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基于Ypt1靶标的非洲菊隐地疫霉TaqMan探针实时荧光定量PCR检测

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微生物学通报 2024年

作者：王丽花孙爱青张艺萍许凤杨秀梅云南省农业科学院花卉研究所云南省花卉育种重点实验室国家观赏园艺工程技术研究中心云南大学资源植物研究院.农学院

【背景】隐地疫霉(Phytophthora cryptogea P.)是一种可危害多种植物且危害症状较为严重的检疫性病原卵菌，在世界范围内危害严重。【目的】建立一种特异性强、灵敏度高且能定量分析P. cryptogea携带情况的高效检测方法。【方法】根据... 详细信息

【背景】隐地疫霉(Phytophthora cryptogea P.)是一种可危害多种植物且危害症状较为严重的检疫性病原卵菌，在世界范围内危害严重。【目的】建立一种特异性强、灵敏度高且能定量分析P. cryptogea携带情况的高效检测方法。【方法】根据隐地疫霉Ypt1基因的保守序列设计并筛选实时荧光定量PCR的特异性引物和探针，在优化引物浓度、探针浓度和退火温度的基础上获得最优反应体系和条件，利用最优反应条件构建标准曲线及检测体系，并对构建的检测体系特异性、灵敏性和重复性进行验证。【结果】综合考虑Cq值、最终荧光信号值(relative fluorescence units， RFU)和经济角度，优化后的隐地疫霉荧光定量PCR最佳退火温度为60 ℃、上下游引物浓度为20 μmol/L、探针浓度为10 μmol/L；所建立的标准曲线线性方程y=-3.323x+40.767相关系数(R2)为0.998，扩增效率(E)为99.9%，相关性好、扩增效率高；对其他8种常见卵菌及真菌均无扩增曲线，表明所设计的引物探针组合特异性强；灵敏度检测结果显示最低检出限为1 copy，最低稳定检出限为10 copies，相较于常规PCR技术灵敏度提高了10-100倍；同浓度批组内和批组间重复性试验Cq值标准差为0.04-0.13，变异系数(coefficient of variation， CV)为0.20%-0.58%，重复性及稳定性好，可靠性高。【结论】本研究基于Ypt1靶标建立了非洲菊隐地疫霉TaqMan实时荧光定量PCR检测技术体系，可高效特异地鉴别出疫霉属中广泛侵染非洲菊的隐地疫霉病菌，对于口岸通关和田间隐地疫霉的快速高效检测，尤其是原原种、原种等核心材料的痕量病原菌的检测鉴定和病害早期精准诊断及有效防控意义重大，应用前景广阔。

关键词：非洲菊隐地疫霉 Ypt1基因实时荧光定量PCR TaqMan探针

广东省不同稻区稻瘟病菌生理小种鉴定及无毒基因分析

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植物保护学报 2024年第3期 645-653页

作者：汪文娟陈凯玲杨健源封金奇朱小源苏菁广东省农业科学院植物保护研究所广东省植物保护新技术重点实验室

为明确广东省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生理小种与无毒基因的类型与分布，利用7个中国鉴别品种、11个抗稻瘟病单基因系及3个广东省优质抗源稻种三黄占2号、青六矮和珍桂矮，采用苗期喷雾接种方法对2018—2019年分别从广东省... 详细信息

为明确广东省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生理小种与无毒基因的类型与分布，利用7个中国鉴别品种、11个抗稻瘟病单基因系及3个广东省优质抗源稻种三黄占2号、青六矮和珍桂矮，采用苗期喷雾接种方法对2018—2019年分别从广东省不同稻区感染稻瘟病的不同栽培稻品种上分离获得的368株稻瘟病菌单孢菌株进行生理小种鉴定与无毒基因分析。结果显示，利用中国鉴别品种共鉴定出6群30个生理小种，其中优势种群为ZB和ZC，出现频率分别为44.29%和43.48%，优势生理小种为ZB13和ZC13，出现频率分别为26.90%和29.35%。利用11个水稻抗稻瘟病单基因系鉴定出测试菌株对含有Pi9、Pi1、Pik-h和Pi50这4个水稻抗稻瘟病单基因系的无毒性频率均大于80.00%；来自粤北、粤西和珠三角3个稻区的稻瘟病菌对抗源稻种三黄占2号的毒性频率低于11.76%，对珍桂矮的毒性频率大于69.41%。表明2018—2019年广东省稻瘟病菌群体生理小种结构复杂，多样性丰富，在粤北、粤西和珠三角稻区可利用的抗性基因一致，可推广使用含抗性基因Pi9、Pi50、Pik-h和Pi1的水稻品种；三黄占2号抗性好，抗谱较宽，可作为广东省抗稻瘟病种质资源加以利用。

