南方农业学报杂志2024年第7期
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- 珊瑚益生菌筛选及其益生特性分析
- 苏宏飞, 刘缘, 曾璐佳, 王姝颖, 黄沁愉, 何旭聪,
- 【目的】挖掘珊瑚潜在益生菌并明确其益生特性,为珊瑚益生菌资源库提供新材料,也为珊瑚疾病的微生物防治研究提供理论依据。【方法】分别以蛋白酶和β-葡萄糖苷酶活性筛选胞外酶产生菌株,以溶珊瑚弧菌为指示菌筛选具拮抗活性的菌株,以紫色杆菌为指示菌筛选有群体淬灭活性的菌株,通过16S rRNA测序对所获菌株进行种属鉴定,然后利用缸内添加试验验证益生菌的抗病功能,并通过全基因组分析预测益生菌的益生特性。【结果】通过原位模拟培养法,从7种珊瑚样品中共分离纯化获得271株细菌,其中,136株具有蛋白酶活性,87株具有β-葡萄糖苷酶活性,20株具有群体淬灭活性,28株对溶珊瑚弧菌有拮抗活性。既能产生胞外酶又具有拮抗活性或群体淬灭活性的菌属有芽孢杆菌属、假芽孢杆菌属、微小杆菌属、鲁杰氏菌属、鞘脂菌属、假交替单胞菌属、弧菌属、微球菌属、诺卡菌属和鞘氨醇单胞菌属。益生菌抗病作用缸内验证试验发现,芽孢杆菌GXU-Z9株能有效维持鹿角杯形珊瑚的光合效率和虫黄藻密度,保护珊瑚免受溶珊瑚弧菌引起的白化现象。基于全基因组数据分析发现,芽孢杆菌GXU-Z9株具有非常活跃的氨基酸代谢和运输能力,具备为珊瑚宿主提供必需和非必需氨基酸的潜力;通过产生对珊瑚有益的化合物(抗生素等)而抵御弧菌感染,并通过降解纤维类或蛋白类颗粒物质来补充珊瑚能量需求;同时,其全基因组中包含多种氨基酸生物合成相关基因及B族维生素合成相关基因,具有为珊瑚宿主提供氨基酸和维生素以获得能量的潜力。【结论】芽孢杆菌GXU-Z9株能有效维持鹿角杯形珊瑚的光合效率和虫黄藻密度,展现出良好的抗病功能;芽孢杆菌GXU-Z9株全基因组中含有编码几丁质酶和β-葡萄糖苷酶的相关基因,能大量合成珊瑚的必需氨基酸和维生素等营养物质,具有辅助珊瑚消化碳水化合物的酶类物质、提供氨基酸和维生素等益生特性。
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- 相思子碱通过P53/mTOR通路缓解脂多糖对水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成的影响
- 周金陈, 肖鹏, 李孟琪, 张博, 郑海英, 杨春艳, 田新如, 黄依林, 杨小淦, 尚江华,
- 【目的】探究相思子碱(Abrine)通过调节P53/mTOR通路缓解脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)对水牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响,为缓解乳房炎引起的水牛乳品质下降提供理论依据。【方法】使用脂多糖构建水牛乳腺上皮细胞炎症模型,同时使用相思子碱、P53抑制剂(Pifithrin-μ)、P53激活剂(Kevetrin hydrochloride)与水牛乳腺上皮细胞共同孵育12 h;通过HE染色观察水牛乳腺组织形态,采用CCK-8法检测细胞活性,使用ELISA试剂盒检测水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白分泌水平,利用实时荧光定量PCR测定NF-κB、IL-1β、TNFα、β-casein、mTOR、P53、JAK2、STAT5和AKT1基因相对表达量,并以Western blotting检测NF-κB、IL-1β、TNFα、β-casein、mTOR和P53蛋白相对表达量。【结果】临床型乳房炎乳腺组织间隙及腺泡腔被大量中性粒细胞浸润,部分腺泡结构呈现一定程度的萎缩。经1.0 μg/mL脂多糖处理,水牛乳腺上皮细胞活力显著降低(PPNF-κB、IL-1β、TNFα和P53基因和蛋白相对表达量显著升高,β-酪蛋白表达水平显著降低;与脂多糖组相比,相思子碱+脂多糖处理组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白水平显著升高,NF-κB、IL-1β、TNFα、P53基因和蛋白相对表达量显著降低;与脂多糖组相比,脂多糖+Pifithrin-μ组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达水平显著升高,与相思子碱组相比,相思子碱+Kevetrin hydrochloride组水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达水平显著降低。【结论】脂多糖降低了水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成水平与β-酪蛋白合成相关基因及其编码蛋白的表达水平;相思子碱能通过抑制NF-κB通路缓解脂多糖诱导的水牛乳腺上皮细胞炎症,并通过调节P53/mTOR通路缓解脂多糖诱导的水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白合成减少。
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- 氯化两面针碱通过Wnt/mTOR信号通路缓解热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低
- 张博, 肖鹏, 李孟琪, 周金陈, 尚江华, 郑海英, 田新如, 黄依林, 杨小淦, 杨春艳,
- 【目的】探究氯化两面针碱(Nitidine chloride,NitC)对热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低的影响,为实际生产中缓解热应激对水牛乳品质的负面影响提供理论依据。【方法】记录非热应激季节和热应激季节牛舍温湿度指数(Temperature-humidity index,THI),检测水牛呼吸频率和直肠温度以判断水牛是否处于热应激状态;采集奶样进行乳成分分析以探究热应激对水牛奶β-酪蛋白含量的影响;以水牛乳腺上皮细胞为研究对象,经40.5 ℃处理24 h建立细胞热应激模型,使用LiCl和LGK974分别激活和抑制Wnt通路,检测水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量及β-酪蛋白合成相关基因和蛋白的表达水平,探究氯化两面针碱缓解热应激水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低的作用机制。【结果】与非热应激季节相比,热应激季节牛舍THI升高并超过水牛热应激阈值,水牛呼吸频率和直肠温度显著升高(PWnt2、mTOR、β-casein基因和蛋白的相对表达量。【结论】热应激降低了水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量及β-酪蛋白合成相关基因和蛋白的相对表达量,氯化两面针碱则通过Wnt/mTOR信号通路提高水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量、细胞活力及Wnt2、mTOR、β-casein基因和蛋白的相对表达量,以缓解热应激造成的水牛乳腺上皮细胞β-酪蛋白含量降低。
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- 芒果苷抑制脂多糖诱导小鼠肺泡巨噬细胞炎症反应的机制研究
- 李亚娟, 方秋果, 李玉树, 孙芹芹, 李舜, 黄云飞, 付强,
