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期刊信息/Journal information
广东农业科学
广东农业科学

蒋宗勇

半月刊

1004-874X

gdnykx@vip.163.com

020-38319941/6/8

510640

广州市五山广东省农科院内

广东农业科学/Journal Guangdong Agricultural SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由广东省农业科学院和华南农业大学合办的农业综合性科技期刊，一贯坚持“立足本省，面向基层、普及与提高相结合、理论联系实际”的办刊方针，主要报道农牧渔业科技新成果，研究报告、实用技术和科技著述等，被评为广东省第一届“十佳期刊”和等二、第三届优秀科技期刊一等奖，同时被入选中国期刊方阵。该刊读者对象为农牧业科技工作者，大专院校师生、各级农业管理干部和农业科技推广人员等。
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    广藿香醇合酶PcPTS互作蛋白的筛选与鉴定分析

    陈立凯吴带娣
    1-15页
    查看更多>>摘要：[目的]广藿香[Pogostemon cablin(Blanco)Benth。]是临床常用的芳香化湿药，其质量指标成分广藿香醇具有良好的抗病毒、抗炎症等活性。广藿香醇合酶(Patchouli alcohol synthase，PcPTS)在广藿香醇生物合成途径中起关键作用，但其在蛋白互作层面调控广藿香醇合成的机制尚不清楚。旨在筛选PcPTS的互作蛋白，以揭示PcPTS在广藿香醇生物合成途径中的调控机制和功能。[方法]利用酵母双杂交技术和GST pull-down联合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术筛选可能与PcPTS互作的蛋白，利用MASCOT软件和BLAST分析注释互作蛋白，选取有文献报道参与其他蛋白互作、影响蛋白转运、修饰或降解、参与次生代谢调控的蛋白，利用酵母双杂交技术初步验证它们与PcPTS蛋白的互作关系并对互作蛋白进行生物信息学分析。[结果]通过PCR技术成功克隆了PcPTS的cDNA序列，开放阅读框(ORF)为 1 659 bp，编码 522 个氨基酸。构建了广藿香cDNA初级文库和酵母杂交文库，初级和次级文库容量分别为 7。6×106 CFU和 8。6×106 CFU，初级和次级文库的重组率均为 100%，且插入片段平均长度均大于 800 bp。构建的诱饵载体pGBKT7-PcPTS对酵母菌株不产生毒性，且无自激活活性。利用酵母双杂交筛选得到阳性克隆并进行测序和BLAST分析，获得 17 个候选蛋白。成功构建了GST-PcPTS表达载体，诱导表达纯化获得GST-PcPTS诱饵蛋白，利用诱饵蛋白从广藿香总蛋白中捕获互作蛋白，共鉴定出 98 个候选互作蛋白。从候选蛋白中筛选 14 个可能与PcPTS互作的蛋白，利用酵母双杂交进行点对点验证，结果发现PcC3H6、PcENO3、PcACR11 和PcHAD与PcPTS存在相互作用。生物信息分析表明，四者分别属于CCCH锌指蛋白家族、烯醇化酶蛋白、ACR亚家族和HAD-like超家族。[结论]初步筛选验证获得与PcPTS存在相互作用的 4个蛋白PcC3H6、PcENO3、PcACR11 和PcHAD，有助于揭示PcPTS在广藿香醇生物合成途径中的作用机制，也为进一步研究广藿香醇的合成调控机制奠定了坚实基础。

    药用成分生物合成调控植物代谢酵母双杂交广藿香醇合酶互作蛋白

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    基于UPLC-MS/MS技术的线纹香茶菜白花型与紫花型种质代谢物的比较分析

