科研产出
芋全长转录组测序分析及淀粉生物合成相关基因挖掘
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]获取芋(Colocasia esculenta)全长转录本序列和结构信息,并挖掘淀粉生物合成相关基因和转录本的结构信息,为后续阐明芋淀粉生物合成的分子机制及深入利用芋基因资源提供科学依据.[方法]以荔浦芋1号为试材,采集其3月龄植株的不同组织(叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根)开展混合样三代全长转录组测序,对获得的转录本进行功能注释,通过生物信息学方法分析转录本可变剪接(AS)、可变多聚腺苷酸化(APA)、长链非编码RNA(lncRNA)、转录因子(TF)和简单重复序列(SSR)等的结构信息,通过京都基因和基因组百科全书(KEGG)注释获得芋淀粉生物合成相关的基因和转录本,并对其进行AS和APA分析.[结果]通过对芋叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根混合样开展三代全长转录组测序,共获得全长转录本序列38 043条;通过与参考基因组进行比对,鉴定出新转录本31 058条,其中28 785条获得功能注释;通过对转录本结构分析,共鉴定出9360个AS事件、6436个基因存在poly(A)位点、25 081个SSR位点、304个lncRNA、1911个融合转录本和1608个TF.通过KEGG注释获得芋淀粉生物合成相关基因14个和转录本60条;对获得的转录本进行AS和APA分析发现,6个基因发生了 AS事件,包括内含子保留(IR)、5'端可变剪接(A5SS)、3'端可变剪接(A3SS)、外显子跳跃(ES)和互斥可变外显子(MEE)5种类型,有10个基因存在poly(A)位点,其中7个基因存在2个及2个以上poly(A)位点.[结论]通过三代全长转录组测序分析获得芋全长转录本序列和结构信息,挖掘到芋淀粉生物合成相关基因14个,转录本60条,可作为后续阐明芋淀粉生物合成分子机制及深入利用芋基因资源的科学依据.
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广西水稻地方品种核心种质芽期耐盐性全基因组关联分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：水稻属盐敏感的作物,盐胁迫会导致产量显著减少.我国盐渍地总面积大,并且呈迅速增长趋势,因此,筛选水稻耐盐种质,培育耐盐水稻品种十分必要.本研究在1.5%NaCl盐胁迫条件下评价419份广西水稻地方品种核心种质种子芽期的相对盐害率,并利用全基因组关联分析鉴定耐盐位点.研究结果表明:盐胁迫下,种子芽期平均发芽率为57.67%,显著低于对照92.55%,且夏皮罗-威尔克检验(0.9301)不符合正态分布.基于208,993个SNP标记,将419份核心种质资源分为6个亚群,利用一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)分析分别获得129个和1个显著关联SNP,分布在1号、2号、3号、4号、5号、6号、8号、9号和12号染色体上.在14个与水稻耐盐性显著关联区域,有13个区域与前人定位或克隆的耐盐基因重叠.显著关联区域Chr.8:10,564,948~10,733,175为首次报道,命名为qGR8.qGR8区域内含有53个基因,其中34个经转录组数据比对获得表达谱,比对结果推测LOC_Os08g17370为候选基因,该基因为跨膜9超家族成员,在耐盐亲本的根部和叶部上调表达,可能为qGR8区域内水稻芽期耐盐的新基因.这些研究结果为耐盐新基因的克隆奠定基础,为培育耐盐水稻品种提供新的基因资源.
