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期刊信息/Journal information
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院
南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

李杨瑞

月刊

2095-1191

nfnyxb@163.com

0771-3243905、3244920

530007

广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。
正式出版
收录年代

    苦瓜种质资源遗传多样性分析及抗枯萎病种质筛选

    关峰万新建张景云石博...
    585-595页
    查看更多>>摘要：[目的]分析江西地方苦瓜种质农艺性状的遗传多样性,为苦瓜抗枯萎病品种选育及遗传改良提供参考.[方法]2018—2020年分别在江西不同地点开展苦瓜表型性状和枯萎病抗性鉴定,分析其遗传多样性,并对其进行聚类分析和相关分析,筛选出商品性佳且抗枯萎病种质.[结果]多年多地表型性状和病害的综合鉴定表明,55份苦瓜种质表型性状具有丰富的变异,遗传多样性指数(H')的变幅为0.091～2.122,其中第一雌花节位的H'最高,商品瓜横径和商品瓜纵径的H'次之.聚类分析将供试种质资源分成四大类群,第I类群种质早熟且综合农艺性状优异,可用于苦瓜品种早熟、高产改良;第II类群多为江西地方古老种质;第III类群瓜形美观,符合江西省消费习惯,可用作改良苦瓜商品性的亲本材料;第Ⅳ类群多为野生型苦瓜,果实较小,可用作观赏和提取功能性物质.在16个表型性状中,除瓜面光泽外,其他性状间均存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01,下同)相关,其中单瓜重与瓜横径和瓜纵径均呈极显著强相关,说明提高苦瓜产量可从改良瓜横径等性状着手.主成分分析结果表明,5个主成分因子对表型变异累积方差贡献率达77.544％.枯萎病抗性试验鉴定出高抗材料4份,抗病材料18份,中抗材料5份,感病材料10份,以及高感材料18份.[结论]江西地方苦瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,育种潜力巨大,可将单瓜重、瓜纵横径、肉厚和瓜瘤大小等性状作为产量性状进行改良,以第一雌花节位和雌花数作为早熟性状进行筛选.

    苦瓜表型性状遗传多样性枯萎病抗性聚类分析主成分分析

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    AFB1降解菌的分离鉴定、降解条件优化及降解产物毒性评估

    邓盾唐嘉虹王永飞马现永...
    596-606页
    查看更多>>摘要：[目的]从土壤样品中筛选能降解黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)的菌株,并研究其对AFB1的降解性质及抑制黄曲霉菌能力,评估其作为微生物降解AFB1制剂的潜力,为进一步开发AFB1脱毒剂提供参考依据.[方法]以香豆素为唯一碳源,筛选出1株高效的AFB1降解菌,通过16S rRNA基因测序得知菌株所属种属,并利用高效液相色谱确定菌株降解AFB1的特性,通过单因素试验优化该菌株降解AFB1的效率,共培养分析其对黄曲霉菌的抑制作用,最后利用SOS显色反应评估菌株对AFB1的脱毒效果.[结果]通过液相色谱检测,获得1株菌株GDAAS003对AFB1的降解率相对较高,其16s rRNA基因序列与链霉菌Streptomyces cerasinus SR3-134(LC128347.1)的相似性高达100％,菌株降解AFB1的活性物质主要存在于上清液中,可能为胞外酶.GDAAS003上清液降解AFB1的最佳pH为8.0的磷酸盐缓冲液,最适反应温度为30°C.经优化,菌株GDAAS003上清液对50 ng/mL AFB196 h的降解率可达90.50％,对100 ng/mL AFB196 h的降解率为75.68％.对降解产物的遗传毒性进行检测,结果表明菌株GDAAS003降解AFB1的产物未表现出毒性,同时GDAAS003能抑制玉米中黄曲霉菌合成AFB1.[结论]链霉菌GDAAS003既能以较高的降解效率降解AFB1,又能抑制黄曲霉菌的生长,其在食品和饲料行业中有较大的商业应用前景.

