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分子植物育种 2024年

作者：徐艳姣洪开云杨润刘祥宇卢宜旺向贵生和四梅梁艳丽云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室

环巴胺(Cyclopamine)是从藜芦属(Veratrum)植物中提取出的一种甾体类生物碱，具有抗癌抗真菌等功效，γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-transaminase， GABA-T)在环巴胺合成中发挥着关键作用。为鉴定藜芦(Veratrum nigrum L.)和毛叶藜芦(Veratrum... 详细信息

环巴胺(Cyclopamine)是从藜芦属(Veratrum)植物中提取出的一种甾体类生物碱，具有抗癌抗真菌等功效，γ-氨基丁酸转氨酶(GABA-transaminase， GABA-T)在环巴胺合成中发挥着关键作用。为鉴定藜芦(Veratrum nigrum L.)和毛叶藜芦(Veratrum grandiflorum Loes.)植物中参与环巴胺的预测前体藜芦嗪生物合成的GABA-T基因，本研究以药用植物藜芦和毛叶藜芦的根和叶的转录组数据为基础，对2个GABA-T基因编码蛋白进行一系列的生物信息学分析，分别克隆得到两条全长GABA-T序列，命名为VgraGABAT03和VnigGABAT02。这两个序列的开放阅读框(ORF)长度分别为1 503 bp和1 476 bp，分别编码由500个和491个氨基酸组成的2个蛋白产物，其相对分子质量分别为55.54 kD和53.73 kD；2个蛋白都为亲水蛋白，亚细胞定位于线粒体；VgraGABAT03蛋白的三级结构与加州藜芦(Veratrum californicum Durand.)的GABAT2蛋白的三级结构同源性为98.40%。将这两个基因分别构建到表达载体pET-28a上，进行蛋白原核表达发现2个蛋白均能稳定表达。本研究为进一步验证GABA-T基因的功能和藜芦嗪的生物合成提供参考。

关键词：环巴胺藜芦嗪生物信息学分析基因克隆原核表达

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半夏玉米间作对根际微生物群落的影响

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分子植物育种 2022年

作者：黄之远赵桂茹刘涛吴加香徐若寸梦壵字淑慧云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心

为探究半夏与玉米间作对根际微生物的影响，分别采集单作半夏(SP)、单作玉米(SZ)、间作半夏(IP)、间作玉米(IZ)的根际土壤，利用Illumina-MiSeq高通量测序技术，分析半夏不同种植模式根际真菌和细菌群落组成及多样性变化，以期为半夏多... 详细信息

为探究半夏与玉米间作对根际微生物的影响，分别采集单作半夏(SP)、单作玉米(SZ)、间作半夏(IP)、间作玉米(IZ)的根际土壤，利用Illumina-MiSeq高通量测序技术，分析半夏不同种植模式根际真菌和细菌群落组成及多样性变化，以期为半夏多样性种植提供一定的理论依据。结果表明：与SP相比，IP不仅提高了半夏根际土壤微生物多样性和丰富度，且提高了放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、枝顶孢属(Acremonium)等有益菌的相对丰度，降低了镰刀霉属(Fusarium)等病原菌的相对丰度。与IZ相比，IP根际微土壤生物多样性和丰富度较高，其α多样性指数(Shannon， Simpson， Chao1和ACE指数)也较高，但处理间差异不显著；间作对对半夏根际微生物的影响大于玉米。说明半夏与玉米间作，不仅改变了两作物根际土壤微生物群落结构和多样性，而且增加了半夏根际土壤有益微生物数量及优势菌门丰富度、减低了病原菌的相对丰度，这为进一步推广应用该间作模式提供了一定的理论依据。

关键词：半夏间作微生物群落结构微生物多样性

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滇龙胆开花物候与交配系统研究

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热带作物学报 2021年第6期42卷 1639-1645页

作者：余成华朱春艳段绍凤杨秋雄韩俊梁艳丽云南农业大学/西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

