科研产出
嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响,旨在揭示嫁接提高番茄植株抗性的机制并为构建解决番茄连作障碍体系提供参考.[方法]基于高通量测序技术,以番茄品种新砧1号和宝砧1号为砧木,桃太郎品种为接穗进行以下处理:新砧1号实生植株(简称:新砧);新砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/新砧);宝砧1号实生植株(简称:宝砧);宝砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/宝砧);桃太郎实生植株(简称:桃太郎).采集番茄实生与嫁接处理植株根际土壤,比较分析番茄各处理根际土壤细菌和真菌的群落组成.[结果]与新砧、宝砧、桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理植株细菌和真菌群落在不同分类水平上可操作分类单元(OTU)数量均发生明显变化.与砧木和接穗实生植株相比,番茄嫁接植株根际土壤中拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU数量.番茄实生与嫁接植株间在根际土壤细菌和真菌多样性与丰富度上无显著差异(P>0.05).在门分类水平上,在桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,放线菌门和厚壁菌门细菌丰度占比均高于新砧和桃太郎处理植株;在桃太郎/宝砧处理植株中,绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门细菌丰度占比均高于宝砧和桃太郎处理植株.在属分类水平上,与新砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属、unclassified_f__Micro-coccaceae、norank_f__norank_o__Gaiellales细菌属丰度占比增加;与桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中增加特有优势菌属栖大理石菌属.与宝砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,norank_f__norank_o__norank_c__Subgroup_6、类诺卡氏菌、norank_f__norank_o__norank_c__Gitt-GS-136、norank_f__norank_o__norank_c__KD4-96、norank_f__JG30-KF-CM45属细菌丰度占比增加,同时增加特有优势菌属norank_f__norank_o__norank_c__JG30-KF-CM66菌属.在真菌门分类水平上,与番茄实生植株相比,嫁接植株根际土壤中油壶菌门真菌丰度占比提升,而子囊菌门真菌丰度占比下降.此外,桃太郎/新砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比增加,而桃太郎/宝砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比减少.在属分类水平上,与对应实生植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、unclassified_k__Fungi、分枝孢子霉属真菌的丰度占比增加,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中还缺失木霉属、曲霉菌属、unclassified_o__Eurotiales、unclassified_o__Sordariales等菌属,但与新砧处理植株相比,增加了镰刀菌属;在桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、青霉属丰度占比增加,而分枝孢子霉属、木霉属、曲霉菌属、镰刀菌属、unclassified_o__Eurotiales、蛛网霉属等菌属缺失.[结论]与实生植株相比,嫁接不仅改变了番茄植株根际土壤微生物群落丰度占比,还改变了根际土壤微生物的群落组成.番茄嫁接植株根际土壤微生物群落组成的改良是嫁接植株抗性增强的重要原因之一.
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檀香NDH脱氢酶基因的克隆、定位与启动子分析
《广西植物 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究檀香NDH脱氢酶基因的功能和调控机制,该文以檀香心材为材料,利用RACE技术克隆SaNDH 6基因的全长序列,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析其组织和激素处理后的表达模式,在拟南芥原生质体观测其亚细胞定位,利用PlantCARE分析SaNDH6起始密码子ATG上游2 kb的启动子序列,同时运用PlantRegMap预测可能与其结合的转录因子.结果表明:(1)SaNDH6编码303个氨基酸,为疏水蛋白,亚细胞定位于叶绿体.(2)进化树分析表明,檀香SaNDH6与木本植物NDH6进化关系较近.(3)PlantCARE分析发现,SaNDH 6启动子中除含有ACE、AE-box、Box 4、G-Box和GT1-motif等大量光响应元件外,同时还有茉莉酸甲酯(MeJA)反应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,赤霉素(GA 3)响应元件P-box,以及防御和胁迫响应元件TC-rich repeats等.(4)PlantRegMap分析发现,有76个转录因子可能与SaNDH6启动子结合,其中ERF家族最多,达40个.(5)SaNDH 6在檀香的根、心材、叶片和愈伤组织中均有表达,其中在叶片中的表达量较高;用1*10-4mol·L-1的MeJA和GA 3分别处理檀香愈伤组织后,与处理前(0 h)相比,SaNDH 6的表达均在3 h后显著升高.综上结果表明,檀香SaNDH6为核基因编码的蛋白,受光和激素等诱导表达,SaNDH6可能参与檀香逆境胁迫反应的过程.
