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Ca+GA_(3)处理对减轻芦柑裂果的生理与分子机制研究

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果树学报 2024年第8期41卷 1563-1576页

作者：吴维林周秋蓉黄嘉康任华晴陈伊冉张加成杜茜张宇平王平福建农林大学园艺学院·作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 福建省永春县天马柑橘场福建永春362600

【目的】探究减轻芦柑裂果的生理与分子机制。【方法】以10年生早熟芦柑(易裂品种)为试材,果面喷施0.3 g·L^(-1)螯合钙和10 mg·L^(-1)GA_(3)为处理,以清水为对照(CK)。测定裂果率和果实外观品质,同时测定果皮ROS含量和抗氧化能力、细... 详细信息

【目的】探究减轻芦柑裂果的生理与分子机制。【方法】以10年生早熟芦柑(易裂品种)为试材,果面喷施0.3 g·L^(-1)螯合钙和10 mg·L^(-1)GA_(3)为处理,以清水为对照(CK)。测定裂果率和果实外观品质,同时测定果皮ROS含量和抗氧化能力、细胞壁代谢酶活性和结构成分含量,以及抗氧化酶和细胞壁代谢酶相关基因表达差异。【结果】Ca+GA_(3)处理有效降低了裂果率,增大了芦柑果形指数、单果质量和果顶果皮厚度;提高了芦柑果皮中抗氧化酶SOD、CAT活性,降低了H_(2)O_(2)、O_(2)^(·-)产生速率和MDA含量以及POD、PPO活性。同时,Ca+GA_(3)处理提高了芦柑果皮果胶、纤维素含量,降低木质素含量以及PME、PL、PG、CX和PAL、4CL、C4H活性;提高了果皮的延展性和韧性,减少了裂果的发生。Ca+GA_(3)处理显著提高了抗氧化酶相关基因CrSOD、CrCAT在芦柑果皮中的相对表达量,降低了CrPOD、CrPPO以及细胞壁代谢相关基因CrPME、CrPL、CrPG、CrCX、CrPAL、Cr4CL、CrC4H的相对表达量。【结论】在生理与分子水平上明确了Ca+GA_(3)处理可以通过调控果皮活性氧代谢与细胞壁代谢来降低裂果率。研究结果对生产上预防和减轻芦柑裂果具有一定理论意义和应用价值。

关键词：芦柑裂果 Ca+GA_(3)处理活性氧代谢细胞壁代谢

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野生大豆肌醇磷酸水解酶Gs5PTase8的原核表达纯化及活性鉴定

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生物工程学报 2024年

作者：陈媛范寒雨刘雨杭梁康迳林文雄贾琪福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室

多磷酸肌醇-5-磷酸酶(inositol polyphosphate 5-phosphatase， 5PTase)是肌醇信号传导途径中的关键酶，能水解肌醇磷酸(inositol phosphate， IP)或磷脂酰肌醇磷酸(phosphatidylinositol phosphates， PIP)的肌醇环5-磷酸。然而，大豆该类基因研究较少。本研究从野生大豆(Glycine sojaS. & Z.)中克隆出耐盐基因Gs5PTase8并对其底物进行探究。Gs5PTase8编码493个氨基酸。经序列比对与系统进化树分析，发现其在植物中具有保守性。利用实时荧光定量PCR对不同大豆组织分析该基因的表达，发现Gs5PTase8主要在大豆根中表达。为了探究其水解底物，利用大肠杆菌表达系统，成功诱导表达了GST-Gs5PTase8重组蛋白。使用不同浓度异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside， IPTG)，分别在16、30和37℃三个温度条件下进行诱导表达条件优化，发现重组蛋白在16℃、0.2 mmol/L IPTG过夜诱导时表达量最高。SDS-PAGE电泳检测重组蛋白的相对分子量为75 kDa，经纯化后条带单一，纯度达95%以上，二辛可酸法(bicinchoninic acid assay，BCA)检测出重组蛋白的得率为4.9 mg/L。体外底物酶活检测表明，Gs5PTase8蛋白可以水解IP3[inositol(1，4，5)trisphosphate]、IP4[inositol(1，3，4，5)tetrakisphosphate]、PI(4，5)P2[phosphatidylinositol(4，5)bisphosphate]和PI(3，4，5)P3[phosphatidylinositol(3，4，5)trisphosphate]，本研究为进一步探索Gs5PTase8参与耐盐的分子作用机制提供了科学依据。

