科研产出
基于转录组测序的木薯性别决定相关基因挖掘
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确木薯不同性型花的转录组差异,为深入研究木薯多开雌花和两性花及协调木薯性别比例提供理论参考.[方法]以木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾为供试材料,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对其进行转录组测序,通过生物信息学对转录本进行比较分析,预测和筛选出木薯性别决定相关基因.[结果]通过转录组分析获得高质量序列(Clean reads)64189053个,高质量碱基19.29 Gb.3种花蕾的GC含量均在43.00%左右、Q30均在95.00%左右.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾的Clean reads总数分别为42642272、42172402和43563432条,其中,参考基因组和单端的比对率均在77.00%左右、多位置比对率均小于0.80%,正、负链比对率均在39.00%左右;约有90.00%的序列定位于外显子,仅有5.00%的序列定位于内含子或基因间区.在雄蕾—雌蕾(前者是对照,后者是处理,下同)、雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾3个对比组中分别筛选到3629、2499和2492个差异表达基因(DEGs),注释到GO功能数据库中的DEGs分别为2544、1749和1807个,其中,雄蕾—雌蕾对比组的上调表达基因和下调表达基因数量均最多.以富集于生物学过程(主要为代谢过程和细胞过程)的DEGs最多,其次是分子功能(主要为结合和催化)和细胞组分(主要为细胞和细胞部分);无论是注释到GO功能数据库的DEGs,还是注释到生物学过程、细胞部分和分子功能等主要次级分类中的DEGs,均以雄蕾—雌蕾对比组最多.3个对比组中均以参与激素信号传导的DEGs最多;且又以富集于一般功能预测的DEGs最多,其次是富集于转录的DEGs,富集于复制、重组和修复及信号传导机制的DEGs也较多,但雄蕾—雌蕾对比组大部分GOG功能类别的DEGs明显多于雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾对比组,而雄蕾—两性蕾与雌蕾—两性蕾对比组间差异不明显.3个对比组的DEGs富集于50条KEGG信号通路,其中以富集于植物激素信号传导的DEGs最多,共筛选获得88个与激素信号转导相关的DEGs,其中log2FC>3的基因有26个,且大多数为生长素相关的基因.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾间差异表达的转录因子基因有196个,log2FC>3的转录因子基因有87个,主要为ERF、bHLH、WRKY和MYB四大类转录因子基因.[结论]木薯不同性型花存在较多的DEGs,其中与生长素及ERF、bHLH、WRKY和MYB转录因子相关的基因均与木薯性别决定密切相关,可能是木薯性别分化的关键调控基因.
关键词： 木薯 性别决定 基因挖掘 差异表达基因(DEGs) 激素信号传导 转录组测序
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外源硒对芒果硒含量及果实营养品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：探讨叶面喷施和土施外源硒对芒果叶片和果实硒含量、果实矿质元素含量及营养品质的影响,以期为富硒芒果的安全生产提供理论依据和技术支持.以"桂热82号"芒果为试材,叶面喷施以亚硒酸钠为硒源,设置0.0、25.0、50.0、100.0、150.0和200.0 mg/L 6个浓度水平,于生理落果结束后,每15 d喷施一次,连喷2次.土施设置亚硒酸钠处理和硒酸钠处理,施肥量为10 g/株,于花期沟施.结果表明,芒果叶片和果实中的硒含量随着叶面喷硒浓度的增加而递增.叶面喷施50 mg/L亚硒酸钠可显著提高果实Vc含量,200 mg/L亚硒酸钠可显著提高果实K、可滴定酸含量,100~200 mg/L亚硒酸钠可显著降低果实Zn、Ca含量.土施相同量的亚硒酸钠和硒酸钠均可显著提高芒果叶片和果实硒含量.土施硒酸钠叶片和果实硒含量显著高于亚硒酸钠.土施10 g/株亚硒酸钠显著降低果实Ca、Mg含量,土施10 g/株硒酸钠显著提高果实K、Vc含量,降低果实Ca含量.叶面喷硒和土壤施硒均可显著提高芒果叶片和果实硒含量,其中叶面喷硒提高幅度远大于土壤施硒提高幅度.土施硒酸钠比亚硒酸钠更容易被芒果吸收.富硒芒果生产上推荐叶面喷施25.0~50.0 mg/L亚硒酸钠,或者土施10 g/株硒酸钠.
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濒危半红树植物玉蕊对潮汐淹浸逆境的应答特性分析
《福建农业学报 》 2020 CSCD
摘要：[目的]分析濒危半红树植物玉蕊对潮汐淹浸逆境的应答特性,为玉蕊在城市内河、滨湖、湿地恢复等景观应用中的适宜淹水时长选择提供科学依据.[方法]以二年生玉蕊实生幼苗为材料,试验模拟半日潮,研究各幼苗在不同淹水时长的潮汐淹浸逆境中的植株形态、生理生化及矿质元素的应答特性.[结果](1)玉蕊幼苗经过250 d的潮汐淹浸逆境胁迫处理都能存活,其株高、叶片数、叶面积都显著低于对照植株,穿袋株数量、产生气生根及皮孔的数量均显著高于对照组.(2)玉蕊叶片叶绿素a、叶绿素总量(16 h·d-1除外)整体呈下降趋势;MDA含量整体呈上升趋势(14 h·d-1除外),并与脯氨酸、可溶性糖含量在淹水10 h·d-1时达到最大值,且均显著大于CK;(3)淹浸逆境胁迫促进叶片N、P、Fe元素的吸收,但抑制K、Cu元素的吸收.[结论]叶面积、叶片磷元素含量、叶绿素总含量、侧根表面积、CAT活性、POD活性、可溶性蛋白含量是玉蕊应答淹浸胁迫的主要指标;玉蕊对淹水时长≤20 h·d-1的半日潮淹浸逆境有很强的耐受性和适应性,可配植于城市内河易淹水的岸域、滨湖绿带及淡水湿地等景观环境中.
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基于网络药理学和分子对接法研究六堡茶干预COVID-19的活性成分
《中国药科大学学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：采用网络药理学和分子对接法探究六堡茶干预COVID-19的物质基础和作用机制.通过文献与中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)等数据库,检索得到六堡茶的化学成分并对其进行筛选得到六堡茶活性成分及对应靶标,并将对应靶标导入Uniprot数据库中进行基因名的校正,运用Cytoscape 3.7.1软件构建"六堡茶-成分-靶标"网络.通过GeneCards数据库对COVID-19疾病靶点进行预测.将六堡茶与疾病的靶标进行映射,采用STRING数据库分析靶标蛋白的互作关系,从中筛选出核心靶标并运用DAVID等数据库对核心靶标进行GO(gene ontology)富集分析和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析.最后将筛选出来的活性成分与受体蛋白SARS-CoV-2 3CL水解酶(Mpro)进行分子对接.筛选得到6种六堡茶活性成分,分别是(+)-儿茶素、(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、α-菠甾醇、(-)-儿茶素没食子酸酯、角鲨烯和氯化天竺葵素,对应作用靶标156个.其中与COVID-19的共同靶标112个,核心靶标38个.GO富集分析(P <0.01)主要涉及脂多糖、细胞对缺氧的反应等.KEGG通路富集分析得到六堡茶干预COVID-19相关的HIF-1、IL-17、T细胞受体等信号通路.分子对接结果显示六堡茶中的6种主要化学成分可分别与受体蛋白Mpro结合较好,且结合能与现有报道推荐的临床使用化学药相近.六堡茶中的核心化学成分(+)-儿茶素、(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯、α-菠甾醇、(-)-儿茶素没食子酸酯、角鲨烯、氯化天竺葵素与Mpro结合并通过MAPK1、TNF等炎症和免疫相关的靶标介导HIF-1、IL-17、T细胞受体等信号通路发挥干预COVID-19的功效.实验进一步对结合能较低的EGCG进行了Mpro的活力测定,发现IC50为3.4μmol/L,证实EGCG对Mpro有一定的抑制效果.
关键词： 六堡茶 COVID-19 网络药理学 分子对接 SARS-CoV-2 3CL水解酶
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澳洲坚果MiMYB2基因克隆及结构与功能分析
《植物研究 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究R2R3-MYB转录因子家族成员在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制,利用PCR技术从澳洲坚果品种“桂热一号”叶片中克隆MiMYB2基因并采用生物信息学对其结构及功能进行分析.结果 表明,克隆获得的MiMYB2(NCBI登录号:MN254976)基因cDNA序列全长1 210 bp,开放阅读框(ORF)1 002 bp,编码333个氨基酸.MiMYB2编码一个无跨膜结构、无信号肽且定位于细胞核的不稳定亲水蛋白,含两个SANT保守结构域,属于R2R3-MYB家族.BLAST分析发现MiMYB2与荷花NnMYB3-1ike氨基酸序列同源性最高.系统进化分析将MiMYB2与AtMYB17、AtMYB106和AtMYB16聚类为S9亚族.通过转录组数据分析MiMYB2基因在“桂热一号”和“695”品种澳洲坚果枝条、花和叶片中的表达模式,表明MiMYB2在“桂热一号”品种花中的表达量最低,“695”品种花中的表达量最高.推测MiMYB2与澳洲坚果花生长发育密切相关.本研究为阐明MiMYB2基因在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制提供理论参考.
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根袋法获取木薯根际土壤及其细菌群落特征研究
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了获取木薯根际土壤并研究其细菌群落特征,加深对木薯根际微生态的认知,开展根袋试验,以粘土和砂质壤土根袋内不同土壤质量(100~500 g)为处理.结果 表明,根袋内土质量影响株高,但不影响茎叶重.根袋内100 g土的速效养分受到根系强烈影响,其中铵态氮和速效钾显著高于根袋外.Illumina Hiseq高通量测序结果表明,细菌优势菌门包括变形菌门(31.272%)、放线菌门(25.753%)、酸杆菌门(12.761%)、绿弯菌门(8.799%)等.2种土壤根袋内细菌α多样性增加,粘土细菌丰度也增加.RDA分析表明,土壤速效磷与放线菌门和绿弯菌门正相关,与变形菌门负相关;速效氮、速效钾、铵态氮、硝态氮与芽单胞菌门、酸杆菌门、Parcubacteria等负相关,与厚壁菌门、蓝藻门、梭杆菌门、拟杆菌门正相关;从根袋内外土壤速效养分和土壤细菌多样性综合判定,根袋内100 g土壤时可视为根际土壤,且铵态氮和速效钾可作为判断是否根际土壤的指示指标.根际微生物多样性显著提高.鞘脂杆菌目是木薯品种SC205在不同土质下共同富集的根际细菌.发现了土壤速效养分与部分细菌门的相关性.
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广西种植业生产要素优化路径研究
《东北农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：基于三阶段DEA模型测度了2011～2016年广西种植业生产效率,并对2016年广西种植业生产要素冗余状况及其优化空间进行了初步探究。研究表明:环境因素和统计噪声对种植业生产效率存在明显影响,剔除二者后,2011～2016年广西种植业生产效率有所降低,生产效率损失的主要因素由纯技术效率非有效转变为规模效率非有效。在环境因素中,城镇化率上升是广西种植业生产效率改善的有利因素,财政支农比重增加、农民人均收入增长均未对广西种植业生产效率产生有利影响。广西各地区种植业生产要素冗余程度各有差异,需根据地区实际情况进行优化。发展适度的规模化经营、提升财政支农资金效率、转变农民粗放经营理念、实行区域差别化生产要素调控政策是提高广西种植业生产效率的可行途径。
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花生品系主要农艺性状的分析与综合评价
《种子 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：剖析花生高代品系主要农艺性状及产量关系,为高产育种提供参考依据,并对各品系进行评价筛选,为品种推广提供候选个体.运用DPS、SPSS统计软件,以11个福建花生高代品系为研究对象,对主要农艺性状及产量性状数据进行变异性分析、相关性分析、灰色关联度分析、聚类分析和主成分分析.结果表明,结果数和饱果数变异系数较大,出仁率变异系数最小,结果数和饱果数对花生产量显著正相关,灰色关联度分析也显示结果数和饱果数与产量性状的关联度最大;聚类分析结果显示,在距离阈值为18时,可将11个花生品种分为3个类群,第3类群综合性状表现良好;主成分分析结果表明,9个农艺性状和2个产量性状综合成4个主成分因子,分别为产量因子、籽仁因子、株高因子和荚果因子,累计贡献率达89.1216%,品系0945-1、0949-4和1005-3-1的综合主成分值依次排前三.0945-1和0949-4是值得推广的优良品种.在花生育种中,侧重筛选果多、果饱的单株,并兼顾其它性状可选育出高产品种.
