科研产出
水稻磷酸核酮糖激酶基因胁迫诱导表达分析与互作蛋白筛选
《农业生物技术学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：磷酸核酮糖激酶(phosphoribulokinase,PRK)是光合反应卡尔文-本森循环中的关键酶,影响植物的生长发育.但在水稻(Oryza sativa)中对PRK在逆境胁迫响应中的功能研究报道较少.本研究开展了OsPRK(GenBank No.LOC4330413)蛋白亚细胞定位、胁迫(干旱,高盐,高温)与激素(脱落酸,茉莉酸,水杨酸)处理后基因的表达分析及互作蛋白筛选,研究OsPRK在水稻逆境胁迫响应中的功能.瞬时表达实验表明,OsPRK定位于水稻原生质体叶绿体基质中.qPCR结果发现,水稻幼苗在干旱胁迫处理0.5与3 h时及高盐、高温处理1与6 h时,OsPRK的转录与表达受抑制.外源脱落酸和茉莉酸处理1 h时,幼苗OsPRK转录水平未受明显影响,但处理4 h后,随处理时间的延长OsPRK的转录水平持续降低;水杨酸处理过程中,OsPRK的转录水平在0~8 h持续急剧下降,其后缓慢下降趋势一直持续至24 h.利用蛋白互作MBP标签融合蛋白沉降(MBP pull-down)技术筛选到了82个与OsPRK存在互作关系的候选蛋白,其中67个候选蛋白为未知功能蛋白,15个为已知功能蛋白,包括糖酵解关键酶甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、抗病相关R蛋白(resistance proteins)和WRKY转录因子(WRKY transcription factor).本研究从转录水平明确了OsPRK参与逆境胁迫与激素应答,并鉴定到多个与OsPRK可能互作的调控蛋白,为后续深入解析该基因在逆境胁迫中的生物学功能提供理论依据.
关键词： 水稻 磷酸核酮糖激酶(PRK) 胁迫应答
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γ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响，本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高效液相色谱（HPLC）等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明，γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解，使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质，且降解水平与吸收剂量呈正相关关系，当吸收剂量为500 kGy时，经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍；γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏，芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加，纤维素结晶指数降低，但纤维素晶型不改变；随着吸收剂量从200 kGy增加至500 kGy，芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高，当吸收剂量为500 kGy时，γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%，分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍，芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%，分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍；同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似，在200～400 kGy剂量范围内，同等吸收剂量γ射线和电子束辐照对芦苇纤维素、半纤维素酶解转化的促进作用没有明显差异，当吸收剂量为500 kGy时，电子束辐照对芦苇纤维素酶解的促进作用显著优于γ射线。本研究为辐照技术应用于木质纤维素预处理提供了理论依据。
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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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非亲和性稻瘟病菌对水稻的诱导抗性
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究稻瘟病菌Magnaporthe oryzae不同菌株间的相互作用，选择与单抗性基因系水稻IRBL5-M（携带抗性基因Pi5）表现为亲和性的菌株HN52与非亲和性的菌株HN119为研究对象，将其单独或混合接种到单抗性基因系水稻IRBL5-M中，并通过荧光显微镜观察接种后水稻叶鞘的发病情况及病斑面积，测定接种后水稻内相关抗性基因OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10、OsMAPK2的表达量以及活性氧的变化。结果显示，相较于单独接种亲和性菌株，混合接种后单抗性基因系水稻IRBL5-M病斑发病面积减少；混合接种中亲和性菌株HN52菌丝侵染能力降低，侵染菌丝细胞间扩展率显著降低73.13%；同时单抗性基因系水稻IRBL5-M中OsWRKY45、OsNPR1、OsPR10和OsMAPK2抗性基因表达量显著增加，水稻叶片中活性氧含量增加，表明在菌株混合侵染过程中，非亲和性菌株可通过激发水稻的抗性反应来降低亲和性菌株对水稻的侵染程度。
关键词： 稻瘟病菌 混合接种 诱导抗性 抗性基因 亲和性菌株 致病性
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硅肥等量施用对土壤砷赋存形态和水稻吸收砷的影响
《环境科学研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为研究施用不同种类硅肥对土壤砷(As)的生物有效性和不同生育期水稻As含量的影响,采用含钾(Si1),含钙、镁(Si2),含钙、镁和钾(Si3),含钙、镁和铁(Si4),以及水溶性硅肥(Si5)共 5 种不同种类相同用量的硅肥(SiO2 用量为 225 kg/hm2)开展田间小区实验,分析水稻不同生育期水稻As含量和土壤As含量.结果表明:①Si4 和Si5 处理降低糙米As含量的效果较好,分别比CK处理显著降低 31.3%(P<0.05)和 27.6%(P<0.05).②施用硅肥,水稻分蘖期和拔节期根表铁膜Fe(DCB-Fe)含量高于CK处理,灌浆期和成熟期DCB-Fe含量低于CK处理;施用硅肥处理水稻分蘖期、拔节期、灌浆期和成熟期的DCB-As含量均降低,分别比CK处理降低10.0%、27.0%、20.0%和29.5%.③施用硅肥条件下,与CK处理相比,水稻成熟期土壤非专性吸附态As(Nas-As)、结合态As(Al-As)和残渣态As(Res-As)的含量平均分别降低 15.8%、9.8%和 10.2%,铁结合态As(Fe-As)含量提高 33.0%.④水稻成熟期,根系As含量和土壤有效态As含量影响稻米对As的吸收,土壤有效态硅含量影响水稻根系对As的吸收;整个生育期,水稻根表铁膜As和Fe显著影响水稻根系对As的吸收.施用硅肥条件下,土壤有效态Si含量提高,有效态As含量降低,Fe-As含量增加,成熟期水稻DCB-As含量降低,水稻植株对As的吸收量减少.研究显示,相同用量的硅肥中,硅的有效性高或添加铁素,对降低水稻吸收As的效果更好,可为As污染土壤的水稻安全生产利用提供有效的解决途径.