    邱道寿罗永坚徐友阳张慧晔...
    16-29页
    查看更多>>摘要：[目的]溪黄草是一种我国民间习用传统中草药，其基源植物有 3～4 种。现有的鉴别和考证研究认为线纹香茶菜是"溪黄草"的正品之一。广泛栽培的线纹香茶菜多为紫花型，利用代谢组学技术对获得的白花型种质与常规紫花型种质的代谢产物开展比较研究，可为正品"溪黄草"种质创制、新品种选育提供依据。[方法]采用UPLC-MS/MS技术，以广泛栽培的紫花型线纹香茶菜种质为对照，比较白花型与紫花型线纹香茶菜间的差异代谢物，并进行差异代谢物富集通路分析。[结果]从两份种质检测到的 868 种代谢物中筛选到 125 种差异代谢物，其中，有 67 种在白花型种质中显著上调、58 种表现下调。两种质的差异代谢物主要包括黄酮类、有机酸、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等，其中黄酮类化合物占比最高、为 45。6%。黄酮类、黄酮糖苷和异黄酮三类差异代谢物在白花型种质中上调数量高于紫花型种质;而黄酮醇类化合物是两种质差异代谢物最多的类别，且多数在紫花型种质中呈显著上调。进一步通路富集分析发现，125种差异代谢物共注释到47条代谢通路，其中，显著富集的有类黄酮(Flavonoid)、异黄酮(Isoflavonoid)、花青素(Anthocyanin)、黄酮(Flavone)、黄酮醇(Flavonol)、芪类化合物(Stilbenoid)、二芳基庚烷(diarylheptanoid)和姜酚(Gingerol)生物合成及嘌呤(Purine)代谢等途径。[结论]白花型线纹香茶菜种质中黄酮类、黄酮醇类化合物含量显著多于紫花型种质，将为后期线纹香茶菜种质资源的挖掘、创制和新品种选育研究提供良好材料。

    线纹香茶菜种质代谢组学UPLC-MS/MS代谢通路

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    骨碎补大棚栽培品与野生品的广靶代谢组学比较分析

    邱道寿罗永坚李长发杜长江...
    30-43页
    查看更多>>摘要：[目的]骨碎补是一种多年生传统中药材，目前药材原料多来源于野生采集，鲜见有人工栽培的报道。因过度采集，骨碎补野生资源破坏严重，导致药材资源锐减，人工种植成为必然趋势。在探索骨碎补设施大棚栽培技术的基础上，利用代谢组学技术开展大棚栽培药材与野生药材的靶向代谢组学比较研究，探讨栽培品与野生品主要代谢产物的差异，为骨碎补人工栽培技术推广提供依据。[方法]以骨碎补基源植物槲蕨为研究对象，采用UPLC-MS/MS分析技术对比分析设施大棚栽培 3 年的槲蕨根茎与其野生根茎之间的差异代谢物，并开展差异代谢物富集通路分析。[结果]从两种药材检测到的 749 种代谢物中筛选到 100 种差异代谢物，且与野生品相比，大棚栽培品中有 58 种代谢物含量上调、42 种含量下调。这些差异代谢物主要包括黄酮类化合物、有机酸、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等。在大棚栽培品中，黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物含量全部上调;而在野生品中，氨基酸及衍生物、酚酸类、溶血磷脂酰胆碱和花青素类代谢物含量上调幅度较大。通路富集分析结果显示，100 个差异代谢物共注释到 47 条代谢通路，其中显著富集的有维生素B6 代谢、芪类化合物生物合成、二芳基庚烷生物合成、姜酚的生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、半胱氨酸代谢、蛋氨酸代谢、花青素生物合成、氨酰基tRNA生物合成等途径。[结论]大棚栽培的骨碎补，其黄酮醇、黄酮碳糖苷、糖及糖类代谢物化合物含量显著高于野生品，因总黄酮被公认为主要药效成分，因此大棚栽培的骨碎补比野生品具有主效成分优势，可为骨碎补规模化设施栽培或人工栽培提供科学依据。