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木霉菌对莴苣菌核病防治效果研究
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确2种木霉对莴苣菌核病的防效差异,为揭示木霉菌的作用机理及应用于莴苣菌核病防治提供科学依据.[方法]在单因素试验基础上,采用响应面法进行木霉固体发酵条件优化试验,获得2种木霉(棘孢木霉和深绿木霉)的最佳发酵优化条件;以碧玉莴笋为材料,进行盆栽莴笋灌根接种木霉发酵液和核盘菌悬浮液处理(处理1:棘孢木霉+核盘菌;处理2:深绿木霉+核盘菌;处理3:核盘菌;处理4:50%多菌灵可湿性粉剂800倍液+核盘菌;处理5:无菌水),观察莴苣生长情况,并分别于接种后第3、6、9、12和15 d测定莴笋叶片抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)及叶绿素含量.[结果]2种木霉发酵液均能在一定程度上减轻核盘菌对莴苣的侵害,提高植物抗氧化酶活性,其中深绿木霉处理下莴苣叶片的SOD、POD和CAT活性更高,与无菌水处理相比,接种后12 d达最大增长率,分别为85.32%、78.05%和43.50%;与核盘菌处理相比,棘孢木霉和深绿木霉处理的MDA、Pro含量明显下降,最大降幅分别为17.16%、28.41%和29.48%、30.44%;木霉能有效抵御核盘菌对植物造成的侵害,其中深绿木霉的促进作用更明显,处理后6~15 d的叶绿素含量显著高于棘孢木霉处理(P<0.05,下同),最高为刺孢木霉处理组的1.112倍;木霉处理后可降低菌核病的发病程度,对莴苣菌核病具有较好防治效果,其中深绿木霉的防效达71.66%,显著高于棘孢木霉和多菌灵处理组.[结论]棘孢木霉和深绿木霉对核盘菌均具有明显的拮抗作用,可在一定程度上防治莴苣菌核病,其中深绿木霉的防治效果更佳,可将其应用于莴苣菌核病的防治以提高莴苣产量和品质,同时可减少化学防治对环境造成的破坏.
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蔗渣木质素在NaOH/H_2O_2体系下的催化解聚研究
《现代化工 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：针对木质素复杂的化学结构、反应活性低及难溶于普通溶剂的缺点,以NaOH/H_2O_2为溶剂体系对蔗渣木质素(BL)进行催化解聚,完成了适合于该催化体系的催化剂开发,并考察了反应温度及BL初始质量分数等条件对木质素液化率及液化产物组成的影响。利用FT-IR及GC-MS对液化产物或残余物进行表征。结果表明,优化后的解聚条件为:ZnCl_2/FeCl_3为催化剂、反应温度为260℃、反应时间为60 min、催化剂与BL的质量比为0.15、木质素的质量分数为2%,该条件下BL的液化率为(79.02±2.24)%。BL催化解聚方式主要是C—O键的断裂,液化产物由单取代和双取代酚类化合物组成,主要包括4-乙基苯酚、2-甲氧基-4-乙基苯酚和4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚等。
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