    黄曲霉毒素B1链霉菌生物降解SOS显色反应

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    青花菜花蕾转录组测序分析及蜡粉合成相关基因挖掘

    张振超陶美奇潘永飞戴忠良...
    607-617页
    查看更多>>摘要：[目的]对青花菜花蕾进行转录组测序分析,并挖掘与蜡粉合成相关基因,为探明青花菜花球表面蜡粉形成的分子机制提供理论参考.[方法]分别提取野生型和蜡粉缺失型青花菜花球总RNA,采用Illumina HiSeqTM 2500平台进行转录组测序,获得高质量Clean reads,采用Trinity进行序列组装后获得青花菜Unigene库,将获得的Unigene序列与Nr、Nt、KEGG、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot和GO数据库比对,获得基因功能注释信息;使用DESeq2进行差异表达分析.[结果]共获得44.68 Gb Clean data,De novo组装得到41244条Unigenes,N50长度为1847 bp.从所获得的Unigenes中筛选出8685个差异表达基因(DEGs)(上调基因5747个,下调基因2938个),共有8038个基因被注释到不同数据库,其中,5220个基因注释到Pfam数据库;2066个基因注释到COG数据库,3866个基因注释到KOG数据库;2580个差异表达基因被注释到75个转录因子家族中,注释最多的是MYB家族(235个);GO数据库中6095个差异表达基因注释到细胞组分、分子功能和生物学过程三大类的52个功能分类;KEGG数据库中,1671个差异表达基因富集到138条代谢通路,其中13个差异表达基因与脂肪酸合成有关,7个差异表达基因与蜡粉生物合成途径有关.[结论]转录因子MYB家族在调控青花菜蜡粉合成中发挥重要作用.蜡粉合成过程中相关酶基因的差异表达是调控青花菜蜡粉合成的关键,尤其是野生型和蜡粉缺失突变体中特异性表达的差异表达基因,可作为后续研究青花菜花球表面蜡粉形成分子机制的对象.

    青花菜花蕾蜡粉缺失突变体转录组基因功能注释

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    UV-C处理穿心莲转录组分析及穿心莲内酯合成相关基因挖掘

    孙铭阳徐世强李静宇顾艳...
    618-627页
    查看更多>>摘要：[目的]对紫外线C(UV-C)处理的穿心莲叶片进行转录组测序分析,挖掘穿心莲内酯合成相关基因,为深入探究穿心莲内酯合成相关基因的调控机制和生物学功能提供理论参考.[方法]选用生长60 d的穿心莲幼苗为材料,经UV-C照射2 h后,利用Illumina HiSeq二代测序平台进行转录组测序,并结合生物信息学软件和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对所得序列进行功能注释和相对表达水平验证,挖掘响应UV-C的穿心莲内酯合成相关基因.[结果]共注释到21545个穿心莲基因,有2137个基因呈显著差异表达模式,其中,1147个基因显著上调表达,990个基因显著下调表达.GO功能注释结果显示,UV-C处理造成了氧化胁迫,线粒体氧化磷酸化电子传递链的NADH脱氢酶基因上调表达.KEGG代谢通路富集结果显示,二萜类物质穿心莲内酯的前体(E,E,E)-香叶基香叶基二磷酸(GGPP)合成途径[甲羟戊酸(MVA)途径和2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径]差异表达基因显著富集.转录组测序结果和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果均显示,MVA途径的4种合成酶基因HMGS(CXN00016849)、HMGR(CXN00000058)、MVK(CXN00002900)和MVD(CXN00004398)及GGPP合成关键酶基因FPS的表达量显著上调;MEP途径中,仅DXS(CXN00013302)的表达量显著下调.蛋白互作预测结果显示,2个途径中的差异表达基因编码蛋白之间存在互作,HMGS与CYP71家族成员之间,以及FPS1与UGT71、UGT73和UGT76之间的互作网络丰富.[结论]UV-C照射调控穿心莲重要生命进程,其中,次生代谢、氧化磷酸化、光合作用等途径基因转录本的相对表达量呈UV-C特异性响应模式.合成穿心莲内酯前体GGPP的细胞质MVA途径基因显著上调表达,推测UV-C诱导穿心莲内酯合成的主要场所为细胞质.穿心莲MVA途径基因及CYP71、UGT71、UGT73和UGT76可作为穿心莲内酯合成途径研究的候选分子靶标.

