华中农业大学学报杂志

华中农业大学学报杂志2019年第4期

• 胭脂萝卜RsUFGTs的克隆与表达分析

  杜丽娜

  为确定参与胭脂萝卜花青苷生物合成的类黄酮糖基转移酶基因（RsUFGTs），从萝卜基因组中筛选出3个候选的RsUFGTs基因，以胭脂萝卜为材料，克隆了3个RsUFGTs的开放阅读框（ORF）并进行序列及表达分析。结果表明：RsUFGT1和RsUFGT2的ORF长度分别为1 383和1 374 bp，分别编码460和457个氨基酸，而RsUFGT3提前终止；氨基酸序列比对和系统进化树分析表明RsUFGT1和RsUFGT2均含有PSPG保守特征结构域，且属于Cluster Ⅰ亚族成员；利用实时荧光定量PCR分析它们在不同着色萝卜品种中的表达发现，RsUFGT1 在‘红心1号’胭脂萝卜皮和肉组织中表达量较高，在‘满堂红’萝卜皮和‘春不老’的萝卜皮与肉中均不表达，其表达量与花青苷含量呈正相关，而RsUFGT2的表达则无明显规律。因此，RsUFGT1可能是胭脂萝卜花青苷生物合成的重要结构基因之一。

• 梅花PmERF4基因的克隆及其表达分析

  彭婷

  为阐明梅花（Prunus mume）ERF基因的功能，采用RTPCR技术从梅花品种‘雪梅’中克隆获得1个PmERF4基因。生物信息学分析表明该基因cDNA全长序列为842 bp，完整开放阅读框（ORF）为690 bp，编码229个氨基酸。氨基酸序列比对发现，PmERF4蛋白包含1个AP2/ERF保守结构域。系统进化分析结果显示，梅花PmERF4蛋白与李亚科李属植物的ERF蛋白高度同源。利用荧光定量PCR（qRTPCR）检测PmERF4基因在非生物胁迫和激素处理下的表达，结果表明：PmERF4基因受低温、氧化胁迫的诱导，但响应程度不同，它能够持续且强烈地响应低温胁迫，对甘露醇、MeJA、SA处理不敏感，而高盐和ABA则抑制其表达；PmERF4基因可能在梅花低温胁迫应答中发挥重要作用。

• 香鳞毛蕨DfMYC2基因的克隆及表达分析

  赵宗宝

  基于香鳞毛蕨转录组数据克隆香鳞毛蕨MYC类转录因子MYC2的基因序列，获得其全长，并命名为DfMYC2，NCBI基因登录号为MK193871，对其蛋白序列进行生物信息学分析、不同部位荧光定量分析及0.4 mmol/L茉莉酸甲酯（MeJA）处理下的表达分析。结果显示：DfMYC2基因全长为3 130 bp，开放阅读框 (ORF) 的长度为2 496 bp，编码831个氨基酸，相对分子质量为261 041.86;用0.4 mmol/L MeJA溶液喷洒香鳞毛蕨植株叶片，在处理后0、2、4、6、8、12、24、36 h时取样，实时荧光定量PCR检测结果显示，DfMYC2在处理后4 h时表达量最高。

• 希金斯刺盘孢T-DNA插入突变体表型筛选及其特性分析

  周鹏

  以希金斯刺盘孢菌株Ch-1为供试野生型菌株，通过农杆菌介导转化方法获得含2 000个转化子的T-DNA插入突变体库，筛选菌落生长异常或致病缺陷突变体，分析致病缺陷突变体的T-DNA 插入拷贝数和位点。结果显示，筛选到14株菌落异常突变体，包括2株生长缓慢突变体Ch-1-E393和Ch-1-C135、12株菌落形态异常突变体（包括色素异常、菌落扇变或菌丝坍塌现象），另外筛选到1株致病缺陷突变体Ch-1-G090。致病性测定结果表明，致病缺陷突变体Ch-1-G090接种拟南芥后，叶片发病明显减弱，且未产生水渍状病斑。显微观察发现该突变体分生孢子在叶片上仅能产生少量初生菌丝，不能正常形成次生菌丝。Southern 杂交显示，致病缺陷突变体Ch-1-G090为T-DNA双拷贝插入；通过Inverse-PCR法获得插入T-DNA的侧翼序列，明确该突变体T-DNA插入位点分别为假定蛋白（Ch063_10682）和RNA加工蛋白FCF1（CH063_10671）编码区。

