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猕猴桃果实后熟软化过程中己糖激酶基因的表达分析

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食品科学 2024年第9期45卷 189-196页

作者：董文娟陈明向妙莲陈金印曾教科江西农业大学农学院江西省果蔬保鲜与无损检测重点实验室江西南昌330045

为解决猕猴桃果实采后快速软化问题,本研究以‘红阳’猕猴桃果实为材料,探究10 mmol/L N-乙酰-D-葡萄糖胺(N-acetyl-D-glucosamine,NAG)对猕猴桃后熟软化过程中基本生理变化、己糖激酶(hexokinase,HXK)活性和AcHXKs基因表达的影响。结... 详细信息

为解决猕猴桃果实采后快速软化问题,本研究以‘红阳’猕猴桃果实为材料,探究10 mmol/L N-乙酰-D-葡萄糖胺(N-acetyl-D-glucosamine,NAG)对猕猴桃后熟软化过程中基本生理变化、己糖激酶(hexokinase,HXK)活性和AcHXKs基因表达的影响。结果表明,与对照组(CK组)相比,外源NAG处理可有效降低猕猴桃的呼吸速率和乙烯释放量,延缓其硬度和总酸含量的下降以及果胶和淀粉的水解,维持较低的可溶性固形物含量。与CK组相比,NAG能够同时抑制HXK活性和AcHXK3表达水平,进而影响糖代谢和呼吸代谢过程。此外,AcHXK7~AcHXK9基因被NAG诱导上调表达,且表达量与硬度显著正相关,其可能作为糖信号分子介导猕猴桃后熟软化进程。综上,AcHXK3、AcHXK7~AcHXK9受NAG诱导差异表达,进而发挥催化和调节功能,延缓猕猴桃后熟软化。本实验结果可为猕猴桃后熟软化机制提供理论依据,也为猕猴桃保鲜技术的研发提供新思路。

关键词：猕猴桃 N-乙酰-D-葡萄糖胺后熟软化己糖激酶

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粳稻基因组SSR偏好性分布研究

西南农业学报 2024年第5期37卷 936-943页

作者：高建明桂枝施利利赵飞天津农学院农学与资源环境学院天津300384 和田职业技术学院科研处新疆和田848000

【目的】旨在分析简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)在粳稻(Oryza sativa ssp japonica)基因组中的分布偏好性。【方法】采用生物信息学的方法搜索和分析粳稻全基因组中SSR在基因座5′侧翼区、3′侧翼区、外显子区和内含子区... 详细信息

【目的】旨在分析简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)在粳稻(Oryza sativa ssp japonica)基因组中的分布偏好性。【方法】采用生物信息学的方法搜索和分析粳稻全基因组中SSR在基因座5′侧翼区、3′侧翼区、外显子区和内含子区的分布规律。【结果】随着5′侧翼区距起始密码子距离的增加,SSR的相对频率(某一区域的频率与基因组频率的比值)逐渐下降,且在1~500 bp区域内大于1.50;在外显子区和3′侧翼区,SSR的相对频率略大于1.00,而内含子区SSR的相对频率明显小于1.00。进一步分析发现,在5′侧翼区,CCG、AGG和AG 3类SSR的频率最高,其相对频率分别在1~200、1~400、1~600 bp区间内大于1.50;在3′侧翼区,A、ATCG、AAG和AATT 4类SSR表现出较高的频率和较高的相对频率,但它们的相对频率大于1.50的区域并不相同;外显子区的SSR大多数为三碱基类型,其中,CCG、AGG、ACG、AGC和ACC 5种高C/G含量的SSR类型在外显子区的频率和相对频率均较高;在内含子区,A具有较高的频率和相对频率。【结论】SSR在基因座5′侧翼区大约1~500 bp范围内特异性出现,CCG、AGG和AG为主要的3个特异性分布SSR类型;外显子区和3′侧翼区的SSR频率与基因组频率接近,前者的SSR类型以C/G含量较高的三碱基类型,即CCG、AGG、ACG、AGC和ACC为主,后者以A、ATCG、AAG和AATT为主;而内含子区较少出现SSR,但A为主要的特异性分布类型。本研究可为更好地理解SSR的功能和开发水稻SSR分子标记提供参考。

关键词：微卫星水稻分布偏好 5′侧翼区外显子区

玉米镰孢菌复合病原茎腐病抗性种质资源鉴定及抗性基因挖掘

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中国农业科学 2024年第13期57卷 2509-2524页

作者：桂翠林马亮王银莹谢富贵赵彩宏王文淼李鑫王青高夕全南京农业大学农学院/作物遗传与种质创新和利用全国重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心