- 【目的】探究芒果苷抑制脂多糖(LPS)诱导的炎症反应作用机制,为筛选治疗脓毒症的候选药物提供科学依据。【方法】选取小鼠肺泡巨噬细胞(MH-S)为研究对象,通过CCK-8试剂检测芒果苷对MH-S细胞的毒性作用,根据细胞毒性试验确定芒果苷的作用浓度为100 μg/mL,以正常培养的MH-S细胞为对照,使用10 μg/mL LPS处理24 h构建体外炎症模型(LPS组),再以100 μg/mL芒果苷干预24 h(干预组);通过ELISA检测MH-S细胞上清液中的炎症因子(IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18)含量,采用实时荧光定量PCR检测IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18基因表达情况,并以Westernblotting和免疫荧光法检测TLR4/NF-κB信号通路的变化。【结果】芒果苷浓度低于287.60 μg/mL时,对MH-S细胞无明显的毒性作用。与对照组相比,LPS组MH-S细胞中的IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18基因相对表达量极显著升高(PPIL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18基因的相对表达量及其分泌水平均显著降低,表明芒果苷能有效抑制LPS诱导MH-S细胞的炎症反应。此外,LPS组MH-S细胞中的NF-κB基因相对表达量与蛋白表达水平极显著高于对照组,经芒果苷干预后NF-κB基因相对表达量与蛋白表达水平均显著下降,表明芒果苷能有效抑制LPS诱导MH-S细胞中核转录因子的表达;LPS组MH-S细胞表面的TLR4表达水平明显升高,但经芒果苷干预后MH-S细胞表面的TLR4表达水平明显降低,说明芒果苷能有效抑制LPS诱导MH-S细胞表面TLR4的表达。【结论】芒果苷对MH-S细胞的增殖无明显抑制作用,其半数增殖抑制率(IC50)为287.60 μg/mL;芒果苷对LPS诱导的MH-S细胞炎症反应具有良好的保护作用,其作用机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路激活而减少炎症因子的分泌有关。
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- 白藜芦醇通过ESR1-PI3K信号通路抑制3T3-L1细胞脂滴形成
- 王倩, 杨豹, 李银, 蒋钦杨, 黄艳娜,
- 【目的】探究白藜芦醇(RES)与雌激素受体1(ESR1)对3T3-L1细胞脂滴形成的影响及调控机制,为RES抑制脂肪沉积潜在机制的研究提供理论依据。【方法】以3T3-L1细胞为试验材料,设计并合成针对ESR1基因的小干扰RNA(siRNA),在3T3-L1细胞培养基中添加RES,以添加等量二甲基亚砜(DMSO)为对照,利用油红O染色、实时荧光定量PCR检测、Western blotting检测等分析RES与ESR1对3T3-L1细胞分化的影响。【结果】与对照组相比,RES能显著(PPPPESR1基因相对表达量,极显著(PPPI3K和AKT基因相对表达量,极显著(PFOXO1基因相对表达量。干扰ESR1基因可极显著(PPATGL基因相对表达量,极显著(PCEBPα、PPARγ及FAS基因相对表达量;加入RES后,干扰ESR1基因的3T3-L1细胞脂滴与未加入RES相比无显著差异(P>0.05,下同),ATGL、CEBPα、PPARγ及FAS基因相对表达量也均无显著差异。干扰ESR1基因能极显著(PPI3K和AKT基因相对表达量,极显著(PFOXO1基因相对表达量;加入RES后,PI3K、AKT及FOXO1基因相对表达量与未加入RES相比均无显著差异。【结论】RES能通过ESR1-PI3K信号通路,上调脂肪分解关键基因ATGL相对表达量,下调脂肪合成关键基因CEBPα、PPARγ及FAS相对表达量,从而抑制3T3-L1细胞脂滴形成。
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- 罗汉果甜苷与黄芪多糖联用对小鼠骨骼肌抗氧化能力的影响
- 卢晓凤, 骆隽言, 韦明涵, 农彩密, 党钊林, 李银, 王倩, 蒋钦杨, 黄艳娜,
- 【目的】探讨罗汉果甜苷与黄芪多糖联用对提升小鼠骨骼肌抗氧化能力的影响,并揭示其协同作用机制,为开发罗汉果甜苷和黄芪多糖作为绿色、安全的新型饲料添加剂应用于畜禽骨骼肌抗氧化能力提升及肉品质改善提供理论依据。【方法】将40只SPF级昆明小鼠随机分为4组,即对照组(CK)、罗汉果甜苷组(MOG)、黄芪多糖组(APS)及罗汉果甜苷+黄芪多糖联用组(MOG+APS),每组10只。采取经口灌胃方式给药,MOG组小鼠每日灌服200 mg/kg罗汉果甜苷,APS组小鼠每日灌服200 mg/kg黄芪多糖,MOG+APS组小鼠每日灌服200 mg/kg罗汉果甜苷+200 mg/kg黄芪多糖,CK组小鼠每日灌服0.1 mL生理盐水,连续灌服4周。给药结束后,采集小鼠脏器计算脏器指数,测定血清和骨骼肌中的抗氧化酶活性,并通过实时荧光定量PCR检测小鼠骨骼肌中抗氧化相关基因及Keap1/Nrf2信号通路相关基因的表达变化。【结果】与CK组小鼠相比,MOG组、APS组和MOG+APS组小鼠的平均日采食量、平均日增重及各脏器指数均无显著变化(P>0.05)。MOG组、APS组和MOG+APS组小鼠血清和腓肠肌中的丙二醛(MDA)含量较CK组小鼠显著降低(PGSH-Px和SOD基因相对表达量显著上升,NF-E2相关因子2基因(Nrf2)相对表达量分别显著升高19.02%和20.10%,而Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1基因(Keap1)相对表达量分别显著下降29.92%和24.20%。【结论】罗汉果甜苷与黄芪多糖联用能激活Keap1/Nrf2信号通路,上调SOD和GSH-Px基因表达,提高抗氧化酶活性,而增强小鼠骨骼肌抗氧化能力。罗汉果甜苷和黄芪多糖可作为绿色、安全的新型饲料添加剂,用于提升畜禽骨骼肌抗氧化能力及改善畜禽肉品质。
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- 对神经元氧化应激损伤具有保护活性的灵芝化合物体外筛选及作用机理
- 马迎春, 张劲松, 贾薇, 于子行, 杨妍, 刘艳芳, 张赫男, 唐传红, 张亚平, 汪雯翰,
- 【目的】筛选灵芝中具有保护神经元活性的化合物,并探究其相应的作用机理,为研发具有预防和治疗阿尔茨海默病(AD)功效的灵芝功能性食品、保健品和药品提供科学依据。【方法】基于β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的氧化损伤建立细胞模型,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除法、铁离子还原/抗氧化能力检测法和2,2-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除法初步评估得到的抗氧化活性较强的灵芝醇提物进行筛选,并对其神经元保护活性进行评价。进一步利用灵芝醇提物中与抗氧化有关的4种三萜类化合物,验证其活性并通过表面等离子共振技术探究其相关作用机理。【结果】DPPH、ABTS自由基清除及铁离子还原/抗氧化能力等体外理化初筛与细胞水平筛选试验结果表明,6种灵芝醇提物(108、161、106-2、171、173和109)抗氧化保护神经元活性较强,其中108、109和106-2样品对大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤细胞(PC12细胞)氧化应激损伤的保护效果最好;灵芝醇提物可通过缓解细胞周期紊乱、抑制细胞早期凋亡、提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量,抑制丙二醛(MDA)含量上升来发挥神经元保护作用。灵芝醇提物108、106-2和109中4种三萜类化合物(灵芝醛A、灵芝酸B、灵芝酸C2和灵芝酸LM2)的平均含量占比相对较高。活性验证表明4种化合物对细胞氧化应激损伤均有明显修复效果,其中灵芝醛A与Aβ1~42具有较强的亲和力,其KD值为15.62 μmol/L,可通过与Aβ1~42竞争性结合来抑制Aβ1~42与RAGE结合。【结论】灵芝醇提物的抗氧化神经元活性通过灵芝酸C2、灵芝酸B、灵芝酸LM2和灵芝醛A 4种化合物的协同效应来实现。灵芝醛A能通过与RAGE竞争性结合来减轻或抑制Aβ1~42细胞毒性作用。灵芝具有开发防治AD功能性产品的潜力。
