科研产出
水稻的雌性不育研究进展
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻雌性不育是由水稻雌性器官发育异常引起的不育.随着生物技术及功能基因组学的发展,对雌性不育的研究已从细胞学水平过渡到对分子机理的探索.科研工作者不断挖掘新的水稻雌性不育突变体,也定位和克隆到一些水稻雌配子发育相关基因.由于雌配子体发育过程的复杂性,导致水稻雌配子发育调控网络中的分子机理研究还有所欠缺.本研究通过水稻雌性不育的突变类型、雌性器官发育异常导致的基因突变,描述了水稻雌性不育的发生机理及雌性不育突变材料在机械化制种中的应用,为雌性不育的深入研究提供理论依据.
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基于GC-MS与电子鼻技术结合化学计量学方法分析不同品种桂花浸膏的挥发性成分
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）和电子鼻技术结合化学计量学方法对不同品种桂花浸膏挥发性成分和整体气味进行分析。结果表明：GC-MS检测到4种桂花浸膏中共65种，8大类挥发性成分，包括醇类28种、酮类6种、醛类4种、酚类4种、酸类4种、烷烃类5种、酯类8种、其他类物质6种，其中醇类、酮类和酯类是桂花浸膏挥发性成分的主要贡献物质。GC-MS Venn图和聚类热图表明，4种桂花浸膏中各挥发性成分的种类和含量有显著差异。采用偏最小二乘判别分析确定了4种桂花浸膏的9种差异性特征挥发成分，分别为正四十烷、氟丙酸、二氢-β-紫罗兰醇、二十八烷醇、棕榈酸、醋酸（9Z,12E）-9,12-四环戊二烯、2,3-二甲基环己醇、二氢-β-紫罗兰酮和豆甾醇。电子鼻结果显示，W2W、W2S、W1W、W1S、W5S是区分不同桂花浸膏气味的主要传感器。4种桂花浸膏的整体气味区分度较好，浏阳金桂和浏阳银桂浸膏挥发性成分更为接近，咸宁金桂和浏阳丹桂浸膏有较为明显的区别，这与GC-MS聚类分析结果一致。本研究结果表明基于挥发性成分对不同品种的桂花浸膏区分判别具有可行性。
关键词： 桂花浸膏 挥发性成分 电子鼻 气相色谱-质谱技术 化学计量学
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褐飞虱核受体基因NlE75的分子特性和功能分析
《昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】蜕皮激素通过信号级联反应调节昆虫的蜕皮和变态过程，而核受体基因E75是信号通路的早期响应基因。本研究旨在分析褐飞虱Nilaparvata lugens NlE75的分子特性及生物学功能，为褐飞虱的防治和新农药的开发提供新分子靶标。【方法】本研究基于序列比对和同源检索以及褐飞虱转录组数据获得NlE75的cDNA序列，并利用RT-PCR和RACE技术对其进行cDNA克隆；利用生物信息学软件预测分析NlE75编码蛋白的结构特性；利用MEGA5.0邻接法（neighbor-joining, NJ）构建系统进化树。利用RT-qPCR检测NlE75及其转录本在褐飞虱不同发育阶段（卵、1-5龄若虫和成虫）、5龄若虫不同组织（头、胸、腹、表皮、翅芽、脂肪体、中肠和足）中和3龄若虫被注射0.2μg/头20-羟基蜕皮激素（20-hydroxyecdysone, 20E）后的表达谱。通过注射法进行RNAi敲降褐飞虱3龄若虫20E合成关键基因NlCYP314A1后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75的表达量；通过注射法进行RNAi下调3和5龄若虫NlE75及3龄若虫中其转录本的表达后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75及其转录本的表达量，观察敲降NlE75对褐飞虱3和5龄若虫蜕皮和变态的影响，分析NlE75的5个转录本的相互调控关系。【结果】克隆获得褐飞虱NlE75的5个转录本，分别命名为NlE75A,NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E（GenBank登录号分别为ON086330, ON086331, ON086332, ON086333和ON086334）,其编码蛋白均具有典型的核受体保守结构域；系统进化分析发现其与人体虱Pediculus humanus corporis和德国小蠊Blattella germanica的E75蛋白聚在一起。RT-qPCR结果显示，NlE75基因5个转录本具有不同的发育和组织表达特性；NlE75A和NlE75D的表达量在褐飞虱各发育阶段均较低，NlE75A,NlE75B和NlE75C的表达动态与NlE75一致，NlE75D在4龄和5龄蜕皮前表达量增至最高，而NlE75E在成虫中的表达量最高；NlE75 5个转录本在5龄若虫各个组织中均有表达，但NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E在足中高表达，而NlE75A在脂肪体中高表达。20E诱导后4和8 h时，处理组NlE75的表达量较对应的对照组分别上调了4.7和5.0倍，而RNAi干扰褐飞虱NlCYP314A1后48 h时处理组NlE75的表达量较对照组（注射dsGFP）极显著下调了47.8%; RNAi结果表明在3龄若虫中注射dsNlE75后导致褐飞虱蜕皮困难，出现畸形虫体；在5龄若虫中注射dsNlE75导致褐飞虱变态终止，出现畸形虫体；3和5龄若虫注射dsNlE75均无法完成蜕皮过程并最终100%死亡。只有对5个转录本均干扰后才出现畸形表型，而对单一转录本干扰后则不出现畸形表型，说明NlE75基因5个转录本之间存在着复杂的调控关系。【结论】褐飞虱中NlE75基因具有5个转录本，具有不同的发育和组织表达特性；RNAi结果表明，NlE75基因5个转录本存在明显的功能冗余现象，NlE75基因在褐飞虱蜕皮过程发挥重要作用。