• 萝卜蚜有翅型和无翅型转录组差异分析

  张秋圆

  采用Illumina测序平台获得了萝卜蚜转录组数据，有翅蚜和无翅蚜混合样本共得到107 992 806条Cleaning Reads，组装得到69 588条Unigene序列，平均长度为716 bp。有翅蚜测序结果共得到44 620 184条Cleaning Reads；无翅萝卜蚜测序结果共得到47 113 716条Cleaning Reads。2组样品差异表达基因的分析表明共有显著性差异表达基因104个，其中表达上调基因有74个，表达下调基因有30个。对差异表达基因进行GO注释及KEGG富集分析显示，Hippo信号通路、甲状腺激素信号通路和催产素信号通路与翅型分化及与之紧密联系的生殖率差异相关性较强。

• 柑橘采后病原菌意大利青霉creA基因的克隆及表达分析

  王萌

  为初步分析柑橘采后病原菌意大利青霉（Penicillium italicum）碳代谢调控因子CreA的功能，克隆到意大利青霉的creA基因。PicreA基因全长1 236 bp，无内含子，PiCreA蛋白由411个氨基酸组成，含有2个转录因子典型的锌指结构域。系统进化分析表明，PiCreA蛋白与扩展青霉（Penicillium expansum）亲缘性最高。采用荧光定量PCR方法，观察到PicreA基因面对不同碳源诱导具有不同的表达响应。对于单糖一般在短时间内诱导得到较高表达，随着时间延长，抑制碳源葡萄糖诱导PicreA呈现先下降再上升的趋势，推测发生了PicreA的自我抑制；而在去抑制碳源木糖环境中，PicreA的表达量略有下降并逐渐保持相当高的水平。对于非糖类的去抑制碳源乙醇，PicreA基本维持稳定的较高表达状态。PicreA基因在整个意大利青霉侵染柑橘过程中稳定表达。

• 基于BP神经网络的重点行业企业周边土壤重金属污染预测及评价

  范俊楠

  对湖北省重点区域行业企业周边土壤理化指标和重金属含量进行监测；利用监测数据建立含有13输入、1个隐含层和6输出的3层BP神经网络模型，预测监测区域Mn、Co、V、Ag、Tl、Sb含量，综合重金属监测结果和预测结果，采用内梅罗指数对研究区域进行污染评价。结果表明，研究区域重金属存在不同程度超标情况，最大超标倍数范围为1.8～156.1倍；Mn、Co、V、Ag、Tl、Sb等6项重金属预测结果与实际测试结果相对误差范围在0.3%～19.9%，Mn、V、Ag、Tl、Sb在置信度为99%时均呈显著性相关（P＜0.01，n=11），Co在置信度为95%时呈显著性相关（P＜0.05，n=11），构建的BP神经网络预测模型具有良好的精准度；基于BP神经网络模型预测结果的内梅罗污染指数未超过警戒限的比例为77.3%，达轻度污染比例17.4%，达中度、重度污染比例均为4.0%。

• 短密木霉降解咪唑乙烟酸候选基因的筛选

  刘晴

  为探明短密木霉（Trichoderma brevicompactum）降解咪唑乙烟酸的分子机制,通过转录组学和蛋白质组学数据整合分析筛选降解咪唑乙烟酸的候选基因。结果显示：以500 mg/kg咪唑乙烟酸驯化后的短密木霉为材料，分别在基础培养基和以咪唑乙烟酸为单一碳源的培养基中培养至降解效率最高的第7天，在转录组学中差异表达的基因 1 329个，其中上调703个，下调626个。用ITRAQ进行蛋白质组学分析，共鉴定到21 883条肽段和4 003个蛋白质。关联分析中，鉴定出24个在转录组和蛋白质组中均差异表达的基因，其中14个基因上调，10个基因下调。定量蛋白质和基因的表达关联系数为-0.047 2，显著差异蛋白质和显著差异基因表达关联系数为-0.142 0，蛋白质和表达变化趋势相同的基因关联系数为-0.741 3，蛋白质和表达变化趋势相反的基因关联系数为-0.7916。关联分析鉴定的24个基因中，有2个基因具有功能注释，分别为TBU3981A（NCBInr：绿色木霉Gv298糖苷水解酶16家族部分mRNA）和TBU1425A（NCBInr：HEX1），可作为降解咪唑乙烟酸的候选基因。

