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园艺
番茄糖基转移酶基因SlUGT75C1-like的功能研究及自然变异分析
向丽君, 赖军, 郭昊, 杨君, 王守创
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230062
摘要:
为了解析番茄(Solanum lycopersicum)群体中与木犀草素葡萄糖苷含量相关的自然变异,以426份番茄为材料,进行了基于代谢组学的全基因组关联分析(metabolome Genome-Wide Association Study,mGWAS),发现番茄SlUGT75C1-like基因下游的存在一个与番茄木犀草素-7-O-葡萄糖苷含量紧密关联的突变位点。进一步在3个亚群的番茄群体中,进行全基因组核苷酸多态性计算,发现SlUGT75C1-like所处的区域在不同亚群中存在明显的差异;进一步分析代谢组和转录组数据相关性发现SlUGT75C1-like的转录水平与木犀草素-7-O-葡萄糖苷的相对含量存在极显著的正相关关系,最后,通过蛋白原核表达获得SlUGT75C1-like融合蛋白并利用体外酶活试验证明该基因催化木犀草素的糖基化反应。研究结果说明,番茄SlUGT75C1-like基因的自然变异造成了木犀草素-7-O-葡萄糖苷在番茄群体中的含量差异,mGWAS在识别新的植物代谢基因簇方面具有较大的优势和巨大潜力,在为植物精细育种提供分子基础方面具有重要的应用价值。
植物保护
海南火龙果园土壤肥力与根结线虫数量调查
李娟, 高翔, 陈思如, 武佳敏, 高伟, 张洪, 阮云泽
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230034
摘要:
为了明确海南岛火龙果园土壤肥力状况和根结线虫危害情况,采集了海南岛68家火龙果园的土壤样品共204份,分析测定了土壤氮、磷、钾、钙、镁等矿质营养元素含量及根结线虫的数量,并采用模糊综合评判法对果园土壤综合肥力状况进行评价,分析了根结线虫数量与土壤养分状况的相关性。结果表明:海南岛火龙果园土壤pH为6.4,整体呈中性或弱酸性;有机质含量为19.9 g·kg−1,碱解氮含量为63.9 mg·kg−1,速效钾含量为95.8 mg·kg−1,均处于缺乏状态,而有效磷、交换性钙含量为丰富及以上等级,交换性镁处于中量水平;土壤pH与有机质、交换性钙、镁含量呈显著正相关,表明维持中性的pH水平有利于土壤有机质的积累,对钙、镁的有效性有重要意义;土壤有机质含量与碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、镁含量呈显著正相关,说明土壤有机质的提高有助于提升土壤基础矿质养分的含量;各火龙果园根结线虫数量差异较大,其中,每100克干中土根结线虫2龄幼虫(J2)数量最多的可达736条,而较少的仅有14条;根结线虫发生轻重情况南北差异较大,整体上北部地区的火龙果园根结线虫数量低于南部地区;土壤pH、有机质、有效磷、交换性钙与根结线虫数量成正相关。调查结果显示,海南岛火龙果园土壤综合肥力指数处于较高水平。
热带作物
不同施肥模式对越南油茶饼的总多酚含量和抗氧化活性的影响
吉南焕, 侯耀辉, 王开济, 赖杭桂, 庞真真
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20220045
摘要:
为探究不同施肥模式对越南油茶饼总多酚含量和抗氧化活的影响,完善海南地区越南油茶施肥措施,促进越南油茶产业健康发展。设置常量复合肥(M1)、减量复合肥+蚯蚓土(M2)、减量复合肥+蚯蚓土+生物肥(M3),减量复合肥+中微量元素缓释肥(M4),减量复合肥+植物调节剂专用复合肥(M5)以及不施肥的对照组(CK)6组不同的施肥模式,测定不同施肥模式下越南油茶饼提取物的总多酚的含量,同时应用FRAP法、DPPH自由基清除法、羟基自由基(OH·) 清除法以及ABTS自由基清除法测得其抗氧化活性。结果表明:M1、M3、M4处理的越南油茶饼总多酚含量以及抗氧化活性均较CK高,其中,处理M4的总多酚含量以及抗氧化活性最高。此外,在施用复合肥的基础上增施中微量元素缓释肥能够进一步增强越南油茶饼的总多酚含量和抗氧化活性。因此,在实际生产中可以通过施用复合肥搭配中微量元素缓释肥提高越南油茶饼的品质。