关键词：大豆 Gs5PTase8 原核表达蛋白纯化

盐胁迫下大豆抗感品种根系微生物群落结构分析

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河南农业大学学报 2024年第1期58卷 59-68页

作者：陈昕宇张真张早立宋圆圆曾任森卢龙福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002

【目的】探究盐胁迫下大豆根系微生物群落结构变化及耐盐大豆的根系微生物群落结构特征。【方法】以2种耐盐性不同的大豆品种科丰1(盐敏感)和南农1183-2(耐盐)为试验材料,通过盆栽种植,盐胁迫(120 mmol·L^(-1)NaCl)处理,利用16S扩增子... 详细信息

【目的】探究盐胁迫下大豆根系微生物群落结构变化及耐盐大豆的根系微生物群落结构特征。【方法】以2种耐盐性不同的大豆品种科丰1(盐敏感)和南农1183-2(耐盐)为试验材料,通过盆栽种植,盐胁迫(120 mmol·L^(-1)NaCl)处理,利用16S扩增子测序技术对其根系微生物组进行高通量测序。【结果】门一级水平上2种大豆优势菌门均为变形菌门Proteobacteria,属水平上不同大豆不同条件下的优势菌属各不相同。盐胁迫条件下,盐敏感品种根系微生物优势菌属组成无较大改变,耐盐品种根系中,根系促生菌(PGPB)假单胞菌属Pseudomonas丰度所占比例明显上升。共现性网络分析表明,盐胁迫条件下变形菌门为维持根系微生物多样性做出了最大贡献。对大豆根系微生物组的功能预测表明,耐盐大豆根际微生物在脂类以及氨基酸代谢途径等方面优于盐敏感大豆。【结论】盐胁迫下2种大豆根系微生物的多样性发生改变,假单胞菌属是盐胁迫条件下耐盐大豆根系微生物的优势菌属,大豆根际的假单胞菌属或可成为盐胁迫下大豆栽培及土壤改良的可利用资源。

关键词：大豆盐胁迫根系微生物微生物多样性假单胞菌属

红米水稻抗氧化活性成分的遗传效应与环境互作

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中国水稻科学 2024年第1期38卷 25-32页

作者：程祖锌肖长春张玉婷黄昕颖史夏蕾凌波王泓超陈小玲林荔辉福建农林大学农学院/福建省特种作物育种与利用工程技术研究中心福州350002 福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 福建省(山区)作物遗传改良与创新利用重点实验室福建三明365500

【目的】剖析红米水稻总酚、总黄酮、原花青素和花色苷的遗传效应,为高营养价值红米杂交稻的培育提供参考。【方法】以8个红米恢复系为父本,6个不育系为母本,配制48个杂交组合为遗传材料,利用加性-显性遗传模型(AD模型)及统计方法,分析... 详细信息

【目的】剖析红米水稻总酚、总黄酮、原花青素和花色苷的遗传效应,为高营养价值红米杂交稻的培育提供参考。【方法】以8个红米恢复系为父本,6个不育系为母本,配制48个杂交组合为遗传材料,利用加性-显性遗传模型(AD模型)及统计方法,分析在不同环境下红米水稻抗氧化活性成分的遗传效应、杂种优势、遗传相关及其与环境互作。【结果】花色苷、原花青素、总酚和总黄酮主要受遗传主效应控制,其中原花青素、总酚和总黄酮总狭义遗传率高,以基因加性效应为主,低代选择有效;花色苷以显性效应为主,适宜中、高世代选择。这4种抗氧化活性成分的表型、遗传、加性、显性、加性×环境互作和显性×环境互作均呈正向相关,相关系数大;原花青素的基因型×环境互作效应小,稳定性好,以此为选择指标可有效提高其他3种成分,减轻工作量,提高育种效率。高温有利红米水稻杂种后代抗氧化活性成分的积累,提高群体杂种优势。此外,提高不育系抗氧化活性成分含量,有利于培育高抗氧化活性成分含量的杂交后代;恢复系18Rr174、18Rr175可有效提高后代总酚、总黄酮、原花青素含量,且受环境影响小。【结论】采用植物数量性状的加性-显性遗传模型,可有效预测亲本抗氧化活性成分的遗传效应,18Rr174、18Rr175在高抗氧化活性成分红米杂交稻的选育上具有较高应用价值。

关键词：红米水稻抗氧化成分遗传效应基因型×环境互作效应

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基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱对笔尖单瓣茉莉花不同开放阶段香气成分差异分析

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食品科学 2024年第19期45卷 94-103页

作者：张宇航谷梦雅徐梦婷林宏政洪雅萍杨文文王鹏杰叶乃兴福建农林大学园艺学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002 福州市绿色食品发展中心福建福州350026 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

