植物非生物胁迫代谢组学研究进展

代谢组学借助现代检测技术,通过对胁迫条件下植物体内各代谢产物进行定性、定量分析,从而发现植物逆境下代谢调控规律及网络,是研究植物逆境下代谢动态调控的一个平台。综述了植物代谢组学研究成果,从代谢物质类别角度综述了植物非生物胁迫下氨基酸类、糖类、胺类等物质的含量变化规律及其调控功能,并探讨了植物代谢组学现存的主要问题及今后的研究方向。     

综合代谢组学和转录组学分析揭示火龙果不同发育阶段的潜在颜色变化

火龙果的发育可分为幼果期(Y)、转色期(C)和成熟期(M).本研究综合运用代谢组学和转录组学分析方法,探讨火龙果发育过程中理化和结构变化的分子机制,特别关注调节果皮和果肉颜色变化的因素.本研究在每个对照组中发现了大量差异表达的基因和代谢物.在火龙果不同发育阶段观察到大量的生化和生理变化,鉴定出214种代谢物.KEGG分...     

基于代谢组学技术对晒青茶加工过程的代谢物分析

云南大叶种晒青茶是国家地理标志产品普洱茶的唯一原料,具有滋味浓醇回甘、香气清香浓郁带日晒味等特点。为了解云南大叶种晒青茶的品质形成机理,本研究利用广泛靶向代谢组学技术对‘云抗10号’晒青茶加工过程的“摊放叶”“杀青叶”“揉捻叶”“干燥叶”进行代谢物检测和分析。结果表明：晒青茶加工过程中,四组样品一共检测到649个代谢物,主要是黄酮类、脂类、酚酸类、氨基酸及其衍生物类、生物碱类。这些物质主要通过黄酮类生物合成、氨基酸类代谢、谷胱甘肽代谢、磷酸戊糖途径合成和降解。通过差异代谢物筛选,摊放叶和杀青叶之间共有97个差异代谢物,其中上调61个、下调36个;杀青叶和揉捻叶之间有23个差异代谢物,其中上调8个、下调15个;在揉捻叶和干燥叶之间有71个差异代谢物,其中上调31个、下调40个,主要是黄酮类（鼠李柠檬素、香叶木素、高车前素、山奈酚、圣草酚）和氨基酸及其衍生物类（还原型谷胱甘肽、L-苏氨酸、S-腺苷-L-蛋氨酸、L-天冬氨酸-O-二葡萄糖苷）。     

普洱茶茶褐素对大鼠尿液影响的代谢组学研究

本研究采用核磁共振(NMR)代谢组学法研究普洱茶茶褐素(TB,分子量50 k Da)对大鼠尿液代谢的影响。将实验大鼠分为正常对照组、正常+TB组、高脂组和高脂+TB组,以生物核磁共振技术结合正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)研究灌胃高剂量普洱茶茶褐素后大鼠尿液内源性代谢物的变化。结果表明,正常+TB组与正常对照组,高脂+TB组与高脂组的尿液代谢谱有明显差异;筛选出缬氨酸、柠檬酸、牛磺酸、丙酸盐、α-酮戊二酸、β-羟基丁酸等6种普洱茶茶褐素标志性代谢物;普洱茶茶褐素对大鼠尿液的影响可能涉及到氨基酸代谢、能量代谢、三羧酸循环、脂类代谢和氧化应激反应。     

基于UPLC-MS/MS技术的代谢组学方法研究铝胁迫下花生的根系代谢

为有效降低铝毒害,探讨铝胁迫下花生幼苗根系代谢变化,以花育23（H,铝敏感型）和粤油7号（Y,耐铝型）两个花生品种为材料,基于超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学,研究铝胁迫对花生根系的影响。结果发现,从两个花生品种的幼苗根系中检测出416种代谢产物,与对照（HC）相比,花育23（HA）共筛选出155个差异代谢物（即HC vs HA）,其中上调代谢物为27种,下调为128种;粤油7号（即YC vs YA）共筛选出109个差异代谢物,其中上调代谢物为28种,下调为81种。铝胁迫下两个花生品种幼苗根系之间（即HA与YA之间）筛选出145个差异代谢物,其中上调代谢物为76种,下调为69种。代谢物主要集中在酚酸类、黄酮、有机酸、木脂素和香豆素、氨基酸及其衍生物和核苷酸及其衍生物等。KEGG代谢通路富集分析显示,这些差异代谢物主要富集在异黄酮生物合成代谢通路上。铝胁迫下,花生幼苗根系代谢物发生的明显改变,可为花生生产有效降低铝毒害提供依据。     