    骨碎补槲蕨大棚栽培野生药材代谢组学黄酮

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    白木香ARF基因家族的鉴定及结香表达分析

    范思庆谢钊启杨佳欣郭敏...
    44-55页
    查看更多>>摘要：[目的]生长素响应因子(Auxin response factor，ARF)是生长素信号转导中的重要转录因子，参与植物花果发育、器官形态形成、激素调节和应激反应等生理生化过程。旨在探究白木香[Aquilaria sinensis(Lour。)Gilg]ARF基因(AsARF)在结香过程中的生物学功能。[方法]利用生物信息学方法对AsARF进行全基因组鉴定和分析，通过转录组数据分析白木香受到机械损伤时ARF基因家族成员的表达模式。[结果]从全基因组水平鉴定了 21 个AsARF基因，生物信息学分析结果显示，21 个AsARF基因分为 5 个类群，同一类群的AsARF基因具有相似的基因结构和蛋白保守基序，而不同类群的AsARF基因在外显子和内含子的数量上存在显著差异。此外，顺式作用元件分析发现AsARF基因启动子区域含有大量与光、厌氧和赤霉素等响应元件有关的序列。基因复制和共线性分析结果表明，片段复制事件对于白木香ARF基因家族的进化和扩张起着重要作用。与水稻ARF基因相比，白木香和拟南芥的ARF基因更为密切相关。此外，转录组数据分析表明，白木香在受到机械损伤时，AsARF5、AsARF6、AsARF19、AsARF20 和AsARF21 的表达量明显下降。[结论]首次对白木香ARF基因家族进行全基因组鉴定，并对其理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件、基因复制和共线性等进行了详细分析。通过RNA-seq分析探索AsARF基因在白木香结香过程中的潜在机制，发现部分AsARF基因可能参与白木香结香的防御和生长的动态平衡过程，可为深入了解白木香结香机制提供重要理论依据。

    生长素响应因子白木香AsARF基因家族RNA-seq分析结香机制

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    基于表型和分子标记分析24份巴戟天遗传多样性

    何磊刘风民冯月燕王梓鉴...
    56-68页
    查看更多>>摘要：[目的]广东省德庆县是道地药材巴戟天的产地，该文对广东德庆不同地区的 24 份巴戟天进行了种质资源的遗传多样性分析。[方法]以德庆县各地收集来的 24 份巴戟天资源为研究对象，使用主成分分析和SRAP、CDDP两种分子标记方法对 24 份巴戟天材料进行遗传多样性分析。[结果]在表型分析中，基于主成分分析的聚类图发现，官圩镇和高良镇、凤村镇和高良镇分别聚类至 4 个类群中。此外，18 对SRAP引物组合和 16 条CDDP引物扩增后分别获得 100 条和 98 条总条带，其中SRAP多态性条带为 50 条，多态性比率达 50%，平均遗传相似系数(GS)为 0。87，遗传相似系数变化范围为 0。71～0。97;CDDP多态性条带为 80 条，条带之间多态性比率达79。0%，各种质间遗传系数范围为 0。71～0。96，平均遗传相似系数为 0。86，且当系数为 0。82 时，两种分子标记结果均表明高良镇、官圩镇和凤村镇的种质之间具有一定的相似性。[结论]结合表型和分子标记聚类结果，高良镇和官圩镇、高良镇和凤村镇的亲缘关系最近，SRAP和CDDP两种分子标记方法对巴戟天遗传多样性的结果具有一定的差异，而联合分析可以更好地反映巴戟天遗传多样性研究及其资源的系统发育关系。

    巴戟天主成分分析SRAP分子标记CDDP分子标记遗传多样性

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    穿心莲内酯生物合成与调控的研究进展

    张龙顾艳李静宇徐世强...
    69-80页
    查看更多>>摘要：穿心莲内酯是中药材穿心莲的主要活性成分，具有清热解毒、抗菌消炎、保肝利胆等功效，临床上主要用于治疗小儿肺炎和上呼吸道感染等疾病。近年来，由于环境因素长期影响、品种纯度不高以及优良品种选育工作滞后等原因，很大程度上限制了穿心莲的品质提升。在穿心莲药材质量评价中，穿心莲内酯的含量是一项非常重要的指标，通过解析穿心莲内酯生物合成的分子机制及积累规律，有助于提升穿心莲药材质量。该文综述了穿心莲内酯的生物合成途径与分子调控机制，穿心莲内酯的生物合成主要分为两大阶段，即穿心莲内酯前体的合成阶段和穿心莲内酯合成的修饰阶段，其中前体合成研究已经较为清楚，但有关穿心莲内酯合成修饰阶段的途径和关键酶的挖掘还处于空白水平，需进一步研究。通过从环境因素和栽培措施两个层面对穿心莲内酯合成积累的关键影响因子进行挖掘，有利于建立完善的高品质穿心莲种植体系。此外，对调控穿心莲内酯生物合成的研究进展进行总结和展望，可为穿心莲药材品质提升提供参考。