木薯不同组织内生细菌多样性的比较分析
冯亚亭, 张逸杰, 林南方, 陈银华, 骆凯
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230077
摘要:
为研究木薯(Manihot esculenta)内生细菌多样性,挖掘木薯内生细菌资源,采用16S rDNA测序技术对‘SC8’和‘SC9’2个木薯品种的块根、茎和叶等不同组织进行了Alpha和Beta多样性分析,分析细菌群落结构组成并对比Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)数据库进行内生细菌菌群基因功能预测。结果显示,从‘SC8’木薯样品中共聚类得到19,087个细菌OTUs(operational taxonomic units)隶属于48个门、126个纲、438个科和805个属;‘SC9’聚类到20,148个细菌OTUs隶属于46个门、130个纲、390个科和863个属。两品种各组织共有内生菌属171个,占属种类的78.44%,‘SC9’特有菌群118个,‘SC8’为100个,茎(韧皮部)内生菌多样性最为丰富。2品种内生细菌的优势菌群有变形菌门、蓝细菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和酸杆菌门。木薯内生细菌功能中涉及多种萜类、酮类、氨基酸及维生素等次级代谢产物的生物合成。研究结果表明,木薯植物体样品中均含有丰富的内生细菌种类,且在茎(韧皮部)中的多样性最高;木薯含有多种活性成分,这些活性物质的代谢相关通路同样在功能预测中有所体现。
稻豆轮作对土壤理化性质及微生物群落的影响
李冉, 李精华, 林生威, 解添杰, 范平珊, 王庆, 李婷玉, 王帅
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230036
摘要:
为了研 究稻豆轮作对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,采用常规土壤理化分析和微生物分析方法,以在海南岛东方市实施的稻-稻-稻(RRR)连作和稻-豆-稻(RSR)轮作下的土壤为研究对象,比较了水稻连作和稻豆轮作下的土壤理化性质、碳组分和微生物群落结构的差异。结果显示,RSR处理的土壤有机质、全氮含量、有效磷、速效钾、水稻产量,均高于RRR处理,说明稻豆轮作显著提高了土壤全氮、速效钾含量并降低了pH值;土壤微生物分析结果表明,RSR处理的土壤细菌ACE、Chao1和Shannon指数值比RRR处理提高了40.2%、40.3%、5.7%;土壤微生物分析结果还表明,RSR处理的土壤真菌Shannon和Simpson指数比RRR处理提高了20.1%和16.5%。土壤微生物分析结果说明稻豆轮作对土壤微生物群落组成产生了显著影响。土壤细菌和真菌群落组成与土壤有机质、速效钾、pH、热水可提取碳(HWEC)、微生物生物量碳(MBC)呈极显著(P<0.01)相关。本研究结果表明,稻豆轮作显著提高了土壤微生物群落结构,促进了有机质分解、提高了磷和速效钾的有效性,从而提高了作物产量。
不同沟埋还田模式下菠萝秸秆腐解特征研究
杨书云, 蔡金文, 李受鹏, 韩彦, 金鑫, 侯广庆, 邵徐杰, 程文肖, 李长江
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230054
摘要:
探究不同沟埋还田模式对菠萝秸秆腐解特性的影响,共设置5种沟埋还田处理[①沟埋10 cm还田起垄覆膜(DRF10); ②沟埋20 cm还田起垄覆膜(DRF20); ③沟埋30 cm还田起垄覆膜(DRF30); ④沟埋30 cm还田起垄(DR30); ⑤沟埋30 cm还田平作(DC30)]来分析5种还田模式下菠萝秸秆腐解率,腐解速率,纤维素、半纤维素、木质素的释放率,土壤理化性质及酶活性。结果表明:菠萝秸秆腐解主要聚集在还田腐解前60 d,腐解率达到56%以上;在还田腐解15~30 d秸秆的腐解速率达到最高。DRF20处理在秸秆还田腐解15 d纤维素释放率和腐解率都显著高于其他处理,且在还田腐解30 d其木质素释放率和腐解率也最高。而DRF30处理腐解率,腐解速率及纤维素、半纤维素释放率都显著低于其他处理。还田腐解540 d后DRF30处理木质素释放率及腐解率都显著高于其他处理。DRF30处理土壤含水量、温度高于DR30和DC30处理。DRF30、DR30和DC30处理酶活性高于其他处理,但并不总显著。秸秆腐解率与纤维素、木质素释放率呈显著正相关,与磷酸酶呈显著负相关。综上所述,DRF20处理下菠萝秸秆前期腐解快,而DRF30处理则在菠萝秸秆中后期腐解快。
