花生中三个LEA基因的克隆与表达分析

胚胎发生晚期丰富蛋白(LEA)是一类受发育阶段及脱水信号调节的脱水保护蛋白,在响应植物干旱、低温、高盐等逆境胁迫中具有重要功能。本研究在转录组数据分析时,发现3个LEA基因在花生干旱胁迫时大量上调表达。利用RACE技术以及生物信息学方法,发现这三个基因分别属于LEA2、LEA3以及LEA4。通过序列比对进行进化分析,结果表明其均与Arachis duranensis,A.ipaensis相关基因具有极高相似度,印证了栽培花生来源于Arachis duranensis和A.ipaensis的研究结果。通过表达分析发现,正常状态下这三个基因在花生根、茎、叶中均有表达;干旱胁迫状态下,花生根部的LEA基因大量表达,暗示其在花生抗旱机制中发挥重要作用。本研究结果可为筛选新的抗旱花生种质提供理论依据。     

花生中UDP-glucosyltransferase基因的克隆及在非生物胁迫下的表达研究

通过RACE技术从花生叶片cDNA中克隆到了UDP-glucosyltransferase基因,命名为AhUGT83A1-like （Genbank注册号为KF411463）。该基因全长为1 530bp,ORF为1 380bp,编码460个氨基酸。序列比对与进化分析结果表明,该序列有保守的UDPGT结构域,并且与其它植物的UGT蛋白同源性较高。荧光定量PCR结果表明,AhUGT83A1-like基因在高盐和低温处理的花生根和叶片中均上调表达;在干旱处理时,根中表达也受到显著上调,但叶片中表达量则有明显下降。以上结果表明AhUGT83A1-like可能参与了花生对干旱、低温和高盐的抗性调控。ABA处理结果表明,AhUGT83A1-like在花生根中对ABA响应明显,但在叶片中对ABA没有明显响应,表明该基因在花生根中对非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式发挥作用的。?     

花生DREB类转录因子基因AhDREB3的序列及非生物胁迫下表达分析

DREB类蛋白属于AP2/ERF转录因子家族的一个亚家族,在植物非生物胁迫抗性调控中具有重要功能。为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因AhDREB3,从已公布的花生基因中找到干旱应答元件结合蛋白3（AhDREB3）的编码基因全序列,做编码蛋白的进化分析。根据已知序列设计引物,通过荧光定量PCR检测了该基因在低温、高盐和干旱胁迫下及对外源ABA响应和表达。荧光定量PCR结果显示,AhDREB3基因在花生的叶片和根中对低温没有响应,对高盐（叶片和根）和干旱（根）胁迫有较大响应,说明它可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。此外,AhDREB3基因的表达在花生叶片和根中对外源ABA响应变化小,暗示了该基因在花生中可能通过不依赖于ABA的方式起作用。     

花生白藜芦醇和查尔酮合成酶基因的鉴定与表达分析

花生含有丰富的白藜芦醇，具有很好的营养价值和保健功能。白藜芦醇合酶（STS）是白藜芦醇合成途径中的关键酶。本研究运用生物信息学方法，从花生基因组数据中鉴定出了50个STS基因，17个编码查尔酮合成酶CHS基因；两者同属聚酮化合物合成酶家族。对所鉴定基因组家族成员的染色体定位、系统发育、外显子-内含子结构、基因表达模式分析，结果表明大量STS基因在根、种皮、果皮、果针中高量表达，45个STS和8个CHS基因均应答紫外胁迫。本研究结果为花生STS/CHS基因家族成员的功能鉴定提供有价值的参考信息，为花生的品质改良提供理论依据与基因资源。     

花生鞘脂Δ8去饱和酶基因(AhSLD2)的克隆与表达分析

本研究从花生中分离得到了1个AhSLD基因,命名为AhSLD2,该基因开放阅读框(ORF)为1347bp,编码448个氨基酸。AhSLD2蛋白与拟南芥AtSLD的相似性为73%,都具有b5保守结构域和3个组氨酸保守域结构,属于SLD蛋白家族。利用荧光定量PCR对AhSLD2基因在花生中的表达特性进行分析,结果显示AhSLD2主要在茎中表达,并且在种子发育初期表达量最高,AhSLD2基因对干旱和ABA胁迫最敏感,在根中的表达量分别上调了21倍和14倍,推测其可能主要参与花生对干旱胁迫的适应性调节。研究为花生抗逆品种改良提供了新的基因资源。     