通过对滇龙胆的开花物候与交配系统进行观测,统计不同处理的结实率和结籽率,分析滇龙胆开花物候与交配系统等繁育特征。结果表明:滇龙胆花期在10月中旬至12月中旬,单花花期持续17~19 d,单个花序花期可持续33~37 d,单株水平花期可持续8周... 详细信息

通过对滇龙胆的开花物候与交配系统进行观测,统计不同处理的结实率和结籽率,分析滇龙胆开花物候与交配系统等繁育特征。结果表明:滇龙胆花期在10月中旬至12月中旬,单花花期持续17~19 d,单个花序花期可持续33~37 d,单株水平花期可持续8周,群体水平开花期持续时间为60 d以上,具有雌雄异位和雌雄异熟特征。滇龙胆杂交指数(OCI)值为5,花粉-胚珠比(P/O)值集中于(582.8±441.2)~(1405.8±550.8)之间,结合人工授粉套袋试验结果,证实滇龙胆的繁育系统类型为兼性异交型,部分自交亲和,需要传粉者,不存在无融合生殖。自然状态下结实率较高,通过人工补充授粉,可显著提高滇龙胆结实率。

关键词：滇龙胆杂交指数交配系统花粉胚珠比开花物候

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西洋参鼠李糖糖基转移酶的原核表达及功能验证

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分子植物育种 2024年

作者：陈碧环刘祥宇李翠霞王益娜彭素芳和四梅张广辉杨生超字淑慧云南农业大学农学与生物技术学院西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南省药用植物生物学重点实验室云南特色植物提取实验室

人参皂苷Re是人参属植物的主要活性成分，对其生物合成最后一步的鼠李糖糖基转移酶已有研究，但是西洋参的鼠李糖糖基转移酶仍然不清楚，糖基转移酶(UGT)的功能验证对于丰富人参皂苷的多样化具有重要意义。本研究基于转录组分析，克隆... 详细信息

人参皂苷Re是人参属植物的主要活性成分，对其生物合成最后一步的鼠李糖糖基转移酶已有研究，但是西洋参的鼠李糖糖基转移酶仍然不清楚，糖基转移酶(UGT)的功能验证对于丰富人参皂苷的多样化具有重要意义。本研究基于转录组分析，克隆得到一个西洋参的UGT基因(PqUGT1)，将其构建pET28a载体并在大肠杆菌中异源表达获得可溶性蛋白，通过体外酶促的方式验证其功能。结果表明，PqUGT1全长1 401 bp，编码467个氨基酸，PqUGT1蛋白质相对分子量为52.10 kDa，理论等电点为5.51，预测为亲水性蛋白。能够催化PPT型人参皂苷Rg1鼠李糖基化生成人参皂苷Re，本试验首次鉴定了西洋参中的鼠李糖基转移酶PgUGT1的功能，为进一步阐明西洋参其它类型人参皂苷如拟人参皂苷F11等合成的UGT基因奠定了基础。

关键词：西洋参人参皂苷鼠李糖糖基转移酶原核表达

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川续断皂苷合成路径关键基因的挖掘与生物信息学分析

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分子植物育种 2022年第22期20卷 7400-7412页

作者：朱春艳段绍凤余成华杨秋雄梁艳丽云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南省药用植物生物学重点实验室昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201

川续断有滋补肝肾、强健筋骨、续接折伤、止崩漏的作用,主要有效成分为齐墩果烷型的三萜皂苷。为了探究川续断三萜皂苷生物合成途径及其关键酶的功能,本研究利用转录组测序对川续断三萜皂苷合成路径中的关键酶基因进行挖掘,并对相应核... 详细信息

