南方农业学报杂志2023年第1期
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- 氯虫苯甲酰胺胁迫下草地贪夜蛾代谢组分析
- 苏湘宁, 李传瑛, 黄少华, 廖章轩, 刘伟玲, 章玉苹,
- 【目的】明确草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)]对杀虫剂氯虫苯甲酰胺的应答反应,为深入了解和探究草地贪夜蛾在氯虫苯甲酰胺作用下的解毒代谢提供一定的理论基础。【方法】利用超高效液相联用四级杆串联飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF-MS)对0和0.10 mg/L氯虫苯甲酰胺处理下的草地贪夜蛾3龄幼虫的差异代谢物进行检测,利用Progenesis QI软件在线METLIN数据库对差异代谢物进行注释、筛选、分类和差异代谢通路分析。采用酶标仪测定草地贪夜蛾总糖和可溶性糖含量,对代谢组结果进行验证。【结果】从0和0.10 mg/L氯虫苯甲酰胺胁迫下的正离子质谱采集模式共鉴定出1594种差异代谢物(853种上调,741种下调);负离子质谱采集模式下共鉴定出2202种差异代谢物(1102种上调,1100种下调)。差异代谢物鉴定分类显示,羧酸及其衍生物大分类下代谢物分布与含量最多,其次为甘油磷脂类大分类。在差异代谢物中定位到左旋多巴、磷脂酸、琥珀酸、丝氨酸、麦芽糖和脱氧尿苷等,其中左旋多巴、麦芽糖和脱氧尿苷显著上调(P<0.05,下同),差异倍数分别为515.56、7.31和9.13倍。氯虫苯甲酰胺处理下草地贪夜蛾氨基酸、糖原、糖酵解、能量、嘌呤、嘧啶和脂类等代谢途径发生变化。草地贪夜蛾处理组总糖和可溶性糖含量分别是对照组含量的2.05和1.71倍,与代谢组分析结果一致。差异代谢通路富集分析结果显示,在正、负离子质谱采集模式下分别在矿物质吸收通路和癌症中的胆碱代谢通路显著富集。【结论】氯虫苯甲酰胺胁迫下引起草地贪夜蛾代谢产物发生明显变化,草地贪夜蛾体内氨基酸代谢、能量代谢、嘌呤嘧啶代谢和脂肪酸代谢途径被大幅度调动,这些过程共同作用减少氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾的毒性。
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- 耐盐小偃麦乙烯受体基因TtETR1克隆及表达特性分析
- 石鹿溪, 田怀志, 熊兴伟, 穆远航, 张菊, 何方, 张庆勤, 张素勤,
- 【目的】克隆耐盐小偃麦的乙烯受体基因TtETR1,并进行表达特性分析,为TtETR1基因的功能分析和小麦耐盐遗传育种提供理论参考。【方法】以耐盐八倍体小偃麦为材料,根据小偃麦转录组数据筛选盐胁迫响应关键基因TtETR1,利用同源克隆技术获得其cDNA序列,利用生物信息学软件进行分析,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在盐胁迫下的表达特性。【结果】TtETR1基因的开放阅读框(ORF)长度为2310 bp,编码769个氨基酸残基,其上游2000 bp启动子包含茉莉酸甲酯与脱落酸信号响应、干旱和厌氧诱导、分生组织表达等作用元件。TtETR1蛋白分子质量为85.76 kD,理论等电点(pI)为6.22,为含跨膜结构的分泌型蛋白,定位于细胞质膜上,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲构成,含有REC_ETR-like、HATPase_ETR2_ERS2-EIN4-like、cGMP磷酸二酯酶-腺苷酸环化酶-FhlA(GAF)、组氨酸激酶(HisKA)等结构域,具有丝氨酸为主、苏氨酸为辅的乙烯信号转导进行磷酸化修饰与调控的位点。盐胁迫下TtETR1基因在根中的相对表达量最高,分别是茎和叶的1.6和2.8倍,且显著高于未盐胁迫处理(对照)(PTtETR1基因的相对表达量迅速下降至对照水平,与转录组数据分析结果一致。【结论】TtETR1基因在根系中受盐胁迫诱导高效表达,从而提高植物的耐盐性。
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- 球茎甘蓝SSR分子标记开发及指纹图谱构建
- 李晓娟, 赵文菊, 赵孟良, 郭怡婷, 马一栋, 马雪杰, 任延靖,
- 【目的】开发球茎甘蓝SSR分子标记,并构建球茎甘蓝的指纹图谱,以期从分子水平了解球茎甘蓝品种间的遗传多样性及亲缘关系,为球茎甘蓝育种材料选择提供参考。【方法】基于转录组数据,利用生物信息学方法开发球茎甘蓝的SSR标记并分析其分布特征,PCR检测SSR引物的有效性和多态性,筛选出多态性引物,用于分析18份球茎甘蓝材料的亲缘关系并构建指纹图谱。【结果】通过球茎甘蓝转录组测序共获得196642条Unigenes,其中85468条含有SSR位点,SSR出现频率43.46%;单一型SSR位点以单核苷酸(44.74%)为主要类型,其次为二核苷酸(26.37%)和三核苷酸(27.35%)类型。SSR位点有112种重复基序,其中单核苷酸重复基序以A/T为主(占44.16%),二核苷酸重复基序以AG/CT为主(占18.11%)。PCR筛选获得29对引物能扩增出86条多态性条带,平均每对引物扩增出3.28条。根据扩增出的多态性条带对18份球茎甘蓝材料进行聚类分析,结果显示在遗传距离为0.61处将其分为五大类,同时还构建了18份球茎甘蓝DNA指纹图谱数据库,建立了相应的识别二维码。【结论】开发获得29个球茎甘蓝SSR分子标记,基于这些分子标记构建的球茎甘蓝指纹图谱可用于种质资源的多样性分析、品种选育及开发利用。
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- 月季RhD14基因克隆、亚细胞定位及表达分析
- 杜高齐, 李雪娇, 许彬, 关文灵, 孟静,
- 【目的】克隆月季独脚金内酯(SLs)信号应答底物受体即α/β折叠水解蛋白基因Dwarf 14(D14),对其进行亚细胞定位及表达分析,为探究该基因的生物学功能及其在SLs调控月季侧枝发生中的转导机制提供理论支持。【方法】以月季品种滇红为材料,克隆RhD14基因并进行生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在不同组织中的表达情况,利用烟草瞬时转化系统对RhD14基因编码蛋白进行亚细胞定位。【结果】克隆RhD14基因(GenBank登录号OP009358)cDNA序列1094 bp,包含完整的开放阅读框(ORF),长度为1045 bp,编码347个氨基酸残基,蛋白分子式为 C1738H2703N441O510S15,相对分子量为38.41 kD,理论等电点(pI)为5.71,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,且RhD14为无跨膜结构和信号肽的稳定蛋白,属于α/β水解酶家族,亚细胞定位于细胞质和细胞膜上。同源序列比对和系统发育进化树分析结果显示,RhD14蛋白的氨基酸序列与同属的古老月季品种月月粉RcD14(XP_024283944.1)的相似性最高为98.05%,其次是同亚科的草莓FvD14(XP_004287076.1),相似性为89.75%,三者亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,RhD14基因在根、茎、叶、腋芽、节和顶芽中均有表达,其中RhD14基因在茎和腋芽中的相对表达量最高,极显著高于根(PRhD14基因在茎和腋芽中的表达模式相似,均较未去顶处理明显上调表达,且随着处理时间的延长均呈先上升后下降的趋势,去顶处理后12 h达峰值,尤其是腋芽中RhD14基因在6、12、24和48 h的相对表达量与未去顶处理差异显著(PRhD14基因在细胞质和细胞膜上发挥作用,具有组织特异性,且受去顶诱导高效表达,推测该基因参与腋芽萌发过程。