植物原生质体分离及其瞬时转化的应用
马超越, 彭世清, 郭冬, 朱家红, 王颖
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230026
摘要:
原生质体已被广泛应用于亚细胞定位、基因表达分析、蛋白-蛋白互作、基因编辑等方面。笔者总结了酶解法分离植物原生质体的影响因素,电穿孔和PEG介导的方法对原生质体瞬时转化效率的影响和瞬时转化的应用。植物的种类、不同的PEG浓度、转染时间、DNA浓度和原生质体数量都会影响PEG介导法对原生质体瞬时转化效率。电穿孔法必须在脉冲电压、脉冲长度、脉冲数、细胞数、DNA浓度都适宜的条件下才能达到最佳转化效率。本文为更多植物原生质体分离体系和瞬时转化体系的建立提供参考。
火龙果HubHLH基因家族的全基因组分析及其对冬季补光诱导开花的表达响应
李佳雪, 丁一, 王猛, 李涛, 郭攀阳, 刘成立, 韦双双, 黄家权, 李洪立, 胡文斌, 汤华
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20220108
摘要:
为了获得较完整的候选基因,探讨HubHLH基因在火龙果( Hylocereus undatus )冬季补光诱导开花过程的表达响应,对火龙果HubHLH基因家族进行全基因组分析。鉴定出153个HubHLH基因;这些基因的编码蛋白含有176~687个氨基酸,分子量大小为19.28~74.44 kDa ,等电点(pI)为4.81~9.88,均为亲水蛋白,亚细胞定位预测大多定位到细胞核。为鉴定HubHLH基因家族的同源性,本研究将153个火龙果HubHLH和120个拟南芥AtbHLH蛋白进行系统发育比较分析。系统发育比较分析结果:火龙果HubHLH基因家族成员被分为12个组,25个亚族;对HubHLH基因家族的保守motif、基因结构及在染色体的位置分布的分析结果表明,同一亚族的基因具有相似的基序组成和基因结构。对HubHLH基因家族的内部复制事件的分析结果表明,有78条片段复制被鉴定为片段重复基因,说明片段复制是HubHLH基因家族的主要扩张力量。此外,基于已测定的关于火龙果冬季补光诱导开花的4个时期转录组数据,筛选到59个HubHLH基因在冬季补光诱导成花过程中有差异表达,随后对这59个HubHLH基因进行GO功能富集,发现它们在红光或远红光的反应、对光刺激的反应、有性生殖功能、对辐射的反应等功能上均有富集,说明HubHLH基因家族可能在冬季补光诱导火龙果成花过程中起到了调控作用。
荔枝GRF基因家族的全基因组鉴定及表达分析
董晨, 郑雪文, 王弋, 全振炫, 李伟才
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230099
摘要:
为揭示荔枝(Litchi chinensis)GFR基因的功能,对荔枝生长调控因子(LcGRF)基因家族进行了全基因组鉴定和分析,并研究其在荔枝中的表达模式。基于荔枝基因组数据库,使用生物信息学软件对LcGRFs家族成员进行全基因组鉴定,分析基本理化性质、染色体定位、基因结构、进化关系、蛋白保守基序、顺式作用元件和时空表达情况进行系统分析。共获得12个GRF基因,不均匀地分布在10条染色体上,内含子2~5个。蛋白保守基序分析发现,荔枝GRF蛋白均含有保守的motif1(WRC)和motif2(QLQ),进化分析LcGRF划分为5 个亚家族,LcGRFs启动子上存在大量的光、植物激素、非生物胁迫响应以及生长发育相关的顺式作用元件。不同转录组表达模式结果显示,各个组织中呈现出多样化的表达特征,表明不同成员可能在荔枝不同生长发育过程中发挥调控作用,参与调节荔枝的生长发育。研究显示,荔枝GRF家族成员有12个,划分为5个亚家族。
利用颜色反应鉴别儿茶酚及其保护类型
