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非洲菊应答尖孢镰刀菌侵染的转录组分析

西南农业学报 2024年

作者：石乐娟史雪叶唐玲涵李飞杨胜俊杨跃虎刘晓周贵州省园艺研究所/贵州省园艺工程技术研究中心遵义医科大学

【目的】探明尖孢镰刀菌胁迫下非洲菊根系基因表达的变化，挖掘非洲菊根系抗病菌胁迫的相关基因及信号通路等分子机制，为非洲菊根腐病防治提供理论参考。【方法】以健康非洲菊根系和被尖孢镰刀菌侵染96 h感病的非洲菊根系为材料，采用... 详细信息

【目的】探明尖孢镰刀菌胁迫下非洲菊根系基因表达的变化，挖掘非洲菊根系抗病菌胁迫的相关基因及信号通路等分子机制，为非洲菊根腐病防治提供理论参考。【方法】以健康非洲菊根系和被尖孢镰刀菌侵染96 h感病的非洲菊根系为材料，采用转录组测序技术对其进行转录组测序，筛选差异表达基因（DEGs），并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析，再通过实时荧光定量PCR验证转录组测序结果的可靠性。【结果】从尖孢镰刀菌侵染非洲菊根系获得10 218个DEGs，其中上调基因7 273个，下调基因2 945个。有3 401个DEGs隶属于72个转录因子家族，其中，数量最多的转录因子为MYB和AP2/EFR家族，其次为C2H2、bHLH、NAC和C3H等家族。GO富集结果显示，DEGs共注释到53个功能组，其中氧化还原过程、胞质溶胶、细胞分裂位点、膜组成成分、金属离子结合等的DEGs较多。KEGG代谢通路富集结果表明，DEGs显著富集在碳水化合物代谢、能量代谢、脂质代谢、氨基酸代谢等生物合成途径。3条碳水化合物代谢途径多数DEGs上调。光合作用途径和光合作用-天线蛋白途径中多数DEGs表现下调。在α-亚麻酸代谢途径中，共有49个差异表达基因被富集，其中4个脂氧合酶（LOX2S）基因和2个氢过氧化物脱水酶（AOS）基因，均下调表达。【结论】MYB、AP2/EFR、C2H2、bHLH、NAC和C3H等转录因子家族成员以及调控光合作用、碳水化合物代谢、脂质代谢等相关差异表达基因，可能在参与响应非洲菊抗根腐病胁迫应答中发挥了重要作用。

关键词：非洲菊尖孢镰刀菌根腐病转录组差异表达基因

桃镁离子转运蛋白MGT基因家族鉴定与表达分析

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园艺学报 2024年第3期51卷 463-478页

作者：周平颜少宾郭瑞金光福建省农业科学院果树研究所福建省落叶果树工程技术研究中心福州350013

为研究桃树镁离子转运蛋白(Magnesium Transporters,MGT)家族基因在镁离子运输中所起的作用,全基因组鉴定、分析了桃树MGT家族成员(PpMGT),并研究外源施镁对PpMGT基因表达的影响。通过同源比对、保守位点分析鉴定获得了8个PpMGT,在Chr1... 详细信息

为研究桃树镁离子转运蛋白(Magnesium Transporters,MGT)家族基因在镁离子运输中所起的作用,全基因组鉴定、分析了桃树MGT家族成员(PpMGT),并研究外源施镁对PpMGT基因表达的影响。通过同源比对、保守位点分析鉴定获得了8个PpMGT,在Chr1、Chr3、Chr6、Chr8染色体上不均匀分布。系统发育研究表明植物MGT家族可分为5个分支,各分支成员数存在差异。基因和蛋白结构分析发现PpMGT含有4~13个外显子,蛋白中存在10个保守基序,启动子上游分布有不同数量的胁迫响应、转录调控、节律调控、激素响应和发育调控元件。PpMGT在桃树花、果、叶、根器官均有表达且具有组织表达特异性。桃树外源喷施MgCl224 h后,检测到PpMGT转录表达变化。喷施镁使叶片、果皮出现不同的差异表达基因类群,均涉及光合途径。研究发现PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8与喷镁后光系统Ⅱ捕光叶绿素a/b蛋白复合体基因表达变化正相关。异源表达PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8可补偿Mg2+转运缺陷突变株MM281(鼠伤寒沙门氏菌突变株)生长缺陷,表明PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8具有镁离子转运功能。根据序列特征、表达模式及外源镁喷施结果,推测PpMGT可能具有功能分化,通过协同作用调节桃树镁转运,PpMGT4、PpMGT6、PpMGT8的表达变化可能与外源镁摄入和利用相关。