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- 甘蔗常用亲本的田间抗旱指标筛选及抗旱性评价
- 李海碧, 周会, 韦金菊, 桂意云, 祝开, 张荣华, 杨荣仲, 刘昔辉,
- 【目的】筛选甘蔗田间抗旱指标,并对甘蔗常用亲本进行抗旱性评价,为后续甘蔗种质资源抗旱鉴定和甘蔗抗旱评价标准制定提供理论依据,同时也为甘蔗抗旱新品种选育及抗旱机制研究提供种质保障。【方法】以20份甘蔗常用亲本为材料,包括3个国外引进亲本和17个国内亲本,设正常灌水对照和干旱胁迫处理,调查与抗旱性相关的农艺性状指标。采用显著性和相关分析筛选出与甘蔗抗旱性关系密切的指标,结合抗旱系数、隶属函数值、抗旱性综合评价值(D值)和聚类分析结果,综合评价甘蔗常用亲本的抗旱性。【结果】从48个农艺性状指标中,筛选出中度干旱时期绿叶率、重度干旱时期绿叶率、重度干旱时期株高、复水时期株高、第4节节间长、第4节茎径、第4节茎重和蔗茎产量8个适宜评价甘蔗抗旱性的指标;结合抗旱系数、隶属函数和D值评价了20份甘蔗常用亲本的抗旱性,由强到弱排序为桂糖31号(GT31)>桂糖32号(GT32)>新台糖22号(ROC22)>云蔗89-159(YZ89-159)>Ke5>粤糖00-236(YT00-236)>台糖172(F172)>CP72-1210>粤糖94-128(YT94-128)>柳城03-182(LC03-182)>福农39号(FN39)> CP80-1827 >粤糖93-159(YT93-159)>桂糖11号(GT11)>新台糖10号(ROC10)>桂糖29号(GT29)>新台糖16号(ROC16)>赣蔗18号(GZ18)>新台糖1号(ROC1)>桂糖21号(GT21)。通过聚类分析和田间缺水性状相结合,将20份甘蔗常用亲本的抗旱性分为五大类,其中CP72-1210、YT00-236、Ke5、ROC22、YZ89-159、GT31和GT32为高抗旱品种,F172、GT11、ROC1和ROC10为抗旱品种,LC03-182、FN39、CP80-1827、GT29和ROC16为中等抗旱品种,YT93-159为不抗旱品种,GZ18和GT21为极不抗旱品种。【结论】筛选获得8个适宜评价甘蔗抗旱性的指标可用于甘蔗种质资源抗旱鉴定和甘蔗抗旱评价标准制定。7个高抗旱品种可作为甘蔗抗旱性育种的重要亲本加以利用。
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- 榕江茶种质资源表型性状多样性及相关分析
- 吴河饶, 任青艳, 黄大玉, 刘应召, 蒋勇, 杨青华, 田景卫, 伍家盛, 杨胜安, 陈涛林,
- 【目的】分析贵州特异茶资源即榕江茶(Camellia yungkiangensis)的表型性状遗传多样性及其相关性,为深入研究该资源的起源与演化奠定基础,也为该资源的优良基因挖掘及优异种质创新利用与保护提供参考。【方法】以118份榕江茶种质资源为研究对象,对其19个表型性状进行测定,并通过遗传变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析进行综合评价,探讨其遗传多样性和亲缘关系。【结果】118份榕江茶种质资源的树姿多为直立或半披张,树型多为灌木,叶部特征以叶色绿色、叶尖渐尖、叶基楔形、叶身平展、叶面平滑、叶缘平展、叶质较硬、叶齿密度中等、叶齿深度较浅的中叶型为主。13个质量性状的多样性指数为0.33~1.07,平均为0.66,变异系数为20.06%~66.83%,平均为40.56%;6个数量性状的多样性指数为1.74~2.09,平均为2.00,变异系数为8.20%~23.92%,平均为14.37%。19个表型性状的相关分析结果显示,呈极显著正相关的有14对性状,呈显著正相关的有10对性状,呈极显著负相关的有4对性状,呈显著负相关的有9对性状。主成分分析结果表明,前7个主成分特征值均大于1.000且累积贡献率达69.515%,包含了原始变量的绝大部分信息。以因子得分系数矩阵求得每个种质资源的叶片表型性状在各主成分上的综合得分,筛选出了13份叶片综合得分高的种质资源。聚类分析结果显示,在欧式距离为17.5处,可将供试的118份榕江茶种质资源分为七大类群,第Ⅰ大类群包含83份资源;第Ⅱ类群包含5份资源;第Ⅲ类群包含4份资源;第Ⅳ类群包含12份资源;第Ⅴ类群包含6份资源;第Ⅵ类群包含7份资源;第Ⅶ类群包含1份资源。【结论】榕江茶种质资源的表型性状具有丰富的遗传多样性,在特异性茶树新品种选育与种质创新上具有较大的利用潜力,13份叶片综合得分高的种质资源可用于品种选育。
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- 不同间作模式对糯高粱干物质、养分积累及产量的影响
- 彭方丽, 汪灿, 周棱波, 张国兵, 赵强, 张春兰, 高杰, 邵明波,
- 【目的】探究不同间作模式对糯高粱干物质、养分积累及产量的影响,以期为糯高粱间作共生作物选择及高效栽培模式推广提供参考。【方法】以单作糯高粱(SW)为对照,设糯高粱间作花生(WP)、糯高粱间作大豆(WS)、糯高粱间作辣椒(WC)和糯高粱间作红薯(WSP)4种间作模式,测定糯高粱拔节期、开花期和成熟期的干物质积累量、养分含量和积累量,于糯高粱收获前3 d测定主要农艺性状,作物收获后测产并计算土地当量比。【结果】糯高粱各营养器官(根、茎、叶)干物质积累量从拔节期至成熟期呈先增加后减少的变化趋势,在开花期达最大值;与单作糯高粱SW处理相比,间作处理增加了糯高粱各器官(根、茎、叶、穗、籽粒)的干物质积累量,且最大值均出现在WS处理。从拔节期至成熟期,糯高粱各营养器官的氮、磷、钾含量逐渐降低,而氮、磷、钾积累量先增加后减少;不同处理间糯高粱各器官的氮、磷、钾含量及积累量均表现为WS>WP>WSP>WC>SW。不同间作模式均降低了糯高粱株高,增加了茎粗、穗长、穗粒数和千粒重。WS处理下糯高粱产量减少最低(1.09%),与SW处理的糯高粱产量无显著差异(P>0.05),其搭配作物大豆产量减少也最低(57.16%)。4种间作模式的土地当量比均大于1.00,表现出间作优势。【结论】糯高粱与大豆、花生、辣椒和红薯间作均可增加糯高粱各器官干物质和氮、磷、钾的积累,促进糯高粱穗的生长发育,提高土地生产力。4种间作模式相比,糯高粱与大豆间作是贵州当地相对较优的间作模式。
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- 我国不同产区马铃薯栽培品种的主要品质性状比较分析
- 王丽, 熊兴耀, 蔡柳, 胡新喜, 秦玉芝, 李炎林, 戴思慧,
