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响应面法优化罂粟科植物叶片原生质体的制备条件

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 119-129页

作者：邵瑛瑛唐其彭晓英黄子豪郑亚杰湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖南长沙410128 湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128

【目的】系统优化罂粟科(Papaveraceae)植物叶片原生质体提取的影响因素,建立其高效的原生质体提取体系。【方法】以花菱草(Eschscholtzia californica Cham.)幼苗为罂粟科模式植物,通过单因素试验对影响原生质体产量和活力的预制液浓... 详细信息

【目的】系统优化罂粟科(Papaveraceae)植物叶片原生质体提取的影响因素,建立其高效的原生质体提取体系。【方法】以花菱草(Eschscholtzia californica Cham.)幼苗为罂粟科模式植物,通过单因素试验对影响原生质体产量和活力的预制液浓度、酶解液组成、酶解时间进行考察,借助响应面Box-Behnken设计预测最佳提取方案,并将最佳方案在罂粟亚科(Papaveroideae)、角茴香亚科(Hypecooideae)和荷包牡丹亚科(Fumarioideae)的代表性植物中进行验证。【结果】当预制液浓度为0.8 mol/L、酶解时间6 h、酶解液组成为1.5%纤维素酶+0.4%离析酶+0.3%果胶酶时,花菱草原生质体的产量和活力最为理想,与响应面法的预测结果一致,能够成功获取罂粟科植物叶片的原生质体。【结论】本研究方法可实现罂粟科植物叶片原生质体的高效提取,为后续瞬时表达体系、亚细胞定位、单细胞测序等研究提供技术支撑。

关键词：罂粟科原生质体酶解法单因素试验 Box-Behnken响应面法

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发酵辣椒乳酸菌混合发酵菌群的构建

中国酿造 2024年第7期43卷 117-125页

作者：秦双霞赵玲艳邓放明湖南农业大学食品科学技术学院湖南长沙410128

从传统发酵蔬菜中分离筛选优良的产酸、产氨基酸态氮、降亚硝酸盐和产香乳酸菌,并通过16S rDNA序列分析、拮抗性和共生性研究构建混合发酵菌群,对其抑菌能力进行研究,并进行辣椒发酵试验验证。结果表明,筛选得到优良产酸乳酸菌H3D和6d-6... 详细信息

从传统发酵蔬菜中分离筛选优良的产酸、产氨基酸态氮、降亚硝酸盐和产香乳酸菌,并通过16S rDNA序列分析、拮抗性和共生性研究构建混合发酵菌群,对其抑菌能力进行研究,并进行辣椒发酵试验验证。结果表明,筛选得到优良产酸乳酸菌H3D和6d-6,在添加10%食盐的MRS培养基中产酸量分别为5.40 g/L和4.50 g/L;优良产氨基酸态氮乳酸菌T216和3-2,产氨基酸态氮量分别为0.22 g/100 mL和0.18 g/100 mL;优良降亚硝酸盐乳酸菌63和T244,亚硝酸盐降解率均>67%;优良产香乳酸菌206和6-12,乙偶姻产量分别为24.30 mg/L和23.32 mg/L。经鉴定,菌株63、H3D、6d-16和3-2为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),菌株206和6-12为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus),菌株T244为食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria),菌株T216为短乳杆菌(Lactobacillus brevis),这些菌株两两混合培养时均无拮抗性。最终选择菌株H3D、206、T216和T244进行混合培养,混合培养时4株菌能共生;对食源性致病菌具有良好的抑制作用。当混合菌群的接种比例为1∶1∶1∶1时,发酵辣椒的品质最好,与自然发酵辣椒相比,总酸、氨基酸态氮和乙偶姻含量分别提高36.11%、33.33%和107.12%,亚硝酸盐含量降低84.49%。

关键词：发酵辣椒乳酸菌筛选鉴定混合菌群共生特性

基于比较转录组学的盐肤木响应五倍子蚜胁迫的机理探究

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分子植物育种 2024年第6期22卷 1861-1869页