不同施肥条件下的小麦籽粒代谢组学研究

为探究不同肥料对小麦籽粒代谢物的影响,通过非靶向代谢组学结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)与多元统计学的方法,对不同施肥条件下(常规施肥CK、缓控释肥一次性基施E、有机肥缓控释肥配施A、缓控释肥B、专家系统推荐施肥NE)的中信麦99籽粒代谢物进行分析。结果显示,从小麦籽粒中共检测到代谢物47种,主要为有机酸类、氨基酸类、糖类及其衍生物、酯类和其他有机物。与CK相比,B、E处理对促进小麦籽粒中有机酸类代谢物积累的效果较优,B、A处理对促进小麦籽粒中糖类代谢物积累的效果较优,B、NE处理对促进小麦籽粒中氨基酸类代谢物积累的效果较优;B、NE处理对促进小麦籽粒中总代谢物含量积累的效果最优,E处理效果次之,A处理效果最差。不同施肥处理对小麦籽粒代谢物中糖类和氨基酸类代谢物影响较大,通过富集20种差异代谢物,得到3条显著变化的代谢途径,分别为氨酰基-tRNA的生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,异喹啉生物碱的生物合成。     

代谢组学在茶树生理生化代谢研究中的应用进展

茶树是多年生常绿叶用作物,其生理代谢受外界环境因素影响显著。氨基酸、咖啡碱、茶多酚等生化成分不仅赋予茶独特的风味品质和健康特性,而且是茶树抵抗生物和非生物胁迫的重要贡献者。代谢组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性的特点,可以全面、准确、快速地对代谢物进行鉴定和量化。代谢组学技术的深入研究为茶树代谢物的进一步开发利用提供了技术平台。综述近年来代谢组学在茶树生理代谢（光合、呼吸和碳氮代谢）和主要品质生化成分代谢（类黄酮类、生物碱、氨基酸等）研究中的应用,并对今后代谢组学在茶学领域的应用作出了展望,以期为茶树种植管理、品种开发以及茶叶品质改良提供理论参考。     

基于代谢组学的云南白茶与福鼎白茶化学成分比较分析

为了探明云南白茶与福鼎白茶的化学物质差异,以9个云南白茶茶样和6个福鼎白茶茶样为研究对象,采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱（UHPLC-Q-Exactive/MS）的代谢组学方法并结合感官审评分析对其非挥发性化学成分进行系统研究。本研究共鉴定出109个化合物,包括儿茶素类、二聚儿茶素类、黄酮糖苷类（黄酮-O-糖苷和黄酮-C-糖苷）、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、有机酸类、生物碱类、脂质类等。偏最小二乘法判别分析和热图分析表明,云南白茶和福鼎白茶的化学成分存在较大差异,共得到46个具有组间显著性差异的化合物（P<0.05）,其中表型儿茶素类、二聚儿茶素类、部分黄酮糖苷类（山柰酚-3-半乳糖苷、槲皮素-3-葡萄糖苷等）、酚酸类、有机酸类、脂类等化合物在云南白茶中含量较高;非表型儿茶素类、部分黄酮糖苷类（槲皮素-3-半乳糖苷、杨梅素-3-半乳糖苷等）、氨基酸类、生物碱类化合物在福鼎白茶中含量相对较高,推测主要受茶树品种和干燥工艺的影响。本研究可为全面了解和认识两地白茶的化学物质基础和风味品质差异及其产地鉴别提供理论参考。     

基于非靶向代谢组学分析白茶室内自然萎凋过程代谢物的变化规律

以福安大白茶品种鲜叶为材料,按照室内自然萎凋工艺加工白茶,每隔3 h采集过程样,利用非靶向代谢组学技术分析了代谢物的含量变化.结果表明,在白茶室内自然萎凋过程中,茶鲜叶中的代谢物含量呈现规律性的动态变化.研究共鉴定到106种代谢物,其含量呈现5种主要变化趋势.这些变化趋势可以分为4个阶段,分别为萎凋前24 h、萎凋24...     