- 【目的】综合分析我国不同产区马铃薯品种的主要品质性状,为今后马铃薯育种目标的制定及种质资源的利用提供参考。【方法】从我国华北、西北、西南马铃薯主产区收集48个国内种植广泛且性状优良的马铃薯栽培品种,测定鲜薯的干物质、淀粉、总糖、可溶性糖和还原糖含量,采用相关分析、主成分分析、聚类分析及遗传多样性分析等方法对不同产区马铃薯品种的品质性状进行综合分析。【结果】48个马铃薯品种的干物质含量在13.71%~20.01%,平均值为16.85%;淀粉含量在7.94%~15.72%,平均值为11.24%;其中,中薯17号、中薯5号、陇薯7号和康尼贝克的干物质和淀粉含量较高,具有作为全粉或淀粉加工品种的潜力。48个马铃薯品种鲜薯总糖含量在55.25~287.70 mg/g,平均值为140.10 mg/g;可溶性糖含量在2.60~26.78 mg/g,平均值为7.81 mg/g;还原糖含量在0.16~6.08 mg/g,平均值为3.12 mg/g;其中,云薯304、中薯16号、中薯26号、大西洋(石家庄)和中薯18号的还原糖含量较低。不同产区马铃薯品种品质性状存在差异,河北张家口和甘肃兰州的马铃薯品种干物质和淀粉含量较高;云南昆明和河北石家庄的马铃薯品种干物质和淀粉含量相对较低;云南昆明和河北张家口的马铃薯品种还原糖含量较低。相关分析结果显示,干物质含量与淀粉含量呈极显著正相关(PP<0.05)。聚类分析将48个马铃薯品种分为3类,第I类包含青薯168、HF-10、丽薯10号和陇薯7号,具有较高的干物质、淀粉和总糖含量;第II类包含青薯6号、青薯9号(西宁)、下寨65、丽薯6号、青薯10号和乐薯1号,具有较低的总糖含量;其余品种无明显的优势性状特点。5个品质性状的遗传多样性指数在1.77~2.03,总糖含量的遗传多样性指数最低,淀粉含量的遗传多样性指数最高。【结论】我国马铃薯品种干物质和淀粉含量总体水平较低,具有较大提升空间;将近一半的品种还原糖含量满足油炸食品生产要求。与淀粉和干物质含量相比,糖含量受环境因素及栽培措施的影响较大。
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- 施氮量和磷肥运筹对青贮玉米产量及养分利用的影响
- 饶东云, 周锋, 周世永, 刘康, 字雪靖, 杨友琼, 吴伯志,
- 【目的】探讨不同施氮量和磷肥运筹对青贮玉米产量及养分吸收利用的影响,为青贮玉米的绿色高效栽培提供理论依据。【方法】2021—2022年,以青贮玉米品种桥单6号为试验材料进行田间试验,设N1(减氮20%,240 kg/ha)和N2(常规施氮,300 kg/ha)2个施氮处理,每个施氮水平下分别设3种磷肥施用方式:P1(100%基肥)、P2(50%基肥,50%穗肥)、P3(50%拔节肥,50%穗肥),共6个施肥处理。测定不同施氮量和磷肥施用方式下青贮玉米的干物质积累量、鲜草产量、养分吸收利用量及土壤养分含量和酶活性。【结果】施氮量影响青贮玉米生物量,总体表现为N1处理低于N2处理。磷肥追施可提高青贮玉米生物产量,在N1水平下,P2处理显著高于P3和P1处理(PP3>P1;N2水平下则表现为P3>P2>P1。在各处理中,N2P3处理在乳熟期的氮磷素吸收量显著高于N1P2和N2P1处理;与N2P1处理相比,N1P2处理2021年和2022年氮素吸收量分别提高9.52%和9.03%,磷素吸收量分别提高4.69%和9.45%,且玉米磷素与氮素吸收在吐丝期和乳熟期表现出极显著正相关关系(P<0.01)。此外,减氮20%总体会降低磷肥偏生产力,但能提高氮肥偏生产力。与N2P1处理相比,N1P2处理的氮肥偏生产力2021和2022年分别显著提高36.91%和39.62%。N2P3处理磷肥偏生产力显著高于N2P1和N1P2处理;N1P2较N2P1处理,2021和2022年分别提高4.71%和9.51%。减氮20%总体会降低碱解氮和速效磷含量及脲酶和酸性磷酸酶活性,而磷肥追施可提高酶活性,增加土壤速效养分,基本表现为P2和P3处理高于P1处理。在各处理中,N1P2和N2P3较N2P1处理能保持较高的土壤脲酶和酸性磷酸酶活性,促进碱解氮和速效磷的积累,增加植株干物质积累量和氮磷素吸收利用量。【结论】磷肥作追肥提高了土壤酶活性和土壤速效养分,促进了玉米对养分的吸收利用,从而缓解减氮造成的产量损失。从施氮量和磷肥施用方式看,N1P2和N2P3处理表现出氮磷养分资源的高效利用和产量的提高。
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- 花生根瘤菌的分离筛选及应用
- 杜普旋, 陈荣华, 邓权清, 鲁清, 刘浩, 范呈根, 李少雄, 洪彦彬,
- 【目的】分离筛选高效结瘤固氮的花生根瘤菌,为花生根瘤菌的田间推广应用提供理论依据和候选菌种。【方法】采用植物捕获法从田间采集的土样中分离纯化根瘤菌,扩增其16S rDNA序列进行分子鉴定。经回接试验和匹配试验筛选优良菌株及最佳共生组合,并通过土壤盆栽田间试验探究优良菌株的接种效果。【结果】共分离纯化出15株花生根瘤菌,均属于α-变形菌纲的慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。回接试验筛选出2株共生固氮性状优良的花生根瘤菌GDHS-5和GDHS-14。匹配试验表明这2个菌株具有广谱结瘤性,GDHS-5与粤油901的匹配效果最好,GDHS-14次之。土壤盆栽条件下接种GDHS-5显著提高了粤油901的地上部分高度、根瘤数量和根瘤鲜重(PP>0.05,下同)。田间条件下接种GDHS-5分别使单株荚果数、产量和花生蔗糖含量显著增加35.82%、9.92%、165.88%,接种GDHS-14与CK无显著差异。【结论】花生根瘤菌GDHS-5和GDHS-14共生固氮表现优异,其中GDHS-5能高效共生固氮,具有广谱结瘤性,在田间条件下可显著提高花生单株荚果数和产量,具有较大的田间应用潜力。
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- 喀斯特和非喀斯特森林植物磷含量及土壤无机磷分级特征比较
- 刘洢杋, 杨峻晖, 刘家齐, 陆慧飞, 葛茜盈, 王盈涵, 林正艺, 宋柏君, 段敏,
- 【目的】比较漓江流域喀斯特和非喀斯特森林植物叶片—根系—凋落物的磷含量及土壤磷含量和无机磷分级特征,为深入认识喀斯特森林磷循环过程,促进退化喀斯特森林生态系统恢复提供科学参考。【方法】在广西桂林漓江流域选取典型喀斯特和非喀斯特森林样地,采集植物叶片、根系和凋落物测定各组分磷含量,采集土壤样品测定总磷、速效磷和无机磷各组分含量以及土壤pH、含水率、碳氮含量等理化性质,分析植物磷与土壤磷各组分的相关性,明确喀斯特和非喀斯特森林磷养分的差异及其主要影响因素。【结果】喀斯特森林土壤总碳、总氮、可溶性有机碳和可溶性氮含量及碳氮比均显著低于非喀斯特森林(PP<0.01)相关性,而凋落物磷含量与土壤总磷、速效磷呈极显著负相关,与Fe-P呈显著正相关。【结论】漓江流域喀斯特与非喀斯特森林土壤总磷和速效磷含量及无机磷分级特征的差异在一定程度上影响着喀斯特与非喀斯特森林植被对土壤磷素获取和吸收,从而影响植物叶片、根系和凋落物磷含量。
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- 草地贪夜蛾取食诱导下玉米酵母双杂交文库的构建及ZmRop1互作蛋白筛选
- 张浩然, 曾曼, 王玉雪, 楚龙燕, 王香萍, 史彩华, 于永浩, 张建民,
- 【目的】构建以草地贪夜蛾取食诱导后的玉米酵母cDNA文库以及编码植物Rac蛋白的诱饵载体,并从文库中筛选ZmRop1的互作蛋白,为进一步从分子层面解析ZmRop1在玉米中的信号传导机制和提高玉米对草地贪夜蛾的抗性提供支持。【方法】以草地贪夜蛾取食后的玉米品种郑单958不同组织为材料提取总RNA,利用SMART技术反转录合成ds cDNA,连接pGADT7载体后转化到酵母Y187中构建玉米酵母双杂交cDNA文库;以玉米cDNA为模板克隆ZmRop1,构建诱饵载体pGBKT7-ZmRop1,经酶切及测序鉴定后转化到酵母AH109中,并鉴定诱饵蛋白毒性及自激活活性。通过酵母双杂交以ZmRop1为诱饵从cDNA文库筛选其潜在互作蛋白。【结果】研究获得的玉米cDNA文库库容量为4.08×106 CFU,文库滴度为1.3×108 CFU,文库片段多样性良好,文库重组率91.7%;诱饵载体pGBKT7-ZmRop1成功转入AH109且经过鉴定证明无毒性、无自激活活性;从文库中初步筛选到22个与ZmRop1互作的蛋白,分析表明参与调控植物防御等多种生物学活动。【结论】构建的酵母双杂交cDNA文库符合建库要求;构建的ZmRop1诱饵载体无毒性和自激活活性;筛选到22个与ZmRop1互作的靶标蛋白,为进一步研究ZmRop1参与调控植物防御的信号分子作用机制及后续筛选玉米抗虫基因打下了理论基础。
