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代谢组分析青稞芳香族酚胺响应白粉病胁迫

麦类作物学报 2024年第8期44卷 1019-1028页

作者：黄昱箫黄思曙占传松刘贤青许从萍曾兴权罗杰海南大学南繁学院(三亚南繁研究院) 海南三亚572025 海南大学热带农林学院海南海口570228 海南省崖州湾种子实验室海南三亚572000 西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850032

大麦专化型白粉菌(Blumeria graminis ***,Bgh)引起的白粉病对青稞的产量和质量造成了严重影响。本研究采用广泛靶向代谢组学技术,对青稞品种G72(白粉病敏感型)和K69(白粉病高抗型)进行了分析,旨在探究青稞抵御白粉病的相关代谢物途径... 详细信息

大麦专化型白粉菌(Blumeria graminis ***,Bgh)引起的白粉病对青稞的产量和质量造成了严重影响。本研究采用广泛靶向代谢组学技术,对青稞品种G72(白粉病敏感型)和K69(白粉病高抗型)进行了分析,旨在探究青稞抵御白粉病的相关代谢物途径。结果表明:共鉴定出406种代谢物,包括氨基酸衍生物、黄酮类化合物、酚胺、苯丙烷、脂类、有机酸、核苷酸等次生代谢物;主成分分析(PCA)显示,高抗品种和易感品种在白粉菌侵染后的代谢物积累模式存在差异;KEGG富集分析表明,与G72相比,K69在苯丙烷和类黄酮等生物合成途径上代谢物显著富集;在白粉菌接种24 h后,高抗性青稞品种K69和大麦品种WDM00496在类黄酮途径中的代谢物含量均显著提高,而K69的酚胺类化合物,尤其是芳香族酚胺的积累显著增加。外源喷施芳香族酚胺的实验发现,芳香族酚胺的积累可以增强青稞抵御白粉菌侵染的能力。综上所述,芳香族酚胺是青稞抗白粉病的关键代谢物,其在白粉菌的诱导下积累,从而增强了青稞的抗白粉病能力。

关键词：青稞白粉病代谢组学芳香族酚胺

橡胶树胶孢炭疽菌自噬相关基因ATG20的功能

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江苏农业学报 2024年第4期40卷 636-644页

作者：黄志睿廖至雯罗红丽海南大学三亚南繁研究院海南三亚572000 海南省崖州湾种子实验室海南三亚572000

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是引起橡胶树炭疽病的优势小种,橡胶树感染后会大量减产。自噬现象是植物病原真菌中普遍存在的生理过程,自噬过程会受到多个自噬相关基因(ATG)的调控,在病原真菌对逆境的响应、生长发育和致... 详细信息

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是引起橡胶树炭疽病的优势小种,橡胶树感染后会大量减产。自噬现象是植物病原真菌中普遍存在的生理过程,自噬过程会受到多个自噬相关基因(ATG)的调控,在病原真菌对逆境的响应、生长发育和致病性方面具有重要作用。本研究克隆了橡胶树胶孢炭疽菌的ATG20同源基因CgATG20,构建了该基因的敲除突变株△CgATG20,并对其致病性、孢子产量、组织侵染情况和自噬情况等进行分析。结果显示,与野生型相比,△CgATG20的致病性、分生孢子产量和对植物的入侵率显著降低。在缺氮条件下,△CgATG20菌丝体中自噬小体的数量显著少于野生型。以上结果表明ATG20在胶孢炭疽菌的生长发育、致病性和自噬中发挥重要作用,这为寻找有效阻断病原真菌发育和侵染途径的防治策略提供了新的靶点。

关键词：橡胶树胶孢炭疽菌自噬 ATG20 致病力

基于花序坐果数和果实直感筛选库尔勒香梨适宜的授粉品种

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西北农业学报 2024年第5期33卷 872-881页

作者：程嘉宝薛大虎张峰王言君王春峰李养义何天明新疆农业大学园艺学院乌鲁木齐830052 库尔勒市香梨研究中心新疆巴音郭楞蒙古自治州841000

‘库尔勒香梨’属于异花授粉的梨品种。在主产区立地田间下筛选合适的授粉品种是实现提质增效的重要技术措施。试验选择13个梨品种作为父本对‘库尔勒香梨’进行授粉,自然授粉作为对照,分别于授粉后20 d和80 d对花序坐果数进行调查,待... 详细信息

‘库尔勒香梨’属于异花授粉的梨品种。在主产区立地田间下筛选合适的授粉品种是实现提质增效的重要技术措施。试验选择13个梨品种作为父本对‘库尔勒香梨’进行授粉,自然授粉作为对照,分别于授粉后20 d和80 d对花序坐果数进行调查,待果实成熟后将授粉果实的部分指标和种子特性进行测定和比较分析,采用相关性分析和主成分分析对授粉果实的12项指标进行果实性状综合评价并计算综合得分,为‘库尔勒香梨’筛选高效授粉品种提供参考。结果表明:不同授粉组合中,花序坐果数较对照显著提高,在单果质量、偏斜指数、果实硬度、可溶性固形物含量、石细胞团含量、种子数、鲜籽质量和干籽质量方面果实直感效应明显,但在果形指数、可食部分大小(心果比)和饱籽数果实直感效应不完全明显。部分果实指标间存在着显著或极显著的相关性。通过主成分分析所提取的4个主成分累计方差贡献率达89.298%,包含了果实指标的大部分信息,综合得分结果显示‘南果梨’‘园黄’‘寒红’‘砀山酥梨’和‘新妃’5个梨品种对‘库尔勒香梨’授粉效果较好。

关键词：库尔勒香梨授粉品种花序坐果数果实直感果实性状综合评价

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基于近红外光谱技术建立棉籽蛋白质含量快速无损测定方法

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中国粮油学报 2024年第3期39卷 166-172页

作者：杨硕黄义文周大云黄龙雨吴玉珍付守阳徐青彭军匡猛中国农业科学院棉花研究所、棉花生物育种与综合利用全国重点实验室安阳455000 郑州大学农学院郑州450000 三亚中国农业科学院国家南繁研究院三亚572024

建立不同棉籽形态快速无损棉籽蛋白质含量检测的方法,对于合理有效地利用棉籽资源和开展棉籽营养品质遗传改良等研究具有关键作用。研究通过凯氏定氮法对187份棉花品种进行棉籽蛋白质含量化学值测定,利用近红外光谱分析仪分别采集3种不... 详细信息

建立不同棉籽形态快速无损棉籽蛋白质含量检测的方法,对于合理有效地利用棉籽资源和开展棉籽营养品质遗传改良等研究具有关键作用。研究通过凯氏定氮法对187份棉花品种进行棉籽蛋白质含量化学值测定,利用近红外光谱分析仪分别采集3种不同棉籽形态毛籽、光籽和种仁的光谱特征信息,对原始光谱进行不同数学处理和散射处理,结合改良偏最小二乘法建立了毛籽、光籽和棉仁3种棉籽蛋白质含量快速无损检测的近红外光谱模型。模型的定标相关系数分别为0.957、0.971、0.989,并通过外部验证和统计分析,结果表明3种模型都具有良好的准确性和稳定性,能够针对不同棉籽形态进行准确的蛋白质含量测定。实现了棉花种子蛋白质含量的快速无损低消耗检测,为棉籽综合利用以及棉籽高品质育种提供参考。

关键词：棉籽蛋白质含量近红外光谱检测模型

‘热科1号’白木香内生真菌Diaporthe sp. BMX12次生代谢产物

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分子植物育种 2024年第19期 6403-6410页

作者：王启杨理马青云谢晴宜戴好富吴友根赵友兴海南大学园艺学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口市热带天然产物研究与利用重点实验室海南热带农业资源研究院海南大学三亚南繁研究院海南省崖州湾种子实验室

对‘热科1号’白木香内生真菌进行分离鉴定并对其次生代谢产物进行研究。采用组织切块法分离内生真菌，通过真菌ITS序列的系统进化分析进行鉴定。采用硅胶、凝胶等柱色谱、半制备高效液相色谱等对内生真菌发酵产物的化学成分进行分离纯... 详细信息

