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小麦NAC转录因子TaNAC14的原核表达和分离纯化

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生物工程学报 2024年

作者：陈志军张立坚池青吴保为敖兰吉亚赵惠贤西北农林科技大学生命科学学院西北农林科技大学农学院

植物NAC转录因子参与调控多种生物学过程，在植物生长发育和逆境适应性方面发挥重要作用。前期研究发现小麦（Triticum aestivum）NAC家族成员TaNAC14正向调控幼苗根生长发育并增强耐旱性。本研究对小麦TaNAC14蛋白的理化性质和结构进... 详细信息

植物NAC转录因子参与调控多种生物学过程，在植物生长发育和逆境适应性方面发挥重要作用。前期研究发现小麦（Triticum aestivum）NAC家族成员TaNAC14正向调控幼苗根生长发育并增强耐旱性。本研究对小麦TaNAC14蛋白的理化性质和结构进行了分析预测；对TaNAC14的亚细胞定位和转录激活活性进行了验证；构建了TaNAC14重组蛋白原核表达载体pET21a-HMT-TaNAC14，转化大肠杆菌（Escherichia coli）表达菌株BL21 CodonPlus (DE3)-RIPL，对TaNAC14重组蛋白的诱导表达条件（IPTG诱导浓度和诱导表达时间）进行了优化，对重组蛋白的可溶性进行了分析，并利用镍柱对重组蛋白进行了分离纯化。研究结果表明TaNAC14具有NAM家族保守的结构域，定位于细胞核，具有转录激活活性。重组蛋白HMT-TaNAC14在大肠杆菌中的最佳诱导表达条件为0.2 mmol/L的IPTG诱导4 h；该重组蛋白主要以可溶性形式存在；利用镍柱对其进行了分离纯化，获得了较高纯度的目的蛋白。本研究为后续进行TaNAC14调控靶基因的鉴定奠定了基础。

关键词：小麦 TaNAC14 载体构建原核表达分离纯化

秦岭西段典型森林群落灌木层优势种群生态位与种间联结

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生态学杂志 2024年

作者：胡宁宁崔雨昕孙萌康冰西北农林科技大学生命科学学院

研究森林群落灌木层优势种群生态位特征和种间关系，可为森林资源保护与管理提供科学依据。本研究以秦岭西段典型森林群落灌木层优势种群为对象，通过Levins生态位宽度、Shannon生态位宽度与Levins生态位重叠指数表征生态位特征，运用... 详细信息

研究森林群落灌木层优势种群生态位特征和种间关系，可为森林资源保护与管理提供科学依据。本研究以秦岭西段典型森林群落灌木层优势种群为对象，通过Levins生态位宽度、Shannon生态位宽度与Levins生态位重叠指数表征生态位特征，运用方差比率法，以χ2检验为主，结合联结系数AC、Pearson相关检验进行种间关系分析。结果表明：秦岭西段典型森林群落灌木层20个优势种群形成的190个种对中，生态位宽度最大的为苦糖果，最小的为榛。生态位重叠均值为0.32，生态位重叠较小的种对占多数，说明灌木层优势种群间分化程度高，有利于形成物种多样性；灌木层优势种群总体呈显著正联结，表明秦岭西段典型森林群落处于演替后期的相对稳定阶段。χ2检验、Pearson相关检验正负联结比均大于1，且不显著种对占多数，物种间呈独立分布格局。生态位重叠指数与联结系数AC、Pearson相关系数呈极显著正相关。

关键词：种对种间关系灌木层天然林秦岭西段

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五味子根际促生菌的筛选

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-10页

作者：李艳宋天骄徐腾起吴巧露林雁冰西北农林科技大学生命科学学院

【目的】从五味子根际土壤中筛选具有多种促生功能的根际促生菌,并探究其对五味子幼苗的促生效果,为五味子微生物菌肥的开发提供优良菌种资源。【方法】采用平板划线分离法从五味子根际土壤中分离纯化可培养的细菌,并通过测定其固氮、... 详细信息