【目的】玉米茎腐病是我国玉米主产区普遍发生的重要病害之一，自然条件下，玉米茎腐病多由多种病原菌共同侵染造成。筛选抗禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）和拟轮枝镰孢菌（Fusarium verticillioides）复合侵染的优异玉米种质，鉴... 详细信息

【目的】玉米茎腐病是我国玉米主产区普遍发生的重要病害之一，自然条件下，玉米茎腐病多由多种病原菌共同侵染造成。筛选抗禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）和拟轮枝镰孢菌（Fusarium verticillioides）复合侵染的优异玉米种质，鉴定与复合病原引起的茎腐病抗性相关数量性状核苷酸（quantitative trait nucleotide,QTN），挖掘抗性候选基因，为玉米抗复合病原抗性分子育种提供基因资源和理论借鉴。【方法】以一个玉米自然群体为试验材料，接种F. graminearum和F. verticillioides复合病原菌，鉴定茎腐病表型；利用全基因组关联分析，筛选显著抗性SNP位点，预测抗病候选基因。【结果】通过田间和室内2个环境下接种复合病原后的茎腐病表型鉴定试验，发现不同来源和亚群的自交系对复合病原侵染的表型差异显著。田间表型鉴定结果表明，收集于中国的自交系普遍抗性较高，而美国的自交系普遍感病性较高；热带及亚热带亚群的自交系抗性较高，混合型亚群的自交系感病性较高。室内表型鉴定结果表明，收集于美国的自交系材料抗性较高，国际玉米小麦改良中心的自交系材料感病性高；硬秆亚群的玉米种质表现较高抗性，混合型亚群的种质表现较高感病性。于田间和室内2个环境下分别筛选出29份和16份对复合病原侵染具有较高抗性水平的种质，2个环境共同筛选到6份抗病种质。基于田间表型GWAS分析，鉴定到18个与复合病原茎腐病抗性显著相关的QTN，挖掘出93个抗病候选基因；有4个基因表现出单倍型变异，且接种后基因表达水平在抗病材料中呈上调趋势。【结论】利用遗传背景丰富的玉米自然群体，在2个环境中共同鉴定出6份玉米镰孢菌复合病原茎腐病抗性材料，可作为潜在的玉米抗茎腐病育种种质资源；挖掘出4个可能参与复合病原菌抗性的候选基因，为玉米镰孢菌复合病原茎腐病抗性育种提供基因资源。

关键词：玉米茎腐病禾谷镰孢菌拟轮枝镰孢菌复合侵染全基因组关联分析抗性基因

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甘蔗与斑茅杂交染色体组构成特征研究

作物学报 2024年第3期50卷 633-644页

作者：薛丽李心怡黄勇泰欧财篮吴小青余泽怀崔泽田张木清邓祖湖余凡亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/广西甘蔗生物学重点实验室/广西大学农学院广西南宁530004 福建农林大学农学院国家甘蔗工程技术研究中心福建福州350002

斑茅是甘蔗重要的野生种质资源,渗入斑茅血缘来提高甘蔗抗性是目前甘蔗育种的重要途径之一。对甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体分型有利于高效利用斑茅的各种优异性状。本研究利用斑茅特异引物鉴定斑茅与甘蔗杂交高世代材料的真实性,通过... 详细信息

斑茅是甘蔗重要的野生种质资源,渗入斑茅血缘来提高甘蔗抗性是目前甘蔗育种的重要途径之一。对甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体分型有利于高效利用斑茅的各种优异性状。本研究利用斑茅特异引物鉴定斑茅与甘蔗杂交高世代材料的真实性,通过荧光原位杂交对甘蔗与斑茅染色体进行分型,以探究斑茅和甘蔗染色体在子代中的遗传与分离,并分析其染色体组结构特征。结果表明,杂交群体中有30份为斑茅的真实后代,包含斑茅染色体从1~10条不等,说明其后代群体基本服从n+n的遗传方式,占整个真实后代群体的60%。斑茅与甘蔗发生染色体水平的重组约16.67%,并且斑茅与不同血缘甘蔗重组的概率趋近一致。割手密种特异探针共定位结果表明,斑茅血缘的渗入降低了近现代栽培甘蔗种中热带种血缘与重组血缘的占比,并同时提高了割手密血缘的比例。本研究分析的甘蔗与斑茅杂交后代中不同血缘染色体组的遗传及结构特点,为提高斑茅种质资源在甘蔗育种中的开发利用提供了细胞遗传学基础。

关键词：甘蔗斑茅荧光原位杂交染色体遗传

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永磁电动悬浮多工况下的电磁力特性研究

电工技术学报 2024年第17期39卷 5262-5277页

作者：曹婷石洪富刘峻志吴学杰邓自刚西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031 西南交通大学信息科学与技术学院成都610031

