南方农业学报杂志2023年第5期
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- 基于高通量转录组测序的牦牛和犏牛附睾尾部差异表达基因分析
- 赵旺生, 李柯锐, 张婷婷, 潘美兰, 王鹏, 李春海, 张鹏, 张永德,
- 【目的】探明牦牛和犏牛的附睾尾部差异表达基因(DEGs),筛选出与精子成熟和贮存密切相关的功能基因,为揭示犏牛精子发生及其成熟过程的分子机制打下理论基础。【方法】以牦牛和犏牛的附睾尾部为研究对象,通过Illumina 127-HiSeq 2000平台完成高通量转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后,依据FDR2 FoldChange|>1的筛选标准,通过EBSeq筛选出DEGs,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并以实时荧光定量PCR验证高通量转录组测序数据的准确性。【结果】在牦牛和犏牛的附睾尾部共筛选获得76个DEGs,其中43个DEGs上调、33个DEGs下调;76个DEGs在COG、GO、KEGG、KOG、Nr、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG等数据库中均有注释信息,尤其在COG和Pfam数据库中的注释率最高(达88.16%)。GO功能注释分析结果显示,DEGs被注释到生物过程(Biological process)、细胞组分(Cellular component)和分子功能(Molecular function)三大功能类别上;KEGG信号通路富集分析发现76个DEGs主要显著富集在3条信号通路上,分别是胆汁分泌通路(ko04976: Bile secretion)、ABC转运器(ko02010: ABC transporters)和cAMP信号通路(ko04024: cAMP signaling pathway)。随机选择8个DEGs(SERPINA1、MMP7、ATP2C1、ABCC1、NMT1、NAT1、CFTR和PRX)进行实时荧光定量PCR检测验证,结果显示这8个DEGs的表达模式与高通量转录组测序的结果基本一致,表明转录组数据准确可靠。【结论】在牦牛和犏牛的附睾尾部存在76个DEGs (43个DEGs上调,33个DEGs下调),显著富集在胆汁分泌通路、ABC转运器及cAMP信号通路上,与精子获能相关的DEGs有MMP7、IGFBP2和ABCC4基因,且这3个基因在犏牛附睾尾部呈下调表达,即精子获能失败可能是导致犏牛雄性不育的主要原因。
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- 火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析
- 姚姿婷, 贤小勇, 李瑞芳, 韦小妹, 邹承武, 朱桂宁,
- 【目的】明确火龙果茎溃疡病对火龙果植株茎组织真菌群落的影响,为揭示火龙果溃疡病发生机制及防治技术研究提供理论依据。【方法】采集火龙果健康植株和溃疡病发病植株茎组织,利用Illumina高通量测序平台对植株茎组织真菌rDNA的ITS序列进行测序,分析健康植株与发病植株茎组织中的真菌群落特征差异。【结果】火龙果健康植株茎组织的真菌群落多样性显著高于发病植株(PNeoscytalidium)的相对丰度最高(33.29%),汉纳酵母属(Hannaella)、Dirkmeia、丛赤壳科未知属(unclassified_f_Nectriaceae)和刺盘孢属(Colletotrichum) 4个优势属的相对丰度显著高于健康植株,未在健康植株检测到柱节孢属、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma)和Meira;健康植株茎组织存在4个优势属,其中地霉属(Geotrichum)和链格孢属(Alternaria)的相对丰度显著高于发病植株。线性判别分析(LEfSe)结果显示,发病植株的柱节孢属和维希尼克氏酵母属以及健康植株的地霉属最能解释健康植株与发病植株间的差异。通过比对FUNGuild数据库预测真菌的营养型,发现发病植株中丰度最高的营养型为病理营养型(15.46%),健康植株中丰度最高的营养型是腐生营养型(7.95%)。【结论】火龙果发生茎溃疡病后其茎组织的真菌群落多样性显著下降,真菌群落结构发生改变。当病原营养型真菌显著富集在茎组织中时会破坏茎组织的菌群平衡,可能促进了茎溃疡病的发生。
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- 二斑素瓢虫线粒体基因组全序列测定和分析
- 朱国渊, 张永科, 孔祥东, 许丽月, 黎小清, 张小娇, 王进强, 段波,
- 【目的】在线粒体基因组水平探讨二斑素瓢虫[Illeis bistigmosa(Mulsant,1850)]完整的线粒体基因组结构特征,分析其在瓢虫科(Coccinellidae)内的分类地位,为揭示瓢虫科昆虫的系统发育和进化关系提供理论依据。【方法】通过Illumina二代测序技术对二斑素瓢虫线粒体基因组进行测序,对基因组序列进行拼装和注释,分析其结构特点和碱基组成;使用最大似然法和贝叶斯法构建瓢虫科16个种线粒体基因组的系统发育进化树,分析其在瓢虫科内的系统发育关系。【结果】二斑素瓢虫线粒体基因组序列全长17840 bp,包含13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,2个rRNA基因和1个A+T富含区(A+T rich region)。基因组全序列的AT含量为78.44%,表现明显的A+T偏向性。13个蛋白质编码基因中除cox1基因以TTG为起始密码子外,其余12个基因均以ATN为起始密码子;nad4、nad5、cox2和cox3基因的终止密码子以单独的T结尾。除trnS1和trnP基因外,其余20个tRNAs的二级结构均为典型的三叶草结构,二级结构中有U-U或U-G碱基错配现象。系统发育分析显示,瓢虫亚科的所有物种聚在同一分支,支持该亚科的单系性;二斑素瓢虫与素菌瓢虫属(Illeis)另外2个种[柯氏素菌瓢虫(I.koebelei)和素鞘瓢虫(I.cincta)]聚为一个分支,组成姐妹关系。【结论】获得了二斑素瓢虫的线粒体基因组全序列,二斑素瓢虫线粒体基因组符合瓢虫科昆虫线粒体基因组的一般特征;二斑素瓢虫与柯氏素菌瓢虫和素鞘瓢虫的亲缘关系较近,与传统的形态学分类相一致。
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- 云南瘤蚱线粒体基因组特征与蚱总科系统发育分析
- 韦春梦, 陈亚珍, 刘静, 邓维安, 李晓东,
- 【目的】通过分析云南瘤蚱(Thoradonta yunnana)线粒体基因组结构特征,重建蚱总科系统发育关系,为进一步明确蚱总科各类群间的亲缘关系和进化位置提供理论依据。【方法】通过Illumina HiSeq 2500测序平台的二代测序技术对云南瘤蚱线粒体基因组进行测序,并结合已有的23种蚱类昆虫及2种蚤蝼科昆虫的线粒体蛋白编码基因(Protein-coding genes,PCGs)分别利用最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)构建蚱总科系统发育关系。【结果】云南瘤蚱线粒体基因组全长17859 bp,包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个PCGs及一段非编码控制区。13个PCGs中,除nad6基因以TTG为起始密码子、nad5基因以不完整的T为终止密码子外,其余PCGs均以ATN作为起始密码子且以完整的TAA或TAG密码子终止。22个tRNA基因中,仅trnS1基因缺少DHU臂,其余基因均能折叠成三叶草二级结构。在云南瘤蚱线粒体基因组控制区中共发现6种重复序列,重复单元长度在29~204 bp不等。基于13个PCGs构建的ML法和BI法系统发育进化树拓扑结构基本一致,股沟蚱科和三棱角蚱科位于系统发育进化树的基部,属于较为原始的类群;刺翼蚱科、枝背蚱科及短翼蚱科位于发育进化树中部,属于中间类群;蚱亚科所有物种聚为一支,位于发育进化树顶部,属于较进化类群。【结论】研究结果支持蚱亚科为单系群,刺翼蚱科为并系群的观点,并在一定程度上验证了股沟蚱科属于较原始类群,蚱亚科属于较进化类群的观点。