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石斛兰新品种‘旭日’
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：‘旭日’石斛兰是以曲茎石斛（Dendrobium flexicaule）为母本，细茎石斛（Den. moniliforme）为父本杂交育成的新品种。株高中等，假鳞茎具紫色斑点，花朵浅黄色，唇瓣中部有橙红色胼胝体。具有较强的耐热性和适应性，适于华南地区温室或户外附生栽培。
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甘蔗种质材料田间抗螟性综合评价及筛选
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探索甘蔗种质材料田间抗螟性评价体系，并对163份不同甘蔗种质材料进行田间抗螟性评价，了解各材料对甘蔗螟虫的抗性表现，筛选优良的抗螟性甘蔗种质材料，为甘蔗抗螟种质创新、新品种选育及抗螟品种的推广应用提供参考。【方法】通过田间甘蔗螟虫自然种群感虫法，跟踪调查163份甘蔗种质材料3年（1新2宿）田间的苗期螟害枯心率和生长中后期螟害节率，以新台糖22号（ROC22）作为抗螟性对照品种，计算各甘蔗种质材料的相对螟害减退率，并以相对螟害减退率及相应的甘蔗抗螟性分级评价体系对供试甘蔗种质材料进行抗螟性评价和筛选。【结果】163个甘蔗种质材料“1新2宿”的螟害枯心率在1.74%～21.75%、螟害节率在1.17%～9.74%；供试材料中3年均进入苗期螟害枯心率最重前20名的材料只有CP09-4707，均进入苗期螟害枯心率最轻前20名的材料为0份，均进入中后期螟害节率最轻或最重前20名的材料也为0份。抗螟性评价结果表明，在新植苗期、新植生长中后期、第1年宿根苗期、第1年宿根生长中后期、第2年宿根苗期和第2年宿根生长中后期的抗螟性表现为中抗以上的甘蔗种质材料数量分别有96、151、48、88、106和147份；以韦恩图分析方法筛选出GT03-571、GT03-1438、GT03-2887、YT96-86、GT02-467、Q200、T6、T5、ROC22、T8和GT42共11份甘蔗种质材料在6个生长时期的抗螟性表现均在中抗以上。【结论】建立了一种能有效结合甘蔗品种区域试验、对照品种明确易得、操作方法简单、可对甘蔗6个不同生长期抗螟性进行评价的评价体系。不同甘蔗种质材料间螟害率存在较大差异，抗螟性差异客观存在。筛选出11份在6个生长期抗螟性表现均在中抗以上的甘蔗种质材料，可用于抗螟新品种选育。
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基于混池测序及遗传图谱定位玉米雄穗分枝数基因
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】构建玉米雄穗分枝数极端混池和分子遗传图谱，对雄穗分枝数进行QTL定位，为探究玉米雄穗分枝数的发育机制及选育雄穗分枝数少的品种提供理论参考。【方法】将雄穗分枝少的自交系SNM131与雄穗分枝多的自交系HY813组配F2代群体，统计群体各单株的雄穗分枝数，分析其遗传模式。从F2代群体中分别挑选33个雄穗分株少的单株和38个雄穗分枝多的单株构建混池，对2个亲本和2个子代混池分别展开30×、17×和28×覆盖度的全基因组重测序，对测序数据进行关联分析，获得雄穗分枝数性状的定位区间。利用10K芯片对F2代群体276个单株进行单核苷酸多态性（SNP）标记分型，所得数据用于构建遗传连锁图谱，并结合雄穗分枝数表型数据，利用全基因组复合区间作图法（GCIM）进行QTL定位。最后根据定位区间对应的B73参考基因组的物理区段上的基因注释信息，预测调控雄穗分枝数的候选基因。【结果】F2代群体雄穗分枝数平均7.6个，F2代群体在雄穗分枝数性状上偏向母本SNM131，以少雄穗分枝为主。全基因组重测序共获得1812886个SNP标记和24714个插入缺失标记（In Del），并基于混合分组分析法（BSA）进行雄穗分枝数性状分析，最终共获得6个显著关联区间，分布于玉米5、8和10号染色体。其中，10号染色体上一个峰值最高的关联区间（物理位置127.61～129.46 Mb），推测为控制雄穗分枝数性状的主效位点。构建的遗传连锁图谱包含2944个SNP标记，总图距3684.3 c M。基于遗传连锁图谱，利用GCIM法共定位到5个QTL，分别分布于1、4、6和10号染色体，单个QTL可解释1.9%～9.9%的表型变异。主效QTL被定位在10号染色体约0.56 Mb的物理区间（127.81～128.37 Mb），关联区间包含有15个有中、高功能变异位点的候选基因，其中TBN-S基因编码磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP），属于TFL1类基因，与花序分生和雄穗分枝数发育密切相关。【结论】通过田间表型鉴定、遗传连锁图谱构建和SNP标记定位，将控制玉米雄穗分枝数的主效QTL定位在10号染色体长臂约0.56 Mb物理区间内，包含15个中、高变异度的基因，预测TBN-S为候选基因。
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基于花粉微观特征的芒果属种质孢粉学研究及聚类分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：芒果属全球约有 69 个种,我国主要分布有 8 个种.我国悠久的芒果栽培历史形成许多具有地方特色的天然杂交种.在不断与环境协调发展的过程中,芒果枝叶、果实等外观形态发生了一定的变化,其花粉在保持遗传保守性和稳定性下却形成了独特的形态特征.为了深入研究芒果属植物花粉形态的分类学意义,理清芒果天然杂交种之间的系统发育关系,本研究基于花粉微观特征,对芒果属种质开展孢粉学研究及遗传关系分析.利用扫描电镜系统观察芒果属 2 个种 32 份芒果材料的花粉外部形态和花粉外壁纹饰等形态特征,在此基础上,对花粉 6 个数量性状进行聚类分析.结果表明:32 份芒果种质花粉均属于N3P4C5 型,极面观呈 3 裂三角形,赤面观呈近椭圆形,萌发沟孔为 3 条,萌发沟孔开裂度几乎到达花粉粒的两极;各材料的花粉形状大小、萌发脊宽窄、花粉纹饰、花粉外壁网孔密度和大小均存在差异;条纹状或网状纹饰和纹孔布满花粉粒表面,大多数芒果花粉属于网状纹饰,网孔形状多样,主要是圆形和长条形,纹脊粗糙,网孔分布密度在不同材料间存在差异.根据花粉粒大小、花粉形态、萌发脊宽、网孔大小和网孔密度等数量性状对参试材料进行聚类分析,32 份芒果种质在相似距离为 15 时可分成三大类群,来自东南亚的马切苏、暹罗芒、仁和吕宋等芒果资源在谱系图中聚为一类,显示出一定的地域特征;萌发脊较窄的云南土芒、布鲁斯和象牙芒26 号聚为一类;扁桃、收集的扁桃?芒与国内常见芒果栽培种聚为一类.原始的野生种白花本地芒与扁桃 1 号、扁桃 2号、扁桃 3 号、扁桃 4 号聚为一组,该类资源具有原始型、野生型的特点.本研究可为芒果花粉形态的分类、亲缘关系和演化研究提供孢粉学依据.