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生物有机肥、枯草芽孢杆菌对木薯生长及土壤性状的影响
《广东农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过大田试验,研究生物有机肥(BF)、枯草芽孢杆菌(BS)、缓释氮肥(SRN)对木薯生长和土壤养分、酶活性等的影响.[方法]试验设置不同生物有机肥(BF)施用量(BF1,5 t/hm2;BF2,10 t/hm2)、不同枯草芽孢杆菌菌剂(BS)浓度(BS100,100倍稀释;BS200,200倍稀释)、SRN及减肥处理(75%CF)、尿素处理(1次施用,UN1;2次施用,UN2)等组合共13个处理.[结果]BF2+75%CF处理比BF2+SRN处理显著(P<0.05)降低了土壤碱解氮含量;在施用SRN情况下,BS100处理显著提高土壤速效钾含量;BF2在施尿素时显著提高土壤速效钾含量;BF2+75%CF处理比SRN显著提高土壤速效钾含量.BS+SRN、BF+SRN、BF2+75%CF处理均比SRN显著提高土壤微生物生物量碳.在施用SRN的情况下,BS100、BF2处理显著提高土壤酸性磷酸酶活性.SRN、UN2处理木薯产量分别比UN1处理显著提高20.5%和21.7%,BS和BF处理在施尿素或SRN情况下均能显著提高木薯产量.相比常规施肥,BF和BS配合减肥或缓释氮肥可提高氮肥利用率(10.9%~21.5%)和钾肥利用率(11.4%~28.9%).[结论]缓释氮肥1次施用与尿素2次施用的增产效果相当.在施用SRN的情况下,BF提高了土壤蔗糖酶活性、BS提高了土壤速效钾含量,二者均提高SMBC、酸性磷酸酶活性、木薯产量.在减施化肥的情况下,BF可提高土壤速效钾含量、SMBC、木薯鲜薯产量.BF、BS处理均可提高木薯氮、钾肥利用率.
关键词： 生物有机肥 枯草芽孢杆菌 肥料利用率 缓释氮肥 减施化肥
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粉垄耕作对甘蔗土壤微生物群落的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：粉垄耕作是一种新型的深耕深松的耕作技术,与常规耕作方式不同,粉垄耕作能增加耕层土壤深度,从而更好地改善土壤结构.为揭示不同耕作方式对甘蔗种植土壤细菌和真菌群落的影响,本研究以粉垄耕作和常规耕作的土壤为研究对象,通过16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术分析不同生态位(非根际、根际和根表)土壤的细菌和真菌群落的组成、结构和多样性的变化,并结合土壤理化性质进行相关性关联分析.结果表明:相比于常规耕作处理,粉垄耕作处理后的中小团聚体(<1 mm)比例增加,而较大团聚体(>1 mm)比例则低于常规耕作处理.粉垄耕作处理土壤中的有效磷和有机质含量明显增加,而全氮和全磷含量降低.厚壁菌门和绿弯菌门的相对丰度在粉垄耕作处理中显著增加,并且粉垄耕作处理后的细菌和真菌群落的alpha多样性明显增加,而不同生态位土壤的微生物群落的alpha多样性差别不大.对微生物beta多样性差异而言,粉垄耕作处理的土壤微生物群落结构相比常规耕作发生了明显变化,不同生态位土壤的细菌群落结构差异显著,而不同生态位的真菌群落结构差异不大.结合环境因子的相关性分析可知,全氮、有效磷以及有机质含量的变化能显著影响土壤中微生物特性的变化,并且有效磷和有机质含量的改变是影响土壤微生物群落组成的主要因素.综上,不同的土壤耕作方式处理下甘蔗土壤的养分和团聚体组成发生改变,土壤细菌和真菌群落结构和多样性存在差异,而微生物群落多样性和结构的变化受土壤有效磷和有机质的影响.这些研究结果可为解析甘蔗土壤微生物群落对不同耕作方式的响应机制提供理论依据.
关键词： 土壤理化性质;微生物群落;粉垄;高通量测序;耕作方式
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2个香蕉品种在广西产区的氮磷钾养分累积与分配特点
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨广西产区桂蕉6号和宝岛蕉的氮磷钾养分累积吸收规律与分配特点,为香蕉科学合理施肥提供可靠的理论依据.[方法]在常规统一足量施肥条件下,采用植株营养诊断法研究2个香蕉品种不同生长阶段氮磷钾养分在根、球茎、假茎、叶、果轴和果实6个器官中的含量与累积量,并利用Logistic模型对氮磷钾吸收规律变化进行拟合.[结果]2个香蕉品种营养特征较一致,现蕾前叶和假茎是香蕉吸收累积氮磷钾的主要器官,果实发育阶段养分在叶片中累积降低,在果实中分配则明显提高,不同生长阶段同一器官中的养分累积量由高到低均表现为钾>氮>磷.品种间养分累积量存在差异,旺盛生长期至抽蕾期,宝岛蕉整株养分累积量较桂蕉6号累积量增长28.15%,氮磷钾累积量分别增长34.12%、91.15%和23.16%;2个品种各生长阶段氮磷钾养分(N、P2O5、K2O)的比例分别为1.00:(0.06~0.28):(1.01~2.83)和1.00:(0.08~0.26):(1.29~2.48),各生长阶段间氮磷钾需求量并不均衡.移栽前3个月养分累积量较少,进入旺盛生长期后养分累积量随着生长发育呈上升趋势,至抽蕾期达最高值,而后略有降低,氮磷钾累积曲线呈S形.[结论]宝岛蕉对氮磷钾营养的需求量均较桂蕉6号更大,其整个生育期间均需特别增加钾、氮肥的施用,果实发育期应及时补充磷素营养,保证体内一定的养分累积水平.
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两个优质常规籼稻的基因芯片分析及主要农艺性状评价
《种子 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为进一步掌握桂香18和桂玉美香这两个细长粒香型优质常规籼稻新品种的遗传特性和基本农艺性状特征，本研究利用40 K水稻基因芯片对这两个品种进行芯片分析，并综合评价其主要农艺性状。结果表明，桂香18和桂玉美香分别聚合了25个和26个优异等位基因；桂香18区试平均产量达6 474.0 kg/hm~2,比对照增产2.6%,垩白度和垩白粒率均为0,长宽比4.4,综合米质指标达部标优质二等，香味78分；桂玉美香区试平均产量达6 426.5 kg/hm~2,比对照增产8.0%,差异极显著，垩白度0.1%、垩白粒率1.0%,长宽比4.6,综合米质指标达部标优质三等，香味75分。综上，桂香18和桂玉美香多个优异等位基因的聚合是其高产、优质、多抗、广适的分子基础，这两个品种产量稳定、综合稻米品质优良、香味浓郁，具有良好的推广价值和应用前景。
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草地贪夜蛾对不同品种甘蔗及筒轴茅的取食选择及生长适应性
《华南农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对甘蔗和筒轴茅的取食偏好及生长适应性.[方法]通过取食选择性试验和构建试验种群生命表,以2个糖蔗品种('桂糖42号'和'台糖22号')、2个果蔗品种('桂果蔗1号'和'黄皮果蔗')及蔗田常见杂草筒轴茅作为研究对象,研究草地贪夜蛾对不同品种甘蔗及筒轴茅的取食选择及生长适应性.[结果]草地贪夜蛾各龄幼虫在糖蔗和果蔗间更趋向取食果蔗,其中在'桂果蔗1号'上的取食选择率大多显著高于其他供试品种;在'桂果蔗1号'和筒轴茅上选择取食时,对筒轴茅有显著的趋向性.草地贪夜蛾幼虫期存活率在筒轴茅上最高,为66%;其次为'桂果蔗1号',存活率为12%;在其余品种甘蔗上,低龄幼虫时就已全部死亡.草地贪夜蛾在筒轴茅上能够完成生活史,试验种群内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)分别为1.16和1.52.[结论]相对于甘蔗,草地贪夜蛾更嗜好取食筒轴茅,并且对筒轴茅有更强的适应性.
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芒果DELLA-GAI基因及其启动子的克隆与分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：DELLA蛋白是赤霉素(GA)代谢通路中的受体因子,参与了数种环境信号、激素信号的系统反应.本研究采用同源克隆的手段,参考NCBI登录的'阿方索'芒果的基因组数据,克隆了'贵妃'芒果的DELLA-GAI基因.其全长cDNA序列长2 120 bp,包含一个1 719 bp的开放阅读框(ORF),编码572个氨基酸,蛋白分子量为62.9 kD,等电点为5.10.由系统进化树分析可知,可可、榴莲、番木瓜、木薯等作物与该基因编码的蛋白聚为一类.经互作蛋白分析发现,芒果DELLA-GAI可能与GID1B、GID1C、SLY1、PIF4、JAZ1、GA3OX1等蛋白存在相互作用.启动子结构分析发现,该启动子主要含有MYB响应元件、光响应元件、植物抗病相关元件、MYC响应元件、MYB识别位点以及脱落酸和水杨酸响应元件.通过检测DELLA-GAI基因在'贵妃'芒果果实不同发育阶段的表达情况发现,其在果实成熟期和完全成熟期表达量比较高,而在幼果期的表达量比较低.该基因及其启动子的研究与分析为探究'贵妃'芒果果实色泽及其抗逆境调控机制提供了条件.
