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冬枣ZjRWD40基因家族的鉴定及表达特性分析

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分子植物育种 2024年

作者：王惠冉王嘉琪周军任玉锋王翠平徐文娣张琨乔帅北方民族大学生物科学与工程学院宁夏经济林遗传改良创新团队

DNA甲基化在植物果实发育过程中发挥重要作用，RWD40通过调节DNA甲基化水平影响下游基因表达和调控果实发育，为探究RWD40家族基因在冬枣(Ziziphus jujuba cv. Dongzao)果实发育过程中的作用，本研究从冬枣全基因组中筛选鉴定冬枣的RWD4... 详细信息

DNA甲基化在植物果实发育过程中发挥重要作用，RWD40通过调节DNA甲基化水平影响下游基因表达和调控果实发育，为探究RWD40家族基因在冬枣(Ziziphus jujuba cv. Dongzao)果实发育过程中的作用，本研究从冬枣全基因组中筛选鉴定冬枣的RWD40家族基因并进行生物信息学，利用荧光定量PCR分析组织表达特性。结果表明，共鉴定得到9条RWD40基因，分别命名为ZjRWD40-1～9，9条基因定位在1、2和6号染色体上，大多为细胞质蛋白中。启动子上含有光反应、昼夜节律响应等147个顺式元件，推出与TPR、NUA等多个蛋白互作。9条ZjRWD40基因均具有组织表达特异性，在幼叶中表达量较高，在果实发育过程中，ZjRWD40-1、5、7、8和9在全红期的相对表达量一致上调。本研究鉴定了9条RWD40基因，家族成员可能在进化上存在复制串联，进化关系越近，表达模式越相似，其中5个基因对冬枣果实全红期转化有重要作用。本研究为揭示RWD40基因通过甲基化调控冬枣果实发育提供一定的参考。

关键词：冬枣 RWD40基因家族生物信息学分析表达特性分析

基于电学参数的贺兰山东麓赤霞珠葡萄酒子产区判别

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农业机械学报 2024年第3期55卷 375-382页

作者：马海军朱娟娟周乃帅安雅静侯丽君北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 宁夏葡萄与葡萄酒技术创新中心银川750021 北方民族大学宁夏经济林遗传改良创新团队银川750021

本研究以宁夏贺兰山东麓5个子产区(银川、青铜峡、红寺堡、石嘴山和农垦产区)自然发酵的赤霞珠干红葡萄酒为研究对象,测定其基本理化指标和电学特性,分析不同产区葡萄酒间电学特性的差异,筛选出区分不同产区葡萄酒的特征频率和有效电学... 详细信息

本研究以宁夏贺兰山东麓5个子产区(银川、青铜峡、红寺堡、石嘴山和农垦产区)自然发酵的赤霞珠干红葡萄酒为研究对象,测定其基本理化指标和电学特性,分析不同产区葡萄酒间电学特性的差异,筛选出区分不同产区葡萄酒的特征频率和有效电学参数,初步探索基于电学特性识别宁夏贺兰山东麓不同子产区葡萄酒的能力,以期为简捷快速有效识别产区葡萄酒提供新方法。结果表明,宁夏贺兰山东麓5个子产区的葡萄酒理化指标间存在显著性差异,农垦产区的葡萄酒可滴定酸含量最高,而还原糖含量最低;银川产区的葡萄酒挥发酸含量最低,石嘴山产区的葡萄酒酒精度最高。通过相关性分析、方差分析和多重比较,筛选出电压2 V下,区分不同产区葡萄酒的电学特性特征频率为0.1 kHz,有效电学参数为Z、L_(p)、X、C_(p)和Q。主成分分析和判别分析均显示,利用葡萄酒电学参数能够明显区分贺兰山东麓5个子产区,采用Fisher-判别分析建立的预测模型,其回代检测和交叉验证正确率均为100%。因此,利用葡萄酒电学特性识别产区具有可行性。

关键词：葡萄酒产区判别赤霞珠自然发酵葡萄酒电学特性主成分分析判别分析

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黑果枸杞不同发育时期果实花色苷合成的转录组分析

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生物技术通报 2024年第8期40卷 106-117页

作者：聂祝欣郭瑾乔子洋李微薇张学燕刘春阳王静北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 北方民族大学经济林遗传改良创新团队银川750021

【目的】探究黑果枸杞果实发育过程中花色苷合成的分子机制,对深入理解黑果枸杞花色苷合成调控网络具有重要意义。【方法】选取青果期、转色初期、转色后期、成熟期和完全成熟期的黑果枸杞果实进行转录组测序,挖掘与黑果枸杞果实花色苷... 详细信息

【目的】探究黑果枸杞果实发育过程中花色苷合成的分子机制,对深入理解黑果枸杞花色苷合成调控网络具有重要意义。【方法】选取青果期、转色初期、转色后期、成熟期和完全成熟期的黑果枸杞果实进行转录组测序,挖掘与黑果枸杞果实花色苷合成相关的候选基因。【结果】随黑果枸杞果实发育,花色苷含量逐渐升高,成熟期及完全成熟期果实中的花色苷含量显著高于青果期、转色初期及转色后期。5个发育时期共筛选出13540个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),以青果期为对照,随果实发育,各阶段DEGs数量逐渐增多。GO分析发现,DEGs共同富集的子集有苯丙烷代谢过程、多糖分解代谢过程、苯丙烷生物合成过程、类黄酮生物合成过程、细胞壁大分子代谢过程、膜锚定成分和营养库活性通路。KEGG分析表明,DEGs显著富集于类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、二苯乙烯类、二芳基庚烷类和姜辣素生物合成及角质和木栓质和蜡质的生物合成通路。分析DEGs表达量与花色苷含量相关性,筛选出参与黑果枸杞果实发育过程花色苷合成的候选基因36个,主要包括10个花色苷合成通路结构基因,4个转录因子,9个ABA、8个GA及5个JA信号转导通路基因。RT-qPCR验证其中10个基因的表达趋势,与转录组数据一致。【结论】黑果枸杞果实发育过程中,花色苷合成途径的结构基因、转录因子及ABA、GA和JA信号转导通路中基因的表达调控果实着色。

关键词：黑果枸杞果实转录组差异表达基因植物激素花色苷生物合成调控

银川市黄河滩区土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源解析

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环境科学 2024年第5期45卷 2971-2982页

作者：于路加马海军王翠平北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 宁夏葡萄与葡萄酒技术创新中心银川750021 北方民族大学经济林遗传改良创新团队银川750021 林木资源高效生产全国重点实验室银川750004

为了解银川市黄河滩区土壤重金属污染现状及来源,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了银川市黄河滩区共92个采样点土壤样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、As和Mn这8种重金属的含量,采用富集因子、地累积指数法与潜在生态风险指数法... 详细信息

为了解银川市黄河滩区土壤重金属污染现状及来源,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了银川市黄河滩区共92个采样点土壤样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、As和Mn这8种重金属的含量,采用富集因子、地累积指数法与潜在生态风险指数法对重金属污染特征进行分析和评价,并结合相关性分析、绝对主成分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR)、正定矩阵因子分解(PMF)模型和地统计学对土壤重金属进行来源解析.结果表明,Cu和Pb含量平均值低于银川市土壤背景值,Zn、Cr、Ni、Cd、As和Mn含量平均值分别是背景值的1.28、1.06、1.08、1.79、1.11和1.19倍,所测8种重金属元素含量平均值均低于农用地土壤污染风险筛选值;不同用地类型之间重金属含量平均值表现为:荒地>退耕地>林地>耕地;研究区Zn和Cd呈轻微富集,其余6种元素无富集;Cd属于中度潜在生态风险水平,其余重金属处于轻度水平;联合受体模型表明交通和农业等人为活动来源对Zn和Cd的贡献较大,其余重金属受土壤母质等自然源影响较大.研究结果可为银川市黄河生态保护与可持续发展提供科学依据.

关键词：黄河滩区重金属污染评价来源解析绝对因子得分-多元线性回归分析(APCS-MLR) 正定矩阵因子分解(PMF)

枸杞cDNA三框表达文库构建及LbMLO2上游调控因子筛选

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分子植物育种 2024年

作者：王惠冉戴国礼段淋渊周军任玉锋思彬彬张欣张琨徐文娣北方民族大学生物科学与工程学院宁夏经济林遗传改良创新团队宁夏农林科学院枸杞科学研究所

枸杞是重要的药食同源植物，然而枸杞白粉病是严重限制枸杞产量和质量的病害之一，传统的物理化学防治方法不仅易产生抗药性，且农药残留严重，因此利用生物防治的方法培育抗性品种成为解决病害问题的有效方法。本研究为了明确LbMLO2基... 详细信息

枸杞是重要的药食同源植物，然而枸杞白粉病是严重限制枸杞产量和质量的病害之一，传统的物理化学防治方法不仅易产生抗药性，且农药残留严重，因此利用生物防治的方法培育抗性品种成为解决病害问题的有效方法。本研究为了明确LbMLO2基因在枸杞白粉病中的分子作用机制，以枸杞叶片为材料，利用SMART技术和酵母单杂交方法，构建枸杞cDNA三框表达文库，筛选与白粉病相关的LbMLO2基因上游调控因子，为揭示枸杞抗白粉病分子机制奠定基础。结果显示：cDNA三框表达文库滴度为4×109CFU· mL-1，重组率为100%。从LbMLO2启动子区筛选两个与防御反应相关的顺式作用元件TC-rich repeats和CGTCA-motif，分别构建诱饵载体Bait1和Bait2，Bait2菌株具有自激活现象无法进行酵母单杂交筛选互作蛋白，Bait1诱饵载体初步筛选到24条基因序列，其中4条参与植物防御应激反应（钙调素类蛋白CML45，锌转运蛋白ZTP29，锌指蛋白LSD1， MYB），推测它们通过与TC-rich repeats元件互作调控LbMLO2基因的表达，进而调控枸杞叶片对于白粉病的响应。本研究为揭示枸杞白粉病的分子网络调控机制提供一定的参考。

关键词：枸杞 MLO 白粉病酵母单杂交

60份不同种质宁夏枸杞干果品质及矿物质元素综合评价分析

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食品工业科技 2024年第9期45卷 225-234页

作者：黎美霞陶蕾王晓洁何昕孺米佳戴国礼张波徐文娣宁夏农林科学院枸杞科学研究所国家枸杞工程技术研究中心宁夏银川750002 北方民族大学生物科学与工程学院宁夏银川750021 北方民族大学经济林遗传改良创新团队宁夏银川750021

基于宁夏枸杞干果品质及矿物质元素含量差异与相关性研究,建立综合评价体系筛选优良种质,为枸杞品质育种提供理论基础。以60份种质的干果为材料,测定16项品质及矿物质元素指标含量,采用变异系数、相关性分析和因子分析筛选核心评价指标... 详细信息

基于宁夏枸杞干果品质及矿物质元素含量差异与相关性研究,建立综合评价体系筛选优良种质,为枸杞品质育种提供理论基础。以60份种质的干果为材料,测定16项品质及矿物质元素指标含量,采用变异系数、相关性分析和因子分析筛选核心评价指标,利用层次分析、灰色关联分析和聚类分析构建枸杞干果品质综合评价体系。结果表明,不同种质营养成分、常量元素和微量元素含量存在显著性差异,总糖含量、甜菜碱含量与Zn含量,多糖含量与Fe含量,类胡萝卜素含量与Mg、Se含量,黄酮含量与B、Zn和Ca含量,脂肪含量与Se、Mg含量呈极显著正相关(P<0.01);总糖含量与类胡萝卜素含量,蛋白质含量与Zn含量呈极显著负相关(P<0.01);因子分析筛选出9项核心指标,前8个因子累积贡献率为85.591%;层次分析将这9项核心指标分成营养因子、常量元素因子和微量元素因子三类,核心指标综合权重分别为多糖(0.138)、类胡萝卜素(0.269)、黄酮(0.373)、脂肪(0.220)、Ca(0.474)、Mg(0.606)、Fe(0.394)、B(0.123)、Se(0.403);欧氏距离为8.63时将60份种质分为五大类,因子分析法和灰色关联分析法皆筛选出‘宁农杞3号’、‘宁农杞9号’、‘14-06-11-12’、‘14-02-03-21’和‘14-04-03-13’为优良种质。宁夏枸杞种质干果品质及矿物质元素综合评价分析,初步揭示了干果品质与常/微量元素含量间的关系,筛选出了5种优良种质。

关键词：宁夏枸杞干果品质矿物质元素核心种质综合评价

黑果枸杞茎叶响应NaCl胁迫合成花色苷的转录组学分析

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生物技术通报 2022年第10期38卷 173-183页

作者：郭嫒姜牧炎哈力马提·巴合太力刘煜媛王静北方民族大学生物科学与工程学院国家民委黄河流域农牧交错区生态保护重点实验室银川750021 北方民族大学经济林遗传改良创新团队银川750021

为深入理解黑果枸杞响应盐胁迫合成花色苷的过程,用300 mmol/L NaCl胁迫黑果幼苗,3 d后,收集茎叶,采用液相色谱-串联质谱联用(LC-MS/MS)及转录组测序技术,分别测定其花色苷含量及转录组。通过对花色苷种类、含量及差异表达基因的GO和KEG... 详细信息

为深入理解黑果枸杞响应盐胁迫合成花色苷的过程,用300 mmol/L NaCl胁迫黑果幼苗,3 d后,收集茎叶,采用液相色谱-串联质谱联用(LC-MS/MS)及转录组测序技术,分别测定其花色苷含量及转录组。通过对花色苷种类、含量及差异表达基因的GO和KEGG分析,挖掘黑果枸杞茎叶响应NaCl胁迫合成花色苷的基因,利用RT-qPCR的方法验证转录组测序结果。结果表明,NaCl处理后,黑果枸杞茎叶中飞燕草素-3-O-芸香糖苷含量升高倍数最高(11.9倍),矮牵牛素-3-O-芸香糖苷含量最高(5.313±0.286)μg/g。共筛选到差异表达基因1416个(P<0.01),其中867个上调,549个下调,功能可归类于催化活性、光合作用、单一有机体代谢过程等GO条目,显著富集于14条KEGG代谢通路。NaCl胁迫后,有7个差异表达基因参与花色苷的合成,显著上调;27个差异表达基因参与植物激素信号转导,其中,15个属ABA信号转导通路;11个MYB和5个bHLH转录因子表达量显著变化。综上所述,ABA信号转导通路、MYB、bHLH转录因子及花色苷合成通路基因的表达变化在黑果枸杞茎叶响应NaCl胁迫合成花色苷的过程中发挥重要作用。

关键词：黑果枸杞茎叶 NaCl 花色苷分子调控

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冷棚栽培对灵武长枣果实品质的影响

中国南方果树 2023年第5期52卷 170-174页

作者：院钦张欣任玉锋周军陈卫军魏天军徐文娣王佳伟张琨乔帅王惠冉北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 宁夏经济林遗传改良创新团队银川750021 灵武市自然资源局宁夏灵武750400 宁夏农林科学院园艺研究所银川750002

露地栽培灵武长枣(Ziziphus Jujuba‘Lingwuchangzao’)在枣果快成熟时如果遇到连续雨天,则极易发生非常严重的裂果现象,设施栽培可大大减少裂果。为探讨冷棚栽培对灵武长枣果实品质的影响,分别在冷棚栽培和露地栽培果园中采集半红期、... 详细信息

露地栽培灵武长枣(Ziziphus Jujuba‘Lingwuchangzao’)在枣果快成熟时如果遇到连续雨天,则极易发生非常严重的裂果现象,设施栽培可大大减少裂果。为探讨冷棚栽培对灵武长枣果实品质的影响,分别在冷棚栽培和露地栽培果园中采集半红期、全红期的灵武长枣果实样品,进行果实内外品质指标测定和分析。结果表明,与露地栽培相比,冷棚栽培可以显著提高灵武长枣果实的单果质量、纵径、横径及含水量,降低果肉硬度、脆度、胶黏性和内聚性,全红期果肉的咀嚼性低于露地栽培,有助于果皮着色,改善外观品质和适口性,果实更具商品性,但可溶性固形物和维生素C含量下降,风味下降。

关键词：灵武长枣冷棚果实品质果肉质地果皮色差

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宁夏吴忠引进的10个苹果新品种果实品质的综合评价

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中国果树 2024年第9期 7-13,29页

作者：王嘉琪卢诗雨任玉锋周军徐文娣王佳伟张欣张琨夏道芳康鹏王惠冉乔帅北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 宁夏经济林遗传改良创新团队宁夏回族自治区林业和草原局

以宁夏吴忠市红寺堡区引进的10个苹果新品种果实为材料,采用方差分析、相关性分析、主成分分析及隶属函数分析法对其果实的18项主要品质指标进行测定并进行综合评价。结果表明:福布拉斯为大型果,福丽可溶性固形物含量和糖含量最高,玉华... 详细信息

以宁夏吴忠市红寺堡区引进的10个苹果新品种果实为材料,采用方差分析、相关性分析、主成分分析及隶属函数分析法对其果实的18项主要品质指标进行测定并进行综合评价。结果表明:福布拉斯为大型果,福丽可溶性固形物含量和糖含量最高,玉华早富糖酸比与固酸比均高于其他品种,富姬酷维生素C含量最高。采用主成分分析法提取4个主成分,累计方差贡献率为84.565%,表明这4个成分可以代表果实品质性状的大部分信息。供试的10个引进品种中,福丽果实品质最好,可以适当推广。

关键词：苹果新品种引种果实品质评价宁夏吴忠