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- 广西柑橘黄龙病发生情况及黄龙病菌的遗传多样性分析
- 高方栏, 耿雪欣, 张木清, 何新华, 邹承武,
- 【目的】了解广西柑橘主产区黄龙病(Huanglongbing,HLB)危害情况及黄龙病菌(Candidatus Liberibacterasiaticus, CLas)的遗传多样性,为黄龙病的田间诊断和科学防控提供参考。【方法】对广西柑橘主产区8个地级市有代表性的柑橘园进行2个年度(2020和2021年)的跟踪调查并随机采集1048份柑橘叶片样品,利用qPCR技术对采集的样品进行CLas检测,并对阳性样品CLas菌株的基因组高变区的扩增产物进行测序,分析CLas菌株的遗传多样性。【结果】与2020年相比,除采自百色的柑橘样品CLas检出率2个年度保持不变(14.29%)外,2021年采自玉林、桂林、河池、梧州、南宁、贺州和来宾的柑橘样品CLas检出率均呈上升趋势,其中2021年采自梧州的柑橘样品CLas检出率最高(52.94%)。不同种类柑橘的CLas检出率差异明显,2021年甜橙类、柚类、杂交柑类和金柑类的样品CLas检出率均较2020年升高,2个年度的宽皮柑橘类CLas检出率相同(14.29%)。不同症状类型的柑橘样品CLas检出率也存在较大差异,其中2021年采集的缺素黄化型样品CLas检出率最高(61.64%),其次是均匀黄化型(24.00%)和褪绿斑驳型(20.00%),无症状样品的CLas检出率亦高达11.54%,均较2020年的检出率增加。通过对CLas基因组高变区的PCR产物进行测序,发现CLas菌株存在丰富的遗传多样性,37株CLas菌株可聚为7个类群,与寄主柑橘的种类有一定关系,但其与症状类型及地理来源无明显的相关性。【结论】不同年份、地理来源、柑橘种类和症状类型的CLas检出率差异较大,且发病率有逐年上升趋势。田间缺素黄化型植株确诊为感染黄龙病的概率最大,其次是均匀黄化型和褪绿斑驳型,无症状植株也有很大概率感染黄龙病。CLas菌株存在丰富的遗传多样性,与寄主柑橘的种类有一定关系,但与症状类型及地理来源无明显的相关性。
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- 菌土接种法在香蕉枯萎病苗期抗性评价中的应用及效果
- 周维, 韦莉萍, 黄素梅, 韦弟, 覃柳燕, 李佳林, 田丹丹, 何章飞, 李朝生, 韦绍龙,
- 【目的】建立一套稳定可靠且更符合自然条件下发病的香蕉枯萎病苗期抗性鉴定方法,为香蕉枯萎病抗性种质的筛选评价提供参考。【方法】以尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense 4,Foc4)为供试病原菌,分别采用伤根淋菌接种法、浸根接种法及菌土接种法接种感病香蕉品种巴西蕉,比较分析不同处理种植基质中病原菌孢子浓度的动态变化及植株发病情况,优选最佳的接种方法。采用Foc4不同孢子浓度菌土接种抗、感种质材料,统计发病情况,比较抗性评价效果;应用菌土接种法对31份香蕉种质进行枯萎病苗期抗性鉴定,考察其评价效果。【结果】采用不同接种方法,巴西蕉杯苗种植基质中Foc4孢子浓度变化、发病率和病情指数存在较大差异,其中,采用菌土接种法,种植基质中Foc4孢子浓度稳定保持在原始接种浓度1.0×106~1.1×106个/g土;采用浸根接种法,种植基质中Foc4孢子浓度呈先升后降的变化趋势,并于21 d达最大值(1.0×106个/g土),28 d降至0.5×106个/g土,35 d后稳定在0.4×106个/g土;采用淋菌接种法,种植基质中Foc4孢子浓度在0~14 d内由1.5×106 个/g土迅速下降至0.5×106个/g土,35 d后稳定在0.6×106个/g土。接种42 d后菌土接种法的蕉苗发病率及病情指数均最高,分别为98.9%和67.3,浸根接种法次之,分别为86.7%和51.6,淋菌接种法发病率及病情指数均最低,分别为76.7%和44.1。在Foc4孢子浓度为1.1×104、1.1×105、1.1×106个/g土条件下,采用菌土接种法的高感品种巴西蕉发病率均在80.0%以上,高抗种质GCTCV-119的发病率分别为16.7%、35.6%和54.4%。在孢子浓度为1.1×104个/g土条件下,巴西蕉及GCTCV-119外观发病症状均不明显;综合高感和高抗品种(系)的发病情况,菌土接种法Foc4孢子浓度宜在1.0×105~1.0×106个/g土。采用菌土接种法对31份香蕉种质进行抗性评价,其中有中抗种质11份、感病种质14份、高感种质6份。【结论】菌土接种法具有稳定、准确、高效、简便、可操作性强的特点,可作为香蕉枯萎病苗期抗性评价及抗性种质筛选的优选方法。
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- 春兰叶斑病病原的鉴定和分析
- 罗维宇, 梁嘉莉, 张荣, 罗易华, 冯淑杰,
- 【目的】明确野生春兰引种驯化过程中引发叶斑病的病原菌种类,为春兰叶斑病的诊断和防治提供科学依据。【方法】采集广东省广州市和贵州省遵义市典型春兰叶斑病的病叶,利用组织分离法对病原菌进行分离纯化;依据柯赫氏法则,通过刺伤接种和摩擦接种验证其致病性;根据病原菌形态学特征,结合ITS、ACT、CAL、EF-1a、GAPDH、GS和TUB2部分序列的多基因分子系统学分析等方法进行病原菌分类鉴定。【结果】从采集的3种不同类型症状的叶斑病病叶中共检测到4株致病菌,分别命名为GZH1、GZH2、GZH3和GZH4,其中GZH1和GZH4分离自广东广州采集的叶斑病病叶,GZH2和GZH3分离自贵州遵义采集的叶斑病病叶。致病性测定结果显示,菌株GZH1表现出较强的致病性,离体针刺接种发病明显;菌株GZH2、GZH3和GZH4离体针刺接种发病不明显,通过摩擦接种可在接种部位形成典型的坏死斑。菌株GZH1在PSA培养基上的菌落特征,大、小型分生孢子,小型分生孢子梗、厚垣孢子的形态及大小均符合尖镰孢(Fusarium oxysporum)的特征,其ITS和EF-1a部分序列与F. oxysporum菌株UACH-217相应序列的一致性分别达98.23%和97.24%,结合其多基因序列构建系统发育进化树分析,菌株GZH1被鉴定为尖镰孢(F. oxysporum)。菌株GZH2、GZH3和GZH4在PDA培养基上的菌落形态,分生孢子及其附着胞的形态和大小等,分别与兰花炭疽菌(Colletotrichum cymbidiicola)、果生炭疽菌(C. fructicola)和江西炭疽菌(C. jiangxiense)的特征相似;供试菌株GZH2的ITS、ACT、CAL、GAPDH和TUB2部分序列与C. cymbidiicola菌株CBS:123757对应序列的一致性分别达99.00%、100.00%、99.00%、99.00%、99.60%;供试菌株GZH3的ITS、ACT、CAL、GAPDH和TUB2部分序列与C. fructicola菌株ICMP:18613对应序列的一致性分别达99.00%、99.00%、99.00%、100.00%、99.70%;供试菌株GZH4的ITS、ACT、CAL、GAPDH、TUB2和GS部分序列与C. jiangxiense菌株LF687的一致性分别达99.60%、99.00%、99.00%、99.00%、100.00%和97.10%;结合多基因序列构建系统发育进化树分析,菌株GZH2鉴定为兰花炭疽菌(C. cymbidiicola)、GZH3为果生炭疽菌(C. fructicola)、GZH4为江西炭疽菌(C. jiangxiense)。【结论】不同地区春兰叶斑病的病原菌组成存在差异。尖镰孢(F. oxysporum)和江西炭疽菌(C. jiangxiense)是引起广东省广州地区春兰叶斑病的病原菌,兰花炭疽菌(C. cymbidiicola)和果生炭疽菌(C. fructicola)是引起贵州省遵义地区春兰叶斑病的病原菌。其中C. fructicola和C. jiangxiense首次报道为害兰科植物,属于兰花新记录病害。