关键词：水稻稻瘟病菌生理小种优势小种无毒基因型

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珠葱组培脱毒技术研究

园艺学报 2024年第6期51卷 1426-1434页

作者：张春雨王晨刘建青战笑蕾李小宇王永志吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)植物保护研究所吉林公主岭136100

以珠葱(Allium cepa var.aggregatum)鳞茎茎尖为外植体,以直接诱导丛生芽和愈伤组织诱导分化两种方式获得组培苗,对消毒处理方式、培养基植物生长调节剂配比、茎尖剥离大小等条件进行优化,采用ELISA检测方法对葱潜隐病毒(SLV)和洋葱黄... 详细信息

以珠葱(Allium cepa var.aggregatum)鳞茎茎尖为外植体,以直接诱导丛生芽和愈伤组织诱导分化两种方式获得组培苗,对消毒处理方式、培养基植物生长调节剂配比、茎尖剥离大小等条件进行优化,采用ELISA检测方法对葱潜隐病毒(SLV)和洋葱黄矮病毒(OYDV)复合侵染的鳞茎组培苗的脱毒效果进行检测。结果表明:珠葱茎尖外植体采用75%乙醇浸泡30 s后用2%次氯酸钠溶液浸泡15 min消毒效果最佳,污染率为6.7%,成活率93.3%;确定最佳茎尖分生组织诱导培养基为MS+0.5 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-16-BA,诱芽率达85.6%,平均分化芽数3.3个;最佳愈伤组织培养基为MS+0.4 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-12,4-D,愈伤率为71.7%;最佳生芽培养基为MS+0.4 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-16-BA,生芽率达82.2%,平均分化苗数9.23个;在不加外源植物生长调节剂的1/2MS培养基中即可满足生根需求,生根率达100%;通过剥离0.3~0.4 mm的茎尖促愈伤获得珠葱脱毒种苗,利用ELISA检测组培苗中,脱毒率可达92%;对已完成脱毒且生长健壮的组培苗进行移栽,成活率为90%。

关键词：珠葱茎尖诱导愈伤分化脱毒种苗

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云南省滇重楼灰斑病病原鉴定

植物病理学报 2024年

作者：廖永琴王楠矣小鹏施竹凤申云鑫莫艳芳杨童雨何永宏杨佩文云南省农业科学院农业环境资源研究所云南农业大学植物保护学院

滇重楼[Paris polyphylla var. yunnanensis (Franch) Hand.-Mazz]，别名独角莲，为百合目(Liliflorae)延龄草科(Trilliaceae Lindl)重楼属(Paris L.)多叶重楼(Paris polyphylla Smith)变种，多年生浅根草本植物[1-2]，在我国是一种重要的中药材植物，现代药理学研究发现滇重楼具有抗肿瘤、止血和抑菌等作用[3]，《中国药典》中也记录滇重楼具有凉肝定惊、清热解毒和消肿止痛的作用[4]。作为一种重要的经济作物其药用价值也在不断提升，滇重楼的总种植面积在不断的扩大已经超过7 200公顷~([5]_，但是由于管理和种植技术的缺陷，自然气候条件等因素的影响导致滇重楼病害大面积发生，因此保证其产业的健康发展具有重要意义。

关键词：

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植物转化酶家族基因鉴定及序列进化分析

分子植物育种 2024年第2期22卷 421-432页

作者：白蓓蓓林义开陈黎明王锋肖楚妍杨春王丁符书贤林尤珍海南省农业科学院南繁育种研究中心海口571100 海南省农业科学院三亚研究院三亚572000 四川大学化学工程学院成都610065 海南省农业科学院海口571100

转化酶CWIN(Cell wall invertase)、VIN(Vacuolar invertase)和CIN(Cytoplasmic invertases)是蔗糖代谢途径中蔗糖转化成葡萄糖和果糖的关键酶,直接参与了植物蔗糖代谢的生物合成。为了系统梳理转化酶相关基因在植物基因组中的状况,实... 详细信息

转化酶CWIN(Cell wall invertase)、VIN(Vacuolar invertase)和CIN(Cytoplasmic invertases)是蔗糖代谢途径中蔗糖转化成葡萄糖和果糖的关键酶,直接参与了植物蔗糖代谢的生物合成。为了系统梳理转化酶相关基因在植物基因组中的状况,实验室对其基因进行了全面的鉴定和进化分析,并重点考察植物在拟南芥和番茄中的表达。首先,实验室针对CWIN、VIN和CIN的基因序列,鉴定得到其保守结构域,在此基础上对相关基因进行了全面鉴定,从而构建了其进化树;其次,将拟南芥(Arabidopsis thaliana)和番茄(Solanum lycopersicum)CDS序列比对到各探针,从而从数据库中提取组织中的表达数据;最后,通过结构域鉴定、进化树和表达量的分析,得出CWIN、VIN和CIN在植物中的生物合成的机理。本研究为转化酶相关基因提供了基因信息,为植物中蔗糖代谢生物合成途径的作用机理及对蔗糖代谢影响相关基因进化机制的研究提供帮助。