    穿心莲紫外线C(UV-C)转录组分析穿心莲内酯基因挖掘可变剪切蛋白互作

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    水稻幼苗响应褐飞虱和稻瘿蚊的转录组分析

    卢柏亦蒋哲鄢柳慧钟小惠...
    628-640页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选出同时响应褐飞虱和稻瘿蚊取食的基因,揭示水稻幼苗应对2种害虫时基因表达层面的差异,为后续挖掘广谱抗虫基因和解析水稻抗虫机制打下理论基础.[方法]以水稻品种9311为供试植物,分别对15日龄的水稻幼苗进行褐飞虱和稻瘿蚊接虫处理,观测幼苗表型,并通过转录组测序技术分别对褐飞虱接入后24 h和稻瘿蚊接入后7 d的水稻幼苗进行转录组测序.以水稻日本晴基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数(|log2 FC|>1且P<0.05)筛选差异表达基因.结合基因差异表达分析和功能富集分析,研究水稻响应2种害虫的机制异同点.[结果]鉴定出响应褐飞虱取食的差异表达基因3963个,响应稻瘿蚊取食的差异表达基因1206个,有251个差异表达基因同时响应2种害虫,其中108个具有相同表达模式,143个具有相反表达模式.GO功能注释分析表明,褐飞虱取食显著影响植物体内细胞壁合成和缺水响应,而稻瘿蚊取食则对植物光合作用的影响更显著,具有相同表达模式的差异表达基因主要富集在光合作用、水杨酸合成、茉莉酸信号转导和伤害响应等生物学功能,而具有相反表达模式的差异表达基因仅富集在乙醛酸循环.KEGG信号通路富集分析表明,褐飞虱和稻瘿蚊取食均显著影响植物体内次生代谢物的合成,相同表达模式的差异表达基因富集到MAPK信号通路、植物激素信号转导通路及光合作用等6个通路,而相反表达模式的差异表达基因没有富集的通路.[结论]水稻应对褐飞虱和稻瘿蚊的基因表达调控存在相同点和不同之处,共响应2种害虫的调控通路可能在水稻抗虫过程中发挥重要作用.

    水稻褐飞虱稻瘿蚊转录组

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    1-MCP和SO2保鲜剂处理阳光玫瑰葡萄的转录组学分析

    成果谢林君周思泓李玮...
    641-653页
    查看更多>>摘要：[目的]分析2种保鲜剂处理阳光玫瑰葡萄贮藏阶段基因差异表达情况,为从分子生物学角度研究保鲜剂处理对葡萄果实贮藏品质影响的调控机制提供理论参考.[方法]以阳光玫瑰葡萄为试材,采用1-甲基环丙烯(1-MCP)和二氧化硫(SO2)保鲜剂分别对果实进行冰温贮藏(-1～1℃),并以不使用保鲜剂的果实为对照,对贮藏1、5、9、13和17周的2种保鲜剂处理及对照的果实分别取样开展转录组学分析,通过实时荧光定量PCR结果证实转录组测序结果的可靠性.[结果]从对照和2种保鲜剂处理的转录组测序结果中共获得371.64 Gb的原始数据,各样品Clean data均达6.03 Gb,GC含量为46.28％～47.53％,Q30≥93.50％,与葡萄参考基因组的匹配率为75.75％～90.23％.1-MCP处理与对照的差异表达基因数在贮藏后13周达最高值,而SO2处理与对照及SO2处理与1-MCP处理的差异表达基因数在贮藏后5周达最高值.贮藏1周和13周时,1-MCP处理与对照之间差异表达基因最多,分别为965和2881个;贮藏5周和9周时,SO2处理与对照之间差异表达基因最多,分别为3698和1628个;贮藏17周时,处理和对照两两比较获得的差异表达基因相差不大.贮藏1～5周果实内部发生细胞组分、分子功能和生物过程等方面的变化较贮藏中后期更为剧烈,且在MYB、AP2/ERF-ERF、NAC、GARP-G2-like、HB-HD-ZIP和WRKY转录因子的调控下,单萜合成相关结构基因表达量在贮藏5周后迅速降低.基于实时荧光定量PCR的所有样本中苯丙烷—类黄酮、类胡萝卜素和单萜合成代谢路径相关基因表达水平检测结果与转录组测序分析结果基本一致.[结论]1-MCP与SO2保鲜剂对阳光玫瑰葡萄贮藏产生不同影响,前者在贮藏过程中抑制果实成熟和衰老作用释放较后者更为平缓,且通过阻断乙烯与受体结合并抑制ETR、EIN3和ERF1/2这3个乙烯信号通路关键基因表达发挥延缓衰老作用.转录因子MYB、AP2/ERF-ERF、NAC、GARP-G2-like、HB-HD-ZIP和WRKY与单萜合成基因相关性较强,且6类转录因子之间存在较强相关性,其可能通过互作调控果实单萜合成或其他成熟衰老过程.

