科研产出
甘蔗乙烯信号转导途径关键基因CTR1的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了研究CTR1基因与甘蔗糖分积累的关系,本研究利用同源克隆的方法,以甘蔗品种‘桂糖28’(GT28)幼嫩叶片的cDNA为模板,成功克隆得到2 103 bp的甘蔗CTR1基因(ScCTR1; GenBank登录号为MK158246)。ScCTR1基因的开放阅读框(ORF)序列长1 656 bp,编码551个氨基酸,预测蛋白质的分子质量为62.78 kD。ScCTR1蛋白具有CTR1同源蛋白典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域。实时荧光定量PCR结果表明,ScCTR1基因在茎和叶中都有表达,在茎中其表达量呈先增加后降低的趋势,在未成熟叶、成熟叶和老叶中,其基因表达呈降低的趋势。本研究结果对阐明乙烯调控甘蔗茎糖分积累和叶发育的机理提供了重要的参考依据。
关键词： 甘蔗(Saccharum ssp. Hybrids) CTR1 基因克隆 基因表达
全文链接
请求原文
氮肥运筹提升宿根蔗产量和氮素利用
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：针对我国甘蔗生产中氮肥用量高和氮肥利用率低的问题,为提高氮肥利用率,本研究以'桂糖42号'为试验材料,研究对比5种施氮量(N150:150 kg/hm2、N225:225 kg/hm2、N300:300 kg/hm2、N375:375 kg/hm2、N450:450 kg/hm2)和2种施氮次数(R1:3次施入,30%氮肥作基肥、30%作分蘖肥和40%作攻茎肥;R2:2次施入,30%氮肥作基肥和70%作攻茎肥)下宿根蔗生长、产量、含糖量以及氮素利用.结果表明:(1)蔗茎产量受施氮量影响显著,随施氮量增加,2种施氮次数的蔗茎产量均呈现递增趋势.相同施氮量下,不同施氮次数的蔗茎产量差异不显著,R1N375、R1N450、R2N375和R2N450处理甘蔗产量较高,分别为106.4、112.2、106.4和109.1 t/hm2.(2)随施氮量增加,蔗糖分先增加后减少.N375和N450下,R1的蔗糖分显著高于R2.随施氮量增加,R1的产糖量呈先增加后无显著变化的趋势,R2的产糖量呈先增加后减少的趋势.N375和N450下,R1的产糖量显著高于R2,R1N375和R1N450处理甘蔗含糖量较高,分别为14.95和14.58 t/hm2.(3)R1和R2的当季氮肥利用率分别为22%~36%和20%~32%.因此,当施氮量为375 kg/hm2,以30%基肥、30%分蘖肥和40%攻茎肥是蔗叶还田下宿根蔗的最优施氮模式.
全文链接
请求原文
广西典型高砷区蜈蚣草根围丛枝菌根真菌多样性研究
《生态环境学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)在提高超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)修复砷污染土壤方面具有巨大的应用潜力,但是中国砷污染地区的AM真菌的分布和资源调查还不够全面。为探明砷污染地区AM真菌的多样性状况,采用野外调查和室内分析相结合的方法,通过形态学特征分离鉴定AM真菌种属,对广西南丹县高砷矿区及周边地区蜈蚣草根围土壤中AM真菌的多样性及群落组成进行调查研究。结果表明,不同程度砷污染土壤中生长的蜈蚣草均能被AM真菌侵染,随着砷浓度的增加物种多样性总体呈下降趋势。无污染土壤中的AM真菌侵染率和孢子密度主要受土壤磷和海拔的影响。低磷促进孢子萌发和菌丝生长,从而提高侵染率,而海拔升高会导致孢子密度降低。但随着土壤砷污染水平的增加,砷浓度逐渐成为主要影响因子,使侵染率上升,孢子密度下降。孢子密度和物种丰富的变化趋势一致。鉴定出4属10种AM真菌,其中7种属于球囊霉属(Glomus),近明囊霉属(Claroideoglomus)、管柄囊霉属(Funneliformis)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)各1种,球囊霉属是该调查区域的优势属。AM真菌孢子的形态直接影响其适应能力,颜色深、表面网纹间隔致密的AM真菌抗逆性更好,近明球囊霉(C.claroidem)、团集球囊霉(G.glomerulatum)和地表球囊霉(G.versiforme)等适应性较强的菌种分离频度达到了100%,相对丰度也较高。研究结果将会对砷污染地区AM真菌优良菌株的筛选及超富集植物-AM真菌联合修复重金属污染土壤提供有益的指导。
全文链接
请求原文
广西荞麦种质资源主要农艺性状鉴定与评价
《广东农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为挖掘和利用优异的荞麦种质资源,促进广西荞麦产业发展,对收集的广西荞麦地方种质资源进行评价.[方法]以普查收集的58份广西荞麦地方种质资源为试材,对其生育期、株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、千粒重、单株结籽数、单株粒重、产量等9个主要农艺性状进行鉴定和评价.[结果]主要农艺性状生育期、株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、千粒重、单株结籽数、单株粒重、产量平均值分别为80.57 d、70.29 cm、3.75 mm、2.63个、8.68节、22.97 g、97.02粒、2.22 g和918.7 kg/hm2,性状变异程度较大,其中单株粒重变异系数最大、为27.93%,生育期变异系数最小、为5.42%;相关性分析表明,主茎分枝数与茎粗、单株粒重、单株结籽数、产量呈极显著相关,产量与主茎节数、单株粒重、单株结籽数呈极显著相关,而与生育期、株高、茎粗、千粒重相关关系均不显著.[结论]通过鉴定评价,主茎节数、分枝数、单株粒重、单株结籽数是影响荞麦产量的主要性状,高产型荞麦品种的形态特征为株高适中、主茎节数多、分枝多、单株结籽数多、粒重适中;筛选出巴头荞麦、建立春荞、黄坪荞麦、朔晚荞麦、古砦三角麦和瓦渣地荞麦等6份优异资源.
