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园艺科学
三角梅二氢黄酮醇-4-还原酶基因的克隆及表达特异性分析
孙蓉, 刘桃, 潘凯越, 刘姗, 刁毅, 曾道萍
摘要:
  目的  克隆分析三角梅二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因,探讨其在三角梅苞片呈色中的作用。  方法  基于三角梅转录组数据,利用PCR技术克隆BsDFR基因,并通过生物信息学工具分析其分子特性;通过分子对接技术预测BsDFR底物特异性;采用实时荧光定量PCR分析该基因在不同颜色三角梅中的表达量差异。  结果  三角梅BsDFR基因(GenBank ID:ON417750)编码区全长987 bp,编码328个氨基酸。BsDFR理论相对分子质量为36.48 kDa,pI为6.33。具有DFR特有的NADPH及底物特异结合位点,属于Asn型DFR,不具有跨膜结构及信号肽,定位于细胞质中,α螺旋为占比最多的二级结构,三级结构预测显示为二聚体蛋白,底物对接模拟预测BsDFR对二氢山奈酚(DHK)、二氢槲皮素(DHQ)和二氢杨梅素(DHM)三种底物均具有催化活性,与结构分析相吻合。进化树分析其与石竹目植物聚为一类。qRT-PCR分析发现其在橙色系三角梅中含量较高,进一步推测其主要底物为DHK,催化生成橙色系花青素——天竺葵素前体物质,无色天竺葵素苷元。  结论  BsDFR基因是一个典型的植物二氢黄酮醇-4-还原酶基因,主要与橙色系三角梅苞片色素合成有关。
不同发育期黄金百香果果皮挥发性物质和游离氨基酸成分
吴斌, 黄东梅, 邢文婷, 黄利雄, 杨其军, 宋顺
摘要:
  目的  研究不同发育期黄金百香果果皮挥发性成分和游离氨基酸成分的组成和动态变化规律,明确关键呈味氨基酸和特征差异挥发性成分,为黄金百香果果皮的芳香调控、产品开发及综合利用等提供参考。  方法  采用氨基酸分析仪和顶空固相微萃取气质联用仪(HS-SPME-GC-MS),检测不同发育期(T1~T7)果皮中的游离氨基酸和挥发性物质,并进行差异性分析。  结果  果皮中共检测出游离氨基酸(FAA)15种。呈味氨基酸中的芳香类氨基酸含量最高,在T7时达到最大值(98.48 mg·hg−1 ),占比为39.03%。OPLS-DA和TAV分析表明,胱氨酸为影响香气形成的关键呈味氨基酸。果皮中共检测出90种挥发性物质,T1~T6时期以醛类为主,T7时期以萜烯类为主。OPLS-DA和ROAV分析表明,特征差异挥发性成分有9种,其中T1~T5时期以1-辛烯-3-酮为主,其次为苯甲醛(T1~T4时期)和庚醛(T5时期),T6和T7时期以(E)-β-大马烯酮的贡献作用最大。  结论  胱氨酸是影响黄金百香果果皮香气形成的关键呈味氨基酸。黄金百香果果皮挥发性物质在不同发育期存在特异性,其中果皮着色期(T1~T5)以1-辛烯-3-酮为主,完全成熟期(T6和T7)以(E)-β-大马烯酮的贡献作用最大。
樟芝-太子参双向液体发酵培养基优化及效应分析
赵生月, 吴小环, 姜春玲, 张余, 郑世仲, 刘盛荣, 叶祖云
摘要:
  目的  有效利用太子参根须副产物资源,提高樟芝(Antrodia camphorata)菌丝产量,促进活性成分合成。  方法  以太子参根须(粉末)作为培养基组分,Plackett-Burman试验筛选影响樟芝菌丝生长的关键成分,正交试验优化培养基组成。  结果  筛选试验结果表明,葡萄糖、酵母粉、蛋白胨及KH2PO4对樟芝菌丝生长有重要影响,正交试验优化的培养基组成为:太子参6 g·L−1,葡萄糖10 g·L−1,酵母粉4 g·L−1,蛋白胨6 g·L−1,KH2PO4 1.5 g·L−1。利用优化培养基深层发酵,樟芝生物量达到4.73 g·L−1,与对照培养基及PDB培养基相比,胞内三萜含量分别提高2.75%和24.85%,胞外多糖分别提高161.11%和113.64%;发酵液中含有高密度无性孢子,达到1.8×107 孢子·mL−1  结论  太子参适合作为樟芝双向液体发酵的药性成分,可有效促进樟芝菌丝生长、活性成分合成和无性孢子形成,为太子参根须副产物资源利用提供新途径。
