科研产出
富硒大米中不同溶解性硒蛋白理化特性和抗氧化活性
《食品工业科技 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：目的:以富硒大米中不同溶解性的硒蛋白为研究对象,研究了其理化特性和抗氧化活性。方法:采用Osborne分级分离法从富硒大米中制备水溶性硒蛋白（WSP）、盐溶性硒蛋白（SSP）、醇溶性硒蛋白（ESP）和碱溶性硒蛋白（ASP）,对比其蛋白含量、总硒含量和硒蛋白的亚基分子量分布,通过紫外、红外光谱分析确定其特征官能团,并采用液相色谱-质谱联用法分析其硒代氨基酸组成等理化特性;在此基础上进一步分析了各类大米硒蛋白的抗氧化活性。结果:在4种不同溶解性的大米硒蛋白中,ASP具有最高的蛋白含量和硒含量（P<0.05）,且以小分子蛋白为主。ASP中存在3种硒代氨基酸,包括硒代半胱氨酸（300.22±6.88μg/kg）、甲基硒代半胱氨酸（170.19±2.87μg/kg）及少量硒代甲硫氨酸。大米硒蛋白的总抗氧化能力（T-AOC）、DPPH自由基清除能力与样品浓度呈良好的量效关系;在相同浓度下,不同大米硒蛋白的T-AOC、DPPH自由基清除能力的强弱顺序均为ASP>WSP>SSP。通过抗氧化活性与硒含量之间的相关性分析,两者之间存在极显著的正相关性（P<0.01）。结论:ASP是进一步纯化和研究较为理想的富硒大米提取物。
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睡莲叶片胎生发育转录组分析
《热带作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果:筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。
关键词： 睡莲 叶片胎生 转录组分析 差异表达基因 代谢通路
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番荔枝果实发育进程中糖分累积机制分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：番荔枝的果实含糖丰富,其内含物多用于营养、医药和加工等领域。近年来,番荔枝成为研究水果中糖积累的优良物种,但由于基因组资源的稀缺阻碍了该物种的遗传研究。为研究番荔枝基因组资源及其糖分累积的分子机制,本研究通过对番荔枝2个品种5个果实发育不同阶段的三代、二代转录组测序及荧光定量表达分析。结果发现,番荔枝糖分主要在果实成熟阶段进行积累,大多数基因参与糖的转运和果实的代谢,参与淀粉合成的基因葡萄糖-1-磷酸腺肌转移酶基因、1,4-α-葡聚糖基因和淀粉合成酶基因在果实成熟阶段受到高度抑制。然而,导致淀粉降解的基因被急剧上调,包括2个α-淀粉酶基因、36个β-淀粉酶基因和13个4-α-葡聚糖转移酶基因。同样,参与淀粉降解的6个异戊酶基因在果实成熟前期被下调,但在成熟后被急剧上调,这表明它们对番荔枝果实在成熟过程中的糖分积累有积极的贡献。糖代谢相关差异表达基因的综合分析表明,成熟过程中引发的淀粉降解是果可溶性糖积累的最活跃通道。本研究完成了番荔枝转录组全长测序,结果有助于番荔枝基因挖掘、克隆、表达研究及与糖积累正相关的基因深入研究。
关键词： 番荔枝（Annona squamosa） 转录组 糖积累 鉴定分析
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代谢工程改造多粘芽孢杆菌及合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇
《基因组学与应用生物学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：(R,R)-2,3-BD是一种重要的四碳平台化合物,在液晶材料、高附加值手性化合物,尤其是不对称合成光学纯药物等方面有天然优势。将来源于多粘芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa） DSM 365的α-乙酰乳酸合成酶（α-acetolactate synthase）基因alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶（α-acetolactate decarboxylase）基因alsD和（R,R）-2,3-丁二醇脱氢酶（2,3-butanediol dehydrogenase）基因R,R-bdh与表达载体pMA5连接,导入多粘芽孢杆菌P. polymyxa DSM 365中加强（R,R）-2,3-丁二醇的主代谢途径,构建可高效合成（R,R）-2,3-丁二醇的多粘芽孢杆菌工程菌株DM-5。利用工程菌株DM-5补料分批发酵60 h,（R,R）-2,3-丁二醇产量达54.91 g/L,得率为0.52 g/g,生产强度为0.92 g·L-1·h-1,与野生菌株相比（R,R）-2,3-丁二醇产量增加19.66%,且副产物甲醇浓度不变,乙醇、乙偶姻积累下降。本研究结果表明,在多粘芽孢杆菌中过量表达关键基因alsS、alsD和R,R-bdh能够显著提高（R,R）-2,3-丁二醇的产量和生产强度,为多粘芽孢杆菌的代谢工程改造和工业化生产（R,R）-2,3-丁二醇提供参考。
关键词： (R,R)-2,3-丁二醇 代谢工程 补料分批发酵 多粘芽孢杆菌
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内源激素及氨基酸对木薯花芽分化的响应