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- 龟瓢虫(鞘翅目:瓢虫科)线粒体基因组全序列测定与分析
- 张永科, 张利娟, 卢迎春, 何霞红, 张宏瑞,
- 【目的】明确龟瓢虫[Epiverta chelonia(Mader,1933)]线粒体基因组结构特征,分析其系统发育关系,为龟瓢虫的起源、分化和遗传多样性研究提供数据支持。【方法】利用Illumina二代测序技术测定龟瓢虫线粒体基因组,对基因组序列进行注释和分析;基于瓢虫科(Coccinellidae) 3亚科[食植瓢虫亚科(Epilachninae)、瓢虫亚科(Coccinellinae)和小毛瓢虫亚科(Scymninae)] 11种昆虫的线粒体基因组13个蛋白编码基因(Protein-coding genes,PCGs),采用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育进化树。【结果】龟瓢虫线粒体基因组全长17347 bp,包含37个基因(13个PCGs、22个tRNA基因和2个rRNA基因)和1个非编码的控制区,基因重叠区域共11处,间隔区域共9处。基因组拥有鞘翅目昆虫典型线粒体基因组的基因组成和排列顺序,AT含量为75.77%,表现明显的AT偏向性。13个PCGs中除cox1基因以TTG为起始密码子外,其余均以ATN为起始密码子;nad1和nad3基因以TAG为终止密码子,其余11个基因以TAA为终止密码子。除trnS1基因外,其余21个tRNA的二级结构均为典型的三叶草结构,二级结构中出现少量的G-U碱基错配现象。系统发育进化分析结果表明,龟瓢虫与苜蓿瓢虫(Subcoccinella vigintiquatuorpunctata)处于同一分支上。【结论】龟瓢虫线粒体基因组符合瓢虫科昆虫线粒体基因组的一般特征;龟瓢虫与苜蓿瓢虫的亲缘关系较近,与传统的形态学分类相一致。
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- 柠檬蔗糖代谢关键酶基因家族鉴定及表达分析
- 王亚娜, 卢闯, 杨云龙, 唐腾, 严晓云, 黄桂香,
- 【目的】对柠檬蔗糖代谢关键酶基因家族成员进行鉴定,并分析其在蔗糖积累有明显差异的2个柠檬品种果实发育过程中的表达情况,为揭示柠檬蔗糖代谢关键酶在果实发育中的作用机制及柠檬与其他柑橘类果实蔗糖代谢分子机制提供理论依据。【方法】运用生物信息学方法鉴定柠檬蔗糖代谢关键酶[蔗糖合成酶(SUS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖转化酶(INV)]基因家族成员,对其基本理化性质、保守基序、基因结构、系统进化、蛋白质保守功能域、顺式作用元件和进化模式等进行全面分析。基于转录组数据分析柠檬蔗糖代谢关键酶基因家族成员在不同组织中的表达模式,并利用实时荧光定量PCR检测其在果皮和果肉发育过程的表达情况。【结果】从柠檬基因组共鉴定获得6个ClSUS基因家族成员(ClSUS1~ClSUS6)、4个ClSPS基因家族成员(ClSPS1~ClSPS4)和15个ClINV基因家族成员(ClINV1~ClINV15),其中ClSPSs基因编码的氨基酸数量最多,ClSUSs、ClSPSs和ClINVs基因编码的保守基序数量和种类大致相同,ClSUSs基因内含子数目为12~14个,ClSPSs基因的内含子数目为12~13个,ClINVs基因的内含子数量为1~11个。ClSUS基因家族成员和ClINV基因家族成员各分为3个亚家族,ClSPS基因家族分为2个亚家族。ClSUS6、ClINV1和ClINV8蛋白均扩张出新的结构域,依据结构域不同,ClINV蛋白家族成员分为2种不同水解酶类型。ClSUSs、ClSPSs和ClINVs基因启动子区域均含有激素响应、光响应、胁迫响应和生长发育调控元件。共25个基因不均匀地分布在染色体上,出现基因串联和片段复制现象。基于转录组数据分析,发现仅有21个基因表达,其中7个基因在柠檬不同组织中特异性表达。21个基因的相对表达量与葡萄糖、果糖和蔗糖含量呈不同程度相关性,其中有9个基因与柠檬葡萄糖、果糖和蔗糖含量呈明显正相关或负相关。实时荧光定量PCR检测结果显示,ClSUSs、ClSPSs和ClINVs基因整体上在果皮中的表达量均比果肉中的表达量高,在果皮中高表达的基因有ClSUS4、ClSPS2、ClINV14和ClINV1,推测这些基因在柠檬果实可溶性糖积累过程中起重要调控作用。【结论】鉴定出的25个柠檬蔗糖代谢关键酶基因家族成员在理化性质与基因结构方面均存在明显差异,具有明显的组织表达特异性,部分成员如ClSUS4、ClSPS2、ClINV1和ClINV14等是调控柠檬果皮和果肉可溶性糖含量差异的关键基因。
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- 辣椒DUF966基因家族鉴定及表达模式分析
- 韩晓文, 韩硕, 朱永兴, 王飞, 高升华, 刘奕清, 尹军良,
- 【目的】鉴定辣椒DUF966基因家族成员,并分析其表达模式,为揭示该家族基因对辣椒生长发育和逆境响应的调控机制及辣椒抗逆育种提供理论参考。【方法】从Pfam数据库下载DUF966(PF06136)的隐马尔可夫模型种子序列,并以拟南芥和水稻DUF966家族蛋白序列作为参考序列,从辣椒基因组中鉴定出DUF966家族成员,利用生物信息学方法对其基因结构、保守基序、蛋白质特征、启动子顺式作用元件及miRNA和DUF966基因家族间的靶向关系进行系统分析,并利用转录组数据分析辣椒DUF966基因家族成员在不同组织生长发育及不同激素和胁迫处理下的表达模式。【结果】共鉴定到7个辣椒DUF966基因家族成员,将其命名为CaDUF966-1~CaDUF966-7。将辣椒DUF966基因家族成员分为3个亚群,其中,CaDUF996-2和CaDUF996-7属于I亚群,CaDUF996-3和CaDUF996-5属于II亚群,CaDUF996-1、CaDUF996-4和CaDUF996-6属于III亚群。7个CaDUF966s基因分布在1、2、6、11和12号染色体上。7个CaDUF966s基因含有2~5个内含子,外显子数为3~6个。所有CaDUF966s均为亲水的不稳定蛋白,亚细胞定位于细胞核内,共含有20个Motif(Motif 1~Motif 20),同一亚群CaDUF966s蛋白含有的Motif越相似。除CaDUF966-3蛋白外,其余6个CaDUF966s蛋白的二级结构和三维结构相似,均以无规则卷曲所占比例较大(36.31%~51.80%),以β-转角所占比例较小(8.56%~10.71%)。基于非同义替换率/同义替换率的比值(Ka/Ks)分析发现,DUF966基因家族成员在辣椒品种间和茄科物种间高度保守,同源基因对的Ka/Ks均小于1.000,表明其在进化过程中经历了强烈的纯化选择压力。7个CaDUF966s基因启动子区域共含有17个生物和非生物胁迫相关顺式作用元件、7个生长发育相关顺式作用元件及10个植物激素反应相关顺式作用元件。7个CaDUF966s基因具有明显的组织和时空特异性,说明CaDUF966s基因参与辣椒的生长发育和胁迫响应。9个miRNA通过切割作用靶向CaDUF966-3和CaDUF966-6基因,5个miRNA靶向CaDUF966-6基因,4个miRNA靶向CaDUF966-3基因。【结论】 7个辣椒DUF966基因家族成员在不同组织生长发育过程及响应生物和非生物胁迫过程中具有调控作用。