福建永泰茶树种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建
王攀, 于文涛, 吕水源, 朱艳宇, 兰振良, 李青颖, 李国来, 贵文静, 叶乃兴
摘要:
  目的  分析永泰县茶树种质资源的遗传多样性及群体结构,探明不同茶树资源群体的亲缘关系,为当地茶树种质资源的收集和优异种质利用提供依据。  方法  利用 EST-SNP 分子标记技术对77份永泰及其周边地区茶树种质资源进行亲缘关系和遗传多样性的分析。  结果  最终筛选出48个适用于鉴定永泰茶树种质的SNP位点。这些 SNP 位点的多态性信息指数平均值为0.407,观测杂合度平均值为0.303,期望杂合度平均值为0.271,固定指数平均值为−0.092,次等位基因频率平均值为0.268。通过主坐标分析、聚类分析和 Structure 群体结构分析,发现永泰茶树种质的同一群体内部的交流多于不同群体之间的交流,且梧桐的茶树种质与洑口、丹云等地的种质差异较大,两者的遗传距离较远,但又与尤溪和大田的茶树亲缘关系较近。此外,应用筛选出的48个高质量 SNP 位点构建了54份永泰茶树种质的 DNA 指纹图谱,可用于相关茶树种质的精确鉴定。  结论  永泰县茶树种质资源多样性丰富;永泰县茶树种质资源按照地理位置可划分为梧桐镇产区和其他地区两个类群;梧桐茶树资源与大田和尤溪的茶树资源亲缘关系较为密切,而洑口、丹云等地的茶树资源与永泰县北部产茶地的茶树资源亲缘关系更近。
滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析
陈心仪, 吴成英, 贺海皓, 黄海泉, 瞿素萍, 黄美娟
摘要:
  目的  4CL作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一,对花青素合成起着重要作用。探究Iu4CL基因对滇水金凤花色调控的分子机理,为其花色调控及花色育种提供一定的理论和参考依据。  方法  以滇水金凤为材料,采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1Iu4CL2Iu4CL3Iu4CL4基因,并对其生物信息学进行分析;通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色(白色、粉色、红色和深红色)及其4个不同花发育时期(S1花苞期,S2始花期,S3盛花期和S4谢花期)中的表达情况进行分析。  结果  Iu4CL1Iu4CL2Iu4CL3Iu4CL4的cDNA全长分别为1620、1653、1698和1638 bp,分别编码539个、550个、565个和545个氨基酸;其中Iu4CL1Iu4CL2分别含有2个和4个内含子,Iu4CL3Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明,Iu4CL1Iu4CL2Iu4CL4为稳定蛋白,Iu4CL3为不稳定蛋白;4个基因均为无信号肽疏水性蛋白;Iu4CL2有3个跨膜结构,其余3个基因均不存在跨膜结构;Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高;且Iu4CL1Iu4CL2处于同一个大的分枝中,而Iu4CL3Iu4CL4处于另一个大的分枝中,推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达,其中Iu4CL1Iu4CL3基因在白色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高;Iu4CL2基因在红色花器官S3(盛花期)阶段表达量达到顶峰;Iu4CL4基因在深红色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高。  结论  Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥着重要作用。