【目的】从五味子根际土壤中筛选具有多种促生功能的根际促生菌,并探究其对五味子幼苗的促生效果,为五味子微生物菌肥的开发提供优良菌种资源。【方法】采用平板划线分离法从五味子根际土壤中分离纯化可培养的细菌,并通过测定其固氮、解有机磷、溶无机磷、产吲哚乙酸、产铁载体和产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶能力,筛选具有多种促生功能的菌株。通过16S r RNA基因序列构建系统进化树鉴定菌株的种类。通过盆栽试验探究菌株对五味子幼苗的促生效果。【结果】从五味子根际土壤中分离得到85株细菌,通过测定其固氮、解有机磷、溶无机磷、产吲哚乙酸、产铁载体和产ACC脱氨酶能力,筛选出综合促生能力较强的菌株142,其固氮能力值为1.56,解有机磷能力值为2.06,溶无机磷能力值为1.47,产吲哚乙酸质量浓度为52.34 mg/L,铁载体表达量为49.65%,产ACC脱氨酶能力(A600)为0.22,经鉴定菌株142为沙雷氏菌属居泉沙雷氏菌(Serratia fonticola)。盆栽试验结果表明,该菌株能够促进五味子幼苗的生长,施加该菌株后五味子幼苗的株高增加了198.20%,茎粗增加了53.05%,地上和地下鲜质量分别增加了92.95%和73.95%,地上和地下干质量分别增加了111.76%和98.33%,叶绿素a和b含量分别提高了42.00%和8.11%。【结论】筛选到的居泉沙雷氏菌142对五味子幼苗的生长具有明显的促进作用。

关键词：五味子根际促生菌菌株筛选促生功能盆栽试验

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五味子适宜采收期的多指标综合评判

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-9页

作者：许楠李佳静范思媛于前前赵萌刘景玲董娟娥西北农林科技大学生命科学学院

【目的】通过五味子果实颜色及内在成分含量变化确定其适宜采收期,为以果实色泽变化程度指导适宜采收时期提供理论依据。【方法】从五味子果实转色起,依序采收5批次不同颜色的果实,测定各批次样品的L*、a*、b*、叶绿素、花色苷、多酚、... 详细信息

【目的】通过五味子果实颜色及内在成分含量变化确定其适宜采收期,为以果实色泽变化程度指导适宜采收时期提供理论依据。【方法】从五味子果实转色起,依序采收5批次不同颜色的果实,测定各批次样品的L*、a*、b*、叶绿素、花色苷、多酚、黄酮、多糖含量及五味子醇甲、醇乙、酯甲、酯乙、甲素、乙素、丙素含量;观测果实体积、干质量、鲜质量等基础指标及可滴定酸、可溶性糖等糖酸物质含量,分析上述指标的相关性,确定适宜采收期的评判指标。【结果】随着五味子果实由绿变红,a*由负到正不断增大,L*和b*值不断减小,叶绿素含量下降,花色苷含量上升;果实横径、纵径、体积、鲜质量、干质量均不断增大;可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物含量不断增多;关键药效成分醇甲及总木脂素含量持续显著下降;其他药效成分黄酮、多酚含量降低,多糖含量升高。相关性分析结果表明,五味子转色期间,红绿色度a*与横径、纵径、体积、鲜质量、干质量呈显著正相关,与次生代谢产物五味子醇甲、醇乙、乙素、总木脂素含量呈显著负相关,与可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、多糖含量呈显著正相关。【结论】红绿色度a*与大多数指标显著相关,可作为关键指标指导五味子适宜采收期的判定。以五味子木脂素含量和果实质量为首要因素,兼顾外观性状、果实成熟度和多酚、黄酮含量,确定果实外观呈白绿或斑驳粉色是五味子的适宜采收期。

关键词：五味子果实颜色木脂素适宜采收期

内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf)的固定化及催化特性分析

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农业生物技术学报 2024年第3期32卷 655-665页

作者：王璐穆思宇王云霄李学俊徐全乐陈鹏西北农林科技大学生命科学学院

酶法去糖基化是研究糖蛋白结构与功能的重要手段。传统的酶法去糖基多使用游离酶，反应体系残留的去糖基化酶成为后续糖蛋白分析(如质谱)潜在的污染信号来源，探索去糖基化酶新的利用方式对于糖蛋白糖链结构的分析具有重要价值。本研究... 详细信息