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- 武夷名丛叶绿体基因组序列特征及系统发育分析
- 黎巷汝, 赵雅琦, 张艳, 赵佳林, 刘菲, 张渤, 洪永聪, 李力,
- 【目的】分析武夷名丛叶绿体基因组序列特征及系统发育进化关系,为加强武夷名丛种质鉴定及其资源多样性的开发利用提供参考依据。【方法】利用PacBio和Illumina高通量测序技术对5个武夷名丛品种(白鸡冠、半天妖、肉桂、水金龟和铁罗汉)叶绿体基因组进行测序、组装和注释,并结合已发表的大红袍叶绿体基因组序列进行叶绿体全基因组序列比较及系统发育进化分析。【结果】 6个武夷名丛品种的叶绿体基因组的长度为157024~157126 bp,均由环状双链DNA组成,包含2个反向重复区(IR)(25944~26095 bp)、1个大单拷贝区(LSC)(86594~86859 bp)和1个小单拷贝区(SSC)(18276~18291 bp),共注释到92个蛋白编码基因、37个tRNA和8个rRNA,鉴定得到1276个简单重复序列(SSRs)、65个长重复序列和93个插入缺失突变。6个武夷名丛品种的叶绿体基因组表现出高度相似的密码子偏好性,筛选出高频密码子(RSCU>1)个数均为30个,其中,以A和U结尾的密码子数量最多,且对UUA偏好性最强。在基于叶绿体基因组构建的系统发育进化树中,并非所有的茶亚属和山茶亚属的品种均分别聚为一支,且6个武夷名丛品种也并未聚为一支,其中大红袍和肉桂与龙井43的分支较近,半天妖与安化茶聚为一支,水金龟与铁观音聚为一支,白鸡冠和铁罗汉分别聚成单个分支。【结论】武夷名丛叶绿体基因组大小和结构及密码子偏好相似,但具一定的多样性,叶绿体基因组可作为超级条码用于武夷名丛品种鉴别和群体遗传研究。
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- 陆地棉H+-PPase基因家族全基因组鉴定及表达分析
- 朱心慧, 王冬梅, 曹孜怡, 冯群, 鲍晴, 汪保华, 方辉,
- 【目的】鉴定陆地棉跨膜质子泵焦磷酸酶(H+-PPase)基因家族成员,并分析其表达模式,为探究该家族基因的功能和调控机制及优质纤维棉育种提供理论依据。【方法】从Pfam数据库获取H+-PPase基因家族(PF03030)的隐马尔可夫模型文件,从陆地棉基因组中筛选包含H+-PPase家族保守结构域的成员,运用生物信息学方法对其理化性质、进化关系、基因定位、共线性关系、基因结构、顺式作用元件和表达模式进行分析,并利用实时荧光定量PCR检测10个在棉纤维发育中表达的侯选基因表达情况。【结果】从陆地棉全基因组水平上鉴定出20个H+-PPase基因家族成员(GhH_PPase1~GhH_PPase20),分布在12条染色体上,基因长度为2531~11810 bp,编码的氨基酸残基数为575~803个,蛋白分子量为60087.76~85197.58 Da,均为疏水性的酸性蛋白,可分为亚族Ⅰ (4个)、亚族Ⅳ (4个)和亚族Ⅴ (12个)三大分支。片段复制事件是陆地棉H+-PPase基因家族扩张的主要驱动力,位于染色体A05和D05上的H_PPase1、H_PPase2、H_PPase11和H_PPase12可能是进化过程中种间传播的主要基因,且陆地棉基因与单双子叶植物的共线性均较低,可能经历了独立的进化事件。有14个GhH_PPases蛋白含有10个保守基序,且排列顺序完全相同;其余6个基因的保守基序差异较明显,可能具有不同的功能。20个GhH_PPases基因启动子区域存在大量光响应元件、胁迫响应元件和激素反应元件。陆地棉H+-PPase基因家族成员的表达具有时空特异性,且相对于其他亚家族,亚族Ⅴ的较多基因在棉花纤维发育过程中发挥更重要的作用。【结论】陆地棉H+-PPase基因家族发生了一定程度的功能分化,多种响应元件协同参与生长发育和逆境应答,部分基因在陆地棉纤维伸长期和次生壁加厚期发挥重要的调控作用。
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- 大麦VQ基因家族鉴定及表达分析
- 倪守飞, 母景娇, 耿梓瀚, 王孜逸, 丛钰莹, 王月雪, 刘梦迪, 蔡倩, 赵彦宏, 王艳芳,
- 【目的】鉴定大麦VQ基因家族成员并进行表达分析,为大麦VQ基因的功能挖掘提供理论依据。【方法】从大麦基因组中鉴定VQ基因家族成员,利用生物信息学方法对其结构特征及编码蛋白序列进行分析,基于转录组测序数据及实时荧光定量PCR方法进行大麦组织表达模式、盐胁迫和生物胁迫分析。【结果】在大麦基因组中鉴定出29个HvVQ基因(HvVQ1~HvVQ29),HvVQ蛋白序列平均长度较短(214 aa),多数HvVQ蛋白为碱性或偏中性蛋白,HvVQ基因不均地分布在大麦染色体上,定位于细胞核中。29个HvVQ蛋白均含有保守基序FxxxVQxhTG,近90%的HvVQ基因不含内含子。进化分析将大麦、拟南芥与水稻的VQ基因家族成员分为7个亚族(Ⅰ~Ⅶ),HvVQs基因不均地分布在Ⅱ~Ⅶ亚族中。大麦与水稻的共线性基因对数(17对)远多于与拟南芥的共线性基因对数(1对),种内共线性分析发现1对共线性基因对,非同义替换率/同义替换率(Ka/Ks)计算发现HvVQ蛋白主要处于纯化选择状态。HvVQ基因启动区富含生长发育作用元件、非生物胁迫反应元件和激素反应元件,种类及分布均呈多样性。对蛋白网络预测分析推断其与HvWRKY的2类亚族(Ⅱ-c和Ⅲ)存在互作关系。大多数HvVQ基因在组织中表达,HvVQ19在受到盐胁迫时表达量明显上调,在根尖和根伸长区表达量分别上调1.40和1.10倍;对其中10个HvVQ基因进行实时荧光定量PCR检测,HvVQ2基因在蚜虫和黄矮病毒胁迫下表达量均显著下调(倍数变化2.0为显著诱导),HvVQ7和HvVQ15基因在蚜虫和黄矮病毒胁迫下表达量上调最显著,其他7个HvVQ基因也均表现出差异表达。【结论】 HvVQ基因家族成员存在序列保守性和进化性,其表达具有组织特异性,大多数成员表达水平受盐胁迫调控,有大量的激素响应元件,推测在生物和非生物胁应答中发挥重要调控作用。
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- 基于小RNA深度测序的烟草脉坏死病病原分子鉴定及其全基因组序列分析
- 莫翠萍, 陈锦清, 韦学平, 崔丽贤, 罗婉笛, 李金哲, 谢慧婷, 秦碧霞, 蔡健和, 李战彪,