紫菜薹线粒体基因组SSR分布特征的比较分析
肖婉钰, 周贤玉, 任海龙, 黄红弟, 郑岩松, 张晶, 许东林
摘要:
  目的  分析紫菜薹(Brassica rapa var. purpuraria)线粒体基因组SSR序列的分布特征,并与芸薹属主要物种进行比较,为紫菜薹SSR分子标记的开发及遗传进化研究提供参考。  方法  利用MISA软件对紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组进行搜索,并对搜索到的SSR序列分布特征进行比较分析。  结果  在紫菜薹及芸薹属6个基本种(包括白菜3个变种)的线粒体基因组中,分别筛选到168个、170个、167个、168个、180个、280个、185个、165个和179个完整的SSR序列,相对密度分别为764 个/Mb、774 个/Mb、760 个/Mb、764 个/Mb、775 个/Mb、777 个/Mb、721 个/Mb、744 个/Mb和771 个/Mb,SSR序列的总长度分别为1562 bp、1577 bp、1547 bp、1562 bp、1664 bp、2564 bp、1722 bp、1524 bp和1646 bp,占各自线粒体基因组序列总长度分别为0.71%、0.72%、0.70%、0.71%、0.72%、0.71%、0.67%、0.69%和0.71%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,紫菜薹及芸薹属6个基本种的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,然后依次是二核苷酸、四核苷酸、三核苷酸、五核苷酸,均未发现六核苷酸重复单元。其中,A/T、AG/CT、AT/AT和C/G是芸薹属线粒体基因组共有的常见重复单元类型。  结论  紫菜薹线粒体基因组大小为219,779 bp,共筛选出168个SSR分子标记,相对密度为764 个/Mb,平均长度为9 bp,以单核苷酸重复单元的数量最多,其次为二、四核苷酸重复单元类型,具有较大的多态性标记开发潜力。
植物腺毛分泌物研究进展
亓超凡, 刘艳华, 刘静, 杜咏梅, 刘新民, 韩晓, 雷云康, 张洪博, 付秋娟, 欧阳一鸣, 刘国侠
摘要:
植物腺毛(plant glandular trichomes, GTs)是具有分泌能力的植物表皮毛,分布在茎、叶、花器官甚至果实的表面,可产生具有抗生物胁迫和非生物胁迫能力的腺毛分泌物(glandular trichomes secretions),被誉为“生物合成工厂”。植物腺毛分泌物属于次生代谢产物,在医疗保健、植物源农药及食品工业等行业具有重要的应用价值。本文主要综述了植物腺毛结构、腺毛分泌物种类、提取分离及其功能活性等方面的研究进展,并对存在的问题和应用前景进行了分析与展望,以期为植物腺毛分泌物在医药、农业及食品领域的开发与利用提供参考。
咖啡废弃物覆盖对咖啡光合特性与碳水利用效率的影响
张昂, 董云萍, 林兴军, 赵青云, 孙燕, 龙宇宙, 钟壹鸣, 谭军
摘要:
  目的  探究不同咖啡枯落物与果皮等废弃物覆盖对咖啡幼苗生长与光合的影响,为咖啡废弃物资源化利用和咖啡生产过程节本增效提供论基础。  方法  以1年生咖啡幼苗为试验材料,采用随机区组设计,设置对照(C)、咖啡枯落物覆盖(L)、果皮覆盖(P)以及枯落物与果皮混合覆盖(LP)4个盆栽试验处理,探究不同覆盖措施对咖啡叶片光合特性与碳水利用效率的影响。  结果  咖啡枯落物覆盖显著提高咖啡比叶面积45.46%,却不影响土壤微环境以及植株叶片光合速率等指标;咖啡果皮覆盖显著降低咖啡株高12.11%,并且通过降低土壤温度以及提高土壤速效钾含量显著提升咖啡叶片净光合速率78.33%、呼吸速率109.34%、总光合速率91.72%、净水分利用效率80.54%以及总水分利用效率104.95%,但是咖啡果皮覆盖对咖啡叶片气孔导度、蒸腾速率、碳利用效率等光合指标的影响较小;不同咖啡废弃物覆盖下的咖啡叶片光合能力综合评价为P>LP>L>C。  结论  咖啡果皮单独覆盖下咖啡幼苗的生长以及其光合能力高于其他处理。咖啡果皮废弃物覆盖有助于促进咖啡植株健康生长以及咖啡生产环节的节本增效。
松嫩平原盐碱土区不同土地利用方式对土壤碳、氮及酶活性的影响
刘骞, 郭博雅, 伍秀瑜, 王悦
摘要:
  目的  探究不同土地利用方式对盐碱地土壤肥力及微生物活性的影响,旨在为盐碱地改良及生态修复提供科学依据。  方法  以吉林西部松嫩平原为例,分析农耕水田(N1)、农耕旱田(N2)、湿地(S)、盐碱荒草地(C)等4种土地利用方式土壤中有机碳、全氮、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的变化特征及相互关系。  结果  不同土地利用方式的土壤有机碳含量为N1:9.70~16.27 g·kg−1、N2:3.85~11.58 g·kg−1、S:2.14~2.97 g·kg−1、C:5.25~11.24 g·kg−1,全氮含量为N1:1.83~2.32 g·kg−1、N2:0.45~0.76 g·kg−1、S:0.34~1.28 g·kg−1、C:0.88~2.04 g·kg−1。不同土地利用方式的土壤酶活性均表现为脲酶>碱性磷酸酶>过氧化氢酶>蔗糖酶,并呈现出伴随土层加深土壤酶活性逐渐降低的趋势。相关分析结果表明,土壤蔗糖酶与碳氮比呈显著相关(P<0.05),脲酶与碳氮比呈极显著相关(P<0.01),碱性磷酸酶与有机碳呈极显著相关(P<0.01)、与全氮呈显著相关(P<0.05),过氧化氢酶与全氮呈极显著相关(P<0.01)、与碳氮比呈显著相关(P<0.05)。冗余分析结果表明,土壤蔗糖酶、脲酶主要受土壤pH值和容重调控,土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶主要受土壤含水量和电导率调控。  结论  土壤有机碳、全氮含量及酶活性在不同土地利用方式间具有较明显的差异,在垂直土层上呈现表层土壤高于深层土壤的规律性分布;农田土地利用方式的土壤有机物质累积量和肥力优于湿地和草地,证明农耕在一定程度上可改善盐碱土壤的肥力及微生物活性,有利于生态环境的改善和修复。
孕穗期不同渍害时长对小麦生理特性及产量的影响
丁富功, 卢奕霏, 贾宝森, 朱旭东, 熊泽浩, 王超, 侯泽豪, 刘易科, 朱展望, 张迎新, 王书平, 方正武
摘要:
  目的  小麦渍害是长江中下游小麦生产中的主要非生物胁迫因素,研究孕穗期不同渍害时长对小麦生理特性及产量的影响,为小麦孕穗期的耐渍性机理研究和生产提供理论依据。  方法  以小麦品种扬麦16和中麦895为供试材料,采用盆栽控水方法,研究孕穗期渍害时长对小麦生长及产量的影响。  结果  (1)孕穗期发生渍害,小麦叶片的叶绿素含量显著降低,渍害时长越久,叶片SPAD值下降程度越大;受害越重的叶片SPAD值下降幅度越大,倒二叶较同期的旗叶受害严重。(2)小麦的CAT、SOD和POD等抗氧化物酶的酶活性在渍害期间呈现“ ”型变化趋势,活性氧(ROS)含量在渍害前期有降低或缓慢增加现象,而在渍害后期呈急剧升高趋势。(3)孕穗期短期内渍害有效穗数、穗粒数和千粒重等产量要素有小幅度增加现象,这可能是小麦的应激反应所致。(4)孕穗期渍害对小麦株高无显著影响,长期渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数、穗粒数和千粒重的降低是引起小麦减产的主要因子;在渍害15 d后,中麦895和扬麦16的单株产量分别较CK降低了51.47%和43.99%。  结论  孕穗期渍害显著降低了小麦叶片叶绿素含量,破坏了植株体内活性氧代谢和抗氧化酶系统之间的平衡,过量积累的活性氧致使细胞脂膜过氧化,导致细胞结构和功能受损,进而影响植株光合作用和营养物质的传输和积累,使小麦生物量大幅降低,从而导致籽粒灌浆不足,造成空粒、瘪粒和无效穗数显著增多,最终造成小麦减产。此外,在整个渍害胁迫过程中,供试的2个小麦品种的耐渍性强弱表现为:扬麦16>中麦895。