关键词： 褐飞虱 核受体 NlE75 转录本 RNAi 蜕皮
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辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌及其对辣椒炭疽病抑菌效果
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：采用60Co-γ射线和电子束辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌选育遗传稳定的突变菌株，用平板对峙法及四点法对突变菌株进行初筛和复筛，研究其对辣椒炭疽病菌的抑菌效果。结果表明：菌悬液经60Co-γ射线辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为2 366 Gy，在100～2 000 Gy诱变剂量范围内芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高。在2 000 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌的致死率为81.8%，并筛选出5株（B004、B112、B114、B117、B118）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的51.2%分别提高到57.5%、58.0%、57.0%、57.7%和59.9%；贝莱斯芽孢杆菌菌悬液经电子束（10 Me V）辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为499 Gy，在100～600 Gy诱变剂量范围内，芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高，在400 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌致死率为91.8%，筛选出2株（D115和D243）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的55.2%分别提高到58.4%和58.1%;B004、B112、B117、B118贝莱斯芽孢杆菌诱变菌株对辣椒炭疽病菌抑菌效果在6代内遗传稳定。研究结果表明：γ射线和电子束辐照在贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种中具有潜在的应用价值，本研究可为贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种提供基础，为辣椒炭疽病病害的生物防治提供理论参考。
关键词： 贝莱斯芽孢杆菌 辣椒炭疽病菌 60Co-γ射线辐射诱变 电子束辐射诱变 抑菌
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橘小实蝇和番石榴实蝇幼虫之间的竞争机制
《环境昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了明确橘小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）和番石榴实蝇Bactrocera correcta（Bezzi）资源利用的种间竞争机制，比较两者的竞争实力，本文研究了两种实蝇幼虫在26℃条件下于人工饲料和番石榴中的种间竞争关系。结果显示，两种实蝇同龄幼虫在共同饲养的竞争条件下，橘小实蝇幼虫期缩短、存活率提高，而番石榴实蝇蛹重变轻、存活率降低，橘小实蝇通过加快自身生长和抑制番石榴实蝇生长的方式在资源利用竞争中获得更多资源。因此，两种实蝇幼虫在种间竞争中，橘小实蝇可通过调整生活史对策获得竞争优势。
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益生菌脐橙全果汁工艺优化及香气成分分析
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为利用植物乳杆菌和干酪乳杆菌的复合益生菌株制备脐橙全果发酵饮品，采用Box-Behnken响应面对饮品的发酵温度、时间和接种量进行考察，通过指标（活菌数和感官评分）优化饮品发酵条件，并采用HSPME-GC-MS分析比较发酵前、后脐橙全果汁香气成分。结果表明，脐橙全果发酵饮品的最优工艺为发酵温度34℃、时间23 h和接种量3%，测得活菌数（8.91±0.11）lg（CFU/mL），感官评分84.8分，在此条件下，饮品发酵后的香气含量更丰富，相对含量增加的成分有醇类8种，脂类2种，酮类5种，烯类6种，醛类2种以及其它类4种，醇类和烯类相对含量增加的种类最多，主要赋予了发酵后果汁更多的花果香。因此，发酵有利于脐橙全果汁的风味改善，赋予全果汁典型风味。
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贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFB3-1高密度液体发酵条件优化