关键词：转化酶基因鉴定进化表达量

不同着色火龙果成熟过程中花青素代谢途径相关酶活分析

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分子植物育种 2024年

作者：白蓓蓓郑燕萍陈黎明肖楚妍王锋王丁陈华蕊林尤珍庄光辉海南省农业科学院南繁育种研究中心海南省农业科学院粮食作物研究所海南省农作物遗传育种重点实验室中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南省农业科学院三亚研究院

为深入了解花青素代谢机制，本研究针对4个不同着色火龙果品种‘白玉龙’、‘大红2号’、‘青玉龙’和‘燕窝果’分析花青素含量、相关合成酶活性及相关性分析。通过酶标仪测定果皮和果肉的青熟期、转色期、完熟期3个时期的花青素含量... 详细信息

为深入了解花青素代谢机制，本研究针对4个不同着色火龙果品种‘白玉龙’、‘大红2号’、‘青玉龙’和‘燕窝果’分析花青素含量、相关合成酶活性及相关性分析。通过酶标仪测定果皮和果肉的青熟期、转色期、完熟期3个时期的花青素含量及主要酶活性变化。结果显示：‘白玉龙’和‘大红2号’红色果皮和果肉中均富含较多的花青素，其果肉高于果皮。‘燕窝果’青熟期果皮和果肉均富含较多的花青素，其果肉高于果皮，而其他时期果皮均高于果肉。‘青玉龙’成熟期花青素含量果皮高于果肉，而其他时期果肉均高于果皮。4个品种3个时期的CHI活性较高，其‘燕窝果’果肉约252.05 U/g，‘大红2号’果皮约166.53U/g；PAL次之，‘燕窝果’果肉和果皮分别约37.24和16.01 U/g；4CL活性差异较小；‘白玉龙’果皮和果肉青熟期C4H活性较高；‘大红2号’果肉在三个时期的DFR活性较高；‘燕窝果’果皮和果肉三个时期UFGT酶活性较高，‘青玉龙’青熟期酶活性较低。‘燕窝果’果皮和果肉花青素含量与ANR和4CL活性呈极显著的线性正相关；在果皮花青素含量中，‘青玉龙’和‘燕窝果’与PAL活性呈极显著的线性正相关；‘燕窝果’与CHI和UFGT活性呈极显著的线性正相关；‘大红2号’与CHI和UFGT活性呈显著的线性正相关；在果肉花青素含量中，‘大红2号’和‘青玉龙’与C4H活性呈极显著的线性正相关，‘青玉龙’与UFGT活性呈极显著的线性正相关，‘大红2号’与PAL活性呈极显著的线性正相关，与4CL活性呈显著的线性正相关，‘白玉龙’花青素含量与PAL、DFR、ANR 活性呈显著的线性正相关。本研究拟通过对不同着色火龙果品种的花青素含量与相关合成酶活性相关分析，解析花青素影响不同着色品种形成的差异性及控制花青素形成的关键酶，这将为全面了解花青素形成的分子机制迈出重要一步，并为未来针对品质性状的火龙果分子育种提供理论依据。

关键词：火龙果花青素含量相关酶活性相关性分析

辽藁本种质创新、栽培繁育及分子生物学研究进展

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辽宁农业科学 2024年第1期 68-72页

作者：樊勇李旭录亿隆于春雷杨正书孙文松辽宁省经济作物研究所/辽宁省农业科学院药用植物研究所辽宁辽阳111000

辽藁本作为我国大宗药材,随着市场需求量的增加,种植面积也在逐年扩大,但是辽藁本栽培种较少、栽培技术落后,分子生物学等方面研究不够深入,严重制约了相关产业的发展。文章综述了辽藁本在种质创新、栽培技术研究、种苗繁育、药用成分... 详细信息

辽藁本作为我国大宗药材,随着市场需求量的增加,种植面积也在逐年扩大,但是辽藁本栽培种较少、栽培技术落后,分子生物学等方面研究不够深入,严重制约了相关产业的发展。文章综述了辽藁本在种质创新、栽培技术研究、种苗繁育、药用成分分析、分子生物学及微生物组学等方面的研究进展,展望了辽藁本未来研究应关注的方向,为辽藁本的进一步深入研究和产业发展提供科学依据。

关键词：辽藁本种质创新栽培繁育药用成分分子生物学

不同树种对附生铁皮石斛营养成分及硒含量的影响

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广西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：周美魏福晓廖秀胡恩明罗鸣潘卫东王道平贵州省天然产物研究中心贵州省农业科学院贵州省农作物品种资源研究所贵州医科大学省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室