作者：陈彦超汪启明饶力群彭国平王旭军李瑞莲屠小菊湖南农业大学生物科学技术学院道地药用植物规范化栽培与综合利用湖南省工程实验室长沙410128 湖南农业大学化学与材料科学学院长沙410128 湖南农业大学农学院长沙410128 湖南省林业科学院长沙410018

五倍子(Galla chinensis)是五倍子蚜寄生在盐肤木上形成的虫瘿,是中国常用的中药材之一。目前,关于五倍子形成过程中盐肤木对五倍子蚜的胁迫响应机制鲜有研究。本研究以成瘿及未成瘿的盐肤木叶片为材料,通过新一代转录组测序技术研究五... 详细信息

五倍子(Galla chinensis)是五倍子蚜寄生在盐肤木上形成的虫瘿,是中国常用的中药材之一。目前,关于五倍子形成过程中盐肤木对五倍子蚜的胁迫响应机制鲜有研究。本研究以成瘿及未成瘿的盐肤木叶片为材料,通过新一代转录组测序技术研究五倍子形成过程中盐肤木对五倍子蚜的胁迫响应机理。测序共获得成瘿组和未成瘿组间差异表达基因26 117个,其中上调基因21 581个,下调基因4 536个。通过GO和KEGG功能注释发现,差异基因主要富集在物质合成及代谢、遗传物质变化、植物激素及光合作用等途径。本研究共筛选到植物激素合成及信号传导途径差异表达基因292个。其中,乙烯(ET)合成及信号传导途径基因差异最显著,与胁迫响应密切相关,筛选到ET信号转导途径关键基因CTR1、MPK6在两种材料中表达量出现显著差异。此外,对筛选到的差异表达基因进行转录因子注释,共得到差异表达转录因子381个,其中83个与植物响应胁迫密切相关的转录因子家族基因表达量出现明显差异,包括MYB、bHLH、AP2-EREBP、NAC、WRKY、b ZIP。本研究通过二代高通量转录组测序技术研究五倍子蚜侵染下盐肤木胁迫响应相关基因的表达特征,为今后研究盐肤木响应五倍子蚜的胁迫机制及五倍子形成的分子机理奠定了基础。

关键词：五倍子(Galla chinensis) 盐肤木转录组学胁迫响应机理

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炮制对黄精蛋白氨基酸组成及营养价值的影响

食品与发酵工业 2024年第12期50卷 170-177页

作者：陈淼芬黄子豪周栋陆英唐其邹辉石小龙谢红旗曾建国郑亚杰国家植物功能成分利用工程技术研究中心湖南长沙410128 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 湖南环境生物职业技术学院园林学院湖南衡阳421005 新化县颐朴源黄精科技有限公司湖南新化417628 湖南农业大学动物医学院湖南长沙410128

该文以黄精生品和炮制品为研究对象进行蛋白质氨基酸的组成分析,利用主成分分析、聚类分析和t检验对样品中氨基酸组成进行差异分析;以联合国粮食与农业组织/世界卫生组织的氨基酸参考模式等为评价标准对黄精生品及炮制品进行蛋白质营养... 详细信息

该文以黄精生品和炮制品为研究对象进行蛋白质氨基酸的组成分析,利用主成分分析、聚类分析和t检验对样品中氨基酸组成进行差异分析;以联合国粮食与农业组织/世界卫生组织的氨基酸参考模式等为评价标准对黄精生品及炮制品进行蛋白质营养评价。结果表明,炮制前后黄精中均含有17种氨基酸,以鲜味氨基酸(谷氨酸、天门冬氨酸)含量最高,并含丰富的药效氨基酸、必需氨基酸、支链氨基酸等,是黄精提升菜品鲜美味觉和改善身体机能的重要营养物质。主成分分析和聚类分析均能将样品分为炮制品和非炮制品两类,表明炮制对黄精的蛋白氨基酸组成有着较大影响;与非炮制品相比,炮制品中丝氨酸、胱氨酸、赖氨酸和精氨酸显著降低,而蛋氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和甘氨酸显著升高;功能性氨基酸则没有显著性变化,但必需氨基酸等均呈现显著升高,提示炮制后不仅能维持黄精的药效作用,还有助于其营养价值的提升。蛋白质营养评价结果显示,生品和炮制品的第一限制氨基酸分别为异亮氨酸和赖氨酸,且蛋白质营养价值大小比较为炮制品>生品,表明炮制加工有助于提升黄精的营养价值。