内源激素含量变化以及与激素合成相关基因表达量对毕克齐山药块茎膨大的影响
敖兰吉亚, 季祥, 邵盈, 赵令敏, 张艳芳, 霍秀文
摘要:
  目的  通过分析毕克齐山药中内源激素含量与淀粉含量、可溶性总糖含量和还原糖含量的相关性,以及与其相关合成基因表达量的相关性分析,探究毕克齐山药块茎膨大的机理。  方法  以毕克齐山药5个不同生长期块茎为材料,采用酶联免疫吸附法分别测定脱落酸、赤霉素、生长素、茉莉酸、玉米素、异戊稀基腺苷这6种内源激素含量,采用高效液相色谱仪测定方法测定水杨酸含量。  结果  内源激素生长素(IAA)、玉米素(ZR)、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量与山药块茎形态指标正相关;内源激素赤霉素(GA3)、异戊稀基腺苷(IPA)含量与形态指标负相关;内源激素IAA含量与山药块茎周长和块茎直径显著正相关;内源激素GA3含量与块茎长度显著负相关;与IAA相关的基因与内源激素IAA含量显著负相关  结论  内源激素IAA、ZR、ABA、JA和SA促进山药块茎膨大;内源激素GA3、IPA抑制山药块茎生长;内源激素IAA促进山药增粗;内源激素GA3抑制其伸长生长;与IAA相关的基因的下调表达对IAA的合成有促进作用,即正调控内源激素IAA含量。
作物科学
香型优质高产杂交稻新品种野香优669的选育与应用
朱永生, 魏毅东, 李齐向, 郑菲艳, 蔡秋华, 董瑞霞, 陈丽萍, 蒋家焕, 吴方喜, 谢华安, 张建福
摘要:
  目的  选育产量、米质和抗性相协调的优质水稻新品种。  方法  利用亲本间的遗传多样性和农艺性状的互补性,以高产、高配合力的父本福恢669与香型、优质、抗病的不育系野香A杂交,结合多生态点抗性鉴定、高温逼熟后品质分析、多年多点品比试验等相结合。  结果  选育出优质、高产、抗病,株叶态协调的杂交稻品种野香优669。 2019~2020参加福建省中稻区域试验,全生育期两年平均139.8 d, 比对照II优3301早熟1.1 d,产量平均9363 kg·hm−2,比对照增产2.24%,未达显著水平。两年稻瘟病抗性鉴定综合评价为抗稻瘟病,稻米品质达部颁一等优质食用稻品种品质标准,2021年通过福建省农作物审定委员会审定(闽审稻20210014)。野香优669聚合了来自双亲的22个有利基因,其中6个为单方携带,16个为双亲均携带。  结论  野香优669产量高、抗性强、品质好、口感佳,在生产上大面积推广应用,是福建省农业主推品种之一。
应用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得高直链淀粉水稻种质
吴敏, 黄娟, 石桃雄, 朱丽伟, 邓娇, 梁成刚, 汪燕, 刘飞, 李荣, 蔡芳, 陈庆富
摘要:
  目的  通过CRISPR/Cas9基因编辑技术遗传改良水稻种质,创制高直链淀粉新材料。  方法  以水稻品种中花11为试验材料,利用CRISPR/Cas9编辑系统对水稻淀粉分支酶(Starch branching enzymes, SBE)基因OsSBE 3进行靶向编辑,利用PCR技术鉴定无标记纯合突变体,并测定其淀粉含量。  结果  T0代获得10株突变体株系,T1代获得5个无标记纯合突变株系,其中4个株系(sbe3-22-6sbe3-25-3sbe3-25-4sbe3-25-6)的直链淀粉含量和淀粉直支比显著高于野生型。  结论  本研究创制了高直链淀粉含量的水稻新种质,为水稻品质改良提供了参考。
