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基于淀粉原料的食品3D打印研究进展

食品科学 2024年第3期45卷 257-265页

作者：朱莹莹仵华君朱嘉文石振兴邹亮申瑞玲么杨郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 中国农业科学院作物科学研究所北京100000 河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室北京100081

三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多... 详细信息

三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多的关注。淀粉是人类饮食尤其是以植物性饮食为主的东方饮食结构的重要组成部分。淀粉特殊的理化性质包括流变特性、水合特性和凝胶性质等,使其在流出喷嘴和打印成型方面具备天然优势,进而在食品3D打印中具有巨大的应用潜力。本文从淀粉3D打印中常用的打印设备类型、常见淀粉原料的打印工艺、淀粉材料理化性质与其打印性能的关联、淀粉改性对其3D打印产品的品质改善、淀粉3D打印产品的后处理以及打印对淀粉结构的影响等方面,综述了基于淀粉原料的食品3D打印研究进展,并展望了相关领域的发展前景和趋势。

关键词：淀粉原料热挤压3D打印理化性质打印性能淀粉改性

猕猴桃病程相关蛋白PR-1基因的克隆和功能分析

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果树学报 2024年第8期41卷 1524-1533页

作者：张敏宋雅林林苗苗王然李玉阔孙艳香方金豹苏彦苹孙雷明齐秀娟果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室·中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009 中国农业科学院中原研究中心河南新乡453500 廊坊师范学院河北廊坊065000

【目的】探究猕猴桃病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRs)PR-1基因在响应丁香假单胞杆菌中的功能。【方法】以毛花猕猴桃(Actinidia eriantha)为材料,克隆得到PR-1同源基因AePR-1全长序列,并对其序列进行生物信息学分析。... 详细信息

【目的】探究猕猴桃病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRs)PR-1基因在响应丁香假单胞杆菌中的功能。【方法】以毛花猕猴桃(Actinidia eriantha)为材料,克隆得到PR-1同源基因AePR-1全长序列,并对其序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量方法检测AePR-1基因在不同组织、花器官以及接种细菌性溃疡病菌(Psa)和不同激素(SA、ABA、GA_(3))处理条件下的表达情况。利用亚细胞定位技术分析AePR-1基因在细胞中的表达位置。通过在本氏烟草中过表达AePR-1基因,验证其在溃疡病菌响应过程中的功能。【结果】猕猴桃AePR-1基因序列全长522 bp,编码173个氨基酸,序列中含有6个保守的半胱氨酸结构基序和4个allergen V5/Tpx-1 related保守结构域。亚细胞定位发现AePR-1定位在细胞膜和细胞质中。AePR-1在猕猴桃根和雌蕊中高表达,且能够响应溃疡病菌及激素处理。过表达AePR-1的烟草在接种溃疡病菌后,叶片病斑数明显少于对照组。【结论】AePR-1基因在溃疡病菌和激素诱导下显著表达且过表达能够增强烟草对溃疡病的抗性,说明猕猴桃PR-1基因在响应生物和非生物胁迫中具有重要作用。

关键词：猕猴桃 PR-1基因细菌性溃疡病菌(Psa) 抗病

云南烟草产区辣椒脉斑驳病毒的调查及其遗传多样性分析

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植物保护 2024年第2期50卷 192-201,218页

作者：陈越韩天华马文广钟静尹跃艳赵丽玲李婷婷丁铭云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所云南省农业生物技术重点实验室农业农村部西南农业基因资源与种质创制重点实验室昆明650205 云南省农业科学院高山经济植物研究所丽江674100 云南省烟草公司丽江市公司丽江674100

明确辣椒脉斑驳病毒(chilli veinal mottle virus,ChiVMV)在云南6个州(市)烟草生产区的分布、遗传多样性和群体遗传结构,对病害的防控预警具有重要意义。本研究以2022年采集自云南6个州(市)不同烟草产区的96份疑似感染ChiVMV的烟草样品... 详细信息