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对比分析木薯花芽分化株和花芽未分化株的内源激素和氨基酸含量,为木薯成花机理研究及花期调控提供理论依据。【方法】采用液相色谱—质谱联用（LC-MS）技术测定木薯品种新选048花芽分化株和花芽未分化株地上部茎、叶和芽的15种内源激素含量和23种氨基酸含量,分析其差异性和相关性。【结果】与新选048木薯花芽未分化株相比,花芽分化株茎的赤霉素4（GA4）、赤霉素7（GA7）、玉米素核苷（ZR）、反玉米素核苷（TZR）、水杨酸（SA）、腺嘌呤（Adenine）和腺苷（Adenosine）含量及D-α-氨基正丁酸（RABA）、甘氨酸（Gly）、谷氨酰胺（Gln）、甲硫氨酸（Met）、酪氨酸（Tyr）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Thr）、天冬酰胺（Asn）、缬氨酸（Val）、异亮氨酸（ILE）含量极显著升高（P<0.01,下同）,生长素（IAA）、油菜素内酯（BR）和赤霉素1（GA1）含量显著（P<0.05,下同）或极显著降低,其中,GA4、ZR、SA、Adenosine和Adenine含量差异在3倍以上,Gln、Met、Thr、Tyr、Val和ILE含量差异在6倍以上;各内源激素含量均与部分氨基酸（3种或3种以上）含量呈显著或极显著相关,除ZR含量与Met含量外,赤霉素3（GA3）、GA4、GA7、ZR、TZR、Adenine和Adenosine含量与Gln、Met、Tyr、Thr、Val、ILE和组氨酸（His）含量均呈显著或极显著正相关,IAA和BR含量与Gln、Met、Tyr、Thr、Val、ILE和His含量呈显著或极显著负相关。【结论】木薯从营养生长过渡到花芽分化的生殖生长,其茎部的内源激素和氨基酸反应活跃,其中,GA4、GA7、ZR、TZR、SA、Adenine、Adenosine、RABA、Gly、Gln、Met、Tyr、Ser、Thr、Asn、Val和ILE等的累积,以及IAA、BR和GA1等的降解对其花芽分化具有促进作用;GA4、Adenosine、Adenine、Gln、Met、Thr、Tyr、Val和ILE含量大幅度升高是指示木薯花芽分化起始的最佳生理指标。
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广西近40年甘蔗种质资源引进及利用
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对近40年广西引进甘蔗种质资源利用情况进行分析,为提高甘蔗引种利用效率及推动甘蔗产业健康可持续发展提供参考。【方法】统计1982—2020年广西引进的甘蔗种质资源,分析引进种质资源的直接利用、育种利用、育成后代的应用及研究利用情况,总结引种过程中存在的问题并提出建议。【结果】1982—2020年,广西农业科学院甘蔗研究所从20多个国家和地区及国内其他省（市）引进甘蔗种质资源共1044份（包括花穗238份）,其中1993年以来引进甘蔗种质资源751份（包括花穗26份）;引进甘蔗种质资源作为亲本配置了杂交组合2771个,进入区试且亲本含有引进种质资源血缘的品系有43个;广西农业科学院甘蔗研究所育成的58个桂糖系列甘蔗品种中有40个含有引进种质资源血缘,其中美国CP系列亲本占37.9%,我国台湾ROC系列亲本占34.5%,美国CP系列和我国台湾ROC系列甘蔗种质资源在广西甘蔗育种中发挥了非常重要的作用。引进的甘蔗种质资源在抗病育种及分子育种方面也逐步开展研究。但目前广西甘蔗引种过程中也存在一些问题:（1）引进甘蔗种质在适应性上普遍存在较大问题;（2）引进别国或地区优良甘蔗种质的同时有可能会带来新的病虫害,给甘蔗产业的安全生产增加风险。（3）引进的种质资源未能在国内育种单位间充分共享。【建议】应加强优异甘蔗种质资源的引进;规范甘蔗引种程序,严格遵守引种检疫规程;重视引进种质资源数据库的构建及共享利用。
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不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1（ITS1）的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>SH.J>HD.J>SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高（20.6%）,HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。
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人工释放前裂长管茧蜂对橘小实蝇的田间控制作用
《广东农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究人工增殖的前裂长管茧蜂在田间对橘小实蝇的控制作用.[方法]试验设1个放蜂区和1个对照区,放蜂区设置3个放蜂点,按雌蜂与橘小实蝇二龄、三龄幼虫比1:10的比例释放人工增殖的前裂长管茧蜂,通过生物学观察试验,研究人工增殖的前裂长管茧蜂在田间对橘小实蝇的寄生率和定殖情况.[结果]通过人工释放前裂长管茧蜂,其田间寄生率迅速升高,平均达到5.97%,雌雄性比接近1,但随着放蜂后时间的推移,前裂长管茧蜂的寄生率逐渐下降,雌雄蜂性比也逐渐下降,橘小实蝇的羽化率逐渐升高.[结论]前裂长管茧蜂是橘小实蝇幼虫的重要寄生蜂,通过人为增加其田间种群数量是目前生物防治中的重要手段之一,但人工增殖的寄生蜂通常是经室内大量扩繁的种群,由于野外复杂的环境,其在野外的适应能力、寄生率和性比情况值得进一步深入研究.