酸性土壤改良剂与生防制剂协同防控香蕉枯萎病的效果

将酸性土壤改良剂分别与生防制剂结合,通过温室盆栽试验研究其防控香蕉枯萎病的效果。酸性土壤改良剂分别与放线菌菌剂处理(Act A)和生物有机肥处理(BIOA)的协同防效(61.1%和58.3%)均高于单独施用酸性土壤改良剂(ASA)(49.7%)、放线菌菌剂(Act)(55.6%)和生物有机肥(BIO)的处理(52.8%)。至试验结束时,各处理土壤的p H值显著高于对照(CK)(p0.05);Act和BIO处理显著降低了香蕉根际尖孢镰刀菌数量(p0.05);Act A和BIOA处理能显著提高香蕉根际细菌和放线菌数量并降低真菌数量。各处理显著促进香蕉生长,且能提高土壤有机质、有机碳、全氮、速效钾含量和电导率。结果表明,酸性土壤改良剂和生防制剂可有效协同防控香蕉枯萎病。     

拮抗菌XB16在香蕉体内的定殖及对抗病相关酶活性的影响

XB16(Bacillus subtilis)是分离自香蕉根部组织的芽孢杆菌,该菌株对香蕉枯萎病有显著的拮抗作用。为进一步研究XB16在香蕉体内的定殖情况及对抗病相关酶活性的影响,通过浓度梯度诱导法,获得在含有300μg/mL利福平的NA培养基上稳定生长且对病原菌拮抗能力保持不变的XB16突变株。在温室条件下采用3种不同的接种方法,研究XB16在香蕉体内的定殖动态。结果表明,采用伤根淋菌液法和灌根法接种,XB16均能在香蕉体内定殖和传导,显示出该菌株在香蕉体内有较好的定殖能力。两种接种方法中,定殖菌数量在香蕉各组织中的消长动态均表现为先增长后缓慢下降;但是采用喷雾法接种XB16后在香蕉各组织中没有检测到标记菌,说明该接种方法不能使XB16在香蕉体内定殖。灌根法接种XB16后取香蕉假茎组织测定了香蕉体内抗病相关酶的活性。结果表明,拮抗菌株处理后过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)均比接种病原菌和清水对照明显提高,PPO和POD酶活最高峰分别出现在接种后第5天和第7天。两种酶在接种后的第15天仍保持较高活性,推测诱导抗性是XB16菌株的防病机制之一。     

茶树腐皮镰刀菌拮抗菌株的筛选鉴定及促生防病特性分析

腐皮镰刀菌（Fusariumsolani）是可以引起茶树茎腐和枯萎的致病真菌。为获得对茶树腐皮镰刀菌有拮抗效果的生防菌株,从河南省信阳市新县茶园收集的茶树（Camelliasinensis）健康叶片中采用梯度稀释法分离纯化得到内生细菌56株,通过平板对峙法筛选对腐皮镰刀菌抑制效果较好的菌株,并根据形态特征、生理生化特征和分子生物学技术对其进行鉴定,测定其防病促生指标并进行抑菌谱试验,通过发酵液试验和平板对扣法评估挥发性物质对腐皮镰刀菌菌丝生长的影响。结果显示,筛选得到的菌株YB-1476对腐皮镰刀菌菌丝生长抑制率达到63.31%,拮抗效果最佳,鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。该菌株有产铁载体和吲哚乙酸、分泌β-1,3-葡聚糖酶和纤维素酶及溶磷的能力。抑菌谱试验表明,菌株YB-1476对平脐蠕孢菌（Bipolarissorokinana）、禾谷镰刀菌（FusariumgraminearumPH-1）、念珠状镰刀菌（Fusarium moniliforme）、尖孢镰刀菌（Fusariumoxysporumf.sp.niveum）和茄链格孢菌（Alterna...     