关键词：黄精氨基酸组成蛋白质营养价值主成分分析聚类分析

显齿蛇葡萄植原体病害植株叶片内生细菌多样性分析

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分子植物育种 2024年

作者：曹璐秦菁菁龚勇徐哲诚林宇丰许秀美程毅于晓英湖南省植保植检站张家界永定区农业农村局湖南农业大学植物保护学院中国农业科学院麻类研究所湖南农业大学园艺学院

内生菌可在宿主植物受病害胁迫时，利用生态位竞争、营养竞争、刺激免疫等多种机制诱导植物提高病害耐受能力。本研究采用Illumina高通量测序技术探究显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)受植原体病菌侵染后，健康叶片与罹病叶片之间... 详细信息

内生菌可在宿主植物受病害胁迫时，利用生态位竞争、营养竞争、刺激免疫等多种机制诱导植物提高病害耐受能力。本研究采用Illumina高通量测序技术探究显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)受植原体病菌侵染后，健康叶片与罹病叶片之间内生细菌群落结构特点与差异。结果表明，两组显齿蛇葡萄叶片内生细菌共有OTU 354个，健康组特有OTU 8个，罹病组特有OTU 31个。罹病植株叶片内生细菌丰富度和多样性指数均有提高，且样品中的细菌群落结构组成和潜在功能均发生变化；两组叶片内生细菌门水平下的结构组成仅在相对丰度上存在差异。属水平下，甲基杆菌-原单胞菌属(Methylobacterium-Methylorubrum)是健康叶中最主要的优势菌属，而罹病叶片中最主要优势菌属为马赛菌属(Massilia)。功能预测分析发现：罹病植株叶片氮循环相关内生功能菌群受明显影响，碳、氮两种元素的分解转化相关代谢功能下降。

关键词：高通量测序内生细菌群落结构功能预测植原体显齿蛇葡萄

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湖南省水稻土有机碳剖面分布特征及影响因素

土壤通报 2024年第1期55卷 84-92页

作者：沈璇玚段良霞欧阳宁相盛浩袁红张亮张扬珠周清谢红霞湖南农业大学资源环境学院湖南长沙410000 湖南财政经济学院工程管理学院湖南长沙410000

【目的】按土壤剖面发生层分析水稻土有机碳剖面分布特征及其影响因素。【方法】通过测定湖南省58个水稻土剖面各发生层土壤有机碳含量,分析水稻土剖面有机碳分布特征,并利用地理探测器解析水稻土有机碳含量空间分异的影响因素。【结果... 详细信息

【目的】按土壤剖面发生层分析水稻土有机碳剖面分布特征及其影响因素。【方法】通过测定湖南省58个水稻土剖面各发生层土壤有机碳含量,分析水稻土剖面有机碳分布特征,并利用地理探测器解析水稻土有机碳含量空间分异的影响因素。【结果】①湖南省水稻土剖面土壤有机碳平均含量为9.30 g kg^(−1),其在发生层上的分布表现为耕作层(22.94 g kg^(−1))>犁底层(15.09 g kg^(−1))>底土层(6.93 g kg^(−1))。②不同成土母质发育的土壤中,石灰岩风化物发育的水稻土发生层有机碳含量最大;不同质地的土壤中,水稻土各类发生层有机碳含量整体上表现为随粉粒含量的增加而增大。③各发生层有机碳空间分布均呈现西南高,东北低的格局。④地理探测器结果显示,容重对各发生层水稻土有机碳含量空间分异解释程度最高,且与其他因子交互之后解释力显著增强。【结论】湖南省水稻土有机碳含量在不同剖面发生层存在显著性差异,其空间分布是由多因子交互作用形成的,容重对各发生层有机碳解释力最高。