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- 罗汉果甜苷Ⅲ延缓猪卵母细胞体外老化的作用机制
- 赵磊, 曾筱乔, 高祖维, 吴诗瑶, 彭珂, 严煜钧, 万润田, 梁兴伟,
- 【目的】验证罗汉果甜苷Ⅲ是否具有延缓猪卵母细胞体外老化进程的功效,为采用植物提取物延缓卵母细胞体外老化提供参考依据。【方法】以体外培养44 h获得的猪卵母细胞为研究对象,通过孤雌激活筛选出罗汉果甜苷Ⅲ对猪卵母细胞的有效作用浓度;然后设新鲜卵母细胞(Fresh)、老化卵母细胞(Aging)及老化卵母细胞添加罗汉果甜苷Ⅲ(MogⅢ)3个处理组,采用免疫荧光染色和实时荧光定量PCR等分别检测猪卵母细胞的线粒体数量和分布、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)含量、线粒体膜电位、活性氧(ROS)水平、DNA损伤、抗氧化相关基因表达及早期凋亡水平等指标。【结果】老化导致猪卵母细胞孤雌激活后的胚胎分裂率及囊胚发育率极显著下降(PP<0.05,下同)、ATP含量极显著下降、线粒体膜电位显著下降、抗氧化相关基因相对表达量极显著下降,而ROS水平、γ-H2AX荧光强度和Annexin-V阳性率均极显著上升;但添加25.0 µmol/L罗汉果甜苷Ⅲ后上述问题均得到有效改善,即罗汉果甜苷Ⅲ能有效缓解猪卵母细胞的老化进程。【结论】罗汉果甜苷Ⅲ通过改善老化猪卵母细胞线粒体数量和ATP含量的异常、恢复ROS平衡、上调抗氧化相关基因表达,以及缓解猪卵母细胞老化引起的DNA损伤和早期凋亡,而有效延缓猪卵母细胞的老化进程,进而提高猪卵母细胞的体外发育能力。
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- 重庆沱茶提取物对2型糖尿病小鼠的改善作用
- 常睿, 罗红玉, 张莹, 王奕, 陈善敏, 杨娟, 张丽, 李欢欢, 钟应富,
- 【目的】探究重庆沱茶提取物对2型糖尿病(T2DM)小鼠的降血糖效果及其作用机制,为重庆沱茶保健功能研究和T2DM防治提供理论依据。【方法】利用热水浸提、真空冷冻干燥制备获得重庆沱茶提取物,采用福林酚法、蒽酮比色法、茚三酮比色法、高效液相色谱法(HPLC)等检测其主要品质成分。选取24只4周龄无特定病原体(SPF)级雄性C57BL/6J小鼠,6只用基础饲料喂养,设为正常对照组(NC组);18只采用高脂饲料喂养联合链脲佐菌素(STZ)注射诱导构建T2DM小鼠模型,以低剂量(400 mg/kg,TTEL组,6只)和高剂量(800 mg/kg,TTEH组,6只)重庆沱茶提取物灌胃,T2DM模型对照组(MC组,6只)和NC组以等量生理盐水灌胃,干预周期为8周,每天灌胃1次。试验期间测量记录小鼠体质量、摄食量和空腹血糖,干预结束后,分析重庆沱茶提取物对小鼠组织病理形态、血糖、血脂和肝脏氧化应激的影响。【结果】重庆沱茶提取物的主要品质成分中,茶多酚含量最高(34.45%),茶多酚主体成分(儿茶素类)中,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量最高(18.22%)。重庆沱茶提取物干预可有效缓解T2DM小鼠的体质量减轻和肝脏、胰腺病理损伤;干预8周后,TTEL组和TTEH组小鼠空腹血糖均较MC组显著下降(P<0.05,下同),TTEL组降幅为23.95%,TTEH组降幅为48.94%。同时,重庆沱茶提取物能改善T2DM小鼠的葡萄糖耐受能力和胰岛素敏感性,其中高剂量重庆沱茶提取物的改善效果更佳;与MC组相比,TTEL组、TTEH组小鼠的血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量均显著降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量显著增加,表明重庆沱茶提取物干预可显著改善脂代谢紊乱;与MC组相比,TTEL组、TTEH组小鼠肝脏丙二醛(MDA)含量均显著降低,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著提高,表明重庆沱茶提取物干预能显著改善肝脏氧化应激损伤。【结论】重庆沱茶提取物具有降血糖效果,具备开发为降血糖功能食品的潜力。
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- 海巴戟果实多糖的体外抗肿瘤活性研究
- 王璇, 袁海华, 敖新宇, 金璨, 王灿, 范睿, 吴田,
- 【目的】明确海巴戟果实多糖的抗肿瘤活性,为深入研究海巴戟果实多糖生物活性及其开发利用提供科学依据。【方法】采用噻唑蓝比色(MTT)法检测海巴戟果实粗多糖和纯化多糖对人正常结肠上皮细胞的毒性,并鉴定多糖对人结肠癌细胞SW620和HCT-116、宫颈癌细胞Hela、肝癌细胞QGY-7703增殖生长的影响,通过统计癌细胞的凋亡和坏死频率评估纯化多糖的体外抗肿瘤效果。【结果】海巴戟果实多糖无毒,较低浓度(62.5~125 μg/mL)的粗多糖或较高浓度(125~2000 μg/mL)的纯化多糖对人正常结肠上皮细胞增殖有促进作用。海巴戟果实多糖对宫颈癌细胞Hela的抑制作用较强,粗多糖和纯化多糖均在125~2000 μg/mL浓度范围内显著抑制宫颈癌细胞Hela的增殖生长(P50)分别为542.80和1546.00 μg/mL。海巴戟果实多糖对结肠癌细胞HCT-116的增殖生长也有较强抑制作用,但对肝癌细胞QGY-7703的增殖无明显抑制作用。海巴戟果实粗多糖浓度为1000 μg/mL时对结肠癌细胞HCT-116和宫颈癌细胞Hela的抑制作用最强,细胞增殖率分别为78.11%和81.85%;纯化多糖浓度为2000 μg/mL时对结肠癌细胞HCT-116和宫颈癌细胞Hela的抑制作用最强,细胞增殖率分别为57.05%和68.64%;纯化多糖对癌细胞生长的抑制能力整体上高于粗多糖。纯化多糖对结肠癌细胞HCT-116和宫颈癌细胞Hela的凋亡及坏死频率均有显著影响,且2种癌细胞的坏死频率均随纯化多糖浓度的增加而升高,于2000 μg/mL浓度时达峰值,坏死频率分别为2.83%和6.75%。【结论】海巴戟果实多糖具有良好的抗肿瘤活性,纯化多糖比粗多糖的抗肿瘤活性更强。
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- 基于高通量测序分析槲皮素对家蚕生长、产丝量及肠道菌群多样性的影响
- 陈文凯, 钟杨生, 李红霞, 陈芳艳,