对‘热科1号’白木香内生真菌进行分离鉴定并对其次生代谢产物进行研究。采用组织切块法分离内生真菌，通过真菌ITS序列的系统进化分析进行鉴定。采用硅胶、凝胶等柱色谱、半制备高效液相色谱等对内生真菌发酵产物的化学成分进行分离纯化，并根据核磁共振谱、质谱、圆二色谱(electronic circular dichroism, ECD)等方法鉴定化合物的结构。通过OD值法测定化合物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制活性。从‘热科1号’白木香中分离鉴定了内生真菌Diaporthe sp. BMX12，从其发酵产物中分离得到14个化合物，包括1个新化合物，结构分别鉴定为：diaporthone H (1)、diaporthone B (2)、diaporthone D (3)、cis-hydroxyscytalone (4)、内黄素(5)、4,6-二羟基-1(3H)-异苯并呋喃(6)、monodictyphenone (7)、diaporphasine A (8)、citreorosein (9)、4,6-dihydroxy-1H-isoindole-1,3(2H)-dione (10)、1,3,8-trihydroxyanthraquinone (11)、dicerandrol B (12)、dicerandrol A (13)、12-O-deacetyl-phomoxanthone A (14)。化合物1为聚酮类新化合物，化合物12～14对金黄色葡萄球菌ATCC 6538和枯草芽孢杆菌ATCC 6533的抑制率大于50%。

关键词： ‘热科1号’白木香内生真菌次生代谢产物聚酮类成分抑菌活性

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番木瓜不同组织响应γ射线辐照的转录组分析

分子植物育种 2024年

作者：马婉风叶正文梁悌云王子豪王俏刘彪包劲松夏志强海南大学热带农林学院上海市农业科学院林木果树研究所浙江大学农学院海南大学三亚南繁研究院海南盛大现代农业开发有限公司

番木瓜(Carica papaya L.)是番木瓜科(Caricaceae)下的一个属，即番木瓜属(Carica)，它被广泛认为是热带地区最重要的果树之一。为了研究番木瓜响应137Cs-γ射线辐照对植株不同部位发生的诱变效应，对番木瓜种子进行γ辐照处理、种植待... 详细信息

番木瓜(Carica papaya L.)是番木瓜科(Caricaceae)下的一个属，即番木瓜属(Carica)，它被广泛认为是热带地区最重要的果树之一。为了研究番木瓜响应137Cs-γ射线辐照对植株不同部位发生的诱变效应，对番木瓜种子进行γ辐照处理、种植待其长成幼苗后，收集同一植株的根、茎、叶等组织进行转录组测序分析。通过分别比较辐照根(FSG)与对照根(CKG)；辐照茎(FSJ)与对照茎(CKJ)；辐照叶(CKY)与对照(CKY)的差异基因分析结果表明，根部组织样本检测到4 125个差异表达基因，其中，1 462个上调表达，2 663个下调表达。茎部组织检测到3 347个差异表达基因，其中1 119个上调表达，2 228个下调表达。叶部组织样本检测到1 083个差异表达基因，其中421个上调表达，662个下调表达。对番木瓜的根、茎、叶的差异基因进行KEGG和GO富集后发现部分基因的表达确实受到辐照影响，并且根部有更多基因被激活表达，表明种子发芽时有更多基因响应γ辐照。本研究结果表明番木瓜的生长和发育受到γ辐照的影响，番木瓜的根、茎、叶组织调动不同机制来应对外界的环境胁迫，为后续进一步研究番木瓜响应辐照机制有一定的参考价值。

关键词： Cs-γ射线差异表达基因辐射 RNA-seq

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油茶内生真菌分离及次生代谢物生物活性分析

分子植物育种 2024年

作者：刘德穗谢晴宜张军锋吴友根赵友兴海南大学三亚南繁研究院海南省崖州湾种子实验室海南大学化学化工学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口市热带天然产物研究与利用重点实验室

为了解油茶的次生代谢产物是否与油茶内生菌的多样性有关，本研究首先从油茶的茎、叶等组织中分离内生真菌，了解其多样性，再用自由基清除法和2倍稀释法分别评价这些内生真菌的DPPH·清除能力与抗菌活性的潜力。结果表明：从油茶茎、... 详细信息