关键词：土壤有机碳发生层成土母质质地地理探测器

控释氮肥减量对作物产量、氮素吸收与径流损失的影响

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浙江农业学报 2024年第4期36卷 846-858页

作者：陈俊霖蒋娜刘鑫卓红田昌韩永亮张玉平荣湘民湖南农业大学资源学院土壤肥料资源高效利用国家工程实验室植物营养湖南省普通高等学校重点实验室湖南长沙410128

玉米蔬菜轮作是我国南方丘陵山地农区一种主要的旱地种植方式。为指导施肥,减少农业面源污染,于2020—2021年持续开展定位试验,探究控释氮肥及减氮处理对玉米小白菜轮作体系作物产量、氮素吸收残留、氮素径流损失的影响。试验共设置6个... 详细信息

玉米蔬菜轮作是我国南方丘陵山地农区一种主要的旱地种植方式。为指导施肥,减少农业面源污染,于2020—2021年持续开展定位试验,探究控释氮肥及减氮处理对玉米小白菜轮作体系作物产量、氮素吸收残留、氮素径流损失的影响。试验共设置6个处理:CK,不施氮肥;U,常量施用普通尿素;CRU,施用等氮量的控释氮肥;90%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮10%;80%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮20%;70%CRU,施用控释氮肥,并较常量减氮30%。结果表明,与U处理相比,玉米在减氮20%条件下未显著减产,小白菜在减氮30%时均未显著减产。与U处理相比,合理施用控释氮肥可使总氮流失量显著(P<0.05)降低25.3%~43.5%,以70%CRU处理的总氮流失量最少。径流水中的氮素流失主要以颗粒氮为主,占比60.0%~67.0%。与U处理相比,除70%CRU处理外,其他施用控释氮肥处理的玉米地上部氮素积累量无显著差异;80%CRU处理的氮肥利用率显著提高9.4百分点。与U处理相比,施用控释氮肥0~80 cm各土层的总氮、铵态氮、硝态氮含量均未显著增加,不会提高土壤无机氮的流失风险。综上,在该试验条件下,与U处理相比,80%CRU处理可以在确保产量不降低的同时,减少氮素投入,降低氮素径流损失,提高肥料利用率,是试验条件下较为合理的施肥方式。

关键词：控释氮肥产量径流损失氮肥利用率土壤氮素

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水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 63-73页

作者：刘鑫尹泽润盛浩肖华翠张丽娜周萍湖南农业大学资源学院湖南长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所/亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125

【目的】探究水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应规律,为培育健康水稻土提供理论依据。【方法】于2014年冬季,选取湘东双季稻区典型酸紫泥田,分别进行了连续施用鸡粪发酵商品有机肥、生石灰的大田试验。... 详细信息