永磁电动悬浮系统由于自身弱阻尼的特点,运行过程中磁体的姿态易受外界扰动而发生改变,从而影响系统的电磁力特性。该文针对磁体倾斜、横移、偏转等工况,采用解析计算、仿真分析、实验验证相结合的方法来研究系统电磁力特性。首先阐述... 详细信息

永磁电动悬浮系统由于自身弱阻尼的特点,运行过程中磁体的姿态易受外界扰动而发生改变,从而影响系统的电磁力特性。该文针对磁体倾斜、横移、偏转等工况,采用解析计算、仿真分析、实验验证相结合的方法来研究系统电磁力特性。首先阐述系统的结构及原理,推导Halbach永磁体阵列在水平、倾斜、偏转状态下的磁场分布函数,建立适用于系统多工况的三维解析模型;其次,搭建三维仿真模型,仿真结果验证了解析模型的正确性,并结合解析模型对比分析系统典型工况下的浮阻特性和悬浮能力;最后,依托组内自研的最高设计时速为600km/h的动轨实验台,分析了系统在固定参数下的电磁力特性和垂向自稳定能力,并验证解析模型的准确性及磁体在不同横移位置的电磁力特性。

关键词：永磁电动悬浮多工况电磁力特性解析计算高速实验台 Halbach阵列

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蒜芥茄SsFLS2基因的克隆及其表达分析

西南农业学报 2024年

作者：孙茂吴丽艳龚亚菊鲍锐桂敏黎志彬杜光辉云南省农业科学院园艺作物研究所云南大学农学院

【目的】克隆云南野生蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium Lam.）中的FLS2基因，并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、系统进化以及表达情况予以分析，初步探究野茄FLS2基因在黄萎病胁迫下的生物学功能。【方法】基于前期所测转录组数... 详细信息

【目的】克隆云南野生蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium Lam.）中的FLS2基因，并对其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、系统进化以及表达情况予以分析，初步探究野茄FLS2基因在黄萎病胁迫下的生物学功能。【方法】基于前期所测转录组数据（蒜芥茄接种黄萎病病原菌），克隆获取蒜芥茄FLS2基因，命名为SsFLS2；利用生物信息学分析软件对SsFLS2基因的理化性质进行分析，并通过实时荧光定量PCR（Real-time fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）检测其在蒜芥茄根、茎、叶的表达以及在接种黄萎病病原菌后不同时间的表达情况。【结果】蒜芥茄SsFLS2基因全长3655 bp，具有完整的ORF框，编码1126个氨基酸。其编码蛋白的分子式为C5596H8814N1494O1627S4，理论分子量为124.34 kD，理论等电点（pI）为7.33，总平均亲水性系数为0.081。该蛋白二级结构主要由42.81%的无规则卷曲、40.23%的α-螺旋、13.23%的延伸链以及3.73%的β-折叠组成，且存在跨膜结构，定位于细胞膜上，其中可被磷酸化且超过阈值线的位点，共计151个。SsFLS2蛋白的氨基酸序列与马铃薯（Solanum tuberosum）同源蛋白（XP 006358149.2）的关系最近。RT-qPCR检测发现，在蒜芥茄根、茎、叶中均有SsFLS2基因的表达，且根、叶中的相对表达量极显著高于茎部；接种黄萎病病原菌后72 h內，处理组和对照组均在24 h时，SsFLS2基因的相对表达量大幅度增加且极显著高于其他时间点。【结论】本研究成功克隆了蒜芥茄的SsFLS2基因，并对其编码蛋白的理化性质以及基因表达情况等进行了分析。结果表明，SsFLS2是蒜芥茄响应黄萎病胁迫的重要基因，结果将为进一步研究该基因在蒜芥茄黄萎病抗性中的功能奠定前期基础。

关键词：蒜芥茄 Flagellin sensing 2(FLS2) 基因克隆生物信息学基因表达

棉属光敏色素PHY基因家族的全基因组鉴定与驯化选择分析

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植物学报 2024年第1期59卷 34-53页

作者：顾家琦朱福慧谢沛豪孟庆营郑颖张献龙袁道军华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室武汉430070 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

光敏色素(PHY)作为植物体内重要的红光(R)和远红光(FR)受体,在调节植物花期、提高作物产量以及调控植物抗逆性方面均具有重要作用。鉴定棉花PHY基因,探究其驯化和改良的遗传调控网络,发掘棉花光敏色素关键基因,为早熟棉花品种的从头驯... 详细信息