关键词：桃镁镁离子转运蛋白基因表达功能分化

多成分含量测定结合网络药理学识别湘枳壳种质资源品质评价的质量标志物

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天然产物研究与开发 2024年

作者：杨莉唐其范明慧王燕张睿胤周铁陈鹏郑亚杰湖南农业大学园艺学院国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖南省农业科学院园艺研究所

建立多指标成分的色谱定量分析方法，结合网络药理学、分子对接技术和多变量统计分析从“谱-效”关系找出用于湘枳壳种质资源品质评价的质量标志物（quality marker，Q-Marker）。采用高效液相色谱法、顶空固相微萃取-气相色谱法对湖南... 详细信息

建立多指标成分的色谱定量分析方法，结合网络药理学、分子对接技术和多变量统计分析从“谱-效”关系找出用于湘枳壳种质资源品质评价的质量标志物（quality marker，Q-Marker）。采用高效液相色谱法、顶空固相微萃取-气相色谱法对湖南多个县市枳壳种质资源样本进行含量测定；对多指标成分进行靶点搜集和网络药理学分析，构建“成分-靶点-通路”网络，并预测候选Q-Marker和核心作用靶点；通过分子对接技术对配体与受体结合活性进行理论模拟找出关键Q-Marker，借助主成分荷载因子分子和聚类分析挖掘出区分枳壳种质资源样本的Q-Marker。结果表明种质资源样本以柚皮苷、新橙皮苷和D-柠檬烯含量最高，各目标化合物的含量差异波动较大；橘皮素等7个候选Q-Marker通过PI3K/AKT和RAS/MAPK通路的PIK3CD等7个核心靶点发挥抗氧化、抗炎等作用，它们之间的分子对接活性良好；多变量统计分析表明柠檬苦素等5个Q-Marker可用于区分种质资源样本，它们有类群特异性，但样本间差异与地域无关。该方法可对湘枳壳种质资源进行品质评价，为品种选育提供参考。

关键词：湘枳壳种质资源质量标志物色谱法网络药理学分子对接技术多变量统计方法

氟处理下茶树根系的组织细胞形态差异及蜡质合成相关基因WSD1的表达分析

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茶叶科学 2024年第2期44卷 219-230页

作者：宋博贾培凝叶文祺吴俊孙威江薛志慧福建农林大学园艺学院福建福州350002 福建农林大学安溪茶学院福建安溪362406 福建省茶产业工程技术研究中心福建福州350002

茶树是一种氟含量较高的植物,具有聚氟性。基于扫描电镜技术,探究不同质量浓度(10 mg·L^(-1)和50 mg·L^(-1))及不同时间(1 d和16 d)氟处理下,氟高富集茶树品种黄棪和氟低富集茶树品种佛手根系吸收富集氟的特性差异,并对前期转录组数... 详细信息

茶树是一种氟含量较高的植物,具有聚氟性。基于扫描电镜技术,探究不同质量浓度(10 mg·L^(-1)和50 mg·L^(-1))及不同时间(1 d和16 d)氟处理下,氟高富集茶树品种黄棪和氟低富集茶树品种佛手根系吸收富集氟的特性差异,并对前期转录组数据筛选出氟处理下茶树蜡质合成的差异基因WSD1进行分析。结果显示,50 mg·L^(-1)氟处理后,黄棪根部表皮细胞表面覆盖的蜡质稍有增多,细胞排列较为疏松,而佛手根部表皮细胞界限模糊,覆盖蜡质明显增多,细胞壁出现扭曲断裂等氟不耐受症状。蜡质合成相关基因WSD1荧光定量结果显示,WSD1经外源氟处理后,其对茶树根部的蜡质有较为明显的上调作用;WSD1蛋白互作网络预测结果及相关性分析显示,WSD1受CSS0041298、CSS0012327及CSS0049082的负调控。本研究从茶树与蜡质合成互作角度探究茶树缓解氟胁迫的响应机制,为深入探究茶树氟吸收调控和耐氟茶树品种的选育提供科学依据。

关键词：茶树氟 SEM 蜡质合成基因

乌蒙宽叶杜鹃耐寒相关基因MYBS3和RCI2B的克隆及表达分析

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农业生物技术学报 2024年第4期32卷 775-784页

作者：彭万明谭弋张晓丽罗亮李新艺黄海泉黄美娟西南林业大学园林园艺学院/国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心/云南省功能性花卉资源及产业化技术工程研究中心/园林园艺花卉研发中心

乌蒙宽叶杜鹃(Rhododendron sphaeroblastum var. wumengense)是高海拔耐寒植物，基于课题组前期从其转录组中筛选，发现MYBS3和稀有冷诱导2(rare cold inducible 2, RCI2)基因在增强植物耐冷胁迫中作用显著。本研究克隆出2个乌蒙宽叶... 详细信息