川续断有滋补肝肾、强健筋骨、续接折伤、止崩漏的作用,主要有效成分为齐墩果烷型的三萜皂苷。为了探究川续断三萜皂苷生物合成途径及其关键酶的功能,本研究利用转录组测序对川续断三萜皂苷合成路径中的关键酶基因进行挖掘,并对相应核苷酸序列、氨基酸序列以及蛋白质结构特征等进行生物信息学分析。结果获得了鲨烯环氧酶3条候选基因、β-香树素合成酶1条候选基因、催化合成齐墩果酸的细胞色素氧化酶P4506条候选基因、催化合成常春藤皂苷元的细胞色素氧化酶P4508条候选基因以及催化合成崴岩仙皂苷A的糖基转移酶12条候选基因。本研究结果为川续断三萜皂苷合成通路的完全解析、川续断皂苷的生物合成以及川续断遗传改良和分子育种提供分子依据。

关键词：三萜皂苷川续断(Dipsacus asperoides) 鲨烯环氧酶 β-香树素合成酶细胞色素氧化酶P450

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三七素提取工艺及检测方法的优化

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热带作物学报 2019年第11期40卷 2255-2260页

作者：段绍凤陈庚闫静覃忠明张广辉梁艳丽云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

本研究以三七(Panax notoginseng)植株及其产品和近缘种为研究对象,采用L9(34)正交试验对三七素的提取工艺进行了优化,然后利用HPLC法检测三七素含量,并对各样品中的三七素含量进行了比较分析。结果表明:优化后的三七素提取条件为超纯... 详细信息

本研究以三七(Panax notoginseng)植株及其产品和近缘种为研究对象,采用L9(34)正交试验对三七素的提取工艺进行了优化,然后利用HPLC法检测三七素含量,并对各样品中的三七素含量进行了比较分析。结果表明:优化后的三七素提取条件为超纯水、料液比1∶20(g/mL),提取1次(10 min);三七素在三七花蕾中的含量最高,其次是根状茎和主根,但是三七茎叶中也有较高含量的三七素,说明三七花蕾和茎叶均可作为三七素的提取原料;在三七产品中三七花的三七素含量最高,达到3.33%,其次是剪口(根状茎)、筋条(侧根)和须根;但三七素的含量与三七个头大小(头数)并无明显的相关性;在三七近缘种姜状三七(***)和野三七(*** ***)主根、珠子参(*** ***)根状茎中的三七素含量显著低于三七主根三七素含量,也显著低于三七其他部位的三七素含量,说明三七是最佳的三七素来源植物。三七素的含量主要受到物种和部位的影响,与产品规格无关。本文所建立的三七素提取方法和HPLC检测方法,能够快速简便、稳定可靠测定样品中三七素含量;并可为三七素相关标准的建立奠定基础,为三七的综合利用开发提供依据。

关键词：三七三七素 HPLC 超声提取

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β-氨基丁酸对烟草黑胫病的抗性诱导

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烟草科技 2023年第1期56卷 47-51,65页

作者：任锡跃刘涛朱发亮王志江叶贤文梅坚王建军云南农业大学农学与生物技术学院昆明市650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心昆明市650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室昆明市650201 云南省烟草公司昆明市公司昆明市650051

为明确β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)对烟草由寄生疫霉(Phytophthora parasitica)引起的黑胫病抗性的诱导效果,对BABA处理后的烟草进行了病害调查,并检测了生理生化指标和抗性相关基因表达量。结果表明:(1)BABA诱导烟草产生... 详细信息

为明确β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)对烟草由寄生疫霉(Phytophthora parasitica)引起的黑胫病抗性的诱导效果,对BABA处理后的烟草进行了病害调查,并检测了生理生化指标和抗性相关基因表达量。结果表明:(1)BABA诱导烟草产生超敏反应(Hypersensitive response,HR),且诱导与产生超敏反应相关的HIN1基因表达量增加。(2)BABA可诱导过氧化物酶(Peroxidase,POD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性提高;在烟草未接种***时,BABA不仅诱导O_(2)^(-)含量增加了142.2%,还导致丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的积累;烟草接种***后,BABA使与活性氧产生相关的NtrbohD基因表达量降低56.9%。(3)5 mmol/L BABA处理对烟草的黑胫病抗性具有诱导作用,处理后烟草黑胫病的防治效果达56.3%。