明确辣椒脉斑驳病毒(chilli veinal mottle virus,ChiVMV)在云南6个州(市)烟草生产区的分布、遗传多样性和群体遗传结构,对病害的防控预警具有重要意义。本研究以2022年采集自云南6个州(市)不同烟草产区的96份疑似感染ChiVMV的烟草样品为试验材料,利用电子显微镜负染色观察和分子生物学方法对病毒进行检测和鉴定,获得21个ChiVMV云南烟草分离物的cp基因序列。利用SDT、MEGA、RDP、DnaSP及Arlequin等生物学软件对21个云南烟草分离物及NCBI上下载的38个来自不同国家、地区及寄主的ChiVMV分离物cp基因序列的系统进化、遗传多样性和群体遗传结构特征进行分析。结果显示,从云南6个州(市)烟草生产区采集的96份烟草样品中,ChiVMV检出率为51.04%;序列比对发现,本研究获得的cp基因与NCBI中38个ChiVMV分离物cp基因的核苷酸一致性在84.1%以上;系统发育分析发现,59个ChiVMV分离物按照地理位置的远近被划分为4个分支,聚类结果具有明显的地理分布特征,而与寄主植物无关;遗传多样性和遗传分化分析表明,4个地理种群的ChiVMV cp基因遗传多样性水平均较高,中国种群与印度、泰国和其他国家种群间发生了很大的遗传分化且差异显著(P基因交流、遗传漂变和基因的负选择压力是ChiVMV分离物适应性进化的重要方式。

关键词：辣椒脉斑驳病毒云南遗传多样性遗传结构 cp基因

青蒿中番茄斑萎病毒和烟草花叶病毒的分子鉴定及相关序列分析

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植物保护 2024年第1期50卷 244-255页

作者：钟静李婷婷韩天华李学卫尹跃艳陈越马文广丁铭云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所云南省农业生物技术重点实验室农业农村部西南农业基因资源与种质创制重点实验室昆明650223 云南省烟草公司丽江市公司丽江674100 云南省农业科学院高山经济植物研究所丽江674199

番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus, TSWV)和烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)是2种重要的植物病原病毒,对多种经济作物的产量和品质均造成严重影响。2021年-2022年,在云南省丽江市烟草种植区不同烟区采集叶片黄化、皱缩... 详细信息

番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus, TSWV)和烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)是2种重要的植物病原病毒,对多种经济作物的产量和品质均造成严重影响。2021年-2022年,在云南省丽江市烟草种植区不同烟区采集叶片黄化、皱缩以及无症状的青蒿Artemisia caruifolia样品共计14份,利用免疫金标速测卡和RT-PCR对其病原病毒进行检测。利用免疫金标速测卡检测结果显示,在所检样品中有9份样品检测出TSWV,检出率为64.28%,有3份样品检测出TMV,检出率为21.43%,2种病毒复合侵染的检出率同样为21.43%;利用RT-PCR对复合侵染的3份样品进行分子检测,结果显示,在3份复合侵染青蒿样品中获得3条TSWV N基因序列、3条TMV cp基因序列和2条TMV RdRp部分序列。TSWV青蒿分离物与分离自云南的TSWV-2分离物相似性最高,为99.6%;TMV青蒿分离物与分离自辽宁的TMV-Shenyang分离物和分离自云南的TMV-Yongren-1相似性最高,均大于99.4%。这是首次发现TSWV和TMV 2种不同属病毒复合侵染青蒿。

关键词：番茄斑萎病毒烟草花叶病毒青蒿复合侵染

桃蚜几丁质合成酶1基因的分子特征及其生物学功能分析

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植物保护 2024年

作者：苗治国洪牛刘东阳徐蓬军邓全闫芳芳余佳敏李茂业刘苏安徽农业大学植物保护学院农产品质量与生物安全教育部重点实验室四川省烟草公司凉山州公司中国农业科学院烟草研究所四川省烟草公司攀枝花市公司中国烟草总公司四川省公司四川省烟草科学研究所

桃蚜Myzus persicae是重要的农业害虫。本研究分析了桃蚜几丁质合成酶1（chitin synthase 1，CHS1）基因MperCHS1的序列特征，通过实时荧光定量PCR测定了MperCHS1基因在不同发育阶段的表达模式，利用病毒介导的基因沉默（virus-induced ... 详细信息

桃蚜Myzus persicae是重要的农业害虫。本研究分析了桃蚜几丁质合成酶1（chitin synthase 1，CHS1）基因MperCHS1的序列特征，通过实时荧光定量PCR测定了MperCHS1基因在不同发育阶段的表达模式，利用病毒介导的基因沉默（virus-induced gene silencing，VIGS）技术解析了MperCHS1基因的生物学功能。结果表明，MperCHS1基因含有19个外显子，开放阅读框为4 707 bp，其编码的蛋白具有保守的几丁质合成酶结构域，且与豌豆蚜CHS1亲缘关系最近。MperCHS1基因在1龄若虫期表达量最低，而在2龄和3龄若虫期表达量最高。沉默MperCHS1基因后48、72、96 h和120 h，桃蚜存活率分别下降至68.6%、57.1%、50.8%和49.2%。此外，沉默MperCHS1基因导致41.7%的若蚜无法正常蜕皮，雌成蚜的产蚜量也显著减少。本论文明确了MperCHS1基因在桃蚜生长发育和生殖中的重要功能，研究结果为开发基于MperCHS1基因沉默的桃蚜新型防治技术奠定了基础。

关键词：桃蚜几丁质合成酶序列分析表达模式 RNA干扰

嗜热毁丝霉果胶酯酶MtCE12-1的克隆表达及其酶学性质和应用研究

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生物技术通报 2024年第9期40卷 291-300页

作者：张曼玉董嘉诚苟福凡弓朝晖刘倩孙文良孔臻郝捷王敏田朝光天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室郑州450001 内蒙古昆明卷烟有限责任公司呼和浩特010020

【目的】挖潜新型果胶酯酶的酶资源,在嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)中高水平表达烟草生物质诱导显著上调的同源果胶酯酶,对其进行酶学性质研究,并探究该果胶酯酶在协同降解烟草生物质过程中的作用。【方法】利用RTqPCR的方... 详细信息

【目的】挖潜新型果胶酯酶的酶资源,在嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)中高水平表达烟草生物质诱导显著上调的同源果胶酯酶,对其进行酶学性质研究,并探究该果胶酯酶在协同降解烟草生物质过程中的作用。【方法】利用RTqPCR的方法分析嗜热毁丝霉在烟草生物质中果胶酯酶MtCE12-1的表达水平,通过2A肽介导的表达筛选系统,在嗜热毁丝霉菌株ATCC 42462中高表达果胶酯酶基因Mtce12-1,对高活性的阳性转化子进行产酶培养和蛋白纯化,表征了果胶酯酶MtCE12-1的酶学性质;以两种烟草生物质烟草压棒和烟草梗丝为底物,通过检测纤维素的剩余含量,分析了与纤维素酶的协同作用效果。【结果】与葡萄糖培养条件相比较,烟草生物质条件下果胶酯酶基因Mtce12-1的转录水平显著上调109-110倍,SDS-PAGE电泳分析、拷贝数和Western检测显示,重组蛋白MtCE12-1成功进行了表达和分泌,表达水平达到464.08 U/mL。该酶在75℃、pH 8.0时表现出最佳酶活力,在50-85℃和pH 7.0-9.0的范围内表现出较好的酶活力,具有良好的热稳定性。将100-300μg的MtCE12-1添加至降解体系后,烟草生物质中纤维素降解效率分别提高了18.5%-30.7%和14.6%-30.5%。【结论】用2A肽介导的表达系统在嗜热毁丝霉中可以高效表达和纯化制备目标蛋白,碱性果胶酯酶MtCE12-1不仅具有良好的温度稳定性,在烟草生物质降解过程中也具有突出的作用效果,为烟草工业生产应用提供了潜在的优质酶资源。

关键词：嗜热毁丝霉果胶酯酶基因表达酶学性质烟草生物质

不同基因型烤烟对镰刀菌根腐病的抗性鉴定与评价

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中国农学通报 2024年第4期40卷 126-131页

作者：李雪君郭敬孙计平孙焕李芳芳平文丽李建华俎焕新李旭辉侯咏耿胜娜河南省农业科学院烟草研究所/烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南许昌461000 河南省烟草公司郑州450018 河南省烟草公司许昌市公司河南许昌461000

为明确不同基因型烤烟对烟草镰刀菌根腐病的抗性,利用10个烟草品种(系),采用粗毒素幼芽接种、带菌菌谷接种、孢子悬浮液培养等方法进行抗性鉴定。结果表明,供试品种对尖孢镰刀菌抗性表现出显著差异;对尖孢镰刀菌表现出抗的品种(系)有4个... 详细信息

为明确不同基因型烤烟对烟草镰刀菌根腐病的抗性,利用10个烟草品种(系),采用粗毒素幼芽接种、带菌菌谷接种、孢子悬浮液培养等方法进行抗性鉴定。结果表明,供试品种对尖孢镰刀菌抗性表现出显著差异;对尖孢镰刀菌表现出抗的品种(系)有4个,分别是‘Y2001’、‘Y2002’、‘长脖黄’、‘664-01’;对尖孢镰刀菌表现出感的品种(系)有6个,分别是‘7710’‘、7713’‘、Y2007’‘、Y2008’‘、中烟100’、‘小黄金1025’。3种接种方法鉴定结果基本一致,共筛选出4个抗性品种(系)。

关键词：烟草尖孢镰刀菌烟草根腐病抗性病情指数

多个稻曲病菌效应因子的信号肽验证和表达分析

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中国水稻科学 2024年第3期38卷 256-265页

作者：尹潇潇张芷菡颜绣莲廖蓉杨思葭 Beenish HASSAN 郭岱铭樊晶赵志学王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验成都611130

【目的】信号肽对效应因子的分泌至关重要,影响病原微生物的致病进程。前期鉴定到在稻曲病菌侵染水稻花器官过程中显著上调表达的10个效应因子基因,但这些效应因子是否含有功能性信号肽及其表达模式尚不明确。【方法】利用SignaIP-5.0... 详细信息

【目的】信号肽对效应因子的分泌至关重要,影响病原微生物的致病进程。前期鉴定到在稻曲病菌侵染水稻花器官过程中显著上调表达的10个效应因子基因,但这些效应因子是否含有功能性信号肽及其表达模式尚不明确。【方法】利用SignaIP-5.0数据库预测、烟草瞬时表达系统和酵母信号肽分泌实验,分析并鉴定这些效应因子的信号肽。利用实时荧光定量PCR技术,检测效应因子基因的表达模式。【结果】UV_44、UV_1548、UV_1567等10个稻曲病菌效应因子均含有信号肽。烟草瞬时表达结果显示,含有信号肽的eYFP融合蛋白在细胞质壁分离后均能分泌到质外体空间。酵母菌信号肽分泌结果显示,分别携带这10个信号肽的酵母菌株可在以棉子糖为唯一碳源的培养基上生长,且与TTC发生显色反应。实时荧光定量结果表明,除了UV_6754,其余9个效应因子基因的表达模式不尽相同,其中UV_44、UV_1567、UV_3667、UV_4213、UV_4989、UV_5215和UV_8184的表达量在接种后显著升高。【结论】这10个稻曲病菌效应因子均含有分泌功能的信号肽,编码效应因子的基因在稻曲病菌侵染过程中具有不同的表达模式。该结果为深入研究以上稻曲病菌效应因子的功能奠定了基础。

关键词：水稻稻曲病菌效应因子信号肽

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杧果MiCAO基因的克隆及植物超表达载体构建

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分子植物育种 2024年第3期22卷 800-806页

作者：熊娟俞凯莉赵志常傅小鹏华中农业大学园艺林学学院园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业部华南作物基因资源与种质创制重点开发实验室海口571101

叶绿素是植物重要的光合色素之一,其含量影响着植物最终合成的生物量或产量。CAO(Chlorophyllide a oxygenas)是叶绿素生物合成的关键限速酶之一,主要参与叶绿素b的形成。为探究杧果CAO基因的生物学功能,本研究利用RACE技术,从杧果‘金... 详细信息

叶绿素是植物重要的光合色素之一,其含量影响着植物最终合成的生物量或产量。CAO(Chlorophyllide a oxygenas)是叶绿素生物合成的关键限速酶之一,主要参与叶绿素b的形成。为探究杧果CAO基因的生物学功能,本研究利用RACE技术,从杧果‘金煌’品种中克隆得到MiCAO基因并对其蛋白序列进行相应的生物信息学分析、构建其植物超表达载体进行亚细胞定位和基因功能验证。本试验克隆了杧果MiCAO基因,该基因全长cDNA序列为2151 bp,开放阅读框为1608 bp,编码535个氨基酸。进化树分析表明,MiCAO蛋白与双子叶植物的开心果Pv CAO蛋白的亲缘关系最近。利用植物瞬时表达技术转化烟草,对MiCAO蛋白进行亚细胞定位显示MiCAO蛋白定位于细胞质和细胞核中;对MiCAO进行基因功能验证,结果表明转基因株系表型与野生型无明显差异,推测MiCAO基因可能不是调控叶绿素生物合成途径中的主效基因,为研究杧果叶绿素生物合成提供了一定的理论参考依据。

关键词：杧果叶绿素酸酯a加氧酶 MiCAO 基因克隆载体构建