    穿心莲穿心莲内酯生物合成调控环境因素栽培措施

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    沉香属植物的遗传多样性及分子鉴定研究进展

    陈志晖陈京锐韦素娟蒋子肖...
    81-92页
    查看更多>>摘要：沉香是世界性名贵的传统药材及天然香料，应用历史悠久。瑞香科沉香属(Aquilaria Lam。)植物是目前生产沉香最主要的树种。随着沉香产业发展和市场需求增加，沉香属树种被过度开采，野生资源日渐枯竭，严重威胁到种质资源多样性和可持续发展。为更好地利用及保护沉香资源，该文基于沉香属植物的遗传多样性及分子鉴定相关文献资料，结合国内外市场调研，分析沉香产业发展现状;深入国内广东、海南、广西、福建等省份，海外马来西亚、越南等国家，系统调查沉香种质资源开发利用情况;对国内外沉香属植物遗传多样性和分子鉴定研究进行总结和展望，从表型性状、DNA分子标记、DNA指纹鉴定技术、核基因组水平等 4 个方面综述沉香属植物遗传多样性研究进展，从DNA指纹图谱、核质基因片段的DNA条形码、DNA条形码组合其他分子鉴定方法等 3 个方面总结沉香属植物分子鉴定研究的现状，提出沉香属植物在分子遗传学研究中存在的问题和研究趋势，以期为沉香种质资源研究提供参考。

    沉香遗传多样性基因资源分子标记DNA条形码

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    稻瘟病抗性基因Pi2、Pita的特异KASP标记开发与应用

    陈静饶刚顺刘婉卿李惠芬...
    93-101页
    查看更多>>摘要：[目的]水稻稻瘟病抗性基因Pi2 和Pita是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因，对水稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值，开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。[方法]根据高抗稻瘟病品种'黄广油占'与高感稻瘟病品种'广陆矮 4 号'在Pi2 基因的第 787 位、第 788 位密码子上的变异GCA GGA/GTG TTA，以及高抗稻瘟病国际稻种质资源Tetep与高感稻瘟病地方种质资源丽江新团黑谷在Pita基因第 6 640 位碱基上的变异G/T，基于竞争性等位基因PCR(Kompetitive Allele Specific PCR，KASP)标记技术原理，开发抗稻瘟病基因的分子标记。[结果]开发了两个抗稻瘟病基因Pi2和Pita的功能位点KASP标记(W-Pi2、W-Pita)，利用标记对广东省农业科学院水稻研究所培育的常规稻、香稻、杂交稻新品种进行检测，筛选出抗性品种 19 个，其中单个基因检测为抗病等位基因型的水稻品种有 13 个，两个基因均为抗病等位基因型的品种有 6 个，比较两个标记结果，Pi2 抗性等位基因在育成品种中的频率高于Pita抗性等位基因频率。综合所有结果，表明 2 个标记可在早期(种子或苗期)检测育种材料抗稻瘟病基因Pi2和Pita的等位基因型，无需将育种材料种植到病圃鉴定即可筛选出抗病单株。[结论]利用开发的KASP功能分子标记W-Pi2、W-Pita能够较好区分不同抗性的水稻亲本品种，可清楚区分水稻育种材料间不同的等位基因型，对育种材料进行准确筛选。

    水稻稻瘟病Pi2Pita分子标记KASP

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    杉木、桉树、马尾松人工林非共生固氮量空间变异与分布特征——以广西高峰林场为例