乌蒙宽叶杜鹃(Rhododendron sphaeroblastum var. wumengense)是高海拔耐寒植物，基于课题组前期从其转录组中筛选，发现MYBS3和稀有冷诱导2(rare cold inducible 2, RCI2)基因在增强植物耐冷胁迫中作用显著。本研究克隆出2个乌蒙宽叶杜鹃中调控耐寒的关键转录因子基因，分别命名为RsMYBS3(GenBank No. OR178946)和RsRCI2B(GenBank No. OR178945)，其cDNA全长分别为795和165 bp，分别编码氨基酸数量为264和54 aa。生物信息学分析表明，RsMYBS3为亲水性不稳定蛋白，具有SANT超家族典型的SANT保守结构域；RsRCI2B为疏水性稳定蛋白，具有RCI2基因家族典型的PMP3高度保守结构域。基因同源性比对结果显示，RsMYBS3和RsRCI2B蛋白均与红马银花(Rhododendron vialii)中的MYBS3和RCI2B蛋白同源性较高，分别为93.73%和94.44%；系统进化分析发现，RsMYBS3和RsRCI2B均与红马银花RvMYBS3和RvRCI2B聚为一支，推测四者为直系同源关系。qPCR分析表明，低温胁迫下，2个基因在乌蒙宽叶杜鹃中均有显著表达，但在不同胁迫温度和时间下表达模式不同，其中RsMYBS3基因在-6℃处理1 d时表达量最高，随着胁迫时间延长，4 d时表达逐渐下调，7 d表达又逐渐上升；在-12℃处理1～4 d时表达量逐渐上升并达到峰值，7 d时表达逐渐下调；而RsRCI2B基因在-6℃处理1～7 d时表达均逐渐上升，在-12℃处理下除1 d时表达略有下调外，随着胁迫时间延长，4～7 d时表达量逐渐上升并达到峰值。上述结果推测，RsMYBS3和RsRCI2B基因可能参与了乌蒙宽叶杜鹃的耐寒响应生理过程。本研究为后续进一步探讨其耐寒分子机制提供了基础数据和理论依据。

关键词：乌蒙宽叶杜鹃 MYBS3 稀有冷诱导2(RCI2B)基因基因克隆表达分析

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中药材品质形成机制及调控研究进展

北方园艺 2024年第6期 129-137页

作者：顾旭鹏杨林林董诚明张迪河南中医药大学药学院河南郑州450046 河南省道地药材生态种植工程技术研究中心河南郑州450046

保证中药材质量安全、有效、稳定、可控是中药材产业健康发展的首要前提。近年来中药材需求量日趋增加,由于中药材品质受生态环境(外因)与遗传背景(内因)的综合影响,因此探究中药材品质形成机制对推动中药材质量稳定、可控具有重要的现... 详细信息

保证中药材质量安全、有效、稳定、可控是中药材产业健康发展的首要前提。近年来中药材需求量日趋增加,由于中药材品质受生态环境(外因)与遗传背景(内因)的综合影响,因此探究中药材品质形成机制对推动中药材质量稳定、可控具有重要的现实意义。该研究通过梳理近年来有关中药材品质形成及环境调控的文献,阐述中药材“道地性”成因、中药材品质形成机制及环境调控研究进展,初步探讨了中药材品质形成相关假说,借此诠释道地药材品质形成的科学内涵,以期为中药材规范化、生态化种植关键技术提升提供参考依据。

关键词：中药材道地性形成机制生态环境

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磷脂氧化降解机制及调控技术研究进展

食品科学 2024年第12期45卷 349-357页

作者：王英黄旭辉李冬梅秦磊张玉莹大连工业大学食品学院海洋食品加工与安全控制全国重点实验室国家海洋食品工程技术研究中心辽宁大连116034

磷脂广泛存在于蛋、禽、豆科植物种子和水产品中,在食品加工和贮存过程中易发生氧化降解,适度氧化可赋予食品特殊的风味,而过度氧化会造成食品品质劣化、风味下降。光照、温度、氧气等因素均影响磷脂的氧化反应,氧化降解途径复杂,产物繁... 详细信息

磷脂广泛存在于蛋、禽、豆科植物种子和水产品中,在食品加工和贮存过程中易发生氧化降解,适度氧化可赋予食品特殊的风味,而过度氧化会造成食品品质劣化、风味下降。光照、温度、氧气等因素均影响磷脂的氧化反应,氧化降解途径复杂,产物繁多,现有的单一检测技术无法准确评价其氧化降解水平,且调控技术在安全、经济方面也存在一定局限性。本文综述了磷脂氧化降解机理、检测及调控技术,有利于系统了解肉及水产品在加工与贮藏过程中的磷脂氧化降解过程,为食品风味调控、提高食品品质提供理论依据。