槟榔生物量预测模型建立与应用

以海南本地种槟榔植株为材料,测量槟榔叶长（leaf length, LL）、叶宽（leaf width, LW）、叶片数（leaf number, LN）、花苞数（bud number, BN）、节数（node number, NN）、茎粗（stem diameter, SD）、株高（plant height, PH）、茎高（stem height, SH）和节间长度（internode length, IL）等可简单测量的特征指标,通过建立估测模型预测槟榔植株单片叶片干物质量（leaf dry weight, LDW）、茎杆干物质量（stem dry weight, SDW）及地上部分干物质量（aboveground dry weight, ADW）。结果表明：通过模型拟合和择优得到槟榔茎杆干物质量的估测模型为：SDW=0.2518 SD₀+ 0.0423 PH-23.8883,槟榔茎杆干物质积累量主要受株高（PH）、0 m茎粗（SD₀）的综合影响,决定系数R²=0.7157,样本株数为36株,另外18株进行外部验证,相关系数r=0.9165;槟榔单片叶片干物质量的估测模为：LDW=3.9726 LL+2.8402 LW-297.6869,槟榔单片叶干物质积累量主要受叶长（LL）、叶宽（LW）的综合影响,决定系数R²=0.6054,样本叶片数量为177片,另外88片进行外部验证,相关系数r=0.7528;槟榔地上部分干物质量的估测模型为：ADW=0.3283 SD₀ + 0.0415 PH -23.7333,槟榔地上部分干物质积累量主要受0 m茎粗（SD₀）、株高（PH）的综合影响,决定系数R²=0.6932,样本株数为36株,另外18株进行外部验证,相关系数r=0.9028。通过大量数据的观测分析,建立的槟榔生物量预测经验模型,可以将其作为最优生物量预测模型用于槟榔地上部分生物量的估算,具有一定应用价值。     

5种药剂对马铃薯晚疫病的防治效果分析

试脸在田间测定了克露、迭克宁、银法利、瑞凡和中药杀菌剂5种药剂对马铃薯晚疫病的防治效果。结果表明：5种药剂对马铃薯晚疫病均具有明显的防治效果和增产效果,防治效果最好的是银法利,其次为瑞凡、达克宁、克露和中药杀菌剂,增产62%-155％,晚疫病烂薯率为1．20％-8．09％。根据病害发展曲线,病害发展前期使用5种药剂。均可达到显著防治效果。病害发展后期,建议选择银法利和瑞凡药剂。注意每种药剂交替使用,避免产生抗药性。     

浓缩天然胶乳(氨保存离心或膏化)检测方法标准应用解析①

运用时间序列方法对海南省儋州市l980～2003年的天然橡胶干胶产量情况进行分析,以此建立并验证儋州市天然橡胶干胶产量预测模型,并运用该模型对2004～2010年的橡胶干胶产量进行预测。结果表明：建立的模型能基本反映儋州橡胶产量的基本规律;但是随着预测时间的推移,以及其他因素的影响,预测结果的准确性随之下降,因此必须将新数据进行重新分析,建立新模型,以确保得到最佳的预测效果。通过该预测法为橡胶生产提供科学的管理依据,为橡胶产业决策提供基本的参考依据。     

多重PCR技术检测4种大豆镰孢菌根腐病病原

镰孢菌是引起大豆根腐病的常见病原菌,传统检测病原镰孢菌的方法存在操作繁琐、时间长、成本高和效率低等缺点,建立一种快速检测方法显得尤为重要.本研究基于翻译延伸因子序列(EF-1α)建立了检测镰孢菌(Fusarium species)的多重PCR反应体系,检测了多重PCR体系灵敏度,模拟侵染样本验证多重PCR技术的可行性....     

我国甘蔗机械化成本分析及机收效益评价模型的建立

对耕整地、种植、中耕培土及收获环节的机械化生产方式与常规生产方式的成本进行比较分析。结果显示,人工支出在常规生产方式的成本构成中所占比重最大,以机械替代人、畜力节约生产成本14.19%,其中以种植机械化的节约幅度最大,收获在机械化各环节成本构成中所占比重最大,凸显其重要性。并研究建立了"公顷纯收入"的多元线性回归模型,各自变量的贡献由大到小依次为:甘蔗单产、甘蔗收购价、肥料成本、委托机收费用。     

汕优63制种中实效积温的应用及穗期预测数学模型的建立

提出了实效积温的概念，并确立了汕优６３制种生产中父母本实效积温的区间为１３～２６℃。根据扬州市红旗良种场连续３ａ的实践，以实效积温为主要依据安排播差是可靠的。还建立了实效积温为主要自变量预测父母本始穗期的数学模型。