    阳光玫瑰葡萄保鲜处理转录组差异表达基因

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    长日照条件下2个热带玉米自交系的转录组差异分析

    高媛王小利涂亮刘鹏飞...
    654-664页
    查看更多>>摘要：[目的]深度挖掘不同光敏类型自交系间的差异表达基因,为揭示热带玉米种质光周期敏感性变异机理提供理论依据,同时为采用分子辅助方法改良热带玉米种质提供新途径.[方法]以热带光钝感自交系QR273和光敏感自交系T32为试验材料,通过人工控制长日照条件(16 h光/8 h暗)对试验材料进行处理,于四叶期采集幼嫩叶片提取总RNA,利用RNA-Seq技术对不同光敏类型自交系材料进行转录组测序,同时结合生物信息学分析,筛选出不同光敏类型自交系间的差异表达基因.[结果]在长日照条件下,从玉米自交系T32和QR273间共鉴定出6977个差异表达基因,其中T32较QR273的上调表达基因有3291个、下调表达基因有3686个.GO功能注释分析结果显示,有24个应答光刺激和应答辐射的基因在T32和QR273中表现出显著差异;此外,有17个同时与应答光刺激、应答辐射、胚后期发育、光周期、生殖结构发育、生殖系统发育、生殖发育过程、光周期/开花和分生组织营养生长向生殖生长转变相关的差异表达基因.KEGG信号通路富集分析发现有15个昼夜节律通路相关基因在T32和QR273中表现出显著差异,其中,Zm00001e030377和Zm00001e023792基因在T32中的表达量高于QR273,而Zm00001e016746和Zm00001e011193基因在T32中的表达量低于QR273.[结论]长日照条件下光敏型与光钝型热带玉米自交系间的转录组差异分析共鉴定出6977个显著差异表达基因,包括24个参与应答光刺激和应答辐射的差异表达基因有,17个同时与应答光刺激、应答辐射、胚后期发育、光周期及分生组织营养生长向生殖生长转变相关的差异表达基因,以及15个与昼夜节律通路相关的差异表达基因.这些基因通过差异性参与昼夜节律通路中的成花诱导,导致成花启动途径不完全相同,可能是热带种质光周期敏感性变异的关键遗传基因.

    热带玉米自交系光周期差异表达基因长日照条件转录组测序

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    高温胁迫下萝卜苗期的转录组分析

    周娜郑阳陆景伟胡燕...
    665-675页
    查看更多>>摘要：[目的]对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析,筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因,为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考.[方法]以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象,对其进行高温(40℃)胁迫处理0(常温,对照)和24 h,提取各时间点样品总RNA进行转录组测序,以|log2 Fold Change|≥1,P<0.05且TPM≥10为标准,筛选出差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析.[结果]随着高温胁迫时间的增加,Wr129和1116T幼苗茎叶逐渐发生萎蔫,胁迫24 h后Wr129叶片萎蔫下垂且干枯变黄,而1116T叶片轻度萎蔫下垂,仍保持绿色.12个文库共获得81.45 Gb Clean data,平均有62.30％的reads比对到萝卜参考基因组的一个位置.从2个不同耐热性品种中共鉴定到2701个差异表达基因.GO功能注释结果显示,2629个差异表达基因在GO数据库中得到注释,其中,有559个差异表达基因被注释为细胞组分类别中的叶绿体被膜、叶绿体基质和叶绿体类囊体3个条目,470个差异表达基因被注释为与胁迫响应相关的生物学过程.KEGG代谢通路富集结果显示,1166个差异表达基因富集到124条代谢通路,其中,有74个差异表达基因富集到光合作用和光合作用-天线蛋白代谢通路,23个基因富集到卟啉和叶绿素代谢通路,大部分基因在高温胁迫下被诱导;35个差异表达基因富集到谷胱甘肽代谢途径,其中14个谷胱甘肽-S-转移酶基因(GSTs)在高温胁迫下上调表达.高温胁迫24 h,Wr129和1116T幼苗叶片PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)和总叶绿素含量均下降,但1116T的下降幅度较小.[结论]Wr129和1116T的耐热性存在明显差异,其原因是1116T植株可通过调控光合作用和抗氧化系统相关基因的表达,减缓Fv/Fm和叶绿素含量下降速率,从而提高植株对高温胁迫的耐受能力.