- 【目的】明确引起广西河池市南丹县烟草呈现斑驳花叶、叶脉坏死等症状的病毒病原,为烟草病毒病的综合防治提供理论依据。【方法】 2022年5月,从河池市南丹县采集5份表现叶脉坏死、花叶等症状的烟草叶片样品,采用小RNA深度测序技术、反转录PCR (RT-PCR)、摩擦接种、分段克隆、系统进化及重组分析等方法对样品进行鉴定及遗传进化分析。【结果】小RNA深度测序获得与GenBank数据库中马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)不同分离物具有较高核苷酸相似性(99.00%~100.00%)的5条序列,将5条序列拼接后获得1条全长为9708 nt的全基因组序列;通过鉴别寄主苋色藜(Chenopodium amaranticolor)单斑分离的方法获得单一病毒,利用该分离纯化后的病毒单斑接种普通烟K326和本氏烟,其中K326的新叶产生坏死症状,而本氏烟的新叶呈不规则深绿色病斑症状;分别提取K326和本氏烟的叶片样品总RNA,通过RT-PCR检测、分段克隆的方法获得病毒分离物的全基因组序列,结果显示2个烟草品种中的病毒序列与小RNA深度测序获得的序列相似性达99.90%;将序列在GenBank中进行BLAST分析发现,研究获得的序列与已登录GenBank的PVY各分离物具有较高的核苷酸相似性,其中与我国黑龙江省马铃薯分离物PVYHLJ26(MF134425)的核苷酸相似性最高,为99.01%,表明研究获得的病毒序列为PVY分离物,命名为PVY-GXnd1(OP131591)。重组分析发现,PVY-GXnd1是由PVYO-139(U09509.1)、PVYN-Mont(AY884983.1)和PVYN-605(X97895.1)重组而来的新PVY分离物,重组主要发生在3个区域,分别是1~498、2415~5816和8555~9373 nt,覆盖PVY的P1、P3、6K1、CI、6K2、Vpg、Nib和CP蛋白编码区,包含了PVYN-Wi和PVYNTN株系的2种不同重组结构特征,表明PVYGXnd1株系更接近PVYNTN-NW株系;基于PVY编码区构建的系统发育进化树分析表明,PVY-GXnd1与我国黑龙江省分离物PVY HLJ26处于同一小分支,具有较近的亲缘关系,而该分离物归属于PVYNTN-NW(SYR-II)株系,与重组分析结果一致。【结论】侵染广西河池市南丹县烟草引起叶脉坏死症状的病毒PVY-GXnd1为一株PVYNTN-NW (SYR-II型)重组株系。
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- 甘薯块根内生固氮菌的分离鉴定和系统发育分析
- 王崇, 雷剑, 靳晓杰, 柴沙沙, 邹语嫣, 孙小琼, 焦春海, 杨新笋, 王连军,
- 【目的】对甘薯块根内生固氮菌进行分子鉴定和多样性分析,并分析其菌群结构,为深入研究甘薯内生固氮菌的应用提供理论参考。【方法】以鄂薯11和鄂薯17为试验材料,采用无氮培养基筛选获得2个甘薯品种块根的内生固氮菌,根据16S rDNA基因序列分析对分离的内生固氮菌进行分类鉴定;进一步扩增nifH基因片段验证固氮菌;依据Shannon多样性指数、菌株相对分离率和相似性指数对甘薯块根内生固氮菌的菌群分布及多样性进行分析,并比较内生固氮菌菌群差异。【结果】从鄂薯11和鄂薯17块根中总共分离得到80株内生固氮菌,归属为1门1纲1目1科2属,包括普里斯特氏菌属(Priestia)和芽孢杆菌属(Bacillus),相对分离率分别为51.25%和48.75%;普里斯特氏菌属在鄂薯11和鄂薯17块根的相对分离率分别为51.11%和51.43%,芽孢杆菌属在鄂薯11和鄂薯17块根的相对分离率分别为48.89%和48.57%,2个甘薯品种块根中内生固氮菌的相对分离率变化差异小。2个甘薯品种块根内生固氮菌总Shannon指数为0.6929,总均匀度指数为0.4803。鄂薯11和鄂薯17间的相似性指数为1,2个甘薯品种块根中的内生固氮菌属相同。系统发育进化树显示,从鄂薯11和鄂薯17中分离得到的内生固氮菌遗传多样性较低。【结论】从鄂薯11和鄂薯17块根中分离鉴定出80株内生固氮菌,归属于普里斯特氏菌属和芽孢杆菌属,2个品种间的内生固氮菌菌群构成无明显差异。
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- 长期有机培肥对南方红壤区稻田土壤碳循环功能基因的影响
- 马慧霞, 张桥, 陈会巧, 孙丽丽, 周昌敏, 顾文杰, 卢钰升, 徐培智, 解开治,
- 【目的】研究长期有机培肥对南方红壤区稻田土壤碳循环功能基因的影响,为南方稻田土壤碳库高效利用和施肥策略提供理论参考。【方法】依托江西省红壤研究所长期定位试验平台,设4个处理:不施肥处理(CK)、单施化肥处理(NPK)、早稻施绿肥紫云英处理(M1)、早稻施绿肥紫云英+晚稻秸秆还田处理(M2)。晚稻收获后采集土壤样品,测定土壤基本理化性质,利用实时荧光定量PCR测定土壤碳循环功能基因的绝对定量,分析不同活性碳含量及碳循环相关基因与环境因子的关系。【结果】长期有机培肥处理提高了土壤有机碳组分中活性有机碳含量,其中M2处理易氧化有机碳、热水提取态有机碳、可溶性有机碳含量均显著高于CK(PamyX、IsoP、lig和naglu)、碳固定过程相关功能基因(除mcrA)和甲烷代谢(除emGDH)与全钾、微生物量碳和胡富比均呈显著负相关。碳固定过程功能基因和甲烷代谢过程功能基因(除emGDH)与pH和速效钾呈正相关。随机森林分析结果显示,长期有机培肥稻田土壤对碳水解功能基因和环境因子的解释率为89.22%,对碳固定功能基因和环境因子的解释率为90.12%,对甲烷代谢功能基因和环境因子解释率为87.14%;结构方程建模结果表明,长期有机培肥稻田土壤中mnp和apu基因、mct和rbcL基因、emGDH和pmoA基因分别直接影响碳水解、碳固定和甲烷代谢过程,土壤有机碳、胡敏素和胡富比间接影响碳水解和碳固定基因表达量,胡敏酸、有机碳和胡敏素间接影响甲烷代谢过程功能基因表达量。【结论】长期有机培肥有利于增加南方稻田土壤活性有机碳组分含量,降低碳循环功能基因表达量,提高土壤的稳定性,有助于环境变化中保持农田生产力的稳定。
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- 减氮条件下高碳基肥对烤烟土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响
- 吴东, 刘福童, 王博, 李帅兵, 赫英宇, 董贤春, 牟毅, 唐婷婷, 唐韵, 任天宝,
- 【目的】探究减氮条件下施用高碳基肥对烤烟根际土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响,为南方烟区烟稻轮作土壤保育、微生物群落调控及提高烟叶质量提供理论参考。【方法】采用大田试验设计,设常规施肥对照(CK)和减氮条件下施用高碳基肥处理(T,较常规施肥减氮15%+高碳基肥600 kg/ha)。采用Illumina高通量测序技术对土壤真菌群落结构进行分析,应用NMDS分析和Pearson相关分析解析土壤真菌群落结构差异性及土壤养分与真菌丰度间的相关性,并测定烟叶化学成分和中性香气物质含量。【结果】减氮条件下施用高碳基肥可显著改善土壤质量(P<0.05,下同),与CK相比,T处理的土壤含水率、pH、有机质、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮含量分别增加24.17%、20.42%、23.59%、17.41%、108.32%和92.24%。减氮条件下施用高碳基肥改变了土壤真菌群落多样性和丰富度,土壤真菌群落Simpson指数显著提高,可观察OTU数、Chao1指数和Shannon指数降低;也可改善根际真菌群落结构,尤其是功能微生物的相对丰度,如担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度分别增加20.35%和4.63%。相关分析结果表明,土壤中担子菌门、油壶菌门(Olpidiomycota)和芽枝霉门(Blastochadiomycota)与土壤理化性质和微生物量碳氮显著相关。在烟叶质量方面,T处理的烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比和中性香气物质总量分别增加18.26%、28.10%、30.98%、7.31%和13.11%。【结论】减氮条件下施用高碳基肥可改善南方烟区烟稻轮作土壤的理化性质,调节土壤真菌群落结构,也可协调烟叶化学成分,提高烟叶产量和质量。