【目的】探究水稻土微生物群落、酶活性及理化性质对有机肥、石灰连续施用的响应规律,为培育健康水稻土提供理论依据。【方法】于2014年冬季,选取湘东双季稻区典型酸紫泥田,分别进行了连续施用鸡粪发酵商品有机肥、生石灰的大田试验。每年早、晚稻翻耕前各撒施一次有机肥、石灰,施用量均为2.25 t/hm^(2),分别以不施有机肥、石灰的处理为对照。在处理后第3年(2017年)和第7年(2021年)晚稻黄熟期,采集表层(0—15 cm)混合土壤样品,测定土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFAs)含量、酶活性及理化性质,筛选指示性强、响应敏感的土壤指标。基于土壤理化性质与生物学性质间的相互关系,构建结构方程模型,解析土壤PLFAs含量与酶活性对有机肥、石灰处理的响应机理。【结果】与对照相比,有机肥连施3年后,土壤革兰氏阴性菌(G^(-))PLFAs含量提高23%,革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌值(G^(+)/G^(-))因而降低29%;连施7年后,总PLFAs、细菌、革兰氏阳性菌(G^(+))和放线菌PLFAs含量分别提高16%、13%、28%和38%,腐生真菌PLFAs含量降低19%,而G^(-)菌PLFAs含量、G^(+)/G^(-)均与对照无显著差异。石灰连施3年后,土壤微生物类群PLFAs含量平均降低30%,连施7年后,平均降幅增至36%。有机肥施用3年后,土壤脲酶活性提高了29%;施用7年后,土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性分别显著提高了63%、82%和39%。连施石灰3年,脲酶活性显著提高25%,连续施用7年则显著降低39%,对其他酶活性无显著影响。有机肥连施3、7年,土壤通气孔隙度分别增加了14%、33%,有机质总量分别增加了12%、7%,3个活性有机碳组分平均分别提高29%、69%;pH和碱解氮、有效磷、速效钾含量无显著变化;连续施用石灰3、7年,土壤pH分别提高0.6、0.6个单位,而通气孔隙度分别显著降低了47%、28%,总有机质和易氧化有机碳含量无显著变化,细颗粒有机碳含量分别提高了24%、9%,粗颗粒有机碳含量分别提高了100%、21%,施用石灰3年对速效养分含量无显著影响,施用石灰7年土壤碱解氮含量显著降低而有效磷含量显著增加。土壤物理、化学、生物学指标对连续施用有机肥的响应比值以正值为主,对连续施用石灰的响应比值以负值为主,土壤生物、化学指标对连续施用有机肥7年的响应比值较3年趋向更高正值,而对施用石灰趋向更高负值,达到17%~149%。结构方程分析结果表明,连续施用有机肥主要通过增加粗颗粒有机碳含量提升土壤易氧化有机碳,提升微生物总PLFAs含量和脲酶活性,而随着石灰累积用量的增加,降低土壤通气孔隙度、粗颗粒有机碳和碱解氮含量,降低土壤微生物总PLFAs、脲酶活性。【结论】长期连续施用有机肥可持续改善土壤通气性,增加有机质积累,提高土壤物理、化学和生物学性质,短期施用石灰有利于改善土壤物理、化学和生物学性状,但长期连续施用则降低石灰的正向效果。粗颗粒有机碳对土壤生物和化学性状响应有机肥、石灰连续施用的影响最为关键,具有预测土壤健康的潜能。

关键词：酸紫泥田土壤微生物磷脂脂肪酸土壤活性有机碳组分酶活性土壤健康

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拮抗两种辣椒病害的菌株鉴定及生防潜力评价

微生物学通报 2024年第7期51卷 2450-2462页

作者：秦菁菁曹璐付威王吐虹邓稳桥宋志强程毅李魏湖南农业大学植物保护学院湖南长沙410128 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 中国农业科学院麻类研究所湖南长沙410205 岳阳县植保植检站湖南岳阳414100 长沙市农业科学院湖南长沙410003

【背景】由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)引起的辣椒白绢病和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病,严重影响了辣椒的产量及品质。【目的】获得两种辣椒病害的高效拮抗生防细菌,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】从前期... 详细信息

【背景】由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)引起的辣椒白绢病和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病,严重影响了辣椒的产量及品质。【目的】获得两种辣椒病害的高效拮抗生防细菌,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】从前期保存的微生物资源库中筛选到一株对两种病原菌均有良好抑制效果的菌株SEC-197。对菌株进行形态、生理生化和分子鉴定,分析其产胞外酶和植物促生特性,通过PCR扩增检测抑菌促生相关基因,并进一步通过盆栽试验评价该菌株的生防效果和促生作用。【结果】菌株SEC-197对齐整小核菌和辣椒疫霉的平板抑制率分别为76.59%±0.59%和74.85%±0.35%。经鉴定菌株SEC-197为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),该菌株可以形成生物膜,并且具有分泌蛋白酶、纤维素酶、溶解有机磷和无机磷、产铁载体以及固氮的能力,经测定菌株具有srfAB、fenB和ysnE等抑菌促生基因,盆栽试验显示该菌株对辣椒白绢病和辣椒疫病的防效分别达72.08%和70.42%,且该菌株发酵液能显著提高辣椒植株的茎宽、鲜重和干重等生长指标。【结论】菌株SEC-197对辣椒白绢病和辣椒疫病均具有显著的拮抗活性且促生效果良好。该研究结果为辣椒的生产应用提供了理论依据与试验基础。

关键词：贝莱斯芽孢杆菌辣椒白绢病辣椒疫病抑菌活性生防效果

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