玉米灌浆期淹水胁迫对籽粒品质的影响
弓雪, 卢生乔, 陈坤, 覃宏宇, 周锦国, 韦正乙, 钟昌松, 杨耀迥, 冀宇奇, 刘亚利, 张述宽
摘要:
  目的  研究淹水对灌浆期玉米籽粒品质的影响,为玉米耐涝品种的选育和耐涝机制研究提供参考。  方法  供试材料为广西骨干自交系88M-1-8和先21A,授粉后分别进行正常水分处理(CK)和淹水处理(W),每个处理设14和18 d两个持续时间,即CK-14、CK-18、W-14和W-18,测定正常供水和淹水胁迫下玉米籽粒中可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉、蔗糖、脱落酸(ABA)含量,及蔗糖合成酶(分解方向,SS-I)和结合态淀粉合成酶(GBSS)活性,利用主成分分析和隶属函数法评价淹水胁迫对玉米品质的影响。  结果  88M-1-8在W-14时籽粒蛋白、淀粉和ABA含量、SS-I和GBSS活性显著高于先21A,在W-18时可溶性糖、淀粉和ABA含量、GBSS活性显著高于先21A。2个自交系随着淹水天数的增加,籽粒中可溶性蛋白、淀粉和蔗糖含量、SS-I和GBSS活性均显著提高。与正常水分处理相比,88M-1-8在W-14时蛋白、淀粉和ABA含量、SS-I活性上升幅度更大,先21A可溶性糖和蔗糖含量、GBSS活性上升幅度更大;88M-1-8在W-18时可溶性糖和ABA含量增幅更大,而先21A蛋白、淀粉和蔗糖含量、SS-I和GBSS活性增幅更大。利用主成分分析及隶属函数法对玉米籽粒的各项指标进行综合评价,籽粒品质的耐涝性结果表明:W-14的88M-1-8>W-18的88M-1-8>W-14的先21A>W-18的先21A。  结论  淹水胁迫提高88M-1-8和先21A籽粒中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉和蔗糖含量、SS-I和GBSS活性。但88M-1-8和先21A对淹水胁迫的生化应答存在差异,淹水胁迫后耐涝自交系88M-1-8的SS-I和GBSS活性、淀粉和ABA含量均显著高于不耐涝自交系先21A。随着胁迫时间的增加,88M-1-8和先21A籽粒品质的耐涝性均有所降低,但88M-1-8耐涝性仍高于先21A。因此,在涝害频发区域应选择耐涝性较强的自交系。
资源与环境科学
马尾松和米槠林下外生菌根真菌对宿主的选择性研究
张小慧, 谢荣樟, 张锦燕, 满家银, 孙代珍, 邓宗杰, 魏丽花, 练春兰
摘要:
  目的  外生菌根(Ectomycorrhiza,ECM)是外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,ECMF)与植物在漫长的进化过程中相互选择所形成的互惠共生体,本研究拟探究在共生过程中ECMF对宿主的选择性。  方法  采用不同的土壤菌源(马尾松土壤Pinus massoniana soil,PmS和米槠土壤Castanopsis carlesii soil,CcS),分别对马尾松(Pinus massoniana,Pm)和鳞苞锥(Castanopsis uraiana,Cu)进行接种试验(Pm-PmS、Pm-CcS、Cu-PmS、Cu-CcS)。培育6个月后,采用ITS进行菌根鉴定,检测并计算不同土壤菌源下马尾松和鳞苞锥根中ECM出现的频率、侵染率、相对丰度、相对频率、丰富度和多样性,并测定苗木生长指标以及土壤理化性质。  结果  米槠土壤pH值、全磷含量、全碳含量、有效磷含量显著高于马尾松土壤,且接种苗木后幼苗的地上干重和根长均显著高于马尾松土壤。两种土壤中共检测到19个OTUs的ECMF,分别属于7科和10属,Cenococum geophilumRhizopogon boninensisTomentella sp.2为两种土壤共有。马尾松林下土壤鉴定到的13种ECMF中,能侵染马尾松的有8种,能侵染鳞苞锥的有6种。