为了解油茶的次生代谢产物是否与油茶内生菌的多样性有关，本研究首先从油茶的茎、叶等组织中分离内生真菌，了解其多样性，再用自由基清除法和2倍稀释法分别评价这些内生真菌的DPPH·清除能力与抗菌活性的潜力。结果表明：从油茶茎、叶中共获得83株内生真菌，分布在7个属19个种中，其中间座壳属与刺盘孢属的数量最多，而毛双孢属是首次在油茶中分离得到。自由基清除实验显示19个真菌Ⅱ号粗提物中仅有菌株M4、M6、M13的活性大于80%，它们的IC50值分别为79.18、7.68、196.50 μg/mL，而大米粗提物中仅M5的活性大于80%，其IC50值为40.72 μg/mL。抗菌实验则显示19个PDB粗提物中仅有菌株M4与M13对金黄色葡萄球菌有抑制效果，抑菌圈分别为11.18、10.00 mm，而大米粗提物中仅M9对大肠杆菌有抑制效果，抑菌圈为10.33 mm。这些结果表明油茶内生真菌资源丰富，M4与M13同时具有抗氧化与抗菌活性，M6具有极强的抗氧化活性，可将这3株内生真菌作为重点研究目标，对这三株菌的粗提物进行化合物分离，期望从中找到与油茶相关的物质，以进一步揭示油茶中次生代谢产物与油茶内生菌有关，从而促进油茶产业的发展。

关键词：油茶内生真菌抗氧化活性抗菌活性

MeLAZY1c基因调控木薯株型的初步研究

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作物学报 2024年第6期50卷 1514-1524页

作者：望嘉翔郁雪婷李梦桃麦伟涛陈新王文泉海南大学热带农林学院/三亚南繁研究院海南三亚572000 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/海南热带农业资源研究院海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室海南海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院海南三亚572000

IGT基因家族参与作物株型的调控,LAZY属于IGT的亚家族。以拟南芥6个LAZY成员氨基酸序列为“种子”在木薯基因组中进行比对,在木薯中共鉴定到8个LAZY基因,其中MeLAZY1c与调控分枝角度的AtLAZY1高度同源。基于此,本研究以MeLAZY1c为研究对... 详细信息

IGT基因家族参与作物株型的调控,LAZY属于IGT的亚家族。以拟南芥6个LAZY成员氨基酸序列为“种子”在木薯基因组中进行比对,在木薯中共鉴定到8个LAZY基因,其中MeLAZY1c与调控分枝角度的AtLAZY1高度同源。基于此,本研究以MeLAZY1c为研究对象,利用qRT-PCR分析发现MeLAZY1c在茎中转录水平最高,GUS染色显示pMeLAZY1c在维管束中染色较深。在MeLAZY1c启动子中发现8个光响应/调节元件,随后发现黑暗能显著抑制其表达水平。同时对MeLAZY1c进行基因编辑,获得纯合编辑株系19个,炼苗移栽后观测表型,发现melazy1c突变体植株与SC8野生型相比,其主茎呈现匍匐生长,并且弯曲部位茎外皮细胞形态扭曲变形且大小不一致,近地侧1 mm处细胞数目约是远地侧细胞数量的1.5倍,表明MeLAZY1c在木薯直立/匍匐生长建成方面发挥着重要作用。

关键词：木薯株型调控 LAZY 光响应匍匐基因编辑

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胶孢炭疽菌P型ATP酶基因家族鉴定与分析

热带生物学报 2024年

作者：钟震楠王倩男海南大学热带农林学院(农业农村学院乡村振兴学院) 海南大学三亚南繁研究院海南崖州湾种子实验室

ATP酶是一类膜蛋白，它们在生物细胞内外物质交换和信号传导中起着重要作用。其中P型ATP酶主要参与离子及磷脂等物质的转运。本研究在胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）中鉴定到34个P型ATP酶编码基因。根据蛋白结构及功能... 详细信息

ATP酶是一类膜蛋白，它们在生物细胞内外物质交换和信号传导中起着重要作用。其中P型ATP酶主要参与离子及磷脂等物质的转运。本研究在胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）中鉴定到34个P型ATP酶编码基因。根据蛋白结构及功能可以将这些P型ATP酶划分为5类包括氢离子、钙离子、钠/钾离子、重金属离子及磷脂ATP酶。随后对P型ATP酶基因进行了基因结构分析和转录表达谱分析，对它们编码的蛋白进行了聚类分析和蛋白结构域分析。我们在胶孢炭疽菌中筛选到了20个保守的蛋白基序，其中6个基序与已知的P型ATP酶保守基序一致。通过分析胶孢炭疽菌不同生长发育时期转录组，我们发现部分P型ATP酶编码基因的表达谱与胶孢炭疽菌的生长发育及对寄主的侵染有关。以上结果为深入研究胶孢炭疽菌P型ATP酶的生物学功能奠定了基础。

关键词： ATP酶 P型ATP酶胶孢炭疽菌生物信息