- 【目的】基于高通量测序分析槲皮素对家蚕生长、产丝量及肠道菌群多样性的影响,探究槲皮素在家蚕肠道微生态调控中的作用,为功能性蚕丝的高质量生产提供理论依据。【方法】选取240头品种为9芙×7湘的家蚕分为3组,对照组(NC组)喂食普通桑叶,低剂量槲皮素组(LQR组)和高剂量槲皮素组(HQR组)分别喂食含有1.25%(w/w)和5.00%(w/w)槲皮素的桑叶,从五龄眠起(五龄第1 d)开始连续添食6 d,测定家蚕平均生长速率、存活率和蚕茧质量指标,利用高通量测序分析家蚕肠道菌群的组成。【结果】家蚕添食槲皮素后,平均生长速率减缓,存活率降低,HQR组的全茧量、茧层量和茧层率均显著低于NC组(Pnorank_f__norank_o__Chloroplast、鞘氨醇单胞菌属和不动杆菌属;与NC组相比,HQR组无色杆菌属的相对丰度显著降低。KEGG信号通路分析结果显示,HQR组肠道菌群注释到全局和概述图及能量代谢通路的比例均显著高于NC组,而注释到氨基酸代谢和膜转运通路的比例均显著低于NC组;COG功能注释分析结果表明,HQR组注释到氨基酸转运和代谢、能量生成和转换及无机离子转运和代谢类别的比例均显著低于NC组,与KEGG信号通路分析结果相符,说明HQR组家蚕需要消耗更多的能量用于维持正常生长,同时蛋白质的生物合成受限制,不利于家蚕的生长和丝蛋白的合成。【结论】在桑叶中添加槲皮素会引起家蚕肠道菌群组成的变化,使变形菌门和无色杆菌属的相对丰度降低,导致家蚕能量代谢提高,氨基酸代谢、能量生成和转换及膜转运等方面能力下降,影响家蚕生长和产丝量。
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- 不同干燥方式对鸡屎藤中酚类代谢物及抗氧化活性的影响
- 黄泽, 杨春亮,
- 【目的】分析不同干燥方式处理鸡屎藤后酚类代谢物的变化和抗氧化活性差异,为鸡屎藤的开发利用提供理论依据。【方法】采用冷冻干燥和热烘干燥2种方式处理鸡屎藤,比较不同干燥方式处理鸡屎藤后酚类物质的抗氧化能力,并应用非靶向代谢组学方法对鸡屎藤酚类化合物进行定性分析,采用偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)筛选酚类差异代谢物后,对其进行层次聚类分析和KEGG代谢通路富集分析,同时分析不同干燥方式处理后鸡屎藤差异代谢物与抗氧化活性之间的相关性。【结果】冷冻干燥和热烘干燥2种方式对鸡屎藤总酚和总黄酮含量均无显著影响(P>0.05);冷冻干燥鸡屎藤的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力、2,2-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)阳离子自由基清除能力和铜离子还原能力均高于热烘干燥。采用超高效液相色谱串联傅里叶变换质谱仪对2种干燥方式处理的鸡屎藤均鉴定出99种酚类化合物,其中黄酮类54种,香豆素及其衍生物15种,肉桂酸及其衍生物13种,酚类9种,异黄酮类6种,黄酮醇类2种。主成分分析和层次聚类分析结果表明不同干燥方式处理的鸡屎藤酚类代谢物具有显著差异(PP<0.01),其中10种代谢物上调,15种代谢物下调,变化显著的主要有黄酮类、酚类和香豆素及其衍生物。KEGG代谢通路富集分析发现,不同干燥方式下鸡屎藤差异代谢物富集代谢通路有7条,富集程度最高的前5条通路分别为类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、多种次生代谢产物的生物合成1、酪氨酸代谢及二苯乙烯类、二芳基庚烷类和姜辣素生物合成。25种酚类差异代谢物与DPPH自由基清除能力和铜离子还原能力均表现出显著相关性,其中有10种酚类差异代谢物与这2个指标呈显著正相关,15种酚类差异代谢物呈显著负相关。【结论】不同干燥方式处理鸡屎藤未改变酚类化合物种类,但对酚类化合物的含量及抗氧化活性均有明显影响。鸡屎藤发挥功能活性不是单一代谢物作用,而是多种代谢物协同作用的结果。
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- 不同温度和湿度对广陈皮色泽及挥发性成分的影响
- 李梦涵, 陈玉婷, 吴继军, 余元善, 温靖, 邹波, 刘昊澄, 徐玉娟, 傅曼琴,
- 【目的】探究不同温湿度对广陈皮水分、色泽和挥发性成分的影响,为广陈皮的科学储藏和综合加工利用提供参考依据。【方法】以2022年广陈皮为研究对象,在高温高湿(35 ℃、85%)环境下处理5 d,然后在低温低湿(20 ℃、55%)环境下处理5 d,2种环境下交替处理180 d,以室温条件(25 ℃、65%)为对照组,通过水分含量和水分活度分析其水分变化,通过色度值和褐变度分析其色泽变化,采用气相色谱—质谱联用法分析鉴定其挥发性成分。【结果】与对照组相比,高温高湿—低温低湿交替处理30~180 d的处理组广陈皮水分含量和水分活度显著提高(PE*)极显著提高(PE*显著提高,主要挥发性成分相对含量显著变化,在广陈皮实际仓储中可推广应用。
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- 碱提法提取升麻渣多糖工艺优化及抗氧化活性分析
- 刘垠泽, 慕雪, 刘德江, 赵艳丽, 刘琦琦, 吴恒梅,
- 【目的】采用碱提法提取升麻渣多糖,优化提取工艺并探究多糖的抗氧化能力,为升麻渣的综合开发利用提供参考。【方法】以水提醇沉后的升麻渣为试验材料,采用碱提法提取升麻渣多糖,分别考察碱液浓度、液料比、提取温度和提取时间对多糖提取率的影响,筛选最适单因素条件并建立响应面模型,依据体外自由基清除试验探索其抗氧化能力。【结果】以升麻渣碱提多糖提取率(Y)为响应值,以碱液浓度(A)、液料比(B)、提取温度(C)为自变量建立的二次多项拟合方程为Y=4.98+0.17A+0.27B+0.72C-0.34AB+0.21AC-0.073BC-0.76A2-0.33B2-0.79C2,响应面模型具有稳健性且拟合良好。各因素对升麻渣多糖提取率的影响顺序为提取温度>液料比>碱液浓度,其中,碱液浓度影响显著(PPP>0.05)。通过响应面分析得到碱提法提取升麻渣多糖的最佳工艺条件:碱液浓度0.6 mol/L、液料比27∶1、提取温度75 ℃,该条件下升麻渣多糖平均提取率为5.17%。升麻渣多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟基自由基和2,2-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基的半抑制浓度(IC50)分别为2.614、1.164和1.306 mg/mL,多糖浓度在1.2 mg/mL时清除率分别为45.83%、56.16%和45.12%。【结论】碱提法可高效提取升麻渣多糖,且升麻渣多糖存在体外抗氧化活性,其抗氧化能力与浓度存在剂量依赖关系。
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- 不同方法提取的山茱萸多糖品质特征
- 石云鑫, 杨家, 潘诗琴, 曾诚, 郭荣荣, 李晓蝶, 宋旭琴, 杨剑, 宋亚,