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- 黄瓜光敏色素互作因子的鉴定及表达分析
- 赵金栋, 廖伟民, 朱楚霞, 刘建萍, 杨有新, 周勇,
- 【目的】对黄瓜光敏色素互作因子(Phytochrome-interacting factor,PIF)家族基因进行系统分析和表达特征分析,为探究其在黄瓜生长发育与胁迫响应中的作用机理提供参考。【方法】基于黄瓜全基因组数据,通过生物信息学方法鉴定黄瓜PIF家族基因,并对家族基因的外显子—内含子结构、染色体定位、基因复制事件、系统进化树、保守基序及组织和胁迫相关表达模式等进行系统分析。【结果】从黄瓜基因组中鉴定出6个PIF基因,其不均等地分布于黄瓜的6条染色体上。基因复制事件分析结果表明,黄瓜PIF基因存在一个片段重复事件(CsPIF1a和CsPIF1b)。系统发育分析表明,来自黄瓜、拟南芥、辣椒、玉米和水稻的PIF蛋白可分为4个不同的组(PIF1、PIF2/3/6、PIF4/5、PIF7/8)。保守基序分析揭示了许多保守基序的存在,与PIF蛋白的分类一致。基因结构分析表明,CsPIF基因有5或6个内含子,与其他植物相比,内含子数量相对稳定。CsPIF基因在黄瓜各组织均有一定的表达,但在不同组织中表达量差异明显,CsPIF1a、CsPIF1b和CsPIF7分别在雌花、叶和卷须中表达量最高,CsPIF4在茎和叶中表达量明显高于其他组织,CsPIF8在茎、雌花和卷须中均具有较高的表达量,而CsPIF3在各组织中表达量相对平均。一些CsPIF基因的表达量在高温胁迫下明显下降,而在盐胁迫下明显上升。大部分CsPIF基因的表达量在霜霉病菌侵染下发生了明显的变化,其中CsPIF4和CsPIF8的表达量在黄瓜接种根结线虫后均有明显上升。【结论】一些黄瓜PIF基因的表达量在不同非生物和生物胁迫下发生明显变化,推测其在黄瓜逆境响应过程中发挥着重要的调控作用。
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- 春季栽培下花椰菜产量及品质性状与SSR标记的关联分析
- 朱世杨, 刘庆, 钟伟杰, 唐征, 罗天宽, 徐谦,
- 【目的】通过关联分析挖掘与春季栽培下花椰菜花球产量及品质性状关联的分子标记,为春季生态型花椰菜花球高产、优质标记辅助选择育种提供有益的参考。【方法】用多态性较好的26对SSR标记对80份花椰菜自交系进行群体结构分析,并采用Tassel 2.1的一般线性模型(GLM)对该群体2018和2019年春季花球的3个产量性状(花球重、花球纵径和横径)及4个品质性状(维生素C、可溶性糖、叶绿素及类胡萝卜素含量)与SSR标记进行关联分析。【结果】80份自交系的花球重、花球纵径和横径及维生素C、可溶性糖、叶绿素类和胡萝卜素含量的变异系数2年平均值分别为60.0%、20.7%、23.9%、27.3%、27.6%、64.1%和61.6%,表明80份自交系的花球产量及品质性状变异丰富。邻接法系统聚类和群体结构分析均可将80份自交系分为3个类群,不同分类结果与品种的地域来源、花球紧实度间均无直接关系。基于GLM关联分析,2年试验均能重复检测出与花球产量、品质性状显著相关的标记共6个(P<0.05),对各性状变异解释率变幅为4.32%~13.96%。其中标记Ol10F07和BoGMS1042与花球重关联,解释率分别为7.71%和13.96%;标记Na14H11与花球纵径关联,解释率为5.56%;标记Na10D07、Na14H11、BoGMS1042和BoDCTD1与花球横径关联,标记BoDCTD1解释率最高,为12.89%;标记Ra2F11、Na10D07和Na14H11与维生素C含量关联,Ra2F11解释率最高,为11.12%;标记Ra2F11均与可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量关联,解释率分别为11.25%、11.73%和8.28%。【结论】春季栽培下80份花椰菜自交系产量及品质相关性状的遗传变异丰富,检测到6个SSR标记与花球产量品质性状显著关联,且存在同一标记与多个性状关联或同一个性状与多个标记关联的现象,为春季生态型花椰菜高产优质育种提供了参考分子标记。
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- 马尾松及其林下油茶细根分解特征
- 谢娜, 郭其强, 袁刚毅, 张亚琴, 桂琴, 罗丝琼, 丁贵杰,
- 【目的】探讨马尾松与油茶树种单一和混合细根分解特征及养分动态,揭示二者间相互作用机制,为马尾松人工林的复合经营与高效培育提供理论参考。【方法】在马尾松飞播林下收集马尾松和油茶树种的细根,采用原位分解袋法,测定1年内马尾松和油茶细根分解干质量剩余率变化及碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)元素动态,分析其细根分解的混合效应。【结果】马尾松细根初始C、Ca含量及C∶N、C∶P、N∶P均显著高于油茶(PC>Mg>P,油茶细根养分释放速率排序依次为K>Mg>P>C,油茶细根的N、P、K和Mg元素释放速率显著高于马尾松细根,Ca富集量低于马尾松细根。马尾松与油茶细根混合处理在分解前期(0~3个月)抑制细根的分解,后期(9~12个月)促进分解,其对养分元素的影响较为复杂,混合处理显著抑制了细根N、K元素的释放,在分解前期抑制Ca的积累,分解6~9个月促进Ca积累,而对C、P和Mg的释放既有促进也有抑制作用。细根分解速率与温度、湿度分别呈显著正相关和负相关。【结论】马尾松与油茶混交对其凋落物细根分解及养分释放均起到不同作用,细根混合处理在分解后期显著促进细根分解,混合效应显著抑制细根N元素的释放。因此,在生产实践中还应考虑混交树种的经济效益、凋落物混合效应等选择混交树种。
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- 贵州救荒野豌豆高效根瘤菌株的筛选
- 韦兴迪, 曾庆飞, 王佳楚函, 冉伟男, 龙忠富, 莫丹禄, 余晓玲,
- 【目的】筛选获得结瘤固氮能力强、促生效果好的土著高效救荒野豌豆根瘤菌菌株,为贵州喀斯特地区土壤改良应用提供优质菌株资源。【方法】采用刚果红YMA平板分离培养法,对贵州省不同生态功能区的救荒野豌豆根瘤进行分离、纯化,结合菌体形态结构和16S rRNA测序方法进行细菌种类鉴定,将筛选获得根瘤菌株与豆科模式植物百脉根进行盆栽回接试验,结合菌株固氮酶活性的测定,筛选土著高效根瘤菌株。【结果】从贵州省境内不同生态功能区的救荒野豌豆根瘤样品中分离获得53株形态、颜色和大小各异的根瘤细菌菌株,革兰氏染色后,共获得30株革兰氏阴性(G-)纯化菌株,经鉴定8株为根瘤内生细菌,22株为根瘤菌分属根瘤菌属(Rhizobium)和假单胞菌属(Pseudomonas),其中Rhizobium的分布频率最高,达91%,豌豆根瘤菌(R. leguminosarum)的分布频率最高,达27%,分别是分离获得的优势属和优势种。将来自不同地域和种类的根瘤菌与百脉根进行盆栽回接试验后,共筛选得到优良固氮促生根瘤菌6株,即XDVR141-4、ZJVR339-3、WEVR362-3、WXVR365-1、WLVR370-5和BQVR415-3,其中,WXVR365-1菌株的酶活力及植物促生效果与其余5株的差异均达显著水平(PR. acidisoli属于根瘤菌α-变形菌纲的一类,具有较强的固氮促生效果,可作为开发微生物菌肥的候选菌株资源。