关键词：磷脂氧化机理检测方法氧化调控

猕猴桃BBX基因家族成员鉴定与转录特征分析

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生物技术通报 2024年第2期40卷 172-182页

作者：路喻丹刘晓驰冯新陈桂信陈义挺福建农林大学园艺学院福州350002 福建省农业科学院果树研究所福州350013 福建省落叶果树工程技术研究中心福州350013

【目的】BBX(B-Box)作为锌指转录因子亚家族之一,广泛参与植物的生长发育过程。本研究旨在揭示猕猴桃BBX家族的基因特征和潜在功能。【方法】从全基因组水平对猕猴桃BBX基因家族进行鉴定,分析其蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统发育特... 详细信息

【目的】BBX(B-Box)作为锌指转录因子亚家族之一,广泛参与植物的生长发育过程。本研究旨在揭示猕猴桃BBX家族的基因特征和潜在功能。【方法】从全基因组水平对猕猴桃BBX基因家族进行鉴定,分析其蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统发育特征、蛋白质保守结构域以及同源特性等,同时研究它们在不同组织部位和果实贮藏过程的表达模式。【结果】48个AcBBX不均匀地分布于22条染色体上,编码的氨基酸长度126-515 aa,蛋白分子量14172.09-57905.84 Da,预测有4种亚细胞定位;家族成员有0-4个内含子;启动子含有光反应、植物激素调控、逆境胁迫调控、生长发育调控等多种顺式作用元件。结合进化树及保守结构域被聚为5个组,基因串联重复和片段复制是家族成员扩张的主要原因。AcBBXs在猕猴桃不同器官中的表达量有差异,7个成员在成熟果中表达量较其他部位高,3个成员在幼果中表达较高,7个成员在叶中表达量较高,3个成员在花中表达量较高;果实采后贮藏过程中,3个成员受果实外源激素调控影响表达上调且高于其他处理组,6个成员在果实室温贮藏一周后表达上调且高于其他处理组。在果实4℃低温贮藏过程中,10个成员的表达随时间增加而上调,5个成员的表达随时间增加而下调。【结论】揭示了BBX家族不同成员在猕猴桃生长发育和果实采后贮藏期间的转录特征,为后续猕猴桃BBX基因功能验证奠定基础。

关键词：猕猴桃 BBX转录因子全基因组鉴定不同组织部位果实贮藏转录分析

南方六个地区不同成熟期‘阳光玫瑰’葡萄果实品质评价

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分子植物育种 2024年

作者：王荣雷舒敏杜肇轩岳领齐张雪枫杨国顺王美军谭君许延帅湖南农业大学园艺学院湖南省葡萄工程技术研究中心永州市农业科学研究所

本研究旨在通过OAV值与综合评价比较南方各地区各成熟期‘阳光玫瑰’葡萄果实品质差异，为南方各地区‘阳光玫瑰’葡萄最优种植成熟期提供参考。以南方6个地区两个成熟期‘阳光玫瑰’果实为材料，进行常规品质检测，并采用HS-SPME-GC-M... 详细信息

本研究旨在通过OAV值与综合评价比较南方各地区各成熟期‘阳光玫瑰’葡萄果实品质差异，为南方各地区‘阳光玫瑰’葡萄最优种植成熟期提供参考。以南方6个地区两个成熟期‘阳光玫瑰’果实为材料，进行常规品质检测，并采用HS-SPME-GC-MS方法测定葡萄中香气物质的组分和含量，通过OAV值、主成分分析与聚类分析对各地区葡萄进行综合评价。结果表明，除建水地区外，其它地区二次果芳樟醇OAV值均高于一次果；通过主成分分析与综合评价排名可知果实综合品质由高到低依次为：韶山一次果>长沙一次果>南宁一次果>东莞一次果>建水一次果>澧县一次果>建水二次果>澧县二次果>南宁二次果>长沙二次果>东莞二次果>韶山二次果；通过聚类分析可知，韶山一次果、长沙一次果、东莞一次果、建水一次果和南宁一次果果实综合品质最佳，澧县一次果、建水二次果、澧县二次果和南宁二次果综合品质居中，长沙二次果、东莞二次果和韶山二次果综合品质最差。因此，除建水地区外，其它地区二次果果实香气比一次果浓郁；韶山地区、长沙地区、东莞地区、建水地区和南宁地区一次果果实品质最佳。

关键词：香味活性值顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用主成分分析聚类分析