    萝卜高温胁迫转录组耐热性光合作用谷胱甘肽代谢

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    柴胡转录组SSR的分布及序列特征分析

    刘迪欧阳艳飞徐鹏甄军波...
    676-683页
    查看更多>>摘要：[目的]分析柴胡转录组中SSR的分布及序列特征,为开发多态性良好的、功能基因相关的SSR标记提供理论依据.[方法]以不同温度处理的柴胡种子为材料,经高通量转录组测序后,使用Trinity对测序结果进行de novo组装,并利用MISA对组装得到的Unigenes进行SSR位点搜索,最后统计分析SSR的分布及序列特征.[结果]从转录组数据组装获得244194条Unigenes,其N50值为1036 bp,平均长度791 bp,总长度193138105 bp.从Unigenes序列中共检测到50303个SSR位点,去除20405个复合型SSR位点,以29898个单一型SSR位点为后续分析对象.转录组SSR的出现频率为12.24％,平均分布距离6.46 kb,主要重复基元类型为二核苷酸,共17105个,占SSR总数的57.21％,其次为三核苷酸和单核苷酸,分别占SSR总数的20.75％和20.46％,四核苷酸～六核苷酸重复基元数量均较少.转录组SSR中,共有97种重复基元,其中二核苷酸和三核苷酸重复基元分别以AT/AT和ATC/GAT为主,分别占SSR总数的33.33％和3.98％;重复次数5～10次的SSR位点数量最多,共27942个,占SSR总数的93.46％.转录组SSR序列长度存在明显差异(12～76 bp),平均长度15.28 bp.[结论]柴胡转录组的SSR位点出现频率较高,类型较丰富,具有开发出高多态性SSR分子标记的潜力,将其用于柴胡的遗传多样性分析、种质资源评价及分子标记辅助育种等研究.

    柴胡转录组SSR分布序列特征

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    不同桑树品种响应干旱胁迫的比较转录组学分析

    曾睿任迎虹祁伟亮黄仁维...
    684-692页
    查看更多>>摘要：[目的]发掘响应干旱胁迫的关键抗旱基因,从转录水平上揭示桑树的抗旱分子机制,为后续开展桑树分子抗旱性育种工作提供科学依据.[方法]以干旱敏感性品种德果1号和耐旱性品种湖桑32号为研究对象,通过盆栽种植方式开展干旱胁迫及复水处理试验,采集24个桑叶样本提取总RNA后构建cDNA文库,在Illumina HiSeqTM 4000测序平台上进行高通量测序,并结合生物信息学对相关基因进行注释分析.[结果]经转录组测序,各样本的Clean reads范围为45723096～67280168条,有效碱基数(Clean bases)集中在6.86～10.09 Gb,GC含量在44.84％～46.48％(平均为45.61％),Q30在90.36％～93.07％.差异表达基因(DEGs)筛选结果显示,6个差异分组(A2 vs A1,B2 vs B1,A3 vs A1,B3 vs B1,A4 vs A1,B4 vs B1)分别筛选出3510、3399、5677、5507、5124和2734个差异表达基因;经干旱胁迫处理后,桑叶功能组基因中呈下调表达的差异表达基因明显多于呈上调表达的差异表达基因,说明桑树在生长过程中存在不同的功能基因以控制桑叶生长发育.不同抗旱性桑叶转录组测序数据中以涉及生物学过程的差异表达基因最多,且主要集中在小分子代谢过程(Small molecule metabolic process)、跨膜运输(Transmembrane transport)及碳水化合物代谢过程(Carbohydrate metabolic process)等方面;与分子功能相关的差异表达基因次之,主要涉及转移酶活性(Transferase activity)和水解酶(Hydrolase activity)等.干旱胁迫下不同抗旱性桑叶差异表达基因主要富集到59条KEGG信号通路上,可划分为代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程和生物系统五大信号通路;其中,抗旱性桑树品种通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、增强光合作用及脂质代谢来更好地适应干旱胁迫.综合GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,得到以下可能与干旱相关的基因:LOC21410404、LOC21404884、LOC21409623、LOC21401352、LOC21398977、LOC21388561、LOC21401447、LOC21398764、LOC21385254、LOC21384661、LOC-21410404及LOC21408971.[结论]不同桑树品种的耐旱性存在显著差异,其中抗旱性桑树品种是通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、脂质代谢及光合作用共同应对干旱胁迫.

    桑树干旱胁迫抗旱性转录组差异表达基因

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