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- 枳橙砧沃柑在桂南地区的综合表现
- 刘要鑫, 仇惠君, 欧智涛, 陈香玲, 高兴, 陈东奎, 李果果, 赵洪涛, 黄宏明, 李善彪,
- 【目的】探究枳橙砧木对沃柑树体及果实品质的影响,为筛选桂南地区沃柑适宜的砧木提供理论依据。【方法】在广西南宁市武鸣区采取长期定位试验,对嫁接在枳橙上的沃柑果实品质进行持续3年(2018—2020年)的研究,以资阳香橙砧、枳砧和红橘砧沃柑为对照,分析其树体指标(砧木干周、接穗干周、干周差、株高、挂果数量)及果实品质指标(单果重、果实横径、纵径、果形指数、果皮厚度、可食率、维生素C、可溶性固形物、柠檬酸、总糖、固酸比)等的变化。【结果】综合3年数据可知,枳橙砧沃柑在单果重、挂果数量和部分品质指标上优于其他砧木,3年平均挂果数为299个,单果重为143.07 g,维生素C含量为19.92 mg/100 mL,可溶性固形物含量为12.51%,柠檬酸含量为0.584%,总糖含量为12.46%,固酸比为21.42。枳橙砧与枳砧相比,呈现出生长势强,挂果数量多等优势,但与香橙砧相比,差异不显著(P>0.05,下同);结合单果重表现,枳橙砧沃柑无明显的下降趋势,与香橙砧沃柑相比,均能持续稳产。枳橙砧沃柑的果实品质整体表现低于枳砧沃柑,但进入丰产期后,二者品质差异不显著。对比其他3种砧木,红橘砧沃柑整体表现较差,主要为挂果数量较少,果实品质指标不理想,其中3年平均挂果数量为185个。【结论】枳橙砧沃柑在桂南地区综合表现较好,可考虑枳橙砧作为桂南地区沃柑的适宜砧木;但枳橙砧不适宜在缺锌较严重的地块种植,且在生产中,枳橙砧应控制树势,适时修剪,不适宜密植。
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- 不同加工工艺对山楂叶代用茶品质的影响
- 吴玲玲, 覃仁源, 罗莲凤, 冯红钰, 刘汉焱, 李子平, 莫小燕, 冯兰, 梁光志,
- 【目的】探究不同加工工艺对山楂叶代用茶品质的影响,筛选出较适宜加工工艺,为山楂叶茶的进一步开发利用提供参考依据。【方法】以山楂(小叶种)1芽2、3叶为试材,采用直接烘干、绿茶、白茶和红茶4种加工工艺制成山楂叶代用茶,分别从理化成分、感官品质及挥发性成分3方面评价不同加工工艺对山楂叶代用茶品质的影响。【结果】山楂叶绿茶中水浸出物、总糖、总酸和总酚含量均最高,分别为42.23%、424.24 mg/g、1.96%和59.62 mg/g;山楂叶白茶中总黄酮和氨基酸含量最高,分别为87.72 mg/g和77.21 µmol/g;山楂叶红茶中蛋白质含量最高,为148.12 mg/g。由相关分析结果可知,水浸出物、总糖、总酸、总酚、总黄酮和氨基酸含量之间均呈正相关,水浸出物、总酸、总酚、总黄酮均与蛋白质含量呈负相关,水浸出物、总酚含量与滋味呈正相关,水浸出物含量与香气呈负相关。由主成分分析结果可知,山楂叶绿茶综合得分最高,其次是山楂叶白茶。由感官品质分析结果可知,山楂叶白茶和山楂叶绿茶滋味爽甜,香气鲜悦,汤色橙黄明亮,综合评价得分分别为90.15和89.90分,总体表现较好。4类山楂叶代用茶鉴定出的主要挥发性成分以醇类、醛类、酮类、酯类和烯烃类为主,山楂叶白茶中醛类、酮类和酯类相对含量均最高,分别为38.93%、16.87%和17.65%。4类山楂叶代用茶的主要挥发性成分种类及相对含量均存在一定差异,含量较高的成分有2-己烯醛、壬醛、苯甲醛、苯乙酮、水杨酸甲酯、α-法呢烯等。【结论】绿茶和白茶工艺较适宜山楂叶代用茶的制备。不同加工工艺条件下,山楂叶代用茶主要挥发性成分的种类及含量存在一定差异。
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- 中草药的抑菌活性及其对圣女果的保鲜效果
- 郑兰娟, 楠极, 李丽, 易萍, 黄方, 张兰, 黄敏,
- 【目的】研究五倍子、油橄榄叶、虎杖和蒲公英4种中草药的抑菌活性及其对圣女果的保鲜效果,为开发绿色安全的圣女果保鲜剂,以及食品天然防腐保鲜剂的研究提供参考依据。【方法】采用醇提法制备五倍子、油橄榄叶、虎杖和蒲公英4种中草药提取液,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和黑曲霉为指示菌,利用牛津杯法考察提取液抑菌活性,以二倍稀释法考察最低抑菌浓度(MIC);将不同浓度(50.00和100.00 mg/mL)五倍子和油橄榄叶提取液喷洒于圣女果表面,以蒸馏水为空白对照(CK),通过感官评价、腐烂率、失重率、硬度、可滴定酸、可溶性固形物和维生素C(Vc)指标,考察对圣女果的保鲜效果。【结果】4种中草药提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和黑曲霉均有不同程度的抑菌效果,五倍子和油橄榄叶抑菌效果最佳,抑菌圈直径分别为18.47和20.00 mm、17.77和22.00 mm、15.90和17.00 mm、14.83和13.00 mm、15.93和14.07 mm;MIC分别为62.50和15.63 mg/mL、31.25和7.81 mg/mL、31.25和15.63 mg/mL、62.50和31.25 mg/mL、62.50和62.50 mg/mL。从圣女果的保鲜测试指标结果可知,相较于CK,50.00和100.00 mg/mL五倍子和油橄榄叶提取液均可在不同程度上改善圣女果保鲜效果。贮藏至第10 d时,相较于其他处理组,100.00 mg/mL油橄榄叶提取液处理组的感官评分(46.15分)、腐烂率(16.67%)、失重率(4.50%)、硬度(1.20 kg/cm2)、可溶性固形物含量(6.18%)和Vc含量(31.50 mg/100 g)等保鲜指标最优,与CK存在显著(PP<0.01,下同)差异;而100.00 mg/mL五倍子提取液处理组的可滴定酸含量(0.48%)最高,与CK间差异极显著。【结论】100.00 mg/mL油橄榄叶提取液对圣女果的保鲜效果最佳,作为天然防腐保鲜剂具有良好的应用前景。
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- 液相色谱串联质谱法检测海产养殖用水中乙酰甲喹及其代谢物残留
- 尤艳莉, 李福翔, 孙甲霖, 李彦伸,
- 【目的】建立一种准确、快速检测海产养殖用水中乙酰甲喹(MEQ)及其代谢物残留的方法,为海产养殖环境中的实际检测提供参考依据。【方法】使用超声辅助—分散液液微萃取(UA-DLLME)对海水样品中的MEQ及其代谢物残留进行富集,使用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)测定兽药残留物浓度。通过单因素试验和响应面法优化影响回收率的各项微萃取条件以获得最大回收率,并以最优条件应用于实际样品的测定。【结果】单因素优化试验确定四氯乙烷和甲醇作为萃取剂和分散剂;响应面优化试验确定最优萃取参数:萃取剂用量80 μL,分散剂用量175 μL,超声时间5.2 min,3个因素及萃取剂用量与分散剂用量、萃取剂用量与超声时间对回收率有显著影响(PR2≥0.99500,方法检测限为0.022~0.170 µg/L,定量限为0.073~0.567 µg/L。【结论】建立的UA-DLLME与LC-MS/MS联用方法具有操作简单、灵敏度高、环境友好等特点,可用于海产养殖水中兽药MEQ及其代谢物残留量的快速检测。