为探究不同附生树种栽培对铁皮石斛营养成分及硒含量的影响，以安龙县青冈、板栗、枫香、木荷、杨梅、合欢、冬瓜和盐秋共8个树种附生铁皮石斛及相应树皮为研究对象，测定石斛中4种营养成分及硒元素、树皮中11种矿物质元素，并进行相关... 详细信息

为探究不同附生树种栽培对铁皮石斛营养成分及硒含量的影响，以安龙县青冈、板栗、枫香、木荷、杨梅、合欢、冬瓜和盐秋共8个树种附生铁皮石斛及相应树皮为研究对象，测定石斛中4种营养成分及硒元素、树皮中11种矿物质元素，并进行相关性分析。采用SPSS软件对石斛药材中4种营养成分及硒元素进行主成分分析，以反映不同附生树种铁皮石斛药材品质的差异性。结果表明，树皮不同矿质元素对石斛营养成分影响差异较大，8个树种附生铁皮石斛硒元素含量为20.3～49.7 μg/kg；浸出物含量为7.2%～11.5%；多糖含量为23.7%～36.8%；总黄酮含量为23.6～49.9 mg/g；游离氨基酸含量为0.3～6.8 mg/g。主成分分析结果显示，对铁皮石斛药材品质影响较大的3个主要成分分别为硒元素、多糖和氨基酸。综合评分显示8个石斛药材品质优劣顺序为木荷、板栗、合欢、枫香、杨梅、盐秋、冬瓜、青冈树附生。研究结果可为铁皮石斛的品质评价及其附生树种选择提供科学依据。

关键词：铁皮石斛附生树种营养成分硒矿物质元素

花青素对植物反射特性的影响及遥感估算:叶片尺度

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 275-282页

作者：梁守真隋学艳王猛王菲韩冬锐王国良李洪忠马万栋山东省农业科学院农业信息与经济研究所山东济南250100 中国科学院深圳先进技术研究院先进计算与数字工程研究所广东深圳518055 生态环境部卫星环境应用中心生态保护红线监管中心北京100029

花青素是植物三大色素之一,与植物的生长发育、生长状态以及生长环境状况密切相关,花青素动态变化对生态环境的监测和预警具有重要意义。对叶片光学特性与色素关系的深入理解是估算色素浓度的前提,然而花青素对叶片光学属性的影响并未... 详细信息

花青素是植物三大色素之一,与植物的生长发育、生长状态以及生长环境状况密切相关,花青素动态变化对生态环境的监测和预警具有重要意义。对叶片光学特性与色素关系的深入理解是估算色素浓度的前提,然而花青素对叶片光学属性的影响并未能得到系统地分析,极大地限制了植物花青素的反演和监测。该研究从机理出发,采用包含花青素参数的新一代植物叶片辐射传输模型PROSPECT-D,结合改进的Sobol’算法,获取输入参数协同变化条件下叶片的光学表现,计算模型参数的全局敏感性指数,全面分析花青素对叶片光学属性的影响,探索花青素的光学敏感波谱区间,在此基础上,以地面实测的叶片波谱和色素数据为样本,发展并探讨叶片尺度花青素的遥感反演方法。结果表明,Sobol’全局敏感性分析结果受样本量变化的影响,总敏感性指数在样本数为3 000时达到稳定;花青素主要影响400~689 nm波谱范围的叶片反射特性,叶片对光子的反射能力随花青素含量的增加而降低;叶绿素、类胡萝卜素与花青素对叶片的反射存在协同作用,在467~589 nm波谱区间,花青素对叶片反射的贡献高于其他参数,花青素总敏感性指数在509 nm处最高(86.64%);基于叶绿素、类胡萝卜素对叶片反射能力的贡献程度,花青素的波谱敏感区间可分为三个部分:467~505 nm(花青素、叶绿素、类胡萝卜素共同影响区)、 506~541 nm(花青素、类胡萝卜素影响区)、 542~589 nm(花青素、叶绿素影响区);叶片花青素含量与敏感区间的高光谱窄波段、波谱指数之间存在显著的线性关系。在所有的窄波段中,样本花青素含量与560 nm的叶片反射率的相关性最好,相关系数为0.948,但由于花青素与叶绿素、类胡萝卜素光谱吸收波段重叠,考虑其他色素干扰的波谱指数ARI、 mARI(Sentinel-2波段参考)与花青素表现出了好的相关性(相关系数分别为0.953 2, 0.953 6),但由于波段设置的差异,不同卫星的波谱指数表现并不一致。该研究可为未来更大范围的花青素遥感估算奠定重要的理论基础。

关键词：花青素敏感性分析辐射传输模型遥感