• 亮氨酸对秋繁时黄颡鱼精子活力的影响

  苏子豪

  在黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco)精卵质量较差的秋繁早期，挑选体质量接近100 g的雄性黄颡鱼并分为3组，分别注射生理盐水（对照组）、100 μmol/L亮氨酸（亮氨酸适量处理组）和1 000 μmol/L亮氨酸（亮氨酸高浓度处理组），剂量均为200 μL，研究亮氨酸对秋繁时黄颡鱼精子活力的影响。通过计算机辅助精子分析（CASA）系统检测精子活力，发现亮氨酸适量处理组的精子活力衰退速度减小，精子运动时间提高。将3组黄颡鱼精子用于人工繁殖，发现亮氨酸适量处理组受精率为34.9%±4.7%，相比对照组的15.9%±2.2%有显著性提高；亮氨酸高浓度处理组精子的受精率为16.4%±3.4%，与对照组相比无明显变化（P＜0.05）。结果表明适量的亮氨酸能提高黄颡鱼精子活力，但过量的亮氨酸并不能提高精子的繁殖能力。在黄颡鱼秋繁生产上可以适度添加亮氨酸以提高受精率。

• 甘肃省3种裂腹鱼遗传多样性与地理种群分化

  娄晋铭

  于甘肃省境内长江水系、黄河水系和内陆河水系共8个采样点，采集3种裂腹鱼亚科鱼类——黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)、祁连裸鲤(Gymnocypris chilianensis)和嘉陵裸裂尻鱼(Schizopygopsis kialingensis)样本294尾，以线粒体Cyt b基因为分子标记，对3种裂腹鱼的系统发育关系进行分析，并对其不同地理种群的遗传多样性现状与遗传分化情况进行研究。基于NJ和BI法构建的单倍型分子系统发育树结果发现,黄河裸裂尻鱼构成单系,且具有较高支持率；而嘉陵裸裂尻鱼位于祁连裸鲤的分支内部。遗传多样性分析结果显示，70尾黄河裸裂尻鱼的 Cyt b基因共检测出23个单倍型，单倍型多样性及核苷酸多样性分别为0.917和0.003 10；132尾祁连裸鲤的Cyt b基因共检测出28个单倍型，单倍型多样性及核苷酸多样性分别为0.819和0.009 82；92尾嘉陵裸裂尻鱼的 Cyt b基因共检测出13个单倍型，单倍型多样性及核苷酸多样性分别为0.706和0.002 33。种群遗传分化研究结果表明，这3种裂腹鱼同一物种的不同地理种群间均存在显著的遗传分化，该结果揭示了地理隔离对3种裂腹鱼有显著的阻隔影响，对整体的分化适应有重要作用，因此在资源保护管理中应当作为不同的单元分别加以对待。

• 小鼠STEAP4对HepG2细胞自噬的调控机制

  朱琳

  为研究机体内稳态调节机制，经筛选高脂小鼠转录组数据得到特异上调的Steap4基因，对其进行不同物种间基因多态性比较，并在HepG2细胞中异源超表达该基因24 h后检测自噬相关基因在转录和翻译水平的变化。结果显示，STEAP4基因在不同物种间较保守，其基因多态性主要在翻译水平产生变化，小鼠Steap4基因与人源STEAP4基因相似性最高。荧光定量PCR的结果表明mSTEAP4对HepG2自噬关键基因无显著性影响，但Western blot结果显示mSTEAP4能够下调自噬相关蛋白的表达量，即mSTEAP4从蛋白水平抑制HepG2细胞自噬水平。STEAP4在细胞处于内稳态时会抑制自噬，降低细胞中的物质能量代谢，使细胞处于静息状态。

• 柚皮苷纳米乳化体系的制备及其稳定性研究

  程喆

  为了构建安全高效的柚皮苷营养递送系统，以乳清分离蛋白（WPI）为乳化剂，系统地研究了柚皮苷单层纳米乳液（NA/WPΙe）及加入ι卡拉胶和阿拉伯胶的双层乳液的制备条件，并考察了柚皮苷单层、双层纳米乳液在不同环境条件下的稳定性。结果表明：NA/WPΙe的最佳工艺参数为WPI质量浓度5 g/100 mL，油水体积比10∶90，高压微射流均质压力68.95 MPa，循环3次，此时的NA/WPΙe的柚皮苷包埋率高达75.50%；对于添加ι卡拉胶和阿拉伯胶二次均质制备的双层纳米乳液，阿拉伯胶和ι卡拉胶质量浓度均为0.3 g/100 mL的双层纳米乳液中的柚皮苷包埋率最高，分别为69.80%和64.78%。但在100 ℃水浴10 min和不同NaCl浓度环境下，柚皮苷双层纳米乳液粒径较NA/WPΙe显著降低（P＜0.05）；在贮藏35 d后，柚皮苷双层纳米乳液的液滴颗粒增长率较NA/WPΙe显著降低（P＜0.05），贮藏稳定性随着ι卡拉胶和阿拉伯胶浓度的增加而逐渐提高，且添加ι卡拉胶的双层乳液具有更高的离子稳定性和贮藏稳定性。柚皮苷双层纳米乳液提高了NA/WPΙe在其等电点处的稳定性。研究结果表明,加入阿拉伯胶和ι卡拉胶后，制备的双层纳米乳液的物理稳定性更好，可以对柚皮苷形成更好的保护。

• 基质相容性溶胶凝胶固相微萃取涂层直接萃取柑橘中农药残留

  吴能

  为了开发新的可利用的基质相容性固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）涂层，促进活体SPME采样技术的发展。本研究评价了溶胶凝胶聚二甲基硅氧烷萃取头在柑橘基质中的基质相容性，建立了直接SPME气相色谱法检测柑橘果浆中有机磷农药的方法。结果表明：在柑橘果肉匀浆并添加同样质量的水，调节pH至1.84、50℃萃取60 min、搅拌速度为1 200 r/min条件下，5种有机磷农药在线性范围内具有良好的线性关系，R2≥0.999，检测限为0.002~0.046 μg/kg，加标回收率为71.0%~125.3%，相对标准偏差为0.5%~15.6%。该萃取头在柑橘活体基质中可以连续使用50次以上。

• 高温处理对采后山药块茎愈伤和抗病性的影响

  杨书珍

  以菜山药（Dioscoreae rhizoma）为材料，人工造伤后分别在5、15、25、35℃下处理7 d，研究采后不同温度处理对损伤山药采后组织结构、失重和抗病性、活性氧代谢、酚类物质代谢等相关抗病性指标的影响。结果显示：在5～35℃范围内，随着处理温度的升高，伤口切面积累木栓质聚酚和木质素，以35℃高温处理组积累最早且积累最多；同时35℃愈伤处理的山药块茎失重率和发病程度显著降低，过氧化氢含量、超氧阴离子产生速率和超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性显著高于其他温度处理组；总酚、总黄酮含量、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶活性显著高于其他温度处理组。上述研究结果表明，35℃高温处理采后菜山药可以提高其块茎活性氧代谢和酚类物质代谢水平，有效促进山药块茎采后损伤的愈合和抗病性，减少采后腐烂。

• 近红外光谱技术快速预测团头鲂新鲜度

  周娇娇

  采用近红外光谱技术和化学计量学方法，探究团头鲂新鲜度指标快速检测方法。选取不同的季节、产地、规格、贮藏时间的150个团头鲂样品，采集样品1 000～1 799 nm范围的近红外光谱数据，应用偏最小二乘法建立pH、TVBN、TBA和 K值的新鲜度指标定量分析模型，经不同光谱预处理方法优化和CARS挑选特征波长后，模型的相关系数分别为0.961、0.881、0.955和0.946，交叉验证均方根误差分别为0.049、1.659、0.047和2.558，模型具有较好的预测能力，为淡水鱼新鲜度快速无损检测提供了一种有效的方法。

• 一种背负式电动果枝修剪机的设计与试验

  马攀宇

  设计一种背负式电动修剪机,对锯切过程进行动力学和运动学分析，建立基于功率和扭矩的函数模型。以修剪功率、扭矩和切口质量为指标，利用理论分析选出主要影响因素，进行混合正交试验，采用极差分析和方差分析，对最优组合参数进行预测。通过锯盘台架试验，得出修剪机工作时的最佳组合参数为，锯盘齿数为40、直径为180 mm、转速为2 000 r/min。利用优化后试制的修剪机对直径为30 mm的柑橘树枝进行验证性试验，结果表明，平均切口质量降低2.8%、扭矩降低0.3%、功率上升2.6%，变化均较小，验证了台架试验的合理性和有效性，此参数组合能有效降低修剪功率，满足修剪要求。

• 基于虚拟样机运动学仿真的割草机喂草导向装置参数优化

  张雯

  针对果园常见的单株生长的较粗难切割的杂草，设计割草机的专用喂草导向装置。联合CREO和ADAMS建立喂草导向装置与杂草的刚柔耦合模型，并对杂草在喂草导向装置喂草口角度和前进速度不同的情况下的运动规律进行分析。根据杂草顶端点在空间坐标系中X、Y、Z轴方向上的位移变化相关关系获得杂草的偏移夹角、割草机的理论最大割幅和割茬偏移等3个重要指标，来表征喂草导向装置的工作效果。使用DesignExpert 10.0进行试验设计，试验结果表明，最优的方案为：喂草口角度为80°、机器前进速度为1 330 mm/s，此条件下喂草导向装置的工作效果良好，割茬平整，最大偏移量为27.02 mm。

• 车载活鱼运输制动阶段力学特性

  涂群资

  以鲫、草鱼、鳊、黄颡鱼为试验材料，研究车载活鱼在直线加减速运输过程中鱼体受力情况。利用最小二乘法，以高斯函数作为拟合函数，分别对以40、60、80 km/h直线行驶时制动阶段的力值曲线进行拟合，运用粒子群算法对拟合后曲线进行优化，最终曲线的决定系数为0.902~0.986，标准误差为0.058~0.145，拟合效果良好。分析了不同种类鱼和车速对拟合曲线的影响，结果表明，直线行驶时速度越大，制动阶段拟合曲线的比例系数及峰宽参数越大，在相同情况下，制动时鲫所受冲击最大（38.02 N），黄颡鱼最小（15.69 N），直线行驶时的车速和鱼的种类对位置参数无明显影响，直线行驶时的车速对拟合曲线的指数无明显影响。最后对制动阶段压力测试板进行受力分析，结果表明，制动阶段压力实测值较理论值相比偏小，相对误差在15.990%以内。

• CARMA3调控NF-κB信号通路激活的研究进展

  周洋

  含半胱天冬酶募集结构域的膜相关鸟苷酸激酶蛋白3（caspase recruitment domain and membraneassociated guanylate kinaselike domain protein 3，CARMA3）属于CARMA家族，是一个新型的骨架蛋白。CARMA3通过调控NFκB信号通路的激活，影响细胞的周期进程、增殖和信号转导，从而影响癌症的发生和细胞应答。论文介绍了NFκB信号通路的激活过程、G蛋白偶联受体（G proteincoupled receptors，GPCRs)的配体、DNA损伤和感染可激活CARMA3介导的NFκB信号通路、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的活性水平受CARMA3介导的NFκB信号通路的影响、A20负调控CARMA3介导的NFκB信号通路，以及CARMA3与癌症发生的关联，旨在为基于NFκB信号通路的细胞周期进程、增殖和细胞应答方面的研究提供参考。