花生中FAR1-5转录因子的克隆和功能分析

FARl是一类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路启动、植物光形态建成中具有重要作用。本试验对抗旱花生品种J11的FAR1-5基因进行了克隆,通过序列比对进化分析,表明其与野生花生Arachis duranensis,A.ipaensis相关基因具有较高相似度。干旱胁迫状态下,转基因植株抗旱性强于野生型植株,抗氧化酶活性增强,表明该转录因子可积极响应花生抗旱胁迫。研究结果可为花生抗旱育种提供新的基因资源。     

花生中蔗糖合成酶基因AhSuSy在花生中的组织表达及对非生物胁迫响应研究

低温、高盐和干旱胁迫严重影响植物的生长和产量。本研究以花生品种花育33号为实验材料,根据cDNA文库中已知的蔗糖合成酶基因AhSuSy全长序列设计引物,通过RT—PCR克隆到该基因。通过荧光定量PCR分析了该基因在花生各组织中的表达及在低温、高盐等非生物胁迫下的表达。结果显示,该基因为组成型表达基因,在叶片和根中表达量较高,在花中表达量最低;AhSuSy基因在花生的叶片和根中对低温均没有明显响应,但在花生根中受高盐胁迫和干旱胁迫明显诱导,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控;AhSuSy在花生根中受ABA的明显诱导,说明该基因对花生非生物胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式进行的。     

Cloning and Bioinformatical Analysis of Phospholipase Dα1 Gene and Its Promoter in the Latex of Rubber Tree (Hevea brasiliensis Muell.Arg.)

植物磷脂酶PLDα1与伤害信号转导密切相关,是伤害诱导内源茉莉酸(Jasmonic acid,JA)生物合成的关键酶之一.橡胶树胶乳PLDα1基因(HbPLDα1)表达的研究将有助于揭示橡胶树乳管细胞JA信号转导及其调控橡胶生物合成的机制.在EST序列的基础上,通过RACE和Genome Walking方法分别克隆了橡胶树胶乳的HbPLDα1基因及其启动子序列.HbPLDα1基因的cDNA全长为2 870 bp,包含长度为2427 bp的完整开放阅读框(ORF),具有典型的植物PLDα蛋白保守功能域,与同属大戟科的蓖麻和麻风树的PLDα1基因亲缘关系最近.HbPLDα1基因启动子区域长为1 559 bp,除含有TATA box和CAAT box等基本顺式作用元件外,还存在JA和脱落酸等激素响应元件以及干旱胁迫等环境信号响应元件,这表明HbPLDα1基因的表达可能受激素和环境信号的调控,在橡胶树乳管细胞对激素和环境信号的响应过程中发挥重要作用.     

橡胶树胶乳HbPLDα1基因及其启动子的克隆与生物信息学分析

植物磷脂酶PLDα1与伤害信号转导密切相关,是伤害诱导内源茉莉酸（Jasmonic acid, JA）生物合成的关键酶之一。橡胶树胶乳PLDα1基因（HbPLDα1）表达的研究将有助于揭示橡胶树乳管细胞JA信号转导及其调控橡胶生物合成的机制。在EST序列的基础上,通过RACE和Genome Walking方法分别克隆了橡胶树胶乳的HbPLDα1基因及其启动子序列。HbPLDα1基因的cDNA全长为2 870 bp,包含长度为2 427 bp的完整开放阅读框（ORF）,具有典型的植物PLDα蛋白保守功能域,与同属大戟科的蓖麻和麻风树的PLDα1基因亲缘关系最近。HbPLDα1基因启动子区域长为1 559 bp,除含有TATA box和CAAT box等基本顺式作用元件外,还存在JA和脱落酸等激素响应元件以及干旱胁迫等环境信号响应元件,这表明HbPLDα1基因的表达可能受激素和环境信号的调控,在橡胶树乳管细胞对激素和环境信号的响应过程中发挥重要作用。     

花生抗旱性研究进展

花生是我国重要的油料和经济作物。随着全球气候变暖的加剧,水资源短缺的形势更加严峻,干旱已成为影响花生生产的主要环境因子。解析花生抗旱分子调控机制,培育抗旱花生品种对减轻干旱灾害及其造成的损失具有重要的意义。本文通过综述国内外在花生抗旱性研究方面取得的主要进展,表明花生的抗旱性鉴定方法主要有聚乙二醇模拟干旱、盆栽试验和旱棚鉴定池;发芽指数、幼苗鲜/干质量、相对植株鲜质量/干质量、饱果率、百仁重、出仁率等可以作为花生抗旱性的评价指标;编码转录因子、胚胎发育晚期丰富蛋白、热激蛋白、脂肪酸延长酶、组蛋白去乙酰化酶等的基因参与调控了花生抗旱及防御反应。今后要继续加强抗旱种质资源的收集与创制、抗旱花生品种的筛选与培育及配套农艺措施的研发,同时着重围绕花生抗旱基因克隆及调控网络解析开展工作,结合常规育种技术和现代生物技术改良花生的抗旱性。     