为探究笔尖单瓣茉莉花和双瓣茉莉花开放阶段香气的动态变化以及二者间差异,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪对其不同开放阶段的香气成分进行分析。结果表明,苯乙醛、邻氨基苯甲酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-法尼烯、乙酸苄酯等香气... 详细信息

为探究笔尖单瓣茉莉花和双瓣茉莉花开放阶段香气的动态变化以及二者间差异,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪对其不同开放阶段的香气成分进行分析。结果表明,苯乙醛、邻氨基苯甲酸甲酯、苯甲酸甲酯、α-法尼烯、乙酸苄酯等香气成分是茉莉花的主要香气组分。笔尖单瓣茉莉花开放过程中β-苯乙酸乙酯、邻氨基苯甲酸甲酯、α-石竹烯、α-法尼烯等香气成分和双瓣茉莉花开放过程中乙酸苄酯、顺-3-己烯基苯甲酸酯、苯甲酸苄酯等香气成分含量呈先上升后下降的趋势,但上述香气成分含量在开放末期均高于开放初期。此外,本研究结果发现,苯甲醛、苯乙醛和β-苯乙酸乙酯等香气成分为笔尖单瓣茉莉花香气较为鲜灵清香的关键物质,而苯甲酸己酯、顺-3-己烯基苯甲酸酯和α-法尼烯等香气成分是赋予双瓣茉莉花浓郁花香的关键物质。本研究为笔尖单瓣茉莉在茉莉花茶生产中应用提供了依据。

关键词：笔尖单瓣茉莉双瓣茉莉香气成分差异代谢物香气活性值

三系紫色杂交水稻新组合农紫优1131的选育与应用

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杂交水稻 2024年第3期39卷 86-88页

作者：夏法刚官华忠潘明章清杞潘润森毛大梅陈志伟福建农林大学农学院/福建省作物设计育种重点实验室/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350028

农紫优1131是福建农林大学农学院用自主选育的籼型三系紫色不育系农紫A与自主育成的抗稻瘟病恢复系金恢1131配组育成的紫色杂交水稻新组合,于2021年通过福建省农作物品种审定委员会审定。

关键词：杂交水稻紫色稻黑米农紫优1131 选育

基于UPLC-MS/MS的豆瓣菜酚酸类组分分析

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天然产物研究与开发 2024年

作者：廖素凤罗进凤兰孜怡黄婷婷熊钒杨志坚许明郑金贵福建农林大学农学院海峡两岸农业技术合作中心福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室

为深入了解和挖掘豆瓣菜的功能性营养物质，本研究采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）法对18个豆瓣菜品种的酚酸类成分进行定性和定量分析。结果表明，运用HSS T3色谱柱，流动相0.1%甲酸水溶液-乙腈梯度洗脱，流速0.3 mL/min，... 详细信息

为深入了解和挖掘豆瓣菜的功能性营养物质，本研究采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）法对18个豆瓣菜品种的酚酸类成分进行定性和定量分析。结果表明，运用HSS T3色谱柱，流动相0.1%甲酸水溶液-乙腈梯度洗脱，流速0.3 mL/min，柱温30 ℃，选择电喷雾离子源在负离子模式下扫描，共鉴定出豆瓣菜的17种酚酸类物质，各化合物分离效果好，标准曲线在检测范围内具有良好的线性（R ≥ 0.999 2），检出限在0.8401～4.040 μg/mL，定量限在2.001～20.50 μg/mL，平均加样回收率在94.63%～102.4%，相对标准偏差≤4.4%（n = 6）。该方法测定的18份豆瓣菜中17种酚酸均可定量，不同品种豆瓣菜的总酚酸含量以及同一品种的各酚酸含量均存在明显差异，总酚酸含量范围为106.0～230.0 mg/g DW，其中羟基苯甲酸、鞣花酸、绿原酸和3，5二羟基苯甲酸是主要的酚酸类物质。综上所述，基于UPLC-MS/MS方法可快速精准分析豆瓣菜中酚酸类化合物的组成和分布，为后续富含酚酸的豆瓣菜优异种质资源的挖掘建立了技术平台，有助于加快豆瓣菜品种改良。

关键词：豆瓣菜酚酸超高效液相色谱串联质谱

L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液对抗二氯喹啉酸孔雀稗生长、生理和乙烯信号途径相关基因表达的影响

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农药学学报 2024年第1期26卷 123-131页

作者：汪鹏周浪赵义林熠斌姚明王向磊宋圆圆福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 福建农林大学作物生物技术福建省高校重点实验室福州350002 福建农林大学闽台作物生物育种农业农村部重点实验室福州350002 山东京卫制药有限公司山东泰安271000