关键词： 前裂长管茧蜂;橘小实蝇;人工释放;田间定殖;寄生率;性比
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不同种茎长度对木薯产量和品质的影响
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选适宜种植的木薯种茎长度,为我国木薯的高产高效栽培提供参考依据。【方法】以华南205木薯为试材,设5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm 5个种茎长度处理,以相同密度（1.0 m×1.0 m）进行种植,调查各处理的出苗率、株高、茎径、块根的薯长和薯径、单株结薯数和单株薯重及单位面积产量,测定块根的淀粉含量、氢氰酸含量和干物率,并分析产量构成因子、品质性状与种茎长度间的相关性。【结果】较短的木薯种茎不易于出苗;在生长前期植株株高和茎径受种茎长度影响较明显,种茎越长株高和茎径越大,但超过一定长度的种茎其株高和茎径优势表现不明显;不同种茎长度对木薯产量构成因子影响不同,较短的种茎有利于单个块根生长,不利于单株结薯数形成,较长的种茎有利于单株结薯数形成,不利于单个块根生长。相关分析结果表明,种茎长度与单株结薯数呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与薯长和薯径呈极显著负相关;15.0 cm种茎长度处理木薯的单位面积产量最高,为37 500.0 kg/hm2,5.0 cm种茎长度处理木薯的单位面积产量最低,为31 650.0 kg/hm2,二者间差异显著（P<0.05,下同）;种茎长度与块根氢氰酸含量呈正相关,与淀粉含量呈负相关,与干物率呈显著负相关,其中10.0和15.0 cm种茎长度处理木薯的干物率显著高于20.0和25.0 cm种茎长度处理。【结论】选择长度为15.0 cm的华南205木薯种茎进行种植,既可节省木薯种茎用量和提高播种效率,又可获得较高的木薯产量及较好的生长性能和品质。
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亚硒酸钠不同施用方法对水稻硒富集及转化的影响
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价亚硒酸钠不同施用方法对水稻硒富集及转化的影响,为利用外源硒生产优质富硒稻谷提供参考依据。【方法】对盆栽优质常规稻基施或在其不同生育期叶面喷施亚硒酸钠,测定亚硒酸钠不同施用方法处理的水稻产量性状及水稻对硒的吸收和累积量,分析水稻对外源硒的综合利用率及稻米的有机硒转换率。【结果】施用亚硒酸钠水稻的产量均低于对照（CK）,但差异不显著（P>0.05,下同）;仅在分蘖期叶面喷施1次亚硒酸钠的处理对提高水稻各部位硒含量无显著影响,而抽穗前叶面喷施1次亚硝酸钠的处理均能显著提高水稻各部位的硒含量（P<0.05,下同）。施用1次亚硒酸钠处理水稻的糙米和精米硒含量排序为抽穗前叶面喷施>拔节期叶面喷施>基施>分蘖期叶面喷施>CK;施用2次亚硒酸钠水稻的糙米和精米硒含量排序为拔节期+抽穗前叶面喷施>基施+抽穗期叶面喷施>分蘖期+抽穗期叶面喷施>基施+拔节期叶面喷施>分蘖期+拔节期叶面喷施。不同亚硒酸钠施用方法处理水稻的精米有机硒含量占比存在较大差异,但均显著低于CK,其排序为CK（95.0%）>基施（84.0%）>基施+叶面喷施（76.0%～81.0%）>叶面喷施（60.0%～71.0%）。在水稻生长后期（拔节期后）叶面喷施、基施+叶面喷施、全部基施和生长前期（分蘖期）叶面喷施亚硒酸钠,水稻植株的外源硒综合利用率分别为35.80%～79.61%、15.33%～20.58%、2.93%和-4.65%。【结论】亚硒酸钠基施+叶面喷施的外源硒施用方式在保障稻米较高硒含量和有机硒含量占比的同时,能提高水稻对硒的综合利用率,可在富硒水稻生产上推广应用。
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