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：旨在获得高密度的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）YFB3-1生防菌剂，用于预防作物土传病害的发生。采用单因素和正交试验对菌株YFB3-1的液体培养基和培养条件进行优化。在酵母粉8 g/L、复合氨基酸10 g/L、氯化钠1 g/L、硫酸镁（MgSO4·7H2O） 1 g/L的液体培养基中培养菌株YFB3-1，初始pH7.0、接种量2.5%、发酵温度30℃、转速180 r/min和培养时间48 h为发酵条件时，获得的菌体浓度为2.89×1010cfu/mL，是菌株YFB3-1液体发酵的最优培养基和培养条件，比牛肉膏蛋白胨液体培养基（NB）的菌体浓度4.77×10~9cfu/mL，提高了5.06倍，在相同时间内可以提高发酵效率。本研究为生防菌B velezensis YFB3-1的产业化扩大培养和推广应用提供了理论依据和技术参数。
关键词： 贝莱斯芽孢杆菌 正交试验 高密度液体发酵 发酵条件优化
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植物防止磷过量积累的分子机制研究进展
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷是植物生长和发育所必需的大量营养元素之一。由于自然或者人为原因，土壤中有效磷的分布严重不均。在长期的进化过程中，植物逐渐形成了复杂的响应机制以维持体内的磷的稳态。植物可以通过改变根系构型、形成菌根共生体、诱导高亲和磷酸盐转运体、诱导分泌有机酸和酸性磷酸酶等多种途径，提高植物吸收和利用磷的效率。目前关于植物对低磷胁迫信号转导和适应机制的研究已比较深入，但是关于植物如何在磷充足、磷富余情况下避免磷毒害方面的研究还尚未明确。为了增加水稻的产量，农民往往施加了过量的化肥，这不仅造成了环境污染，也造成了部分耕地中磷的过量积累。植物也具有精细的调控机制，避免高磷毒害。本研究主要针对植物防止过量积累磷的分子机制进行综述，并对该领域未来的研究重点进行了展望。
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沙田柚*枳杂交群体创建与InDel标记鉴定
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]以沙田柚为母本,枳为父本杂交,以期获得具有枳优良特性并与柚嫁接亲和性强的砧木品种.[方法]2018—2021年在广西阳朔进行常规有性杂交,共采集274个果实,已播种70个果实的种子获得1830株F1代植株,结合形态学与InDel分子标记对F1代进行鉴定.[结果]授粉果实种子数量及形态与母本沙田柚相似,数量多,平均达123粒,但较母本大并稍圆;含饱满种子与败育种子,饱满种子:败育种子≈1:2.64;其中28个杂交果实繁育群体的叶片均为三出复叶,计551株;42个杂交果实繁育群体的叶片均为单身复叶,计1279株,通过InDel标记鉴定出杂种苗698株.[结论]沙田柚×枳的杂交后代叶型差异较大,需结合InDel标记进行精准鉴定.
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基于NCⅡ遗传交配设计的籼稻抽穗期全基因组关联分析
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：抽穗期受光温资源和基因网络的共同调控,影响作物产量和品种的地域适应性,通过关联分析鉴定与抽穗期性状相关的显著位点和基因,对解析抽穗期的遗传基础具有重要意义。本研究按照双因素交叉式遗传设计（North Carolina design Ⅱ, NCⅡ）将115份籼稻品种作为父本, 5份不育系作为母本,进行测交,得到了575个F1代的测交群体。对亲本和F1代抽穗期的表型值、亲本品种群体的一般配合力、F1代群体的特殊配合力和超亲优势值进行全基因组关联分析,（1）共定位到104个关联位点,分布在12条染色体上。其中,第4条染色体上检测到的显著位点最多,为16个。在亲本的抽穗期表型、一般配合力、F1代的抽穗期表型、特殊配合力、超亲优势值5个数据集中分别检测到6、5、15、57和21个。对这5个数据集中的显著关联位点进行表型变异分析,发现在亲本抽穗期表型、一般配合力、F1代抽穗期表型、特殊配合力和超亲优势值这5个数据集中的显著关联位点对表型变异的总贡献率（phenotypicvariation explained, PVE）分别为79.57%、10.51%、33.35%、56.42%和54.86%。其中, 25个位点在多个数据集中被检测到,可能为抽穗期相关的热点区域。（2）通过关联分析得到的显著位点与日本晴参考基因组注释信息比对,共检测到5个已克隆抽穗期基因,其中3个基因与显著关联位点的基因组距离小于200 kb,对这3个基因中的单倍型组合与单个基因的优异单倍型进行比较发现,亲本品种群体中单倍型组合SDG724 （Hap.A）＿Hd17 （Hap. E）＿Ghd7 （Hap. A）的对应的水稻单株籽粒产量较高,抽穗期较长,该组合中各基因的单倍型对应于单个克隆基因的优异单倍型,表明优异单倍型的聚合的常规稻,具有更高的产量和更长的抽穗期。测交子代未见此情形,测交子代群体中SDG724（Hap.I）＿Hd17（Hap.K）＿Ghd7（Hap.I）的单倍型组合形式的水稻有适中的抽穗期和较高的产量,说明测交子代的抽穗期遗传机制较父本（常规水稻品种）复杂。全基因组关联分析和单倍型分析相结合,能利用到多个SNP提供的连锁不平衡信息,提高了基因检测效率,对培育高产的水稻品种具有重要的指导意义。
关键词： 水稻 抽穗期 全基因组关联分析 单倍型 NCⅡ遗传设计
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