- 【目的】研究不同提取方法对山茱萸多糖品质特征的影响,为山茱萸多糖的深加工及其开发利用提供参考依据。【方法】分别以热水提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酸提取法、碱提取法和复合酶提取法等6种方法提取山茱萸多糖,比较不同提取方法对山茱萸多糖的提取率、总糖含量、抗氧化能力、理化性质和结构表征的影响。【结果】不同提取方法所得的山茱萸多糖品质特征具有差异性。其中,碱提取法提取的山茱萸多糖提取率(15.13%)、总糖含量(93.43%)、铁离子还原能力(1.31 mmol/g),以及多糖中的C=O和C-H含量均高于其他方法;微波辅助提取法提取的山茱萸多糖吸油性(19.00 mL/g)和泡沫稳定性(41.67%)均高于其他方法;复合酶提取法提取的山茱萸多糖体外胆固醇吸附能力(621.80 mg/g)最强,且对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的平均清除率(60.06%)明显高于其他方法;而热水提取法提取的山茱萸多糖质量浓度为0.2 mg/mL时,其对2,2-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除率(61.20%)明显高于其他方法;超声辅助提取法提取的山茱萸多糖起泡性(17.00%)显著高于其他方法(P<0.05)。傅里叶变换红外光谱显示,不同方法提取的山茱萸多糖中官能团含量不同;扫描电镜分析结果显示,热水提取法和微波辅助提取法提取的山茱萸多糖表面光滑平整,结构排列紧密,超声波辅助提取法和复合酶提取法提取的山茱萸多糖分子间排斥力强;X射线衍射分析结果显示,碱提取法提取的山茱萸多糖在32º和45º时有明显且强烈的吸收峰,而热水提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酸提取法和复合酶提取法提取到的山茱萸多糖有相似结构;热稳定分析中,碱提取法提取的山茱萸多糖热稳定性高于其他方法,在800 ℃时质量损失率为50.92%。【结论】不同方法提取的山茱萸多糖结构、抗氧化活性和理化性质各不相同,但不同方法对其热力学特征影响较小,呈相似的变化趋势。可根据不同方法提取的山茱萸多糖特点进行开发利用。
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- 低温冲击磨处理对银耳及其多糖性质的影响
- 马珂, 欧阳文枝, 何雪梅, 戴涛涛, 陈军, 高洁, 孙健,
- 【目的】探究低温冲击磨超微粉碎处理对银耳及其多糖性质的影响,以期为银耳的精深加工及活性成分提取提供理论依据。【方法】利用低温冲击磨的不同分级机频率(10、20、30和40 Hz)粉碎干燥银耳,并通过水提醇沉法提取银耳多糖,对不同银耳粉的基本营养成分、物理性质及银耳多糖的基本理化性质、流变特性、结构等进行测定,探究分级机频率对银耳粉及其多糖的影响。【结果】随着分级机频率的增加,银耳粉的水分含量(10.41%~12.18%)逐渐降低,而蛋白质和灰分含量无显著差异(P>0.05);银耳粉颜色由黄色逐渐变为白色,表现为L*增加、a*和b*均降低;平均粒径D50 (47.7~389.0 μm)显著降低(P<0.05),持水力(2.90~3.63 g/g)增加,持油力(2.67~3.36 g/g)增加,粉末流动性降低。与未经低温冲击磨处理银耳粉提取多糖的性质相比,低温冲击磨处理后银耳粉提取多糖的得率(5.23%~13.88%)及中性糖(63.71%~74.12%)、糖醛酸(24.17%~28.60%)含量增加,蛋白质含量(0.29~0.65 g/g)降低。此外,分级机频率为30 Hz时,多糖的分子量最低,为15400 kD;不同银耳多糖均以甘露糖为主要单糖,其余由核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、岩藻糖组成。多糖Zeta电位绝对值随分级机频率增加整体呈增加趋势。流变特性测定结果表明,不同银耳多糖溶液均属于非牛顿流体,且分级机频率为20 Hz时,溶液的黏度最高。红外光谱及X射线衍射结果表明,不同分级机频率银耳粉提取的多糖均不会产生新官能团,为无定型结构。【结论】低温冲击磨粉碎能改善银耳粉色泽,改变银耳粉粒径及流动性,提高多糖得率,也影响银耳多糖的流变性质,但不会改变多糖的单糖组成和基本结构。
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- 利用CRISPR-Cas9技术编辑OsBADH2基因改良优质恢复系桂恢852的香味品质
- 齐金岗, 陈颖, 刘开强, 王小姣, 李林娟, 赵丽冰, 李孝琼, 郭嗣斌,
- 【目的】利用CRISPR-Cas9技术编辑桂恢852的甜菜碱醛脱氢酶基因(OsBADH2),以期快速改良广西优质恢复系桂恢852的香味品质,为广西香稻新种质的创制提供亲本资源及技术参考。【方法】以广西优质非香型水稻桂恢852为材料,对其OsBADH2蛋白的序列特征、保守结构域、保守基序、系统发育进化等进行分析,再根据CRISPR-GE网站信息挑选合适的靶位点,分别构建OsBADH2基因第1、2外显子的双突载体pLM62和第7外显子的单突载体pLM63。利用CRISPR-Cas9技术和水稻遗传转化技术靶向敲除桂恢852的OsBADH2基因,获取不同类型的osbadh2突变体。以桂恢852为对照,通过咀嚼法鉴定突变体osbadh2是否具有香味。最后,通过农艺性状测定和单因素方差分析,判断OsBADH2基因突变是否影响农艺性状。【结果】OsBADH2基因序列全长为6268 bp,包含15个外显子和14个内含子,其编码区(CDS)为1512 bp,编码503个氨基酸残基,具有1个典型的Aldedh结构域(第16~485位氨基酸),属于醛脱氢酶,其蛋白序列与结构相对保守。通过OsBADH2氨基酸序列的BLAST比对分析,分别获得水稻的3个高相似性蛋白和拟南芥的4个高相似性蛋白,其中水稻OsBADH1、OsBADH2、OsALDH2B2、OsALDH2C1及拟南芥BADH1、BADH2、AL2C4均属于ALDH-SF(Aldehyde dehydrogenase superfamily)超家族成员。OsBADH2与OsBADH1为旁系同源基因,与拟南芥中BADH1和BADH2为直系同源基因。在桂恢852的遗传背景下成功获得4种突变类型且不含T-DNA的纯合突变体株系(osbadh2-1~osbadh2-4)。这4种突变类型均会使OsBADH2基因发生移码突变,导致翻译过程提前终止,破坏OsBADH2蛋白的原有结构和功能,导致4个osbadh2突变体株系的稻米产生香气。4个osbadh2突变体株系的株高、有效穗数、穗长、结实率、千粒重、长宽比与桂恢852野生型间无显著差异(P>0.05),但osbadh2-2突变体与osbadh2-4突变体的结实率存在极显著差异(Posbadh2突变体株系均具有香味品质,且综合农艺性状与野生型无显著差异,表明利用CRISPR-Cas9基因编辑技术能快速定向改变水稻品种的目标性状,极大缩短了育种年限。
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- 蓖麻RcbZIP44基因克隆及表达特性
- 徐兴源, 李艳肖, 朱梦洋, 朱贵爽, 刘鹏, 向殿军,
- 【目的】克隆蓖麻bZIP转录因子基因RcbZIP44,并进行表达特性分析,为探究bZIP转录因子在蓖麻生长发育及非生物胁迫下的生物学功能提供理论参考。【方法】从蓖麻品种通蓖5号中克隆bZIP转录因子基因家族成员RcbZIP44,对其序列进行生物信息学分析,借助烟草瞬时表达系统对RcbZIP44蛋白进行亚细胞定位,通过实时荧光定量PCR检测RcbZIP44基因在不同组织及非生物胁迫下的表达模式。【结果】克隆获得的RcbZIP44基因cDNA全长612 bp,包含1个456 bp的开放阅读框(ORF),编码151个氨基酸残基,无跨膜区域和信号肽结构,为不稳定的亲水性蛋白,存在21个潜在的磷酸化位点,二级结构以α-螺旋为主,定位于细胞核中。RcbZIP44基因启动子区域含有激素响应元件(ABRE、GARE-motif、TATC-box、TGACG-motif)、胁迫响应元件(LTR、ARE、MRE)等,推测RcbZIP44基因在非生物胁迫中发挥重要作用。RcbZIP44基因在茎中的相对表达量最高,显著高于根、子叶和真叶(PRcbZIP44基因在真叶和根中表现出不同的表达模式。RcbZIP44基因对低温胁迫敏感,处理6 h时的相对表达量最高;RcbZIP44基因在ABA和干旱胁迫下呈先增后减的表达模式,在处理12 h时的相对表达量最高;在盐胁迫中RcbZIP44基因表达较为平缓。【结论】RcbZIP44基因编码的蛋白含有bZIP家族特有的bZIP-plant-GBF1结构域,其主要在茎中发挥调控作用,且该基因受ABA、盐、干旱和低温等非生物胁迫诱导表达,推测RcbZIP44基因在蓖麻生长发育及响应非生物胁迫中发挥重要调控作用。
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- 56个荷花品种引种评价及遗传多样性分析
- 钟琳珊, 林发壮, 姚凤琴, 陈玮婷, 林辉锋, 曹奕鸯,
- 【目的】对引进的56个荷花品种进行引种评价及遗传多样性分析,筛选引种价值高和遗传多样性良好的荷花品种,为荷花的引进及开发利用提供参考依据。【方法】采用层次分析法(AHP)构建引种价值综合评价模型,对56个荷花品种的观赏性和适应性进行综合评价,并采用SSR荧光标记结合毛细管电泳的方法对引进荷花品种进行遗传多样性分析。【结果】荷花引种价值综合评价模型具有2个一级指标和9个二级指标,在约束层(C)对目标层(A)的权重排序上,C2(适应性)所占权重大于C1(观赏性),表明引进品种适应性最为重要;在C1(观赏性)中,P6(着花密度)的权重值最大(0.4707),其次是P5(单朵花花期)的权重值(0.2043)和P7(群体花期)的权重值(0.1318);在C2(适应性)中,P8(生长情况)的权重值(0.7501)大于P9繁殖能力的权重值(0.2499)。影响观赏荷花引种价值评价的指标中权重值排在前3的是P8(生长情况)、P9(繁殖能力)和P6(着花密度)。通过综合评价,筛选出4个综合得分9分以上的优良品种(莫奈画蝶、香雪海、红富贵和彩云追月)、15个较优种和31个良种,同时识别出6个引种价值低的品种。8对SSR引物在56个荷花品种中共扩增出70个等位基因,有效等位基因数(Ne)为3.0742~6.2408个,香农多样性指数(I)为1.2765~1.9657,多态性信息含量(PIC)为0.6392~0.8202。所有SSR分子标记的预期杂合度(He)均高于观测杂合度(Ho);56个荷花品种的遗传相似系数(GS)为0.5862~0.9857,平均为0.7617,在GS为0.7200处供试荷花品种可分为三大类群,在GS为0.7800处可将类群Ⅱ分为3个亚群。【结论】生长情况、繁殖能力和着花密度对综合评价结果影响最大。筛选出的4个优良种可作为重点开发利用对象,较优种和良种可适度开发,不宜推广种植引种价值低的6个品种。8对SSR引物在56个荷花品种中表现出良好的多态性,但供试荷花品种的遗传基础较窄。
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- 不同种源狼尾草表型性状多样性分析及优异种源筛选
- 张鹤山, 吴新江, 田宏, 熊军波, 陆姣云, 刘洋,
- 【目的】分析不同种源狼尾草表型性状多样性,筛选优异种源,为我国乡土狼尾草创新利用提供科学依据。【方法】对26个种源狼尾草的9个表型性状(株高、冠幅、单株花序数、花序长度、花序直径、穗秆长度、芒长度、叶片长度、叶片宽度)进行变异分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。【结果】9个表型性状在不同狼尾草种源间F测验值存在极显著差异(PPP>0.05)。株高、花序长度、花序直径、穗秆长度和单株花序数是引起不同狼尾草种源间表型性状差异的主要因子。可将26份狼尾草种源划分为四大类群,第Ⅰ类群包括3个种源,全部来自贵州,主要特征为植株较高,冠幅较大,单株花序数量较少,花序较小,且叶片较细;第Ⅱ类群包括1个种源,来自湖南,主要特征为植株矮小,株型紧凑(冠幅小),花序短,叶片细长;第Ⅲ类群包括2个种源,来自贵州,主要特征为植株矮,冠幅较大,单株花序多,叶片宽;第Ⅳ类群包括20个种源,分别来自湖北和河南,主要特征为植株高大,穗秆较长,且具有更大的花序。来自贵州、湖北和河南的5个狼尾草种源PA26、PA20、PA15、PA17和PA18,其综合性状表现较好。【结论】不同种源狼尾草表型性状具有丰富变异,5个种源的综合性状较好,具有极大遗传改良潜力。
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- 基于线粒体基因序列的广西柑橘木虱遗传多样性及种群结构分析
- 邓铁军, 杨丽婷, 雷薇, 刘丽辉, 刘吉敏, 陈琦,
- 【目的】研究广西柑橘木虱遗传多样性及种群结构,为制定柑橘木虱的防控措施提供理论基础。【方法】通过分析来自我国广东、贵州、云南、海南、广西以及越南太平和柬埔寨暹粒等地区的9个柑橘木虱线粒体基因组序列,确定并设计针对多态性位点的引物。利用获得的引物对采集自广西合浦、环江、富川、西林、永福和右江6个柑橘产区的柑橘木虱线粒体基因序列进行扩增和测序;使用DnaSP 6.12对测序序列进行多态性分析和单倍型多样性分析;采用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育进化树;使用PopART绘制单倍型网络图以展示种群进化结构和关系。【结果】对来自我国和越南太平、柬埔寨暹粒的9个柑橘木虱线粒体基因组序列进行比对分析,共获得22个多态性位点,针对多态性位点区域序列设计引物并筛选获得5对有效引物,其中包括8个多态性位点。利用5对引物对采集自广西6个柑橘产区的18个柑橘木虱线粒体基因进行PCR扩增并测序,获得总长度2272 bp的线粒体基因序列,经分析发现广西柑橘木虱共包含6种单倍型,单倍型多样性为0.882、核苷酸多样性为0.00181。最大似然进化树、贝叶斯进化树和单倍型网络分析发现,广西西林柑橘木虱种群与云贵川等我国西南地区高海拔的柑橘木虱种群在遗传距离上较近,其他地区的柑橘木虱种群与我国南方和东南亚的种群更接近。【结论】广西柑橘木虱种群展现较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性,表现明显的种群结构分化和多样性;广西柑橘木虱种群遗传分化受地理距离影响明显,二者存在相关性。
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- 水稻橙叶植原体在病株中积累及其经电光叶蝉传播的主要特征
- 周斯琦, 杨小蓉, 王郅怡, 杨新, 张彤, 周国辉,
- 【目的】探究水稻橙叶植原体(Rice orange leaf phytoplasma,ROLP)在水稻植株体内的扩散和积累以及其经由主要介体电光叶蝉传播的特征,以加深对水稻橙叶病发生规律的认识,为病菌继代保存和田间病害防控提供科学依据。【方法】采用半定量PCR和实时荧光定量PCR检测ROLP在感病水稻植株不同部位积累动态及在叶蝉体内的增殖动态;以2~3龄电光叶蝉若虫为传菌介体,测定其在病程约20 d的菌源病株上取食不同时间的获菌率;采用稻苗感病试验测定病菌在叶蝉体内的循回期;通过单虫单苗共培养试验测定病菌经电光叶蝉向3~4叶期水稻幼苗传播的效率。【结果】水稻幼苗感病后,病菌先在受侵染叶片中缓慢增殖,10~15 d后经主茎向下扩展,随后在分蘖的茎和叶组织中大量增殖,约30 d后引致分蘖发病;病株受侵染叶片的上部茎和叶组织中仅有微量或没有病菌存在,根部仅实时荧光定量PCR检测到微量病菌。2~3龄电光叶蝉在菌源植株上取食15、25和35 d的获菌率分别为26.67%、71.11%和85.56%。病菌在叶蝉体内的循回期为25 d左右,度过循回期的带菌叶蝉单虫单苗取食12、24和48 h可分别使24.44%、46.67%和47.78%的水稻苗染病。【结论】ROLP在水稻植株体内呈不均匀分布,以感病30 d前后的分蘖茎和叶组织中含量最高,受侵叶片的上部茎和叶组织中无病菌分布。病菌经电光叶蝉高效传播的获菌取食时间、体内循回期和传菌取食时间分别为15 d、25 d和24 h。
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- 棉花凝集素类受体蛋白激酶基因GhLecRK1响应棉蚜危害的功能分析
- 何华, 楚龙燕, 李建平, 张建民, 于永浩,
- 【目的】克隆棉花(Gossgpium hirsutum)凝集素类受体蛋白激酶(LecRK1)基因GhLecRK1,分析其在响应棉蚜危害中的功能,为培育棉花抗蚜新品种提供理论参考。【方法】在棉蚜诱导的棉花叶片全转录组测序数据分析基础上,克隆响应棉蚜危害的GhLecRK1基因,并对其序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR检测GhLecRK1基因在棉蚜诱导下的表达模式,运用瞬时过表达技术研究其在棉花对棉蚜防御响应中的功能。【结果】GhLecRK1基因开放阅读框(ORF)长度1233 bp,编码410个氨基酸残基,理论等电点(pI)8.36,预测蛋白质分子量45948 Da,由具有1个α-甘露糖凝集素结合结构域、1个S-糖蛋白结构域(SLG)和1个纤溶酶原/苹果/线虫结构域(PAN)组成,属G型凝集素类受体蛋白激酶。同源序列比对分析结果表明,GhLecRK1与其他植物的G型LecRLKs序列具有高度相似性(94.39%)。系统发育分析结果表明,GhLecRK1与Gossypium raimondii的Gr012449778.1亲缘关系最近。在棉蚜取食诱导后24、48和72 h的棉花植株的子叶、根、茎中GhLecRK1基因的表达量均有不同程度上调,但是仅有子叶在棉蚜取食24 h时GhLecRK1基因相对表达量显著上调(PGhLecRK1基因棉花上棉蚜的数量均少于WT植株和pMD植株,且在取食48 h时过表达GhLecRK1基因棉花上棉蚜蜜露的分泌量显著减少。【结论】GhLecRK1基因响应棉花对棉蚜的防御反应,GhLecRK1基因过量表达后可增强棉花对棉蚜的抗性。
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- 贵州省核桃叶斑病病原菌鉴定、生物学特性及防治药剂筛选
- 敖显禧, 欧阳浩, 杨文佳, 樊瑞冬, 吕周乐, 吴朝明, 陈孝玉龙,
- 【目的】明确贵州省核桃叶斑病的病原菌分类地位及生物学特性,筛选有效的杀菌剂,为核桃叶斑病的田间防治提供理论参考。【方法】以采集自贵州省毕节市赫章县核桃种植基地的核桃叶斑病病叶为材料,采用组织分离法分离纯化病原菌,利用柯赫氏法则对病原菌进行致病性测定,对病原菌的ITS、β-tubulin和TEF1-α基因序列进行扩增,结合形态学特征及多基因序列联合分析对病原菌进行分类鉴定,采用单因子变量法测定病原菌的生物学特性,采用室内毒力测定评估17种常用杀菌剂对病原菌的抑制效果。【结果】从贵州省赫章县核桃病叶样品中共分离得到18株菌株,选取代表性菌株C5进行形态学和致病性测定。致病性测定结果显示,菌株C5为核桃叶斑病的致病菌,该菌的形态特征与木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)相似,且多基因联合聚类分析显示与F. equiseti yl-1聚为一支。菌株C5生长最适温度为20~25 ℃、最适光周期为18 h∶6 h(光照∶黑暗),可利用多种碳源和氮源,最佳碳源为蔗糖、最佳氮源为牛肉膏;湿度为70%时分生孢子的萌发率最高。17种供试杀菌剂中,45%咪鲜胺ME、30%唑醚·戊唑醇SC、0.15%四霉素AS、40%腈菌唑SC、10%苯醚甲环唑WG和1%申嗪霉素SC对菌株C5菌丝生长的抑制效果较好,其抑制中浓度(EC50)分别为0.0006、0.0016、0.0046、0.0062、0.0084和0.0097 μg/mL。【结论】贵州省毕节市赫章县核桃种植区核桃叶斑病的病原菌为木贼镰刀菌,首选45%咪鲜胺ME或0.15%四霉素AS防治该病害,30%唑醚·戊唑醇SC、40%腈菌唑SC、10%苯醚甲环唑WG和1%申嗪霉素SC可作为备选防治药剂。
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- 龙眼DlSWC5基因克隆、亚细胞定位及表达特性分析
- 申序, 牟东岭, 周金忠, 郭萍, 陶平, 黄会, 张春渝, 林玉玲, 赖钟雄,
- 【目的】克隆龙眼ATP依赖的染色质重塑相关基因DlSWC5,并分析其亚细胞定位及表达特性,为研究该基因在龙眼生长发育及早期体胚发生过程中的调控功能提供理论依据。【方法】以龙眼品种红核子体胚发生早期胚性愈伤组织(Embryogenic callus,EC)为试验材料,结合龙眼三代基因组数据,采用RT-PCR克隆DlSWC5基因cDNA序列,对其进行生物信息学分析,基于STRING数据库预测DlSWC5蛋白互作调控网络,并通过激光扫描共聚焦试验验证蛋白亚细胞定位情况。分别利用转录组测序技术和实时荧光定量PCR检测DlSWC5基因在体胚发生早期和不同组织及不同浓度吲哚乙酸(IAA)处理下EC中的表达情况。【结果】成功克隆出DlSWC5基因的cDNA序列,与基因组中DlSWC5基因CDS序列相似性达99.80%,共编码340个氨基酸残基,该蛋白不含信号肽和跨膜结构,共含有44个磷酸化位点,分子式为C1622H2599N459O542S8,相对分子质量为37458.71 Da,理论等电点(pI)为5.74。DlSWC5蛋白结构的预测结果显示,其二级结构包含48.53%的α-螺旋、40.29%的无规则卷曲、6.47%的延伸链、4.71%的β-转角,其三级结构与漾濞槭同源蛋白高度一致。蛋白互作预测结果显示,DlSWC5蛋白与PIE1、SWC2、SWC4等10个蛋白互作。亚细胞定位显示DlSWC5蛋白定位于细胞核中。DlSWC5基因的相对表达量在早期体细胞胚胎发生中无明显差异。DlSWC5基因在体胚发生早期及种子、根、茎、叶、花蕾、花、果皮、果肉、幼果等组织中均检测到表达,与对照组(0 mg/L)相比,DlSWC5基因的相对表达量在0.5、1.0、1.5和2.0 mg/L IAA处理24 h后均显著降低(PDlSWC5基因,其编码蛋白为不稳定的亲水性蛋白,呈酸性,定位于细胞核;DlSWC5基因在龙眼体胚发生早期EC阶段被IAA诱导下调表达。
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- 百合鳞茎腐烂病菌鉴定及种质资源抗性评价
- 陈俊吉, 杨琬芸, 卢芳连, 李雪娴, 李成丽, 吴红芝,
- 【目的】鉴定云南红河地区百合鳞茎腐烂病病原菌并评价百合种质资源抗性,为百合优质生产及抗性品种选育提供参考依据。【方法】收集引起云南百合鳞茎腐烂病样,进行病原菌分离、培养后,通过光学显微镜观察孢子形态及产孢细胞形态和大小,并基于百合鳞茎腐烂病病原菌ITS和TEF-1α序列相似性构建系统发育进化树,鉴定引起红河地区切花百合鳞茎腐烂病的病原种类。以梯伯百合鳞茎和橙影百合叶片为试验材料,筛选最优百合鳞茎腐烂病接种方式;评价156份百合种质对层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)的抗性强弱并确定抗性等级。【结果】在云南红河地区切花百合鳞茎腐烂病样中,通过分离、纯化培养后获得15株形态相异的疑似百合鳞茎腐烂病病原菌,其中11号病样致病力最强;光学显微镜下,11号菌株的病原菌小孢子数量多,无镰刀形大孢子。系统发育进化树结果显示,11号菌株与MW015680.1:2-519层出镰刀菌LC13659等同属层出镰刀菌的序列相似性达98%以上,11 号菌株分别与 F. proliferatum strain MW016480.1:2-519 和 F. proliferatum strain MK414217.1:20-677 聚为一支,因此将11号菌株鉴定为层出镰刀菌。使用百合鳞片菌饼有伤接种方法的病情等级最高。156份百合种质对层出镰刀菌的抗性评价结果显示,经鳞片接种后,病情指数(DI)最小的是栽培品种Fredo,为18.33%;以Arbatax、Pretty Woman等为代表的69份百合资源为中抗(MR);其中DI最高的种质是野百合1(保山)和滇百合(丽江),达到96.67%。【结论】导致云南红河地区百合鳞茎腐烂病主要病原菌为层出镰刀菌,鳞片有伤接种是百合抗性鉴定适用的方法,筛选出1份高抗百合层出镰刀菌种质Fredo可作为抗性育种材料。
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- 不同授粉品种对奥尼尔蓝莓果实品质的影响及综合评价
- 伍金花, 杜运付, 高海健, 李广平, 张长青,
- 【目的】探究不同授粉品种对奥尼尔蓝莓果实品质的影响及综合评价,为筛选奥尼尔蓝莓适宜授粉品种,提高蓝莓果实品质及经济效益提供参考依据。【方法】以奥尼尔蓝莓为栽培品种,自花授粉为对照,采用绿宝石、天后、优瑞卡、比洛克西、森兰和莱克西6个品种作为授粉品种为其授粉,采用萌发法测定各品种花粉活力;统计不同授粉品种对奥尼尔蓝莓坐果率的影响,测定不同品种授粉下奥尼尔蓝莓果实的生理指标,包括横径、纵径、单果重和果形指数等果实外观品质指标,果实硬度与可溶性糖、可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量及固酸比等果实口感品质指标;测定不同品种授粉下奥尼尔蓝莓果实的相关成分含量,包括维生素C、花色苷、类黄酮和总酚含量。通过主成分分析对不同品种授粉下奥尼尔蓝莓果实品质进行综合评价。【结果】7个蓝莓品种花粉活力均良好,为92.49%~97.04%。不同品种授粉的奥尼尔蓝莓的坐果率无显著差异(P>0.05),其中绿宝石授粉的奥尼尔蓝莓坐果率最高,为74.04%。除绿宝石和优瑞卡外,其他异花授粉的奥尼尔蓝莓果实横径、纵径和单果重均显著大于自花授粉(P天后>比洛克西>森兰>优瑞卡>绿宝石>奥尼尔。【结论】授粉品种对奥尼尔蓝莓果实品质的影响较大,可通过花粉直感效应改善奥尼尔蓝莓果实品质。莱克西和天后作为授粉品种提升奥尼尔果实品质的综合作用最好。
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- 互花米草根系促生菌的筛选及其挥发性有机物质鉴定
- 林子彦, 王锟, 黄点秋, 宁美凤, 姜明国, 高亚慧, 丰景,
- 【目的】从互花米草根系菌当中筛选获得具有释放挥发性有机化合物(VOCs)促进植物生长能力的菌株,并对其释放的VOCs成分进行分析鉴定,为促进植物生长提供菌株资源和理论依据。【方法】以从互花评定米草根系中分离85株细菌为供试细菌,用二分隔培养皿与拟南芥共培筛选VOCs促生菌株,进一步评估多重促生功能,利用熵值法评定出最佳菌株;并通过形态学、生理生化、16S rRNA及gyrB基因分析定类;使用固相微萃取与气相色谱—质谱联用技术(GC-MS)鉴定该菌株VOCs成分。【结果】筛选出6株可通过释放VOCs促进拟南芥生长的细菌,即GXMZU2281、GXMZU2346、GXMZU2401、GXMZU3251、GXMZU3294、GXMZU4388。其中,GXMZU4388菌株具有溶磷、固氮、产铁载体、产吲哚乙酸(IAA)的促生活性,与对照组相比,在稀释20倍与100倍浓度菌液处理下,GXMZU4388菌株均能明显促进番茄生长,鲜重分别增加144.0%和186.2%,熵值法综合评定结果显示GXMZU4388菌株为最高分。GC-MS鉴定结果表明该菌株能产生9种VOCs成分,其中8种成分已被报道具有抑菌或促进植物生长的功能;6-甲基-2-庚酮、5-甲基-2-己酮、5-甲基-2-庚酮和3-甲基-2-戊酮的相对含量较高,占据主导地位。结合形态学观察、生理生化特性分析及16S rRNA和gyrB基因序列的分子生物学鉴定结果,确定GXMZU4388菌株为沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)。【结论】GXMZU4388菌株在促进植物生长各方面均表现优秀,在低浓度下也能显著发挥其促进植物生长的能力,能释放多种有利于植物生长与抑菌的VOCs,在菌肥开发上有极佳的应用潜力。
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- 1961—2021年世界油菜生产时空演变特征及我国油菜优势度分析
- 何锋, 朱杰, 周勇, 蒋梦蝶, 朱波, 聂江文, 刘章勇,
- 【目的】分析世界油菜生产的时空演变格局,为我国油菜产业的可持续发展提供参考。【方法】基于联合国粮农组织(FAO)发布的1961—2021年世界油菜收获面积、单产和总产量等相关数据,运用一元线性回归模型和优势指标体系,分析世界油菜生产上时空变化特征。【结果】世界油菜发展在1980和2000年出现明显的时空演变特征,整个发展过程可分为3个阶段。总体来看,世界油菜生产重心始终集中于亚洲、欧洲和美洲,且收获面积、单产和总产量均呈稳定增长的趋势。其中,阶段Ⅰ(1961—1980年),亚洲总产量高于欧洲15.2%,尽管亚洲的收获面积比欧洲高460.9%,但欧洲的单产比亚洲高250.7%;阶段Ⅱ(1981—2000年)和阶段Ⅲ(2001—2021年),亚洲总产量仍高于欧洲,且在阶段Ⅱ收获面积增长明显。整个过程美洲收获面积中等,大洋洲和非洲的收获面积和总产量占世界的比例较小。同时,在阶段Ⅰ,中国、加拿大和印度等9个国家的油菜总产量占世界的89.7%,收获面积占世界的92.5%;阶段Ⅱ,加拿大和中国的油菜发展最为迅速;阶段Ⅲ,仅加拿大收获面积和总产量增幅大。此外,巴基斯坦和瑞典在阶段Ⅰ和阶段Ⅱ出现油菜发展退步的现象,德国、中国和英国在阶段Ⅲ也出现此现象。贡献度分析表明,与加拿大和印度等主产国相比,我国油菜生产的效率和规模上均不具备优势,但是油菜生产效率优势在每个阶段依次递增。【建议】我国需要充分利用先进的信息技术和自动化设备监测油菜生产过程,扩大油菜的种植比例和收获面积,同时还要注重油菜价值发掘,开发深加工产品,加大集约化、规模化种植,采取合理的种植模式和施肥处理,从而进一步提升我国油菜的竞争力。
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- 农业技术扩散与市场集中度对我国农业全要素生产率的影响效应
- 李伟, 董涵, 石贝贝,
- 【目的】明确农业技术扩散与市场集中度对我国农业全要素生产率的影响效应及其作用机制,并探究不同地区农业技术扩散与市场集中度对农业全要素生产率的影响是否存在异质性,为我国农业发展相关政策的制定提供理论参考。【方法】选取农业全要素生产率作为被解释变量,农业技术扩散和市场集中度作为核心解释变量,农业机械化水平和劳动生产率作为中介变量,采用系统GMM两步法进行基准回归模型构建,并基于2014—2022年我国30个省(市、自治区)(由于数据不可得性,香港、澳门、台湾和西藏未纳入研究)的面板数据进行实证分析,考察农业技术扩散、市场集中度对农业全要素生产率的影响与机制作用。【结果】在加入相关控制变量的条件下,农业技术扩散、市场集中度对农业全要素生产率的影响系数分别为0.076和0.003,分别达极显著(PP中西部地区>东部地区。【建议】深入认识农业技术扩散与市场集中度对农业全要素生产率的影响,并从以下3个方面着手,提升农业全要素生产率:(1)强化农业技术创新与推广体系,促进农业技术快速扩散;(2)优化农业市场结构,适度提高市场集中度;(3)实施差异化区域农业发展战略,充分发挥各地区比较优势。