孟明民, 徐鹏舒, 李如雯, 胡碧煌, 刘中强
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20220091
摘要:
为了探索一种简便的鉴别儿茶酚及其保护基类型的方法,比较了苯酚与儿茶酚在水溶液里的颜色反应及其在可见光区域的吸收谱,测试了30余种酚类物质与FeCl3在TLC硅胶板上的颜色反应,对比了4种氯化物与酚类物质在硅胶板上的显色效果,建立了酚类浓度梯度与样品点显色深浅的关系,最后研究了缩丙酮保护在稀FeCl3乙醇溶液中分解的反应动力学。结果表明:在TLC硅胶板上,络合能力弱的酚类与FeCl3不发生显色反应,儿茶酚等具有强螯合能力的酚类可以发生颜色反应,儿茶酚样品点显示的青(蓝)黑色来自于其与Fe(III)形成的一配位和二配位络合物,与三配位络合物无关。由于作为路易斯酸的FeCl3具有选择性脱保护的特性,不同类型保护基保护的儿茶酚显色现象不同:对弱酸不稳定的,在室温缓慢显色;对强酸不稳定的,室温不显色在110℃烤板5 min后显色;对强酸稳定的,2种条件下都不显色。在4种金属氯化物中,FeCl3是最佳的检测试剂,酚类检测浓度最合适的范围为10~50 mmol·L−1
钙镁叶面肥对‘妃子笑’荔枝果实糖含量及糖代谢酶活性的影响
彭俊杰, 杜婧加, 马武强, 陈甜甜, 税贤, 周开兵
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230033
摘要:
为探究叶面喷施钙镁肥解决‘妃子笑’荔枝果实成熟期“退糖”问题的原因,本研究以16年生‘妃子笑’荔枝树为试验材料,以叶面喷施0.3%CaCl2 +0.3%MgCl2混合水溶液为处理,喷清水为对照,测定果实糖含量和糖代谢酶活性。结果表明:‘妃子笑’荔枝在果实生长发育前中期果糖、葡萄糖和蔗糖迅速积累,成熟期对照果实果糖、葡萄糖含量保持稳定,蔗糖、可溶性糖含量下降,在花后69 d处理果实果糖、总糖含量显著高于对照;喷施叶面肥处理使糖代谢酶活性发生显著变化,在花后69 d处理使中性转化酶活性和蔗糖代谢酶净活性显著升高,酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶合成方向和磷酸果糖激酶活性显著降低。总之,钙镁叶面肥处理通过提高中性转化酶活性、降低蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成活性来提高蔗糖代谢酶净活性,促进蔗糖的分解,同时降低磷酸果糖激酶活性抑制糖酵解途径,从而引起果糖和可溶性糖积累,进而解决了‘妃子笑’荔枝成熟期“退糖”的问题。
盐胁迫下冰菜盐囊泡细胞的比较代谢组学分析
朱昆宇, 潘成才, 吉怡颖, 王宇, 周扬, 江行玉
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230020
摘要:
为了研究盐胁迫下冰菜(Mesembryanthemum crystallinum)盐囊泡中代谢物的变化,通过液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术对对照以及盐处理下冰菜的盐囊泡中的代谢物进行了鉴定及分析,共在冰菜盐囊泡中确定了356个已知代谢物。对差异代谢物的筛选结果表明,有37种代谢物的含量在盐处理后的盐囊泡中发生了显著变化。基于KEGG数据库对差异代谢物进行的代谢通路富集分析表明,KEGG中定义的植物激素信号传导、玉米素生物合成及嘌呤代谢等6条生化途径存在显著扰动。以上结果显示,盐处理能造成冰菜盐囊泡中的代谢物发生显著变化。
基于因子-聚类分析的火龙果园土壤养分状况评价
王庆萱, 阮云泽, 赵鹏飞
摘要:
为了解海南省火龙果产区土壤养分现状,调查测定了184个土壤样品的营养成分水平,通过单个营养指标等级评估和因子聚类方法进行全面评估。等级评价结果表明:调研区域土壤酸化现象较严重,pH < 6.5的酸性土壤占72.82%,土壤碱解氮含量普遍较低,在调研的全部地块中碱解氮含量处于缺乏状态(碱解氮<0.01 mg·kg−1);速效钾、全氮和有机碳在部分地块含量较低,分别为23.37%、23.37%和33.7%,处于低及以下等级水平;土壤速效磷含量最高,处于中等及以上等级地块的比例占100%。因子分析表明,测定的6项养分指标可提取出2个公因子,其中,因子1和因子2表征的全氮、有机碳、速效钾、碱解氮、pH是作为主要影响火龙果园土壤综合营养状况的因子。通过对土壤营养综合指数IFI(Integrated fertility index)的聚类分析了解,海南省火龙果园土壤IFI值范围为−0.904~1.405,均值为−0.171,其中仅有41.3 %的土壤处于中等及以上肥力水平。乐东、东方、三亚、陵水这四个海南火龙果主要果园地区中,东方和陵水的土壤IFI值有80.33%、50%的土壤处于低等肥力水平;三亚地区有61.9%的土壤IFI值处于中等以上肥力水平;整体来说,海南省火龙果园大部分地区(除三亚外)土壤肥力状况处于中等以下水平。
GNAT类乙酰转移酶调控水稻细菌性条斑病菌的生长和致病力
陈雨, 程雨果, 蔡静, 陶均
摘要:
为探究GNAT乙酰转移酶在稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicolaXoc)中的功能,本研究首先对GNAT家族蛋白进行了结构域分析,然后构建了GNAT编码基因的单突及多突突变体,并比较了野生型菌株和这些突变菌株间的生长速度、胞外酶活性和致病力的差异。结果发现:在营养缺乏条件下,除xoc_1598突变体和敲除全部GNAT类乙酰转移酶基因的6突突变体外,其他所有突变体的生长都弱于野生型,说明此类乙酰转移酶调控Xoc的生长。此外,所有GNAT类乙酰转移酶突变都导致Xoc致病力下降。同时还发现此类乙酰转移酶对运动性胞外蛋白酶和淀粉酶活性也有调控作用。实验结果表明,乙酰化修饰是Xoc生长和致病力的重要调节机制。
无根藤中阿朴菲类生物碱化学成分分析
黄兹宝, 陈咪咪, 张勇, 张小坡, 董琳, 张彩云
摘要:
为了寻找无根藤(Cassytha filiformis)中具有降糖活性的阿朴菲类生物碱,以无根藤为研究对象,通过酸溶碱沉法提取,乙酸乙酯萃取获取总生物碱,并通过多种色谱方法进行分离和纯化,再通过波谱学技术鉴定化合物的结构,最后采用葡萄糖氧化酶法评价所得阿朴菲类生物碱对HL-7702细胞葡萄糖消耗活性。鉴定结果发现13个阿朴菲类生物碱,分别鉴定为:无根藤米丁( 1 )、无根藤米里丁( 2 )、小唐松草宁碱( 3 )、新木姜子素( 4 )、N-metilseconeolitsine( 5 )、N-methyl-2,3,6-trimethoxymorphin-andien-7-one( 6 )、10-O-甲基汝兰碱( 7 )、无根藤定碱( 8 )、norneolitsine( 9 )、O-甲基无根藤碱( 10 )、无根藤碱( 11 )、filiformine( 12 )、降南天竹碱( 13 其中,化合物 513 首次从该植物中分离得到。细胞葡萄糖消耗活性结果显示,化合物 311 显著促进HL-7702细胞葡萄糖消耗,具有研究开发成降糖先导化合物的潜在价值。
补充投喂卤虫无节幼体对黑神仙鱼稚鱼的存活及生长的影响
李曦, 吝思琪, 李娇妮, VASQUEZHerbert Ely, 王爱民, 郑兴, 顾志峰
, doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2022.05.001
摘要:
为探讨添加生物饵料卤虫无节幼体对黑神仙鱼稚鱼的养殖效果,开展了为期26 d的养殖实验。以人工配合颗粒饲料组投喂为对照组(A),人工配合颗粒饲料补充卤虫无节幼体投喂为实验组(MA)开展生长研究。结果表明:补充投喂卤虫无节幼体可显著提高黑神仙鱼稚鱼存活率,并一定程度提高特定生长率。MA组和A组存活率分别为(95.53±3.21) %、(82.50±4.32) %;特定生长率分别为(8.50±1.47 )%·d-1、(6.92±1.06 )%·d-1。补充投喂卤虫无节幼体一定程度上可促进其质量性状、形态性状的生长,提高体长增长量、肥满度和鱼群体长均质度、体质量均质度。养殖结束后黑神仙鱼稚鱼体长、体高、腹鳍长、背鳍高和尾鳍长分别为25 、12 、22、10 和5 mm;体长增长量、肥满度分别为12 mm和3 %;鱼群体长均质度、体质量均质度分别为92%和90%。使用卤虫无节幼体配合人工配合颗粒饲料进行补充投喂对黑神仙鱼稚鱼中间培育阶段的生长具有一定积极作用,可作为优化黑神仙鱼稚鱼养殖技术及管理措施的方法之一。
《热带生物学报》征稿启事
摘要: