科研产出
三株无量山森林土壤芽孢杆菌鉴定及其生物活性挖掘
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]挖掘无量山国家自然保护区潜在的高活性微生物菌株,旨在为农业绿色投入品研发提供高效的菌种资源.[方法]以番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum)为靶标筛选高拮抗活性菌株,观察对菌丝生长的影响,测定对孢子萌发的抑制作用;检测脂肽类化合物合成基因以及菌株体外产酶、解磷、解钾、固氮及产铁载体能力;结合形态学、生理生化特征和 16S rRNA、gyrA、rpoB基因进行菌株鉴定,室内盆栽试验验证防病和促生效果.[结果]分离筛选获得 153 株可培养细菌,其中,菌株SH-53、N4471 和N9456 抑菌效果分别为 92.35%、87.29%和 88.47%,能抑制病原菌菌丝生长和分生孢子萌发,且对多种病原菌表现出良好拮抗活性.3 株功能菌均具有溶锌、产淀粉酶和蛋白酶的能力,菌株SH-53 和N4471 还具有解磷、固氮、分泌纤维素酶以及产铁载体能力.3 个功能菌基因组中均含有srfA、fenA、ituA、ituC、ituD、bymC等脂肽类化合物合成基因.经鉴定菌株SH-53 为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),N4471 为卡式芽孢杆菌(B.cabrialesii),N9456 为暹罗芽孢杆菌(B.siamensis).盆栽试验结果表明,3 株功能菌防效分别为 84.66%、54.96%和 59.74%,对番茄幼苗的株高、茎粗、根长等农艺性状均具有较好促进作用.[结论]3 个菌株具有高效、广谱的抑菌活性,具有多样化的生物活性,作为高效的微生物资源具有广阔的应用前景.
关键词： 解淀粉芽孢杆菌 卡式芽孢杆菌 暹罗芽孢杆菌 鉴定 生物活性 番茄枯萎病 促生
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森林根际土壤细菌的分离、鉴定及生物活性筛选
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]从无量山国家级自然保护区森林根际土壤发掘具有多种生物活性的功能菌株,探究其开发应用潜力.[方法]采集无量山地区 25 个区域植物的根际土壤,采用选择培养基,分离鉴定磷酸盐溶解、固氮、溶锌和拮抗等活性菌株,进一步测定菌株分泌铁载体、ACC脱氨酶和吲哚乙酸等生物活性,并验证促番茄种子发芽和生长效果.[结果]分离鉴定得到解磷菌 70 株,固氮菌 27 株,解钾菌 8 株,拮抗镰刀菌的菌株 51 株.其中,YIM B08401 和YIM B08402 形态学结合生理生化特性和 16S rDNA序列测序,鉴定为白色伯克霍尔德氏菌(Burkholderia alba)和青岛假单胞菌(Pseudomonas qingdaonensis),两个菌株均具有磷酸盐溶解、固氮、溶锌和分泌铁载体的活性,最大可溶性磷含量为(455.63±59.65)mg/L和(878.95±64.78)mg/L;两株菌的促种子发芽试验结果接近,施加稀释 10 倍、102 倍和 103 倍的发酵上清液后,发芽率都维持在 82%-93%,明显高于对照组的 56%和 49%,施加菌株发酵液的处理组相较于空白对照组的长度都有显著增加.盆栽实验证明,两株菌株促生效果最明显的处理组在地上部长度、鲜重、干重、茎粗、根长、根鲜重、根干重方面的数据都显著优于对照组,YIM B08401 的上述指标相对于对照组分别显著增加了 89%、495%、268%、62%、53%、385%和 469%,YIM B08402 的上述指标相对于对照组分别显著增加了 118%、528%、477%、55%、37%、413%和 747%.此外,菌株YIM B08401 还具有拮抗病原菌和分泌ACC脱氨酶活性,YIM B08402 则还具有分泌吲哚乙酸的活性.[结论]无量山森林根际土壤蕴含具有多种生物活性的功能菌株,白色伯克霍尔德氏菌(B.alba,YIM B08401)和青岛假单胞菌(P.qingdaonensis,YIM B08402)具备开发为新型微生物肥料的应用潜力.
关键词： 无量山森林根际土壤 可培养微生物 白色伯克霍尔德氏菌 青岛假单胞菌 养分转化 拮抗活性 生物肥料
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基因调控植物花器官发育的研究进展
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：花作为被子植物的繁殖器官，是植物的重要组成部分，也是研究植物进化、分类的重要依据。花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响，不同物种或同一物种间出现不同的性状，基因作为其中的关键因子，在整个过程中发挥着重要作用，其在花发育调控中的作用一直都是大家研究的热点。花器官的花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、胚珠五轮结构分别受到AE花发育模型中A、B、C、D、E五类基因的调控，这些基因在花器官发育过程中形成了一个复杂的基因调控网络。各类基因的表达或沉默均会导致花器官的结构发生改变，但不同的物种之间又存在差异。本研究综述了MADS-box、AP2/ERF基因家族相关成员AP1、AP2、AP3、PI、AG、SEP、AGL6、SHP、STK及其他基因NAP、SPL、TGA、PAN、WOX等在花器官建成中的调控作用，从分子水平解析了基因在花器官发育中的影响，为进一步深入了解基因在各植物花器官发育调控中的作用提供参考。
关键词： 花器官 基因调控 MADS-box AP2/ERF NAP
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水稻土烟区烤烟不同种植体系对根际土壤特性及烟叶产质量的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选适合云南省植烟水稻土耕层土壤质量提升及烟叶提质增效、烤烟与多元产业有效融合的最佳种植模式。【方法】以烤烟品种云烟87号为材料，在水稻土上进行3年大田试验，设置5个处理：烤烟连作(T1,CK)、2年紫花苜蓿—1年烤烟轮作(T2)、1年紫花苜蓿—2年烤烟轮作(T3)、烤烟套作玉米(T4)、烤烟—羊肚菌轮作(T5),探讨种植模式对烟田土壤理化特性、土壤微生物数量和烟叶产量、品质的改良效应。【结果】与T1(CK)相比，烤烟轮作、套作后土壤容重降低2.47%～21.77%,土壤孔隙度、阳离子交换量、有机质、水解性氮、有效磷、速效钾含量显著增加，土壤水溶性氯无明显变化；提高土壤中大粒径团聚体含量，改善土壤结构及其稳定性。与T1(CK)相比，烤烟轮作、套作后根际土壤的真菌、细菌、放线菌数量均显著增加，增幅分别为61.82%～176.4%、13.0%～49.73%、25.38%～130.05%,微生物量碳、氮及碳氮比分别提高13.81%～60.38%、9.96%～52.40%、3.51%～5.48%。烤烟轮作、套作后烟叶的叶面积、上等烟比例、产量和产值显著增加，其中处理T2、T5产值最高，分别较T1(CK)显著提高43.28%、50.22%。与T1(CK)相比，T2、T3、T4、T5烟叶总糖、还原糖、氧化钾含量显著升高，增幅为13.96%～56.51%、7.46%～27.91%、40.76%～52.72%;烟叶总氮、烟碱含量显著降低4.13%～11.00%、3.39%～16.41%。【结论】采用“烤烟—紫花苜蓿”“烤烟—羊肚菌”轮作体系，可提升土壤肥力，改善土壤通透性、团聚体结构及土壤微生物群落丰度；对提高烟叶产量、产值，改善烟叶化学成分协调作用效果明显。
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大蜡螟性肽受体基因GmelSPR克隆及表达分析
《环境昆虫学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：交配是昆虫繁衍的重要方式，雌性交配后会显现出一系列保护后代而产生的行为，SPR则是重要的交配行为调控受体基因。本研究根据前期转录组SPR基因数据信息，利用RT-PCR扩增出大蜡螟SPR基因的完整CDS序列，命名为GmelSPR(GenBank登录号：OR347698)。生物信息学分析显示该基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸，预测分子量48.70718 kDa,理论等电点8.70,有7个跨膜螺旋区，具有典型G蛋白偶联受体蛋白特征。系统进化树比对结果显示大蜡螟GmelSPR与螟蛾科昆虫脐橙螟Amyelois transitella、印度谷螟Plodia interpunctella置信度较高。大蜡螟不同状态、不同组织中表达分析表明，未交尾雌蛾、雄蛾和已交尾雌蛾、雄蛾GmelSPR均在头部较高表达，且在未交尾雌蛾、雄蛾中表达量均高于已交尾雌蛾、雄蛾。本研究克隆了大蜡螟SPR基因，克隆结果表明GmelSPR与螟蛾科昆虫亲缘较近；表达谱分析则显示GmelSPR可能参与大蜡螟交配行为，为进一步研究大蜡螟中SPR基因功能奠定基础。
关键词： 大蜡螟 性肽受体基因 GmelSPR 基因克隆 表达谱
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温室无土栽培切花月季生长发育预测模型及其验证
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立一个可以预测温室无土栽培切花月季生长发育时期及收获期的模型，为切花月季生产过程中的环境因子调控提供理论支持。【方法】以生长周期差异明显的3个主栽切花月季品种‘洛神’‘欢乐颂’和‘粉红雪山’为试验材料，无土栽培种植于曲靖市马龙区的塑料温室大棚中，于2021—2022年收集5期的生长发育数据和同期的光照辐射及温度数据。通过分析切花月季的生长周期特征，构建基于生理辐热积（Physiological product of thermal effectiveness and PAR,PTEP）的切花月季生长发育时期预测模型，并使用独立数据对构建的生长模型进行验证。【结果】切花月季在修剪到萌芽、萌芽到现蕾以及现蕾到收获这3个生长发育阶段所需的生理辐热积分别为22.08、29.41和38.89 MJ/m~2;本研究所构建的切花月季生长发育时期预测模型基于生理辐热积，在切花月季的各个生长发育阶段，模型的模拟预测值与实测值表现出良好的一致性。1∶1线性回归标准误差（RMSE）分别为0.7、6.5和9.4 d,显示出模型预测的准确性。【结论】通过考虑光照辐射与温度的综合影响，构建的模型能够预测切花月季在不同生长发育阶段的时间点，以及切花产品的收获期。基于该模型，种植者可以更精准地调节温室内的光照与温度，从而在一定程度上调控切花月季产品的生产周期。研究结果将为温室无土栽培切花月季的生产提供科学依据，同时也将为种植者制定切实可行的生产和技术支持。
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卷叶木薯及其突变体叶片的比较转录组分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为解析卷叶木薯叶片异常发育的分子调控机制及代谢通路,以正常卷叶木薯叶片(JY)、突变株展叶叶片(ZY)和突变株卷叶叶片(BJ)为试验材料,基于转录组测序(RNA-seq)数据进行生物信息学分析。DESeq差异分析结果显示,ZY vs BJ、JY vs ZY、JY vs BJ分别有327 (255个上调, 72个下调)、1085 (337个上调, 748个下调)、689 (381个上调,308个下调)个DEGs,有19个DEGs是3个比较组共同表达的。GO功能分析显示,DEGs在刺激反应、膜的组成部分、跨膜转运蛋白活性等途径差异显著。KEGG富集分析显示, DEGs在苯丙素的生物合成、植物激素信号转导、内质网中的蛋白加工等通路较为活跃。进一步对变异展叶与同株的卷叶和其他植株正常卷叶的DEGs分析发现集中富集到苯丙素的生物合成途径、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导,这可能是展叶突变体形成的关键因子。展叶与卷叶差异基因的主要KEGG代谢通路有9条,重要差异基因有9个。对不同类型叶片显微分析发现突变后的展叶木薯上表皮细胞层数增加、海绵组织结构变得疏松、维管束细胞减少。研究结果为进一步理解木薯叶片异常发育的分子机制提供了理论指导,为木薯遗传改良、种质创新挖掘提供基因资源和改良策略。
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丽江金沙江流域烟草病毒电镜观测与宏病毒组分析
《云南农业大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确丽江金沙江流域烟草病毒病的病毒种类及其分布特点，为病害防控提供依据。【方法】采集烟区具有明显病毒病症状的烟株样品53份，采用宏病毒组测序技术分析各病毒属的丰度，并构建遗传进化树；进一步采用扫描电镜观测病毒形态；调查各病毒病在烟区的发生情况。【结果】宏病毒组测序分析结果表明：属水平上，华坪县（S1）样品中马铃薯Y病毒属（Potyvirus）、黄瓜花叶病毒属（Cucumovirus）和正番茄斑萎病毒属（Orthotospovirus）丰度分别为66.08%、20.83%和5.91%；玉龙纳西族自治县（S2）样品中正番茄斑萎病毒属丰度为97.20%；宁蒗彝族自治县（S3）样品中马铃薯Y病毒属和正番茄斑萎病毒属丰度分别为96.29%和2.20%。系统进化树结果显示：S1样品病原为烟草马铃薯Y病毒（potato virus Y,PVY）、烟草番茄斑萎病毒（tomato spotted wilt virus,TSWV）和烟草黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus,CMV）,S2样品病原为TSWV,S3样品病原为PVY和TSWV。电镜观察到样品中线状病毒粒体直径10～15 nm，长度700～900 nm；球状病毒粒体包括2种，一种为直径25～30 nm、无包膜，另一种为直径80～120 nm、表面有1层包膜。宏病毒组测序分析、系统进化树和电镜观测结果相吻合。田间调查结果表明：华坪县PVY、TSWV和CMV的发病率分别为42.34%～68.25%、12.59%～26.52%和29.27%～72.31%；玉龙县TSWV的发病率为5.66%～20.34%；宁蒗县PVY和TSWV的发病率分别为19.18%～36.27%和1.08%～4.92%。【结论】危害丽江金沙江流域烟区的烟草病毒种类主要为TSWV、PVY和CMV，其中，TSWV和PVY的检出率最高、发生最普遍。
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滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】4-香豆酰-CoA连接酶（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。探究滇水金凤4CL基因（命名为Iu4CL）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参考依据。【方法】以滇水金凤为材料，采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4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（花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4）中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1 620、1 653、1 698、1 638 bp，分别编码539、550、565、545个氨基酸；其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子，Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明，Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4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Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中，而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中，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Iu4CL1和Iu4CL3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重要作用。
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