除草剂二氯喹啉酸长期使用已导致部分稗草出现高水平抗药性,氨基酸在植物代谢中发挥着重要作用。本研究以抗二氯喹啉酸的孔雀稗Echinochloa crus-pavonis为试材,研究了在500μmol/L二氯喹啉酸胁迫下,外源添加200、400、600和800μmol/L... 详细信息

除草剂二氯喹啉酸长期使用已导致部分稗草出现高水平抗药性,氨基酸在植物代谢中发挥着重要作用。本研究以抗二氯喹啉酸的孔雀稗Echinochloa crus-pavonis为试材,研究了在500μmol/L二氯喹啉酸胁迫下,外源添加200、400、600和800μmol/L系列浓度的L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸的等摩尔浓度混合液处理,对抗性型孔雀稗生长、抗氧化酶和解毒酶活性以及乙烯生物合成及氰化物解毒相关基因表达的影响。结果表明:在没有除草剂胁迫时,上述氨基酸混合液处理对抗性孔雀稗生长无显著影响,对其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性也没有影响,仅600和800μmol/L氨基酸混合液处理可显著抑制多酚氧化酶(PPO)活性;而在500μmol/L的二氯喹啉酸胁迫下,氨基酸混合液预处理对抗性稗草的生长存在低浓度促进高浓度抑制现象,同时,随着氨基酸混合液浓度升高,稗草抗氧化酶(SOD、CAT、PPO)及解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性整体表现为逐渐降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则逐渐升高。此外,外源添加L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液处理显著激活了乙烯信号途径,乙烯信号途径1-氨基环丙烷基-1-羧酸(ACC)合成酶基因、ACC氧化酶基因以及与氰化物解毒相关的β-氰丙氨酸合成酶基因EC_CAS均随着氨基酸混合液浓度的升高而上调表达,其中600和800μmol/L混合液预处理强烈诱导了所有5个测试基因的表达水平。本研究发现,外源施加L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液可通过影响植物乙烯信号途径而调控稗草对除草剂二氯喹啉酸的抗性,对降低稻田中除草剂的施用量以及减缓稗草对二氯喹啉酸抗性的产生和发展均有重要意义。

关键词：孔雀稗除草剂抗性二氯喹啉酸氨基酸酶活性乙烯信号途径

种子功能性状在道路边坡植物群落形成过程中的作用

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林业科学 2024年第3期60卷 141-149页

作者：秦坤蓉秦华林立王海洋西南大学园艺园林学院南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715 福建农林大学风景园林与艺术学院福州350002

道路边坡是一种受人为活动持续干扰的人造生境。因受种子可用性和苛刻立地环境的双重限制,道路边坡植被恢复一直是困扰林业管理者的难题。尽管现有边坡恢复工程技术已相对成熟,但恢复的植物群落通常缺乏自然性和可持续性,其重要原因之... 详细信息

道路边坡是一种受人为活动持续干扰的人造生境。因受种子可用性和苛刻立地环境的双重限制,道路边坡植被恢复一直是困扰林业管理者的难题。尽管现有边坡恢复工程技术已相对成熟,但恢复的植物群落通常缺乏自然性和可持续性,其重要原因之一在于既有恢复技术通常忽略群落的形成规律及植物性状在群落构建过程中的潜在作用。植物功能性状分析已成为理解植物群落生态学过程和模式的基本工具,但种子功能性状的重要性在很大程度上仍被忽视,尤其是与种子扩散、沉淀、萌发等群落形成过程密切相关的性状。基于此,为更好理解种子功能性状在边坡植物群落形成过程中的作用,本研究立足于道路边坡生物和非生物环境特征及其生态限制,对既有相关研究进行总结,剖析自然条件下影响植物在道路边坡定植的关键因素,并从种子功能性状角度概述植物种子在扩散、沉淀和萌发等早期群落建立过程中适应边坡环境的生态对策,同时阐述种子功能性状在群落恢复预测以及恢复植物筛选等方面的潜力。总体而言,与种子扩散、沉淀和萌发能力相关的种子性状对植物在道路边坡上成功定植至关重要。演替早期,种源短缺和苛刻非生物环境是影响边坡植物群落建立的主要因素。适应边坡环境的植物,通常在种子扩散、沉淀和萌发等方面有特殊的生态策略,以适应道路边坡强地表径流冲刷、干旱、贫瘠的环境。对相关成果进行总结有利于更好从种子性状角度了解道路边坡早期植物群落的形成过程和规律及种子性状在该过程中的作用和潜力,为生态敏感区内道路边坡植被恢复研究与实践提供理论支撑。

关键词：植物性状群落构建环境过滤早期植物群落植被恢复