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百香果(Passiflora edulis)R2R3-MYB基因家族的结构和功能分析
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究R2R3-MYB转录因子在代谢、发育等多种生物学过程中发挥的调控作用.对百香果R2R3-MYB基因家族进行表达分析并探究其在花果发育过程中的调控机制,对深入研究R2R3-MYB转录因子在百香果中的生物学作用中具有重要意义.[方法]基于百香果全基因组数据,通过HMM搜索对R2R3-MYB家族成员进行筛选鉴定,并利用实时荧光定量PCR分析其在百香果花不同组织中的表达模式.[结果]从百香果基因组中鉴定出99个R2R3-MYB基因,根据系统进化分析将其分为36个亚组.99个R2R3-PeMYB基因随机分布在9条百香果染色体上.基序和基因结构分析表明,R2R3-PeMYB在同一亚组中具有相对保守的结构特征.共线性分析表明,片段复制事件促进了百香果R2R3-MYB家族的扩张.基于转录组数据和qRT-PCR分析,发现R2R3-PeMYB基因在百香果花的不同组织的不同发育阶段中表现出差异的表达模式,说明R2R3-PeMYB基因在花不同组织和果实的发育过程中发挥重要作用,尤其是PeMYB62和PeMYB63在百香果果皮转色期的高表达,说明其可能参与百香果花青素的合成.同时8个R2R3-PeMYB基因在非生物胁迫(冷、热、盐和渗透压)下也表现出不同的反应,说明R2R3-PeMYB基因还受到非生物胁迫的诱导.[结论]鉴定了99个R2R3-PeMYB基因家族成员,发现其在百香果花果发育和胁迫诱导方面发挥重要作用,为今后研究百香果R2R3-MYB基因在花果发育中的功能和进化提供了有价值的线索.
关键词： 百香果 R2R3-MYB转录因子 系统发育分析 花果发育
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干旱胁迫对芋球茎淀粉和蔗糖代谢通路相关基因表达的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究芋球茎响应干旱胁迫的分子机制，特别是干旱胁迫对淀粉和蔗糖代谢通路相关基因表达的影响，为耐旱品种选育提供依据。【方法】以荔浦芋1号为试验材料，对干旱胁迫下的芋球茎进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢通路相关的酶基因，并分析这些酶基因在干旱胁迫下的表达模式。【结果】芋球茎在干旱胁迫下筛选到差异表达基因1983个，其中上调表达基因373个，下调表达基因1610个。GO富集分析显示，差异表达基因在生物过程富集最多的是细胞过程和代谢过程，在细胞组分富集最多的是细胞解剖实体，在分子功能富集最多的催化活性和结合。KEGG富集分析显示，富集最多的通路分别是代谢通路、氮素代谢通路、抗坏血酸和醛酸代谢通路。对淀粉和蔗糖代谢通路的差异表达基因进行统计，共筛选到26个差异表达基因，涉及11种酶，其中上调表达基因5个，下调表达基因21个。在干旱胁迫下，淀粉合成酶、己糖激酶、果糖激酶、UTP-葡萄糖-1-磷酸盐尿苷酸转移酶、α-淀粉酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和β-呋喃果糖苷酶的基因下调表达；UDP-葡萄糖磷酸水解酶和海藻-6-磷酸合成/磷酸酶的基因上调表达；蔗糖合成酶和β-呋喃果糖苷酶的基因既有上调表达，也有下调表达。【结论】淀粉和蔗糖代谢通路相关基因的表达受到干旱胁迫的影响。调控淀粉代谢和海藻糖生物合成相关基因下调表达，而调控蔗糖代谢相关基因既有上调表达，也有下调表达。
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6个铁线莲品种叶片解剖结构与植株耐热性的比较
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同铁线莲品种的叶片结构与其耐热性的关系，本研究利用扫描电镜观察了6个市场热销的铁线莲品种叶片结构，并对叶片厚度、表皮细胞、栅栏组织厚度等15项指标进行聚类分析和相关性分析，筛选出最具代表性的耐热性鉴定指标，利用平均隶属函数分析6个铁线莲品种耐热性的综合评价。结果表明：6个铁线莲品种叶片解剖结构显示上表皮厚度普遍大于下表皮厚度，栅栏组织细胞排列紧密，胞间隙小，海绵组织排列疏松，细胞间隙大而多，大多数海绵组织厚度大于栅栏组织厚度。对栅栏组织厚度等5个代表性指标进行隶属函数分析，得到6个铁线莲品种的耐热性排序为‘啤酒’>‘朱莉’>‘蓝光’>‘紫铃铛’>‘紫色旋律’>‘前卫’。该评价方法为更科学有效地评价铁线莲耐热性提供了参考价值，为筛选耐热种质和开展育种研究奠定基础。
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