Effect of non-aflatoxigenic strains of Aspergillus flavus on aflatoxin contamination of pre-harvest peanuts in fields in China

Aflatoxin contamination of peanuts is one of the most concerns in peanut production in China. Applying non-aflatoxigenic Aspergillus flavus strains, based on competitive exclusion, has been proved to be a promising strategy to reduce aflatoxin contamination in pre-harvest peanuts. Two non-aflatoxigenic A. flavus strains collected in China, which have been proved effectively reducing aflatoxin in the laboratory, were mixed with high aflatoxin producer to the soil in peanut growing season. The two non-aflatoxigenic strains significantly (P ​< ​0.05) reduced aflatoxin contamination in peanut kernels under both normal and drought stresses in two fields. Compared to control, the total aflatoxin (sum of aflatoxin B₁ and B₂) was reduced 26.7–99.12% in field 1, and 84.96–99.33% in field 2. The aflatoxin was reduced 84.96–99.33% under drought stress in two fields. The present study indicated the non-aflatoxigenic A. flavus strains could be potential biocontrol agents for reducing aflatoxin contamination under field condition.     

花生抗青枯病种质对黄曲霉菌产毒的抗性反应

通过人工接种和毒素测定,对抗、感青枯病的花生种质进行了黄曲霉菌产毒抗性评价.结果表明:1)抗青枯病花生种质之间存在着黄曲霉产毒抗性的显著差异,品种间毒素含量高低相差近10倍,鉴定出抗黄曲霉产毒种质6个;2)2种抗病性无相关性;3)获得具有直接生产利用价值的兼抗青枯病和抗黄曲霉产毒的花生材料1个.     

收获前花生黄曲霉综合预防控制技术

根据花生收获前黄曲霉感染因素,探讨了收获前栽培管理、病虫害防治和遗传控制等一系列措施,综合预防控制花生黄曲霉毒素污染.     

黄曲霉对花生和玉米的侵染研究

黄曲霉(Aspergillus flavus)极易侵染花生、玉米等多种农作物,并且在侵染后产生具有致癌、致畸、致突变作用的有毒代谢产物——黄曲霉毒素.黄曲霉的侵染和黄曲霉毒素污染不仅发生在作物生长环节,而且在收获、干燥、储运等过程也会发生,严重威胁农产品消费安全和人畜生命健康.因此,解析黄曲霉对粮油作物的侵染过程及侵染...     

花生抗黄曲霉大果种质的创制与鉴定

培育和种植抗黄曲霉品种是防控花生黄曲霉毒素污染最为经济有效的途径,而黄曲霉抗性与高产的矛盾一直是花生抗黄曲霉育种的障碍.本研究以抗黄曲霉花生种质J11与高产品种中花16为亲本构建的重组自交系群体(Recombined inbreed lines,RILs)为材料,进行黄曲霉侵染和产毒抗性鉴定,探讨抗性与高产(大果)性状...     

黄曲霉毒素阻控与花生超级结瘤耦合效应研究初报

花生、大豆是我国重要的油料和经济作物,因易受黄曲霉毒素污染,严重威胁食品安全,制约产业发展,因此,黄曲霉毒素防控一直是国内外研究的热点难题。本团队首次提出将黄曲霉毒素绿色阻控与促进根瘤固氮耦合的研究思路,研发了生物菌剂ARC-BBBE,本文报道生物菌剂ARC-BBBE对黄曲霉毒素及其产毒菌阻控的大田应用效果,调查其对花生生物学性状及经济性状的影响,探索ARC-BBBE对花生、大豆根系结瘤及根瘤固氮的影响,为从田间源头阻控黄曲霉毒素及促进根瘤固氮、实现减肥减药提供理论依据和科学指导。连续2年在我国花生主产省开展田间防控试验,将绿色阻控生物菌剂ARC-BBBE于花生播种期以30 kg/hm²用量与基肥一起撒施于土壤中。同时开展室内花生、大豆盆栽试验。使用涂布法调查土壤中黄曲霉毒素产毒菌丰度,使用高效液相色谱法检测花生样品中黄曲霉毒素,使用乙炔还原法测定根瘤固氮活性,采用5点取样法调查统计根瘤数、根瘤重。结果表明,应用ARC-BBBE显著降低了土壤中黄曲霉毒素产毒菌的丰度（平均降低66.5%）和花生中黄曲霉毒素的含量（平均降低83.5%）。应用ARC-BBBE后,花生根系普遍出现超级结瘤现象,实验验证表明其根瘤具有固氮活性,平均结瘤数增加10倍以上（土壤贫瘠地区50倍以上）,瘤重增加8.8倍,每克根瘤固氮酶活性提高5倍以上。饱果率、产量均明显提高,叶色浓绿。花生室内盆栽结果表明,ARC-BBBE处理组根系结瘤数是对照组的2.2倍,固氮酶活性是对照组的4倍,叶绿素含量较对照组增加21.3%。大豆室内盆栽苗期实验结果表明,ARC-BBBE同样可诱发大豆结瘤及固氮效应：播种后第26天,处理组瘤数增加13.5倍、瘤重增加19.8倍;而且处理组有固氮活性,而对照组无固氮活性;苗期处理组的根长、根重、鲜重、叶绿素等生物学指标显著提升。ARC-BBBE对花生黄曲霉毒素及其产毒菌污染阻控效果极为明显,既可从生产源头有效阻控花生黄曲霉毒素产毒菌,降低黄曲霉毒素污染风险,同时大幅增加了花生根瘤数量和固氮酶活性,具有显著的促生长、增产量、控病害、保安全作用,具有显著的经济、社会、生态效益。对未来减施农药、化肥,保护农田生态,推动花生、大豆产业高质量绿色发展具有重要意义,在花生、大豆等豆科作物生产中应用前景广阔。     