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- 长脚蟹科首个线粒体基因组测定及系统发育分析
- 孟磊, 韦丽明, 龚理, 韦信贤, 童桂香, 高阳,
- 【目的】从线粒体基因组水平探究长脚蟹科(Goneplacidae)在短尾次目(Brachyura)中的进化地位,为更好地理解短尾次目分类及演化起源提供理论依据。【方法】以泥脚毛隆背蟹(Entricoplax vestita)为长脚蟹科代表种,测定分析其线粒体基因组全序列特征,并从GenBank下载短尾次目科级阶元代表种的线粒体基因组全序列,然后基于13个蛋白编码基因串联序列,采用PhyloSuite同时构建短尾次目贝叶斯树(BI)和最大似然树(ML)。【结果】泥脚毛隆背蟹线粒体基因组全长为15716 bp,共编码37个基因,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因;基因组碱基组成为:A(占34.9%)、T(占37.7%)、G(占17.0%)和C(占10.5%),表现出明显的AT偏好性(占72.6%);AT偏倚和GC偏倚均为负值,分别为-0.039和-0.237。所有蛋白编码基因均以ATN为起始密码子;除COII、COIII和Cyt b基因以T为不完全终止密码子外,其余基因均以TAA或TAG终止;除tRNA-Ser1基因二级结构缺少DHU臂外,其他tRNA基因均能形成典型的三叶草结构;2个rRNA基因均由轻链编码,其中,12S rRNA长度为825 bp(位于tRNA-Val与控制区间),16S rRNA长度为1330 bp(位于tRNA-Leu1与tRNA-Val间)。基于13个蛋白编码基因核苷酸序列构建的短尾次目贝叶斯树(BI)和最大似然树(ML)均显示,长脚蟹科和团扇蟹科(Oziidae)的亲缘关系最近,二者互为姐妹支,再与武蟹科(Panopeidae)和扇蟹科(Xanthidae)聚在一起;蜘蛛蟹科(Majidae)和人面蟹科(Homolidae)为非单系群;馒头蟹总科(Calappoidea)、方蟹总科(Grapsoidea)和沙蟹总科(Ocypodoidea)的非单系性也得到有力支持。【结论】长脚蟹科线粒体基因组与短尾次目祖先型线粒体基因组共享同一基因排序,与十足目祖先型线粒体基因组相比仅tRNA-F-ND5-H基因排序突变成tRNA-H-F-ND5基因排序。长脚蟹科与团扇蟹科的亲缘关系最近,二者拥有最近的共同祖先,同时进一步佐证了蜘蛛蟹科、人面蟹科及馒头蟹总科、方蟹总科和沙蟹总科的非单系性。
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- 贵州黑山羊COL1A1基因真核表达载体构建及其对颗粒细胞中胶原蛋白家族基因和产羔基因的影响
- 周明帅, 温晓艳, 陆情梅, 刘彬, 杨永鲜, 赵佳福,
- 【目的】构建I型胶原蛋白α1链基因(COL1A1)过表达载体,并分析其对颗粒细胞中胶原蛋白家族基因和产羔相关基因的影响,为后续深入研究COL1A1基因影响山羊产羔性状的分子机制打下基础。【方法】通过重叠延伸PCR克隆COL1A1基因A和B片段,然后分别重组连接至pUC57和pcDNA3.1(+)线性化载体上,再通过酶切连接获得COL1A1基因全长,构建pcDNA3.1(+)-COL1A1过表达载体;转染山羊卵巢颗粒细胞后,通过Western blotting检测COL1A1蛋白表达效率,采用免疫荧光检测其在颗粒细胞中的定位情况,并以实时荧光定量PCR检测COL1A1基因过表达对胶原蛋白家族基因COL1A1、COL2A1和COL3A1及产羔相关基因[骨形态发生蛋白15(BMP15)、骨形态发生蛋白受体1B(BMPR1B)、生长分化因子9(GDF9)和促卵泡激素β亚基(FSHB)]表达的影响。【结果】COL1A1基因全长环化质粒检测大小为1847 bp,连接至pcDNA3.1(+)线性化载体上成功构建获得COL1A1基因过表达载体。Westernblotting检测结果表明,pcDNA3.1(+)-COL1A1转染颗粒细胞48 h后,COL1A1蛋白表达量极显著高于pcDNA3.1(+)空载体转染组(PCOL1A1转染组颗粒细胞中COL1A1、COL2A1和COL3A1胶原蛋白家族基因及GDF9、FSHB和BMP15产羔相关基因的相对表达量极显著高于pcDNA3.1(+)空载体转染组,但对BMPR1B基因的表达无显著影响(P>0.05)。【结论】COL1A1基因在卵巢颗粒细胞中广泛表达,其过表达能极显著促进胶原蛋白家族基因COL2A1和COL3A1及产羔相关基因GDF9、FSHB和BMPR1B在颗粒细胞中的表达,即COL1A1基因可协同胶原蛋白家族基因的表达促进ECM合成来影响卵巢组织结构、胚胎发育及促进性腺激素表达,进而影响山羊产羔性状,可作为影响贵州黑山羊多羔候选基因进行深入研究。
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- 盐酸多西环素和恩诺沙星对织锦巴非蛤肠道微生物的影响
- 熊向英, 曾梦清, 陈瑞芳,
- 【目的】明确抗菌药物盐酸多西环素和恩诺沙星对织锦巴非蛤肠道菌群的影响,为织锦巴非蛤健康养殖提供参考依据。【方法】分别以10.0 mg/L盐酸多西环素和10.0 mg/L恩诺沙星浸泡织锦巴非蛤1 d后,采用PacBio高通量全长16S rRNA基因测序技术对其肠道微生物的多样性和组成进行比较分析。【结果】抗菌药物处理组织锦巴非蛤肠道菌群的Alpha多样性指数与对照组(CK)无显著差异(P>0.05);在门分类水平,织锦巴非蛤肠道微生物的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),同时弯曲杆菌门(Campylobacter)在2种抗菌药物处理组均显著降低(PMalaciobacter、粉色海生菌属(Roseimarinus)、Poseidonibacter和克雷伯菌属(Klebsiella),盐酸多西环素处理组的主要优势菌属为交替单胞菌属(Alteromonas)、Rubritalea和科尔韦尔氏菌属(Colwellia),恩诺沙星处理组的主要优势菌属为极地杆菌属(Polaribacter)、Aurantivirga和假浅黄色杆菌(Pseudofulvibacter),3个处理组织锦巴非蛤肠道菌群中的主要优势菌属均不同;2种抗菌药物处理可使织锦巴非蛤肠道中Malaciobacter、粉色海生菌、Poseidonibacter和Halarcobacter的相对丰度显著降低。【结论】10.0 mg/L盐酸多西环素和10.0 mg/L恩诺沙星曝露对织锦巴非蛤肠道菌群的丰度和多样性无显著影响,但使其肠道菌群结构和组成发生改变,同时,织锦巴非蛤肠道中某些有害菌的相对丰度降低。
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- 甲醇对花鲈动脉球和脑细胞系细胞形态、活力及凋亡相关基因的影响
- 姚晓晓, 闫路路, 赵超, 王鹏飞, 张博, 邱丽华,
