝菊红胡江勇李爱成王德欢张昭阳周谟兵梁欢武汉市农业科学院作物研究所

为探究纸钵培育西瓜断根嫁接苗的可行性，以西瓜品种早佳84-24为接穗，以南瓜品种砧壮为砧木，采用断根贴接法嫁接，比较纸钵育苗与常规穴盘育苗对西瓜断根嫁接苗生长、光合特性及定植后生长的影响。结果表明，纸钵西瓜嫁接苗生长更快... 详细信息

为探究纸钵培育西瓜断根嫁接苗的可行性，以西瓜品种早佳84-24为接穗，以南瓜品种砧壮为砧木，采用断根贴接法嫁接，比较纸钵育苗与常规穴盘育苗对西瓜断根嫁接苗生长、光合特性及定植后生长的影响。结果表明，纸钵西瓜嫁接苗生长更快，与常规穴盘相比，叶柄长、叶面积、茎叶鲜质量和干质量均显著增加；纸钵西瓜嫁接苗散坨率和散坨程度显著降低，嫁接后13 d的散坨率只有20%，而常规穴盘嫁接苗在嫁接后19 d散坨率仍然有50%；纸钵育苗的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率均显著增加。嫁接后19 d定植的常规穴盘西瓜嫁接苗的株高相对生长速率、茎粗相对生长速率和茎叶干质量相对生长速率均最大，而嫁接后19 d定植的纸钵西瓜嫁接苗株高相对生长速率最大，嫁接后13 d定植的纸钵西瓜嫁接苗茎粗相对生长速率和茎叶干质量相对生长速率最大。由此可见，纸钵西瓜嫁接苗生长更快，光合能力更强，宜提前定植，有望在西瓜断根嫁接生产中推广应用。

关键词：纸钵育苗西瓜嫁接苗生长状况光合特性