山东省花生产区土壤和荚果中黄曲霉菌及其毒素污染状况调查

为了解2018年山东省花生主产区土壤及收获后花生荚果黄曲霉菌及黄曲霉毒素的污染情况,在烟台、青岛、临沂、泰安、枣庄及菏泽等花生主要产区进行土壤、花生荚果的采样,对土壤、荚果果壳、花生籽仁的黄曲霉菌检出率进行统计并对籽仁中黄曲霉毒素的含量进行测定。结果表明：不同产区土壤中黄曲霉菌的检出率为3.33%~33.33%;花生果壳中黄曲霉菌的检出率为10.89%~27.78%;花生籽仁中黄曲霉菌的检出率为3.11%~11.56%;花生籽仁中黄曲霉毒素的浓度为5.01~26.80 μg/kg。数据分析得出：花生籽仁中黄曲霉毒素的含量与土壤中黄曲霉菌的检出率呈极强的相关性;与花生果壳和籽仁中黄曲霉菌的检出率呈中等程度相关。本研究对解析花生种植区黄曲霉菌及黄曲霉毒素污染发生原因,精准预警与防控,提高农产品质量安全有重要意义。     

临沂地区花生生长期黄曲霉毒素污染状况及控制措施

对临沂地区花生生长期黄曲霉毒素污染情况进行调查分析,结果表明：不同区域污染水平不同,同一区域不同年份污染程度也存在差异。对此提出控制污染的建议和措施,对确保花生质量安全和扩大花生出口具有重要的指导意义。     

Heritability of,and genotypic correlations between,aflatoxin traits and physiological traits for drought tolerance under end of season drought in peanut (Arachis hypogaea L.)

More rapid progress in breeding peanut for reduced aflatoxin contamination should be achievable with a better understanding of the inheritance of, aflatoxin trait and physiological traits that are associated with reduced contamination. The objectives of this study were to estimate the heritability of aflatoxin traits and genotypic (r_G) and phenotypic (r_P) correlations between drought resistance traits and aflatoxin traits in peanut. One hundred-forty peanut lines in the F_4:6 and F_4:7 generations were generated from four crosses, and tested under well-watered and terminal drought conditions. Field experiments were conducted under the dry seasons 2006/2007 and 2007/2008. Data were recorded for biomass (BIO), pod yield (PY), drought tolerance traits [harvest index (HI), drought tolerance index (DTI) of BIO and PY, specific leaf area (SLA), and SPAD chlorophyll meter reading (SCMR)], and aflatoxin traits [seed infection and aflatoxin contamination]. Heritabilities of A. flavus infection and aflatoxin contamination in this study were low to moderate. The heritabilities for seed infection and aflatoxin contamination ranged from 0.48 to 0.58 and 0.24 to 0.68, respectively. Significant correlations between aflatoxin traits and DTI (PY), DTI (BIO), HI, biomass and pod yield under terminal drought conditions were found (r_P = −0.25** to 0.32**, r_G = −0.57** to 0.53**). Strong correlations between SLA and SCMR with A. flavus infection and aflatoxin contamination were also found. Positive correlations between SLA at 80, 90, and 100 DAP and aflatoxin traits were significant (r_P = 0.13** to 0.46**, r_G = 0.26** to 0.81**). SCMR was negatively correlated with aflatoxin traits (r_P = −0.10** to −0.40**, r_G = −0.11** to −0.66**). These results indicated that physiological-based selection approaches using SLA and SCMR might be effective for improving aflatoxin resistance in peanut.