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丁虫腈与氰氟虫腙混用对水稻二化螟和稻纵卷叶螟的田间防治效果
《农药 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确丁虫腈与氰氟虫腙混用对水稻二化螟和稻纵卷叶螟的田间防治效果。[方法]2021—2022年于湖南隆回开展了丁虫腈与氰氟虫腙混用及6种杀虫剂单用的田间药效试验。[结果]丁虫腈和氰氟虫腙混用对二化螟和稻纵卷叶螟的控制效果好且存在明显的增效作用，其中（37.5+108） g a.i./hm~2桶混处理药后21 d对二化螟的防治效果为88.91%～90.66%，略低于乙基多杀菌素75 g a.i./hm~2（90.63%～91.85%），而显著优于丁虫腈45 g a.i./hm~2（83.26%～85.56%）、氰氟虫腙360 g a.i./hm~2（76.47%～80.49%）、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐30 g a.i./hm~2（70.67%～75.56%）、茚虫威27 g a.i./hm~2（64.86%～70.93%）和氯虫苯甲酰胺30 g a.i./hm~2（38.76%～46.42%）；该处理药后21 d对稻纵卷叶螟的防治效果为90.77%～91.39%，与氰氟虫腙（91.18%～92.34%）相当，而显著优于乙基多杀菌素（85.58%～87.68%）、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（75.26%～80.23%）、茚虫威（73.59%～78.58%）、丁虫腈（70.19%～75.19%）和氯虫苯甲酰胺（50.22%～51.44%）。[结论]丁虫腈与氰氟虫腙桶混对水稻二化螟和稻纵卷叶螟高效，推荐桶混剂量为丁虫腈37.5 g/hm~2和氰氟虫腙108 g a.i./hm~2。
关键词： 丁虫腈 氰氟虫腙 混用 二化螟 稻纵卷叶螟 防治效果
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转Cry1Ab基因水稻恢复系KR1128的鉴定及组合评价
《杂交水稻 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：螟虫是危害水稻生产的重要虫害，长江中下游稻区尤以二化螟发病较多，对水稻稳产、增产造成较大影响。研究以转Cry1Ab基因抗虫恢复系mfb-MH86为供体，强优恢复系HR1128为受体，通过田间回交转育，结合分子标记检测、农艺性状筛选得到抗虫恢复系新材料KR1128-1、KR1128-2和KR1128-3。产量性状分析结果表明，改良恢复系与非转基因对照HR1128相比，株高显著降低，但单株有效穗数有所改善，均显著高于HR1128；改良恢复系的结实率均略高于亲本HR1128，以KR1128-3的结实率最高（82.0%）。在稻米品质上，改良新株系与HR1128多数指标无显著差异，少数性状稍有改善，如KR1128-3在整精米率、垩白面积和垩白度上均显著优于HR1128。酶联免疫吸附试验显示，改良恢复系均能够稳定表达Bt蛋白，以茎秆中抗虫蛋白含量最高、穗部籽粒中最少；室内螟虫抗性鉴定结果证明，所有改良系的抗虫性均大幅提升，达到高抗水平。测配结果表明，两系杂交稻抗虫组合整体表现好于三系杂交稻组合，其中恢复系KR1128-3与Y58S、丰源A和炳1A所配组合的产量均高于其他转基因组合和HR1128与各不育系所配组合，丰产性较好。研究为选育适应长江中下游稻区的高产抗虫转基因水稻新组合储备了种质资源。
关键词： 水稻 恢复系 杂交组合 螟虫 转基因 Cry1Ab 抗虫蛋白
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稻瘟病菌坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的原核表达、纯化与活性分析
《科学通报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1,Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins,NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因成员的相关信息,克隆了它们的编码区序列,分别将它们构建到了pGEX-6P-l载体中.通过优化诱导条件对它们进行了原核表达、纯化,获得了相应的可溶性目的蛋白,进一步将纯化的目的蛋白注射到烟草叶片中,发现N端融合GST标签的MoNLP1、MoNLP4蛋白仍具有生物学活性,可以明显诱发烟草叶片组织产生细胞坏死.该研究为进一步深入研究该基因家族在稻瘟病菌中的功能与作用以及开发更多潜在的植物蛋白激发子奠定基础.
关键词： 稻瘟病 坏死和乙烯诱导肽1样蛋白 原核表达 蛋白纯化 细胞坏死
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植物生长调节剂在果蔬中的应用与安全性分析研究进展
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：植物生长调节剂可有效提高果蔬产量、品质，其在果蔬生产中的应用越来越多；对植物生长调节剂残留危害风险的评估也成为了研究热点。本文综述了植物生长调节剂的主要类别、作用和在果蔬中的应用现状；并归纳分析了果蔬中多效唑、氯吡脲、赤霉酸、乙烯利、2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）等几种主要生长调节剂的危害和残留现状；发现果蔬中乙烯利的平均残留量最高，葡萄、豆芽、草莓等果蔬中植物生长调节剂残留情况最为严重，其潜在的安全隐患应引起重视；而国家现行植物生长调节剂标准中并未覆盖一些果蔬，亟需完善植物生长调节剂残留相关标准及风险评估。
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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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