光敏色素(PHY)作为植物体内重要的红光(R)和远红光(FR)受体,在调节植物花期、提高作物产量以及调控植物抗逆性方面均具有重要作用。鉴定棉花PHY基因,探究其驯化和改良的遗传调控网络,发掘棉花光敏色素关键基因,为早熟棉花品种的从头驯化和育种提供新见解。以5个拟南芥(Arabidopsis thaliana)光敏色素基因作为种子序列,利用生物信息学方法,对不同棉种中的PHY基因进行全基因组系统鉴定。系统发育分析表明,锦葵科植物中的PHY基因包括PHYA、PHYB、PHYC与PHYE四个亚家族。PHY基因在陆地棉(Gossypium hirsutum)不同群体间的驯化选择分析结果表明, PHY基因的驯化过程可分为早期驯化和后期遗传改良2个阶段。对陆地棉野生种和栽培品种在长、短日照下的转录组分析显示,GhPHYA1Dt和GhPHYB1Dt在长、短日照下的表达差异显著;在长日照处理14小时后,栽培品种GhPHYC1At和GHPHYE1At的表达量显著低于野生种。研究结果为进一步揭示棉花PHY基因的驯化选择和功能机制奠定了基础,为棉花早熟新品种选育和从头驯化提供了理论依据。

关键词：棉花驯化光敏色素基因家族

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基于GAF-CNN的n/γ甄别方法研究

原子能科学技术 2024年第2期58卷 461-470页

作者：黄坤翔张江梅王嘉麒苏覃西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621000

中子探测是核能开发领域的重要技术,由于中子闪烁体探测器往往会对中子和γ射线同时响应,因此有效分辨中子和γ射线是实现高精度中子探测的先决条件。为进一步提升n/γ甄别性能,本文结合脉冲形状甄别(PSD)技术和格拉姆角场(GAF)图像转... 详细信息

中子探测是核能开发领域的重要技术,由于中子闪烁体探测器往往会对中子和γ射线同时响应,因此有效分辨中子和γ射线是实现高精度中子探测的先决条件。为进一步提升n/γ甄别性能,本文结合脉冲形状甄别(PSD)技术和格拉姆角场(GAF)图像转换方法,将卷积神经网络(CNN)分类模型应用到n/γ甄别中。通过GAF将n/γ脉冲数据转化为二维图像,之后将其输入到CNN分类模型中达到样本辨别的目的。为验证GAF-CNN甄别的准确性,与传统CNN甄别法和电荷比较法进行了甄别效果对比。结果表明,GAF-CNN甄别法具有更低的辨别误差率和较短的处理时间,且n/γ甄别品质因子(FOM)有着数量级上的提升。同时其具备网络轻量化的特点,有助于实现CNN PSD算法的嵌入式部署,为研制高性能n/γ复合探测能谱仪提供了一种可行的PSD技术解决方案。

关键词： n/γ甄别脉冲形状甄别格拉姆角场卷积神经网络电荷比较法

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不同翅型豌豆修尾蚜细菌群落组成及多样性

微生物学报 2024年

作者：陈冉皇甫宁博王利沙王丽李东阳姬继超雒珺瑜朱香镇张开心马德英崔金杰中国农业科学院棉花研究所棉花生物育种与综合利用全国重点实验室新疆农业大学农学院棉花教育部工程研究中心

【目的】为明确有翅和无翅豌豆修尾蚜[Megoura crassicauda (Mordvilko)]细菌种类与群落组成。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对有翅和无翅豌豆修尾蚜细菌16S rRNA基因的V3-V4变异区进行测序。【结果】从总的样本中共测得4 7... 详细信息

【目的】为明确有翅和无翅豌豆修尾蚜[Megoura crassicauda (Mordvilko)]细菌种类与群落组成。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对有翅和无翅豌豆修尾蚜细菌16S rRNA基因的V3-V4变异区进行测序。【结果】从总的样本中共测得4 746 449条序列，注释到25门46纲106目192科336属477种586操作分类单元(operational taxonomic unit， OTU)。在总样本中，优势菌群包括厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)以及蓝藻细菌门(Cyanobacteria)。葡萄球菌属(Staphylococcus)、棒状杆菌属(Corynebacterium)和布赫纳氏菌属(Buchnera)作为优势菌属显著存在。相较于无翅组，有翅组样本中变形菌门(Proteobacteria)与蓝藻细菌门(Cyanobacteria)的相对丰度呈现显著提升，有翅组中异常球菌-栖热菌属(Deinococcus-Thermus)的相对丰度极显著高于无翅组，体现了明显的群落结构差异。在有翅组中布赫纳氏菌属(Buchnera)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度显著高于无翅组，有翅组中谷氨酸杆菌属(Glutamicibacter)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)的相对丰度极显著高于无翅组。【结论】本研究明确了有翅和无翅豌豆修尾蚜细菌多样性和群落组成，可为探索共生细菌参与蚜虫翅型分化作用机制以及找到害虫防治的新方法提供参考。

关键词：豌豆修尾蚜细菌翅型分化高通量测序生物多样性