米槠林下土壤鉴定到的9种ECMF中,能侵染马尾松的有4种,能侵染鳞苞锥的有7种。C. geophilumSebacina sp.2均能与马尾松和鳞苞锥建立共生关系;而Hyaloscyphaceae sp.、Lactarius inconspicuousRh. boninensisRh. flavidusTomentella sp.1、Tomentella sp.3和Tomentellopsis submollis只侵染马尾松;Athelia sp.、Amanita sp.、Lactarius atrofuscusRussula minorRussula sp.、Sebacina sp.1、Thelephora sp.1、Thelephora sp.2和Tomentella sp.4只侵染鳞苞锥。马尾松土壤的ECMF丰富度指数(IV)、Shannon多样性指数()、Simpson优势度指数(D)高于米槠土壤,说明马尾松土壤相比于米槠土壤ECMF的群落组成更为丰富;但马尾松土壤接种不同宿主植物后的Sorensen相似性指数(0.14)低于米槠土壤(0.36)。部分ECMF的侵染率与寄主的生理生态指标密切相关。  结论  ECM是经过长期与树种共同进化而建立的共生关系,因此马尾松土壤中的ECMF更倾向于侵染马尾松,而米槠土壤的ECMF更倾向于侵染同为壳斗科的鳞苞锥;马尾松林下土壤的ECMF相对于米槠土壤,对寄主植物选择性的更强。虽然土壤理化性质在一定程度上影响了侵染率,但是ECMF的定殖主要受宿主植物的影响。本研究为阐明ECMF对宿主的选择性及两者共进化提供了理论参考。
双孢蘑菇发酵培养料细菌多样性分析
袁滨, 柯丽娜, 连燕萍, 赵光辉, 冯伟林, 蔡为明
, doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2022.009.018
摘要:
  目的  了解双孢蘑菇培养料发酵过程中微生物的群落动态变化趋势及其发挥的作用。  方法  以优化的复合菌渣(金针菇和杏鲍菇菌渣)作为双孢蘑菇培养料的主要成分,采用PacBio平台、高通量 16S rDNA全长测序方法,分析双孢蘑菇培养料由建堆、第一次发酵、第二次发酵过程中的7个阶段(Ag1~Ag7)的细菌群落特征。  结果  在7个阶段的发酵培养料中共获得的OUT数量分别为328、340、294、377、364、166、174个,共计715个,其中有161个 OTU 存在于发酵的7个阶段,涵盖了21 门 299 属399种的细菌。Fimicutes(厚壁菌门)、Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门),Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)在7个阶段中丰度较高。在建堆和第一次发酵过程中Ureibacillus(解脲芽孢杆菌属)为主要优势类群,在第二次发酵过程中Limnochordaceae、S0134 terrestrial group、Thermobacillus(嗜热杆菌属)、Ruminiclostridium(瘤胃梭菌属)的相对丰度更高。在种分类水平,Ureibacillus thermophilusUreibacillus terrenus是建堆和第一次发酵过程中的优势菌种,Limnochordaceae属的菌种在第二次发酵中相对丰度最高。上述研究结果表明:在第二次发酵之前细菌种类和丰度随着发酵过程不断升高,第一次发酵和第二次发酵样本间细菌群落结构差异较大,并在二次发酵后显著降低,而且这些优势菌群主要参与物质降解,从而提高了双孢蘑菇培养料质量。  结论  通过全长测序的方法能更好地在种水平对不同发酵阶段的优势菌种进行鉴定,同时还发现了很多未分类的细菌物种,为优化发酵培养料和提高双孢蘑菇产量提供了理论依据。
动物科学
尾丝蛋白在噬菌体吸附鸭疫里默氏菌中的作用研究