全文链接
请求原文
中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
全文链接
请求原文
离子液体-水共溶剂作用下木质素转化为酚类物质的研究
《现代化工 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以离子液体-水为共溶剂,磷钼酸铯为催化剂,对木质素进行降解制备酚类化合物。考察了共溶剂中水的加入量对木质素转化率及酚类物质选择性的影响;同时,考察了温度、催化剂质量分数及反应时间对木质素转化率和酚类物质选择性的影响。结果表明,在反应温度为180℃、催化剂质量分数为6%、离子液体质量为150 mg、水的用量为20μL、反应时间为100 min时,木质素的转化率及酚类物质收率均达到最大值,分别为87. 78%和20. 08%。GC-MS分析结果表明,降解产物中酚类物质主要包括二甲氧基苯酚、苯酚、4-乙基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚。
全文链接
请求原文
应用合成生物学策略构建全细胞生物催化剂合成(S)-乙偶姻
《中国生物工程杂志 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的:在大肠杆菌宿主中过量表达丁二酮还原酶(DAR),同时构建辅酶NADH原位再生系统,利用全细胞高效催化丁二酮不对称还原合成(S)-乙偶姻。方法:PCR克隆多黏芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) dar基因连到质粒pETDuet-1,转化至大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3),构建重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR;通过Hi Trap TALON柱亲和层析纯化表达产物DAR酶蛋白,测定DAR的比酶活和分子动力学参数。在重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR中构建辅酶NADH原位再生系统,协同表达枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的葡萄糖脱氢酶(GDH),构建重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH,并以此重组菌为全细胞生物催化剂,优化催化条件,提高(S)-乙偶姻的产量和产率。结果:获得重组工程菌E. coli BL21(DE3)-DAR和E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH。DAR以NADH为辅酶还原丁二酮的米氏常数Km、最大催化速率Vmax、催化常数Kcat分别为2. 59mmol/L、1. 64μmol/(L·min·mg)、12. 3/s,还原丁二酮生成(S)-乙偶姻光学的纯度为95. 86%,具有较好的催化效率和立体异构体选择性。构建辅酶NADH原位再生系统后,重组菌E. coli BL21(DE3)-DAR/GDH可高效催化丁二酮合成乙偶姻。在最优催化条件下分批补料,乙偶姻产量达51. 26g/L,转化率为81. 37%,生产速率为5. 13g/(L·h)。结论:使用非手性化合物原料丁二酮生产高附加值的手性化合物(S)-乙偶姻,以重组菌为全细胞生物催化剂合成(S)-乙偶姻,不需额外添加昂贵的辅酶,具有较高的生产应用价值。
关键词： 全细胞生物催化剂 辅酶再生系统 丁二酮还原酶 乙偶姻
全文链接
请求原文
耐受高浓度糖蜜酒精废液的细菌群落的多样性分析
《基因组学与应用生物学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：广西的甘蔗糖蜜酒精发酵废液的COD高达100 000 mg/L,同时含有15 000 mg/L的硫酸根离子,属于高盐高浓度有机废水,严重抑制微生物的沼气化过程.为了获得耐受高COD和高硫酸盐的细菌群落的多样性数据,对特异性耐受高浓度糖蜜酒精废液的细菌群落进行分析.提取高浓度糖蜜酒精废液沼气池中淤泥样品的总DNA,应用IIIumina MiSeq高通量测序技术测定各样品中的细菌16S rDNA V3-V4变异区序列,并进行测序数据处理、OTUs聚类及物种注释,分析样品中细菌的复杂度和多样品间细菌组成差异.结果显示:沼气池各样品的优势菌群均是厚壁菌门(Firmicute)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria).在废水消化旺盛区域的微生物种群含有泉古菌门(Crenarchaeota)和热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteria)等与硫酸根降解转化相关的菌株.本研究表明,特异性硫酸根转化菌株的富集揭示了这个细菌群落耐受高硫酸根废液的原因.高通量测序技术为高盐高浓度难降解有机废水沼气池淤泥细菌群落多样性的研究提供了科学有效的数据资源.
关键词： 糖蜜酒精废液 高盐高浓度有机废水 沼气池 细菌群落多样性 高通量测序
全文链接
请求原文
产纤维素酶大肠杆菌工程菌的构建和酶的表达
《基因组学与应用生物学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了使大肠杆菌(Escherichia coli)具备生产纤维素酶的能力,从铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PKC-001克隆碱性纤维素酶基因,进行密码子优化后连到载体pET-22b,转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株,对工程菌进行表达优化并分析纤维素酶酶活.结果表明大肠杆菌工程菌能生产分子量约39 kD的纤维素酶,在培养温度20℃、摇床转速170 r/min、IPTG终浓度0.01 mmol/L的条件下,纤维素酶的产量最大;在酸性条件下,细胞内和细胞外的滤纸酶活力(FPA)分别为5.78 U/mL和1.13 U/mL,在碱性条件下检测不到滤纸酶活.显然,重组纤维素酶仅在酸性条件下有活力.
全文链接
请求原文