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- 不同有机物料对海南雪茄烟生长、养分吸收及产质量的影响
- 高华军, 贺远, 耿召良, 蔡斌, 林北森, 邵雨, 陈耘丰, 郭栋, 夏长剑,
- 【目的】分析不同有机物料对雪茄烟生长、养分吸收及烟叶产质量的影响,为海南雪茄烟区进一步科学施用有机物料提供理论依据。【方法】采用大田试验,设全部施用化肥(对照,YJ1)、田菁绿肥翻压+化肥(YJ2)、腐熟芝麻饼肥+化肥(YJ3)、腐熟菜籽饼肥+化肥(YJ4)和摩尔根生物菌肥+化肥(YJ5) 5个处理,测定并分析雪茄烟农艺性状、叶片SPAD值、干物质积累、养分吸收及产量和质量等指标。【结果】 YJ3和YJ4处理旺长期、成熟期农艺性状优于YJ1处理,YJ3处理各时期及YJ4处理旺长期叶片SPAD值显著高于YJ1处理(P<0.05,下同)。移栽后47~62 d各有机物料处理的全株干物质积累量和积累速率均显著高于YJ1处理,以YJ3和YJ4处理全株干物质积累量较高,分别较YJ1处理显著提高60.87%和45.26%;移栽后84 d,YJ4和YJ3处理的全株总干物质量及根、茎、叶干物质量均显著提高,各有机物料处理总体促进了烟株氮、磷、钾、钙、镁和硫的积累,氮、磷、钾积累量分别以YJ3、YJ5、YJ4处理最高。YJ4和YJ5处理雪茄烟叶产量和茄衣产量显著高于YJ1处理,其中YJ4处理增幅分别为39.34%和52.78%;YJ3处理茄衣产出率最高,较YJ1处理显著提高12.44%。各有机物料处理的雪茄烟叶外观质量总分均高于YJ1处理,以YJ4和YJ3处理较高,分别显著高于YJ1处理6.95%和6.04%,且2个处理的烟叶组织结构、油分得分也显著提高。同时,YJ4处理烟叶物理特性总体表现较优。【结论】施用有机物料能改善雪茄烟农艺性状,促进烟株干物质积累和养分吸收,提高烟叶产量、茄衣烟叶产出率及烟叶外观质量和物理特性,使烟叶化学成分含量较适宜。综合分析,以腐熟菜籽饼肥施用效果总体较优,可在海南省雪茄烟叶种植区推广使用。
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- 3种唇形科野生花卉在遮光下的光合特性变化及耐阴性评价
- 李立婷, 张鸽香, 苏同向, 丁彦芬,
- 【目的】探究遮光对唇形科花卉形态、光合作用及叶绿素荧光参数的影响,为唇形科野生花卉开发利用提供理论依据。【方法】以益母草(Leonurus japonicus)、活血丹(Glechoma longituba)和紫背金盘(Ajuga nipponensis)盆栽为试验材料,分别进行30%、50%、70%和90%的遮光处理,以不遮光为对照(CK),测定3种唇形科花卉的光合指标及叶绿素荧光指标,并运用主成分分析和隶属函数法对其进行耐阴性评价。【结果】经遮光处理的3种唇形科花卉,其叶长、叶宽和株高均高于CK,叶片含水量与遮光度呈正相关,比叶重与遮光度呈负相关。遮光处理的益母草和活血丹的各光合色素含量随着遮光度的增加持续上升,紫背金盘则表现为先升后降的变化趋势;活血丹和紫背金盘的叶绿素a/b (Chla/b)均显著低于CK (PRd)呈下降趋势,益母草的最大净光合速率(Pnmax)呈先升后降的变化趋势,活血丹和紫背金盘的Pnmax则一直下降;除初始荧光(Fo)、单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和热耗散的能量(DIo/RC) 3个叶绿素荧光参数,3种唇形科花卉在遮光下的叶绿素荧光参数值均较CK有不同程度的上升。运用主成分分析和隶属函数对上述指标进行综合评价,活血丹和紫背金盘的耐阴性较益母草好。【结论】光照强度的减小导致益母草、活血丹和紫背金盘的形态、光合特性及叶绿素荧光参数受影响程度不同,表现出不同的耐阴性,益母草较适宜生长的遮光环境为30%遮光度,活血丹和紫背金盘则在50%遮光度下生长效果更好。
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- 巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量与品质的影响
- 余小兰, 李勤奋, 李光义, 邹雨坤, 张俏燕, 李晓亮,
- 【目的】明确巨大普里斯特氏菌对不同黑叶白菜品种产量和品质的影响,为推动有益菌的应用提供理论依据。【方法】以海南当地主栽4个黑叶白菜品种为研究对象,设3个巨大普里斯特氏菌接种水平(3、6和9 kg/ha),以不接种为对照(CK),通过方差分析、主成分分析等方法分析巨大普里斯特氏菌对黑叶白菜产量及硝酸盐、游离氨基酸、可溶性蛋白、维生素C和可溶性糖含量的影响。【结果】随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,各品种黑叶白菜的硝酸盐含量均呈先下降后升高的变化趋势,最大降幅比CK降低72.50%;游离氨基酸和维生素C含量呈先升高后下降的变化趋势,最大增幅分别比CK增加79.13%和8.91%。8210号和A321的产量、甜脆331的可溶性蛋白含量、甜脆331和甜脆326的可溶性糖含量随着巨大普里斯特氏菌接种量的增加,整体上均呈先升高后下降的变化趋势,与CK相比,最大增加幅度分别为28.08%、5.25%和19.60%;而8210号的可溶性蛋白含量和A321的可溶性糖含量整体上呈先下降后升高的变化趋势,与CK相比,最大降低幅度分别为10.20%和10.42%。巨大普里斯特氏菌接种量和黑叶白菜品种2个因素在降低硝酸盐含量及提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖含量上具有极显著的交互效应(P<0.01);主成分分析发现,8210号和A321的最佳接种量为6 kg/ha,甜脆331和甜脆326的最佳接种量为3 kg/ha。【结论】接种巨大普里斯特氏菌在提高黑叶白菜产量的同时,能通过降低硝酸盐含量,提高游离氨基酸、维生素C和可溶性糖等途径改善其品质。此外,黑叶白菜品种显著影响巨大普里斯特氏菌在黑叶白菜产量和品质上的接种效应。
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- 豫南不同树龄茶园土壤微生物群落结构及多样性分析
- 刘威, 夏雨, 吕自敏, 张永瑞, 郭桂义,
- 【目的】探究豫南地区信阳不同树龄茶园对土壤微生物群落结构及多样性的影响,为改进豫南茶园土壤管理提供参考。【方法】于2021年秋季,采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究信阳5年生、11年生和18年生茶园的土壤真菌和细菌群落结构特点,并分析土壤理化因子对土壤真菌、细菌群落结构的影响。【结果】 3种树龄茶树茶园土壤细菌多样性高于未种植茶树土壤,除5年生茶园中无特有细菌OTU外,其余供试土壤均具有特有OTUs,且18年生茶园细菌特有OTUs最多;在一定植茶年限内,种植茶树有利于提高土壤细菌多样性和相对丰度。植茶后细菌和真菌优势物种均发生变化,其中酸杆菌纲(Acidobacteriia)和拟杆菌纲(Bacteroidia)相对丰度变化最显著,酸杆菌纲随植茶年限总体呈现出先升高后降低趋势,而拟杆菌纲表现为先降低后升高趋势。种植茶树后土壤中散囊菌纲(Eurotiomycetes)和伞菌纲(Agaricomycetes)相对丰度显著提高,而粪壳菌纲(Sordariomycetes)相对丰度下降,各树龄茶园间变化趋势不同。伞菌纲和锤舌菌纲相对丰度随植茶年限的增加有升高趋势。茶园土壤中相对丰度最高的3种细菌为酸杆菌纲、变形菌纲(Alphaproteobacteria)和疣微菌纲(Verrucomicrobiae),而未种茶树土壤中相对丰度最高的3种细菌为拟杆菌纲、变形菌纲和梭菌纲(Clostridia),两者存在明显差别。随着植茶年限的增加,土壤pH逐渐降低。细菌受土壤环境因子的影响大于真菌,土壤pH是影响细菌和真菌群落结构及α多样性最主要的土壤环境因子。【结论】种植茶树的年限显著改变了土壤pH及速效氮、速效磷和速效钾的含量,并显著改变了土壤中细菌、真菌群落的结构和丰富度,其中,茶园土壤细菌多样性和相对丰度随树龄变化程度大于真菌。
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- 发酵花生乳的菌种筛选、驯化和工艺优化
- 李雅静, 刘江, 何琴, 杨芳, 史巧, 李宏, 王振兴,
- 【目的】筛选和驯化适宜发酵花生乳的菌种,并对花生乳的发酵工艺进行优化,为花生的发酵生产提供参考依据。【方法】利用保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别对云南红皮小花生进行发酵。以发酵后花生乳的组织状态、发酵风味和酸度为指标,筛选花生乳发酵的最适菌种并进行驯化,再通过单因素试验和响应面法优化花生乳的发酵工艺,以酸度和感官评分为评价指标。【结果】筛选得到保加利亚乳杆菌和干酪乳杆菌适用于发酵花生乳,比例为1∶ 1;经驯化后的菌种发酵花生乳的凝乳时间较驯化前缩短1.5 h。在此基础上进一步优化发酵条件,建立发酵花生乳的酸度(Y1)和感官评分(Y2)对接种量(A)、加糖量(B)、料水比(C)及发酵时间(D)的二次回归方程: Y1=72.36+10.01A-3.57B+0.2525C+11.06D-1.53AB-0.915AC+0.5325AD-1.84BC-1.83BD-1.07A2-7.24B2-8.88C2-14.38D2;Y2=86.22+4.58A-1.02B+0.6917C+4.76D-1.65AB-0.6750AC+2.27AD-0.75BC-0.4BD+2.0CD-3.55A2-4.21B2-2.84C2-5.26D2。各因素对发酵花生乳酸度和感官评分的影响顺序均为发酵时间>接种量>加糖量>料水比。其中,接种量与加糖量、加糖量与料水比、加糖量与发酵时间的交互作用对发酵花生乳的酸度影响显著(PP<0.01),接种量与料水比、加糖量与料水比的交互作用对发酵花生乳的感官评分影响显著。优化后的发酵工艺参数:接种量6%、加糖量5%、料水比1∶8、发酵时间11 h,在此条件下发酵的花生乳酸度74.37 °T,感官评分86.7分,与理论预测值相近,花生乳凝乳较好,色泽呈乳黄色。【结论】筛选得到最适合花生乳发酵的菌种并进行驯化,通过响应面优化得到最佳的发酵花生乳工艺,制得酸度适宜、感官评分较高、风味较好的发酵花生乳产品,可为开发健康绿色的花生产品提供工艺参考。
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- 不同香型南路水仙茶香气分析
- 林进龙, 何春梅, 杨书理, 丁凤娇, 李新月, 张悌吉, 王思德, 李明金, 金珊,
- 【目的】探究不同香型建瓯南路水仙茶的感官品质及其香气成分差异,为南路水仙茶品质检验与加工提供理论依据。【方法】以2021年建瓯市南雅镇南路水仙茶王赛参赛入围的20个茶样为材料,通过感官审评对其香气特征进行评价,利用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术进行挥发性物质检测,并对挥发性物质进行气味活性值(OAV)分析和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)。【结果】 20个茶样可分为火工香、花香和清雅香3种类型,分别有茶样5、8和7个。从3种香型的南路水仙茶中共鉴定出63种挥发性物质,包括醇类12种、醛类7种、酮类8种、萜烯类11种、烷烃类5种、酯类5种、芳香族化合物5种、酸类1种、含氮化合物7种及其他类2种;火工香、花香和清雅香型样品分别鉴定出44、40和32种挥发性物质。不同香型茶样在挥发性成分含量和组成上均存在差异,其中花香型的香气成分总含量最高(478.0590 μg/kg),火工香次之(275.5390 μg/kg),清雅香型最低(152.1710 μg/kg);醇类在3种香型茶样中所占比例均最高,此外,火工香型中酯类和醛类占比较高,花香型中酮类和萜烯类占比较高,清雅香型则是烷烃类物质有较高比例。通过气味阈值计算出9个OAV>1的挥发性成分,分别为芳樟醇、橙花叔醇、雪松醇、藏红花醛、癸醛、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮、D-柠檬烯和对伞花烃,其中癸醛、芳樟醇和雪松醇是建瓯南路水仙茶主要的赋香成分。通过PLS-DA鉴定出3种香型茶样间的22种差异挥发物,包括对二甲苯、茶吡咯、芳樟醇、橙花叔醇、二十烷等,其中火工香、花香和清雅香型分别有10、10和2种含量突出的香气成分。【结论】建瓯南路水仙茶以清雅香和花香为主,癸醛、芳樟醇和雪松醇是主要的特征香气,对二甲苯、茶吡咯、芳樟醇、橙花叔醇、二十烷等22种挥发物是不同香型茶样间的主要差异物质。
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- 2个石斛品种不同花器官香气成分分析
- 罗清, 池昭锦, 邓有展, 丁丽琼, 韦妙琴, 李秋荔, 陆祖正,
- 【目的】对比2种石斛花香成分的差异及其主要香气成分,为培育香型石斛新品种提供科学依据。【方法】以浓香型紫瓣石斛和清香型珍珠石斛为试验材料,采用顶空固相微萃取结合气相色谱—质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术对不同花朵部位(萼片、唇瓣、花瓣和蕊柱)的香气成分种类及相对含量进行分析。【结果】 2种石斛检测到7类、96种挥发性成分,共有成分仅4种(正己醇、4,7-二甲基-4-辛醇、反式-2-辛烯-1-醇和己醛)。紫瓣石斛4个花器官中共检测到37种挥发性化合物,包括醛类11种、酮类8种、烯类5种、醇类4种、酯类4种、烷类2种及其他类3种,共有成分14种;萼片主要成分是己醛(28.09%)、反式-2-壬烯醛(14.00%)和2-十五烷酮(13.66%),花瓣主要成分是己醛(24.50%)、反式-2-辛烯醛(13.23%)和2-戊基呋喃(12.69%),唇瓣主要成分是2-十五烷酮(29.04%)、2-十三酮(12.71%)和己醛(10.48%),蕊柱主要成分与唇瓣相同,含量有所差异;化合物中2-十五烷酮、己醛和反式-2-辛烯醛相对含量较高,香味浓郁。珍珠石斛4个花器官中共检测到63种挥发性化合物,包括烯类26种、醇类15种、酯类7种、烷类3种、酮类4种、醛类2种及其他类6种,共有成分11种;其中烯类相对含量最高,烯类以D-柠檬烯、γ-松油烯、石竹烯和β-月桂烯为主,香味清甜;花瓣主要成分是D-柠檬烯(20.04%)、正己醇(12.56%)和石竹烯(10.93%),萼片主要成分是D-柠檬烯(40.60%)、β-月桂烯(7.81%)和3-蒈烯(7.63%),唇瓣主要成分是D-柠檬烯(22.92%)、1,3,3-三甲基-三环[2.2.1.0 (2,6)]庚烷(18.99%)和(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯(10.92%),蕊柱主要成分为D-柠檬烯(48.59%)、α-蒎烯(12.62%)和β-月桂烯(11.75%)。【结论】紫瓣石斛和珍珠石斛挥发性成分数量及相对含量存在明显差异,香气成分组成较复杂;2-十五烷酮是紫瓣石斛花器官的主要香气物质,D-柠檬烯是珍珠石斛花器官的主要香气物质。
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- 稻谷储存过程中食味品质对氮肥的响应
- 黄苗, 陈虹, 肖瑶, 杨国涛, 张国豪, 杨国星, 王学春, 胡运高,
- 【目的】明确氮肥水平和储存时间与稻米食味品质的关系,为优质稻米的实际生产和储存提供理论依据。【方法】以高产优质水稻品种德优4727 (低氮高效型)和旌优781 (低氮低效型)为供试材料,设4个氮肥水平处理,分别为0 kg/ha(N0)、90 kg/ha(N1)、150 kg/ha(N2)和270 kg/ha(N3),测定不同氮肥水平下稻谷产量及其在储存3个月和12个月后蛋白含量、直链淀粉含量和淀粉黏滞性等食味品质的变化情况,并分析储存时间与蒸煮食味品质各指标的相关性。【结果】德优4727和旌优781的产量、蛋白含量和直链淀粉含量均随施氮量增加而升高,N2处理的产量增幅最大,分别为31.63%和28.86%,N3处理的蛋白和直链淀粉含量增幅大于其他3个处理,而食味值最低。储存12个月后,N3处理的蒸煮食味品质较其他处理差。氮肥水平与稻米的储存品质显著相关(PP<0.01,下同),与食味值、峰值黏度、冷胶黏度、热浆黏度和崩解值呈极显著负相关。【结论】德优4727和旌优781在施氮量为150 kg/ha时产量增幅最大,食味品质最优。氮肥过度施入不仅影响稻谷食用品质,还加速稻米储存过程的老化。
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- 氟尼辛葡甲胺对麦洼牦牛肠道菌群多样性的影响
- 张咪, 仁科, 汪露, 索郎扎西, 陈朝喜,
- 【目的】探究口服给药氟尼辛葡甲胺对牦牛肠道菌群结构变化的影响,为氟尼辛葡甲胺在麦洼牦牛炎症性疾病治疗中的科学用药提供参考依据。【方法】麦洼牦牛按0.04 mL/kg的剂量灌服5%氟尼辛葡甲胺溶液,给药前后12 h内根据动物排便情况随时采样,以通用引物343F和798R扩增细菌16S rRNA序列V3~V4可变区,构建PE文库后利用Illumia测序技术对粪便样本进行微生物多样性分析。【结果】在PE文库覆盖率超过96.00%的条件下,各组粪便样本的OTU数量分布在1633~2435个,除幼龄麦洼牦牛给药后的OTU数量降低外,青壮年和大龄麦洼牦牛的OTU数量均有不同程度升高。在门分类水平上,给药前后麦洼牦牛粪便菌群结构组成中均以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌群,变形杆菌门(Proteobacteria)相对丰度在给药后明显降低,而厚壁菌门/拟杆菌门的比例有不同程度升高趋势,尤其以幼龄麦洼牦牛最明显;在属分类水平上,除幼龄麦洼牦牛粪便Ruminococcaceae_UCG-014、青壮年麦洼牦牛粪便Prevotellaceae_UCG-004和大龄麦洼牦牛粪便Rikenellaceae_RC9_gut_group的相对丰度变化不明显外,其他菌属在不同年龄段麦洼牦牛粪便菌群结构组成中的相对丰度在给药前后均发生明显变化。给药后各组麦洼牦牛粪便样本中实际观测到的OTUs数量及Chao1指数和Shannon指数均呈不同程度的降低趋势,而Simpson指数的变化不明显。多元变量统计分析(Kruskal-Wallis和LEfSe)结果表明,在门分类水平上各组间差异较明显的有拟杆菌门、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、厚壁菌门、梭杆菌门(Fusobazcteria)和Kieitimatiellaeota等;在属分类水平上各组间差异明显的主要有[Eubacterium]_coprostanoligenes_group、拟杆菌属(Bacteroides)和Christensenellaceae_R-7_group等。【结论】单次灌服氟尼辛葡甲胺后,麦洼牦牛肠道菌群在门和属分类水平上均发生不同程度变化,但仍以厚壁菌门和拟杆菌门为优势菌群,表明氟尼辛葡甲胺仅影响麦洼牦牛肠道菌群的相对丰度。
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- 赤水乌骨鸡CHRDL1基因多态性与肤色性状的关联分析
- 张小玉, 李辉, 叶涛, 余欢, 肖涛, 罗韦, 陈友波, 石钰仕, 赵德鹏,
- 【目的】分析赤水乌骨鸡腱蛋白样蛋白1基因(CHRDL1)多态性与肤色性状的关联性,筛选出CHRDL1基因调控赤水乌骨鸡肤色的关键SNP位点,为揭示乌骨鸡黑色素沉积调控机理及推进赤水乌骨鸡肤色性状改良提供理论依据。【方法】以赤水乌骨鸡为研究对象,通过测定赤水乌骨鸡CHRDL1基因外显子序列筛选出SNP位点,采用ProtParam、TargetP、PSORT II、NetPhos 2.0、TMHMM、SMART及STRING等在线软件进行生物信息学分析,并对CHRDL1基因多态性与赤水乌骨鸡肤色性状进行关联分析。【结果】在赤水乌骨鸡CHRDL1基因第2、4和5外显子上发现3个SNPs位点,分别是g.2752T→C(无义突变)、g.8459G→T(Ser→ILe)和g.27148T→C(无义突变),属于中度多态性(0.25PHWE>0.05),g.8459G→T和g.27148T→C位点表现出弱连锁不平衡。赤水乌骨鸡CHRDL1蛋白理论等电点(pI)为8.17,属于疏水性不稳定蛋白,具有磷酸化位点和糖基化位点;主要定位于细胞外(占44.4%)、细胞核(占22.2%)和线粒体(占22.2%);不存在跨膜结构,但有3个保守的血管性血友病C型重复序列(VWC结构域);跨膜结构、功能结构域及其互作蛋白在突变前后均无变化。关联分析结果表明,除了g.2752T→C位点TT基因型个体的ΔL显著高于CC基因型和CT基因型个体(PP>0.05)。【结论】在赤水乌骨鸡CHRDL1基因第2、4和5外显子检测到3个SNPs位点,分别是g.2752T→C、g.8459G→T和g.27148T→C,其中g.2752T→C和g.8459G→T位点表现出肤色差异性,可能是赤水乌骨鸡肤色性状的标记位点。
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- 广西猪瘟病毒变异株分离鉴定及其E2基因遗传特性分析
- 高跃美, 梁晶晶, 王文锋, 唐紫燕, 陈俊蓉, 周桂全, 蓝常力, 刘芳, 罗廷荣, 李晓宁,
- 【目的】明确猪瘟病毒(CSFV)广西分离株的分子流行病学特点和病原学特性,为科学使用CSF疫苗及有效防控广西CSFV流行提供参考依据。【方法】 2019年12月—2020年10月,从广西南宁、隆安、柳州、百色及北海等地采集疑似CSFV感染的流产胎儿、死胎、木乃伊胎和弱仔猪的组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和淋巴结等)进行CSFV检测,通过PK-15细胞进行病毒分离,采用RT-PCR和间接免疫荧光试验(IFA)进行鉴定,克隆CSFV分离株E2基因,经DNASTAR进行核苷酸序列及推导氨基酸序列同源比对分析后以MEGA 6.0构建遗传进化树;同时以Shimen标准株为对照,检测感染PK-15细胞后分离株的生长曲线、病毒mRNA和E2蛋白水平。【结果】从104份疑似CSFV感染样品中分离出1株CSFV,命名为GXNN2019-13,接种至PK-15细胞后并未出现细胞病变。GXNN2019-13株与我国Shimen标准株(强毒)和HCLV株(弱毒)的E2基因核苷酸序列相似性较低,分别为84.6%和83.5%,而与日本CSF0745株及德国CSF0496和Alfort Tuebingen株的相似性分别为93.9%、92.2%和91.5%;GXNN2019-13株与Shimen和HCLV株的E2氨基酸序列相似性分别为89.3%和88.7%,与日本CSF0745株及德国CSF0496和Alfort Tuebingen株的相似性分别为95.5%、94.6%和93.8%;以HCLV株为参照进行多序列比对,发现GXNN2019-13株E2蛋白较Shimen标准株的变异程度更高。感染PK-15细胞后,GXNN2019-13株的病毒复制能力弱于Shimen标准株,生长曲线上各时间点的病毒效价及mRNA水平均低于Shimen标准株。【结论】从疑似CSFV感染病料分离获得的GXNN2019-13株属于2.3亚型中的独立小分支,与之前的广西分离株亲缘关系较远,可能是新的变异毒株,其复制能力弱于Shimen标准强毒株。
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- 高效好氧反硝化盖氏假单胞菌YZ-7的鉴定及其脱氮性能研究
- 李茜, 孙正祥, 周燚,
- 【目的】筛选出高效好氧反硝化细菌,开发出适宜在虾塘应用且具有强脱氮能力的新菌株,以解决虾塘因氮素含量过高引起的水体富营养化等问题。【方法】采用稀释涂布法和Giltay鉴别培养基从稻虾养殖塘的污水污泥中分离筛选高效脱氮菌株,结合形态学特性、生理生化特征和16S rDNA序列分析对分离菌株进行鉴定;测定分离菌株在KNO3氮源条件下的脱氮效率,同时分析不同环境因子对分离菌株反硝化能力的影响,并通过模拟试验评价其在处理虾塘养殖废水时的反硝化性能。【结果】从稻虾养殖塘污水污泥中分离获得1株高效脱氮菌,经形态学特性、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定为盖氏假单胞菌(Pseudomonas gessardii),命名为YZWF2207(简写为YZ-7)。以KNO3为唯一氮源时,菌株YZ-7经过6 h的迟缓期后进入对数生长阶段,且菌株YZ-7生长速率与含氮物质的去除速率密切相关。以柠檬酸钠为唯一碳源时,菌株YZ-7对硝态氮(NO3--N)的去除率为99.05%;碳氮比(C/N)范围为4.42~5.00时,菌株YZ-7具有较高的NO3--N去除率(99.71%~99.85%);菌株YZ-7的最高NO3--N去除率与生物量最大值并不同步,其更适宜生活在弱碱性(pH 7.0~8.0)环境中;菌株YZ-7的适宜环境温度为30℃,但在低温(15℃)下也能高效率完成反硝化过程,NO3--N去除率可达79.41%。菌株YZ-7对虾塘养殖废水中的NO3--N去除效果极显著(P2--N)相对于对照组有明显下降趋势。【结论】从稻虾养殖塘污水污泥中分离获得1株反硝化能力强的盖氏假单胞菌(YZ-7),其实现最佳好氧反硝化性能的碳源为柠檬酸钠,C/N为4.42~5.00,pH为7.0~8.0,温度为30℃。菌株YZ-7在养殖废水处理方面具有较强的反硝化能力和竞争优势,作为好氧反硝化细菌在富氮养殖废水的脱氮生物产品研发中具有广阔应用前景。
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- 黄喉拟水龟Cathelicidin基因克隆及表达分析
- 魏华, 谭雯予, 吴志刚, 杨祖鹏, 张洪耀, 韩书煜, 施金谷, 黄德生, 梁静真, 黄钧,
- 【目的】克隆黄喉拟水龟(Mauremys mutica) Cathelicidin基因(MmCath)并分析其组织表达特征,为深入研究MmCath基因在黄喉拟水龟先天免疫中的潜在作用提供理论依据。【方法】运用RACE克隆黄喉拟水龟MmCath基因cDNA序列,利用生物信息学软件进行序列特征分析,并通过实时荧光定量PCR检测MmCath基因在黄喉拟水龟不同组织中的表达特征及细菌攻毒后的表达情况。【结果】 MmCath基因cDNA序列全长777 bp,包括63 bp的5'非编码区、483 bp的开放阅读框(ORF)和231 bp的3'非编码区。MmCath基因编码160个氨基酸残基,包括N端的信号肽区,含有4个保守半胱氨酸(Cys)残基的Cathelin肽区和C端的成熟肽区,符合Cathelicidins蛋白家族典型特征。MmCath前体蛋白相对分子质量为17.74 kD,理论等电点(pI)为5.27,其二级结构中α-螺旋占31.25%,无规则卷曲占20.63%,β-折叠占48.12%。黄喉拟水龟MmCath前体蛋白氨基酸序列与西部锦龟(Chrysemys picta bellii)Cathelicidin氨基酸序列的相似性最高,达80.63%,亲缘关系最近。MmCath基因在黄喉拟水龟的表达具有组织差异性,以脾脏和肝脏中的相对表达量较高,在表皮、心脏、肾脏、肺脏、脑、肠道和肌肉等组织中的相对表达量较低;嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)攻毒后MmCath基因表达上调,在攻毒后第3和第6 h其相对表达量极显著高于攻毒前(0 h)的相对表达量(PMmCath基因属于Cathelicidins基因家族,参与了黄喉拟水龟抗病原感染过程,可为有效控制黄喉拟水龟细菌性疾病提供新思路。
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- 新疆农村包容性绿色增长测度及策略研究
- 姚鹏, 王志强, 王悦霖, 王腾飞,
- 【目的】基于2004—2020年新疆的农村面板数据,统计分析其农村包容性绿色增长现状,评估其绩效,为探寻农村包容性绿色增长实现路径提供参考依据。【方法】运用相关分析、判别能力分析和理性甄别分析法,建立包括农村经济增长、民生福利、绿色生产和环境保护4个维度及18个指标在内的新疆农村包容性绿色增长评价体系,利用熵权法分析评价2004—2020年新疆农村包容性绿色增长的绩效和各维度发展情况。【结果】在2004—2020年间,新疆农村包容性绿色增长绩效指数呈现快速上升趋势,与我国农村包容性绿色增长趋势相吻合。在农村经济增长、民生福利、绿色生产和环境保护4个维度的协同作用下,2004—2020年新疆农村包容性绿色增长的发展阶段可归纳为起步阶段、快速上升阶段、增速放缓阶段和增速回升4个阶段。其中,农村经济增长和民生福利2个维度的发展对新疆农村包容性绿色增长指数的提高具有巨大贡献,环境保护维度的波动式上升在一定程度上促进了新疆农村包容性绿色增长指数的提高,但绿色生产维度的下降趋势在一定程度上限制了新疆农村包容性绿色增长绩效的发展。【建议】新疆各级政府应通过因地制宜构建多元化农村经济产业发展模式、提高公共服务水平和强化政府引导作用推进农村绿色发展,以提高新疆农村包容性绿色增长水平。
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- 基于跨国面板数据的农业信贷对农业经济增长影响实证分析
- 邓颖婷, 祁春节, 邓崇岭,
- 【目的】基于跨国面板数据分析农业信贷对农业经济增长的影响情况,为突破农业经济增长面临的资金短缺困境及推动乡村振兴提供参考依据。【方法】选取2010—2021年102个国家和地区农业、信贷和人口等方面的宏观数据为样本,构建面板数据固定效应模型,验证农业信贷对农业经济增长的影响,采用更换计量方法、更换被解释变量和滞后一期解释变量方法进行稳健性检验,采用工具变量法进行内生性检验,并对样本内国家和地区按收入水平分组开展异质性分析。【结果】实证分析结果表明,在全球范围内,农业信贷对农业经济增长具有极显著的促进作用(PP>0.05),说明收入水平低会导致农业信贷投入严重不足。【建议】建议我国继续扩大农业信贷规模,大力推行小额信贷;创新农业信贷产品和服务,优化信贷流程;健全乡村振兴多元投入机制,发挥市场配置资源的决定性作用;积极提升农业信贷配置资源效率,强化对粮食安全的信贷支持。