刘娜, 黄瑜, 陈红梅, 江南松, 刘荣昌, 傅光华, 傅秋玲, 梁齐章, 万春和, 李昂, 程龙飞
摘要:
  目的  以鸭疫里默氏菌噬菌体CRP2为对象,研究尾丝蛋白(Tail fiber protein,TFP)对噬菌体吸附功能的影响。  方法  克隆ORF70假定的TFP基因,构建重组表达载体pET28a(+)-TFP,在大肠杆菌E.Coli BL21(DE3)中诱导表达,通过Ni-NTA亲和层析纯化。酶联免疫吸附试验(ELISA)测定重组蛋白与CRP2噬菌体的宿主菌外膜蛋白(Outer membrane protein, OMP)的结合作用。竞争吸附试验测定重组蛋白对CRP2噬菌体吸附率的影响。  结果  构建了pET28a(+)-TFP重组表达质粒,在大肠杆菌中得到了可溶性表达。纯化的重组蛋白可以与宿主菌的OMP结合,也可以抑制CRP2对其宿主菌的吸附。  结论  ORF70编码的TFP是噬菌体CRP2的一种受体结合蛋白,其对应的受体是宿主菌的OMP。
Co-IP联合质谱分析筛选中华蜜蜂气味受体OR1和OR2的互作蛋白
郭丽娜, 申红英, 王珏, 于点点, 张旭凤, 郭媛
摘要:
  目的  中华蜜蜂Apis cerana cerana是我国特有的蜜蜂品种,其髙度灵敏的嗅觉系统能在复杂气味环境中识别群体内化学信号以及区分食物源散发的特异性气味分子,气味受体(Odorant receptors, ORs)在中蜂识别气味分子的行为过程中起到了重要而又关键的作用。本研究通过分析筛选OR1和OR2的互作蛋白,为深入探究OR1和OR2蛋白蜜蜂嗅觉系统中的功能提供理论依据。  方法  通过构建OR1OR2基因的真核表达载体pFastBac-OR1和pFastBac-OR2载体,转染Sf9细胞,提取细胞总蛋白,利用免疫共沉淀(Co-IP)联合质谱分析技术与筛选鉴定与OR1和OR2互作的细胞蛋白,并对这些互作蛋白进行GO功能注释、KEGG信号通路和蛋白互作网络分析。  结果  IP组和IgG组重组蛋白在细胞内得到正确表达,利用Co-IP联合质谱分析技术共筛选到273个与OR1互作的细胞蛋白和204个与OR2互作的细胞蛋白,主要为微管蛋白、热休克蛋白、核糖体蛋白等。进而对这些蛋白进行GO功能富积分析,发现这些蛋白质涉及多种生物学功能,包括RNA剪接、核糖体和能量运输有关。KEGG pathway分析结果表明互作蛋白参与调节了多条细胞内的重要通路包括核糖体、剪接体、RNA转运等与核糖体相关的通路、丙酮酸代谢、硫胺素新陈代谢、脂肪酸生物合成、淀粉和蔗糖代谢、FoxO信号通路、Hedgehog信号通路等。  结论  OR1和OR2可能通过与多种蛋白直接或间接的相互作用调控并影响其嗅觉感受。
氨基肽酶(pAPN)和唾液神经氨酸酶(NEU3)敲除对TGEV病毒侵染的影响
李兆龙, 丰志华, 张冰晨, 方舟, 梁旺旺, 陈文志
摘要:
  目的   氨基肽酶( pAPN )是猪的传染性胃肠炎病毒(TGEV)侵染的主要受体,验证pAPN和唾液酸神经氨酸酶(NEU3)双基因对猪的传染性胃肠炎病毒(TGEV)入侵机制的影响。   方法   应用CRISPR-Cas9基因编辑技术,敲除猪睾丸细胞(ST)的pAPNNEU3两个基因。经过病毒感染试验,测定敲除pAPNNEU3两个目标基因的ST细胞对病毒的侵染变化以及病毒拷贝数的变化、细胞病变改善,同时监测病毒侵染后纤连蛋白的变化。   结果   与对照组相比,敲除pAPNNEU3两个目标基因的ST细胞,明显减轻TGEV侵染引起的细胞病变,TGEV的拷贝数也出现明显下降。此外,同样滴度的TGEV侵染pAPNNEU3双基因敲除ST细胞后,诱导ST细胞的免疫应答物IFNβ的mRNA水平明显低于野生型ST细胞组。   结论   pAPNNEU3双基因的敲除,明显降低了ST细胞中的TGEV病毒拷贝数,同时也减少病毒引起的细胞病变,这个结果证实细胞中的pAPNNEU3双基因可作为将来养猪生产中抗病毒治疗及抗病品种选育的靶基因。