关键词： 芒果 DELLA-GAI基因 启动子 基因克隆
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南方大豆皱叶发生时叶片形态变化及其对产量性状的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究南方大豆皱叶发生时叶片形态特征变化及皱叶对产量性状的影响,为明确皱叶对大豆叶片形态、农艺性状和产量相关性状的影响程度及揭示大豆皱叶发生机制提供数据支撑.[方法]利用皱叶症近杂合异质系材料GY_C(皱叶)和GY_N(正常),采用随机区组试验设计,研究大豆皱叶症级为4时,叶片形态、叶绿素含量、光合气体交换参数、农艺及产量相关性状的变化.[结果]皱叶发生后叶片主脉薄壁细胞、皱缩处叶片增厚,叶缘处叶片变薄.叶片皱缩处栅栏组织和海绵组织排列不规则,叶缘处出现多层薄壁细胞.皱叶发生时,大豆叶片鲜重和干重、叶柄鲜重和干重、叶柄长和粗、叶片长和宽、叶面积等形态指标均显著减少(P<0.05,下同).皱叶的叶绿素含量分布不均,但对光合气体交换参数无显著影响(P>0.05).大豆发生皱叶后成熟期平均提前3.33 d,茎秆变细,抗倒伏性变差,株高、底荚高、主茎节数等农艺性状也有减少趋势,但不同年份有所不同.皱叶导致大豆单株干物质重、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重等产量相关性状显著减少,GY_C较GY_N两年平均减产43.11%.皱叶发生时大豆籽粒蛋白含量有降低趋势、油分含量有增高趋势,但不同年份存在差异.[结论]南方大豆皱叶发生时形态上主要因叶缘不能正常伸展所致,皱叶(症级为4)发生后大豆叶面积减少,植株干物质积累变少,生育期缩短、抗倒伏性变差,严重影响单株粒重等产量相关性状.
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环斑猛猎蝽对草地贪夜蛾低龄幼虫的捕食功能分析
《环境昆虫学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究环斑猛猎蝽Sphedanolestes impressicollis St?l对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda Smith的捕食潜能,在室内条件下研究了环斑猛猎蝽4龄若虫对草地贪夜蛾1~3龄幼虫的捕食功能、搜寻效应以及环斑猛猎蝽自身密度对捕食草地贪夜蛾的干扰作用.结果表明:环斑猛猎蝽4龄若虫对草地贪夜蛾低龄幼虫的捕食功能反应符合HollingⅡ模型.环斑猛猎蝽4龄若虫对草地贪夜蛾1龄、2龄、3龄幼虫的瞬时攻击率分别为0.900、1.229和1.259,处理时间分别为0.018 d、0.050 d和0.205 d,日最大捕食量分别为55.897头、19.853头和4.871头.环斑猛猎蝽4龄若虫的搜寻效应与草地贪夜蛾密度呈负相关.环斑猛猎蝽4龄若虫对草地贪夜蛾低龄幼虫的捕食作用率随自身密度的增加而降低.在捕食草地贪夜蛾1龄幼虫时,环斑猛猎蝽4龄若虫自身密度对其捕食能力干扰最大.研究结果表明环斑猛猎蝽4龄若虫对草地贪夜蛾低龄幼虫有一定的捕食能力,为其田间应用释放技术提供了理论依据.
关键词： 环斑猛猎蝽 草地贪夜蛾 捕食功能 搜寻效应 干扰反应
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