- 【目的】从细胞水平探究甲醇对花鲈(Lateolabrax maculatus)不同细胞系的影响,为揭示微塑料(甲醇为溶剂)对鱼类细胞的毒理作用打下基础。【方法】在体外分别以1%、3%、5%、7%、9%和11%的甲醇处理花鲈动脉球和脑细胞系细胞,倒置显微镜观察细胞形态变化,MTT检测细胞活力,通过实时荧光定量PCR检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9(Caspase9)、Bcl2关联X蛋白(Bax)和B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)等细胞凋亡相关基因,并采用Caspase3活性检测试剂盒检测Caspase3活性。【结果】当甲醇体积分数超过7%后,花鲈动脉球细胞系细胞变圆缩小,失去贴壁能力,且出现死亡细胞;细胞活力呈显著降低趋势(PCaspase3、Caspase9、Bax和Bcl-2基因相对表达量均显著上调,Caspase3活性极显著升高(PCaspase3、Caspase9、Bax和Bcl-2基因表达水平,并提高Caspase3活性。甲醇对不同种类细胞的毒性不同,尤其对脑细胞的毒性更强。因此,在选择甲醇为微塑料溶剂时应根据不同种类细胞配制不同的安全浓度。
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- 养殖密度对凡纳滨对虾生长性能及其肠道消化酶和菌群结构的影响
- 袁航, 胡乃捷, 陈俭, 王红明, 谭北平, 章双,
- 【目的】探究养殖密度对凡纳滨对虾生长性能、肠道消化酶活性及肠道菌群结构的影响,为对虾养殖中密度的合理设置提供理论参考。【方法】设3个养殖密度(100、200和300尾/m3),分3个处理组在相同规格玻璃钢桶(0.3 m3)内饲喂初始体重为0.30±0.02 g的凡纳滨对虾,每处理组设3个重复,进行8周养殖试验后,分析其生长性能、肠道消化酶活性和菌群结构变化。【结果】养殖密度升高显著降低凡纳滨对虾的终末均重、增重率与特定生长率(PVibrionaceae)、黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、丹毒菌科(Erysipelotrichaceae)和胞菌科(Psychromonadaceae)丰度显著升高,红杆菌科(Rhodobacteraceae)和莫拉菌科(Moraxellaceae)丰度显著降低;在属水平上,弧菌属(Vibrio)、不动杆菌属(Acinetobacter)和海绵单胞菌属(Spongiimonas)丰度显著上升,象牙色运动单胞菌(Motilimonas)、鲁杰氏菌属(Ruegeria)和浮霉状菌属(Planctomicrobium)丰度显著降低。Tax4fun功能预测表明,预测出的36类功能中,与碳水化合物代谢(Carbohydrate metabolism)、膜运输(Membrane transport)、氨基酸代谢(Aminoacid metabolism)、信号转导(Signal transduction)、辅助因子和维生素代谢(Metabolism of cofactors and vitamins)、能量代谢(Energy metabolism)相关的功能丰度较高。BugBase表型预测结果显示,养殖密度升高显著降低生物膜形成(Biofilm Forming)与革兰氏阴性菌(Gram negative)相关的表型丰度,革兰氏阳性菌(Gram positive)相关的表型丰度显著提高。【结论】过高的养殖密度会降低凡纳滨对虾的生长性能,刺激对虾肠道消化酶的分泌,显著改变其肠道菌群结构。
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- 广西人工养殖牛蛙源嗜水气单胞菌的分离鉴定及致病力分析
- 肖双燕, 韦冬冬, 余庆, 刘明珠, 甘文林, 江建波, 何金钊, 韩书煜, 李鹏飞,
- 【目的】确定引起广西人工养殖牛蛙(Rana catesbeiana)发病死亡的病原菌,了解其致病性、组织病理学特征、耐药性及耐药基因的携带情况,为该病的临床诊断及合理预防提供科学依据。【方法】采用常规细菌分离纯化方法从患病牛蛙的病灶组织中分离优势菌株,通过观察分离菌株的形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析等对病原菌进行鉴定,以纸片扩散法测定其耐药性,通过PCR扩增分析其耐药基因和毒力基因携带情况,通过人工回归感染试验确定病原菌的致病性,并通过组织病理学探究牛蛙感染菌株后的组织特性。【结果】从患病牛蛙腿部分离得到1株优势菌株(编号NFAH-5),综合其形态学、生理生化特性、溶血特性及分子鉴定结果,确定为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)。菌株NFAH-5对多西环素、多粘菌素B和庆大霉素等6种抗生素敏感,对头孢拉定、恩诺沙星和阿莫西林等12种抗生素已产生耐药性;经耐药基因PCR检测,发现该分离菌携带Ant (3″)-I、Intl1和parC等9种耐药基因,与耐药表型基本一致。毒力基因PCR检测结果显示,菌株NFAH-5携带Ser、aer、Lip、exu、LuxS、act和aha等7种毒力基因。人工回归感染试验结果表明,菌株NFAH-5感染牛蛙的半数致死剂量(LD50)为1.55×106 CFU/mL,感染后发病牛蛙表现四肢底侧充血发红,肝肿大呈红褐色或黄色,肠内空虚或有出血,肾充血发红,与自然发病牛蛙的症状相似。患病牛蛙的肝细胞发生变性,脾脏红、白髓质间很难辨出,可见大量血源性色素沉着物,肾小球萎缩,肾小管发生玻璃样变。【结论】嗜水气单胞菌是引起广西南宁人工养殖牛蛙发生红腿病的致病菌,结合农业农村部《水产养殖用药明白纸2022年2号》文件中批准使用的药物目录,建议选用敏感药物多西环素进行防治。
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- 黄鳝卵原细胞移植研究
- 何坤, 吴华东, 张士林, 刘铮铮, 阮记明, 孙艺文, 李福贵,
- 【目的】明确黄鳝卵原细胞是否能迁移、整合到斑马鱼生殖嵴上,为建立黄鳝异体生殖途径打下研究基础。【方法】通过酶消化法制备黄鳝卵原细胞悬液,经PKH26标记卵原细胞后显微注射到受体斑马鱼胚胎中,在荧光显微镜下追踪受体斑马鱼胚胎中供体黄鳝卵原细胞的迁移、整合及增殖情况;采用组织形态学方法检测移植受体斑马鱼胚胎的发育情况,并以半定量PCR和荧光原位杂交检测受体斑马鱼胚胎中供体黄鳝卵原细胞标记基因nanos3的表达情况。【结果】黄鳝卵巢经蛋白酶消化后,分离得到的卵原细胞悬液浓度为2.4×106个/mL,以PKH26染色后在红色荧光下呈橙黄色。荧光追踪观察结果显示,在移植后0、12、24和48 hpt的受体斑马鱼胚胎中均能检测到供体黄鳝卵原细胞,且黄鳝卵原细胞迁移至受体斑马鱼胚胎的生殖嵴上进行整合及增殖,但72 hpt受体斑马鱼出膜后荧光信号丢失。组织形态学观察结果表明,黄鳝卵原细胞注入受体斑马鱼胚胎中48 hpt后其细胞质结构松散,生殖细胞由动物极向两端迁移而分化形成组织,72 hpt和30 dpt的移植受体斑马鱼与对照组斑马鱼无明显差别。半定量PCR检测结果显示,在48 hpt受体斑马鱼胚胎中能检测黄鳝nanos3基因表达,而在72 hpt和30 hpt受体斑马鱼中表达微弱。荧光原位杂交检测结果显示,48 hpt、72 hpt和30 dpt的移植受体斑马鱼均有黄鳝nanos3基因表达。【结论】黄鳝卵原细胞在48 hpt后仍存在于受体斑马鱼胚胎内,但72 hpt后在受体斑马鱼胚胎未检测到黄鳝卵原细胞,即黄鳝卵原细胞在斑马鱼受体中迁移并最终整合到生殖嵴上,但在斑马鱼出膜后无法继续存活。因此,为了提高黄鳝生殖细胞移植成功率应选择亲缘关系近的鱼种或构建性腺不育种质作为受体。