    高春莲汪珍川胡宝清梁清怡...
    102-114页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同生长季杉木、桉树、马尾松人工林不同生态系统组分非共生固氮量空间分布变化与含量差异。[方法]利用普通克里金插值分析、方差分析和相关性分析方法，以广西高峰林场杉木、桉树、马尾松混交林为研究对象，通过测定生长季与非生长季土壤、凋落物和冠层叶片非共生固氮量，展开空间变异与含量差异特征研究。[结果]无论生长季还是非生长季，人工林各组分非共生固氮量变化趋势不同且显著，空间相关强烈且异质性强。生长季，土壤非共生固氮量呈现东北低西南高的分布特征，凋落物、冠层叶片与之相反，呈东北高西南低的特征;非生长季，土壤和冠层叶片量空间分布大体上与生长季相似，凋落物则相反。人工林土壤非共生固氮量最高，为1。2834、0。5668 kg/hm2·y，冠层叶片最低，为0。0009、0。0028 kg/hm2·y。土壤非共生固氮量与凋落物、冠层叶片存在显著差异。生长季，土壤非共生固氮量与凋落物呈显著负相关，其他组分间相关性不显著;非生长季，各组分之间非共生固氮量不存在显著相关性。[结论]杉木、桉树、马尾松人工林不同季节各组分非共生固氮量空间分异特征显著且强烈，非共生固氮量主要存在土壤组分中。因此，在杉木、桉树、马尾松种植过程中对土壤施入一定氮肥，可促进人工林生长。

    非共生固氮量空间分布克里金插值人工林高峰林场

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    猪肠道非致病性且无耐药性大肠杆菌的分离鉴定、生长特性和基因组进化分析

    区炳明陈晓洁李清青陈锦洪...
    115-124页
    查看更多>>摘要：[目的]从猪肠道中分离出无毒力基因且无抗生素耐药性的大肠杆菌，并分析其生长性能和遗传进化规律，以期为开发猪用微生态制剂或口服疫苗奠定基础。[方法]采集广东省 2 个地区养猪场的 11 头和 15 头健康成年猪的粪便样本。首先，采用培养方法从麦康凯培养基中分离出疑似大肠杆菌的菌株，通过 16S rRNA序列分析鉴定其是否为大肠杆菌菌株;然后，采用PCR方法验证所选大肠杆菌是否含有 13 种常见的猪致病性大肠杆菌毒力基因，并以 7 类(14 种)抗生素进行药敏试验;最后，对筛选出的优质大肠杆菌菌株进行生长动力学分析，并提取其全基因组DNA，构建全基因组系统进化树。[结果]在 260 株疑似为大肠杆菌菌株中，经 16S rRNA序列分析确认后有 206 株属于大肠杆菌。其中，107 株大肠杆菌不含 13 种常见毒力基因，25 株大肠杆菌对 7 类(14 种)抗生素敏感。在这25株菌株中，有23株非致病性且无抗生素耐药性大肠杆菌(编号为2-9、3-2、3-4、5-1、6-1、6-2、6-9、6-10、8-2、8-9、10-5、B-4、B-6、B-7、B-10、D-10、E-2、E-10、J-1、J-4、K-6、L-6 和 O-9)的生长性能与大肠杆菌Nissle1917、MG1655 相似，其他 2 株大肠杆菌(编号为 6-4 和 5-2)的生长速度高于Nissle 1917 和MG1655。此外，有 10 株菌株(编号为 E-10、E-2、6-4、6-9、8-2、O-9、3-2、6-2、J-1、K-6)耐酸性能较好，可能适合长期定殖于猪胃肠道内。基于SNP核心基因组系统进化树分析，发现这25株菌株中有9株菌株(编号为 3-2、6-10、10-5、6-1、8-9、5-2、L-6、O-9、K-6)在系统进化树开端处属于同一大类群，表明它们极可能为猪原生大肠杆菌的祖先群。[结论]综合上述大肠杆菌的抗生素敏感性、生长性能和全基因组进化树和胃液环境耐受性能分析，菌株O-9 在这 4 个方面均具备优势，该菌株与大肠杆菌Nissle 1917、MG1655 的生长动力学相似甚至更优，意味着O-9 菌株可能是优质的猪肠道原生大肠杆菌，具有极大研究潜力。

    猪原生大肠杆菌毒力基因抗生素耐药性生长特性遗传进化

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