酶法去糖基化是研究糖蛋白结构与功能的重要手段。传统的酶法去糖基多使用游离酶，反应体系残留的去糖基化酶成为后续糖蛋白分析(如质谱)潜在的污染信号来源，探索去糖基化酶新的利用方式对于糖蛋白糖链结构的分析具有重要价值。本研究对粪肠球菌(Enterococcus faecalis)来源的内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(endo-β-N-acetylglucosaminidase, EndoEf)进行了重组表达和纯化，以Sepharose CL 6B为固定化载体，采用环氧氯丙烷法活化，对EndoEf的固定化方法进行优化，并对固定化EndoEf的催化特性进行分析。研究结果表明，EndoEf可在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 Star (DE3)中高效表达，每升菌液可纯化186.5 mg EndoEf。EndoEf固定化的最优条件：在pH 8.0的50 mmol/L磷酸缓冲液中，按每克载体加入4.0mg酶蛋白，4℃偶联12 h；固定化酶能去除核糖核苷酸酶B (ribonuclease B, RNase B)和鸡卵白蛋白(ovalbumin, Ova)的N-糖链，在4℃保存60 d仍具有活性；固定化EndoEf在30～40℃和p H 6.0～7.0的范围内具有良好的水解活性，对蛋白质变性剂二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)及十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)的耐受性较游离酶明显提高，可耐受12.0 mmol/L DTT和2.0%SDS的变性条件，并耐受1.0mol/L NaCl高盐条件。基质辅助激光解吸/电离串联飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)分析显示，离心可完全去除反应体系中的固定化EndoEf。固定化体系的建立及酶学性质的分析为该酶在糖蛋白研究中的实践应用提供了基础资料。

关键词：去糖基化酶内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf) 固定化催化特性

BldM对密旋链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控

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微生物学报 2024年第1期64卷 130-142页

作者：张媛周涵奇赵康康薛泉宏贾良辉颜霞颜华西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用... 详细信息

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用扫描电镜观察、抑菌实验、高效液相色谱检测和实时荧光定量PCR探究缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM与野生型(wild)Act12在形态发育、生长速率、寡霉素产量及抗病原菌能力等方面的差异。【结果】经测序验证bldM基因缺失突变体△bldM及过表达突变体OE-bldM均构建成功,其中△bldM寡霉素D产量明显降低且无法形成气生菌丝,而过表达突变株OE-bldM的气生菌丝更加密集,产孢更为丰富。与野生型菌株相比,OE-bldM的寡霉素D产量增加了23%,编码寡霉素核心合成酶基因的转录水平上调了2-3倍,抑菌活性显著增强。【结论】全局性转录调控因子BldM不但能影响Act12气生菌丝及孢子形成,并且参与正调控Act12寡霉素的合成,本研究结果为转录因子BldM的调控功能进行了新的挖掘和补充,并为后续深入研究密旋链霉菌Act12的生长代谢途径和调控机制提供了参考。

关键词：密旋链霉菌Act12 寡霉素 bldM 形态发育

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过表达SlCCD1A基因调控番茄风味品质

食品科学 2024年第2期45卷 97-103页

作者：娄茜棋孟良哲张清花程宝慧程国亭梁燕西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100 延安大学生命科学学院陕西延安716000

为研究番茄(Solanum lycopersicum)类胡萝卜素双加氧酶A(Solanum lycopersicum carotenoid cleavage dioxygenases A,SlCCD1A)基因对番茄果实风味品质的影响作用,以樱桃番茄CI1005和大果番茄AC的SlCCD1A-OE株系为研究对象。结合实时聚合酶链式反应技术鉴定转基因植株,对转基因株系挥发物及主要品质性状进行测定。结果表明,与野生型(wild type,WT)相比,SlCCD1A-OE主要裂解果实番茄红素和β-胡萝卜素,提高6-甲基-5-庚烯-2-酮等11种异戊二烯类挥发性物质含量,CI1005的OE-3株系总含量最高可增至WT的5.68倍,AC的OE-8株系增至1.88倍,果实花香、果香和甜感气味显著提升。CI1005型的OE-3株系可溶性固形物质量分数、总糖含量和糖酸比分别增至6.2%、37.34 mg/g和10.37,总酸和VC质量浓度分别降低至0.36 mg/L和42.10 mg/mL;AC型的OE-7株系可溶性固形物质量分数、总糖含量和糖酸比分别增至4.77%、20.03 mg/g和5.23,总酸和VC质量浓度分别降低至0.38 mg/L和37.10 mg/L,使果实变得高甜低酸。SlCCD1A基因有利于提升果实类胡萝卜素衍生挥发物的含量与丰富度,还能增加可溶性固形物、总糖等水平,提升番茄果实风味品质。

关键词：番茄类胡萝卜素双加氧酶A 挥发物风味品质

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硫化氢对水分逆境胁迫下大豆叶际和根内微生物群落结构的影响

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微生物学报 2024年

作者：程华平索冰玉王冯姝雅涂龙群陈娟西北农林科技大学生命学院

【目的】研究H2S对水分逆境胁迫下大豆叶际和根内微生物群落结构的影响。【方法】利用16S rRNA基因进行高通量测序，并结合生物信息学分析（α多样性、β多样性、物种组成、共现网络分析等）对NaHS处理前后大豆叶际和根内微生物群落进... 详细信息

【目的】研究H2S对水分逆境胁迫下大豆叶际和根内微生物群落结构的影响。【方法】利用16S rRNA基因进行高通量测序，并结合生物信息学分析（α多样性、β多样性、物种组成、共现网络分析等）对NaHS处理前后大豆叶际和根内微生物群落进行了深入的分析。【结果】在大豆正常水分情况下，NaHS的添加会降低叶际微生物生境内的多样性，增加其特有物种，并提高根内微生物的多样性，但在重度干旱下NaHS的添加并未表现出类似的效应。此外，外源添加NaHS会改变细菌共现网络属性，而且叶际和根内区域的微生物群落的聚集度都很高，接种根瘤菌和添加NaHS对其无显著影响。NaHS的添加对叶际操作分类单元（operational taxonomic unit， OTU）的相对丰度影响较小，但是导致了根内OTU的相对丰度减少，而在重度干旱下，这种现象尤为明显。无论是在叶际区域还是在根内区域，不同的微生物类群在接种根瘤菌和添加NaHS下均得到了富集。【结论】在水分逆境胁迫下，H2S的调控对大豆叶际微生物群落结构影响不明显，但是对根内微生物群落结构的影响较为明显，通过改变细菌共现网络属性，降低根内总OTU的相对丰度，进而影响大豆对水分逆境环境的适应性。

关键词：硫化氢逆境胁迫高通量测序微生物群落结构

商品有机肥和羊板粪对高寒矿区人工草地和土壤特性的影响

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草地学报 2024年

作者：乔千洛武燕茹李钦瑶张阳灿寇伟良何欣婷李希来寇建村杨文权西北农林科技大学生命科学学院青海大学农牧学院西北农林科技大学草业与草原学院

为提高木里矿区人工草地土壤肥力，促进矿区可持续修复，在青海木里矿区修复时进行了商品有机肥、羊板粪、商品有机肥+羊板粪3种施肥处理，以未施有机肥为对照，分析生长2年的植被、土壤肥力和土壤微生物群落结构。结果表明：施肥显著（... 详细信息

为提高木里矿区人工草地土壤肥力，促进矿区可持续修复，在青海木里矿区修复时进行了商品有机肥、羊板粪、商品有机肥+羊板粪3种施肥处理，以未施有机肥为对照，分析生长2年的植被、土壤肥力和土壤微生物群落结构。结果表明：施肥显著（P<0.05）提高了植被高度、盖度和生物量，并改善了土壤肥力，且以两种肥料混施效果最好。3种处理均显著提高了土壤细菌丰富度（P<0.05），但对土壤真菌多样性无影响。3种处理均提高了变形菌门（Proteobacteria）和子囊菌门（Ascomycota）相对丰度，降低了担子菌门（Basidiomycota）相对丰度。相关性分析表明，植被情况与土壤肥力、土壤微生物存在显著相关性，有机肥通过增加土壤肥力和改变土壤微生物群落结构促进植被生长。因此，高寒矿区生态修复时施有机肥有利于人工植被生长，改善土壤肥力和土壤微生物群落结构，且以商品有机肥+羊板粪混施效果更好。

关键词：高寒矿区人工草地商品有机肥羊板粪土壤微生物土壤肥力