关键词：烟草黑胫病 β-氨基丁酸抗性诱导 HIN1基因

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三七PnAAE41基因的克隆、表达分析及原核表达

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热带作物学报 2021年第7期42卷 1868-1875页

作者：闫静向贵生冯垒杨梅郭敏张广辉云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

草酰辅酶A合成酶参与了三七主要止血活性成分三七素的生物合成,研究三七草酰辅酶A合成酶基因(PnAAE41)的分子特征及表达特征,从而完善三七素生物合成途径以及成分积累调控机制等方面的研究。以三七为材料,在前期转录组研究基础上,设计... 详细信息

草酰辅酶A合成酶参与了三七主要止血活性成分三七素的生物合成,研究三七草酰辅酶A合成酶基因(PnAAE41)的分子特征及表达特征,从而完善三七素生物合成途径以及成分积累调控机制等方面的研究。以三七为材料,在前期转录组研究基础上,设计特异性引物,通过RT-PCR扩增获得1个三七AAE基因的cDNA全长。采用生物信息学方法分析其分子特性,通过qRT-PCR技术分析PnAAE41基因的时空表达特异性。通过异源表达探索PnAAE41蛋白最佳的诱导条件,随后以颜色反应作为定性研究的基础。序列分析结果表明,PnAAE41的开放阅读框长度为1572 bp,编码523个氨基酸,登录号为MW242343。系统进化分析显示,PnAAE41蛋白与拟南芥AtAAE蛋白亲缘关系最近。预测PnAAE41蛋白主要定位于细胞质膜上,不含信号肽序列,二级结构中α-螺旋和无规则卷曲占大部分比例。qRT-PCR分析表明,PnAAE41基因主要在根和茎中优势表达。异源表达最佳诱导条件为0.5 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG),16℃诱导9 h,该蛋白对草酸具有催化作用。本研究结果为进一步深入研究AAE在三七素生物合成途径中的功能提供理论基础。

关键词：三七草酰辅酶A合成酶生物信息学分析时空表达原核表达

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减氮对玉米黄草乌间作优势的影响

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云南农业大学学报（自然科学版） 2022年第5期37卷 890-896页

作者：梅富鹏黄之远吴加香寸梦壵赵桂茹李世华杨旺福字淑慧云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201 云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201

【目的】探索高寒山区减氮对玉米黄草乌间作优势的影响。【方法】采用田间试验,种植模式为玉米间作黄草乌(2∶4),设常规施氮(IN,144.0 kg/hm^(2))、减氮20%(IN20,115.2 kg/hm^(2))、减氮40%(IN40,86.4 kg/hm^(2))和减氮60%(IN60,57.6 kg/hm^(2))4种施氮水平,并设置玉米单作和黄草乌单作2种种植方式,观测2种作物的产量、生长及品质指标。【结果】与单作相比,玉米黄草乌间作可明显提高间作优势,其土地当量比(LER)均大于1,且以IN和IN20的LER值最大;IN20的复合产量显著增加(P<0.05),分别比IN40和IN60提高21.6%和30.8%,但与IN差异不显著(P>0.05);IN20的产量净效应最高(2837.57 kg/hm^(2)),且与IN60差异显著(P<0.05),但与IN差异不显著(P>0.05)。间作对玉米生长的影响大于黄草乌,相较于IN处理,IN20和IN40的玉米株高显著增加(P<0.05),但各间作处理间的玉米茎粗及黄草乌生长指标均无显著差异(P>0.05)。不同处理对黄草乌品质均有影响,其中,IN40的黄草乌浸出物含量显著高于其他处理(P<0.05),比IN、IN20和IN60分别提高13.4%、10.6%和5.6%;各处理间的总生物碱含量差异不显著(P>0.05)。【结论】减氮20%种植模式下,玉米间作黄草乌的优势明显,对黄草乌的品质影响较小,达到了既提高作物产量又减少化肥施用量的目的。

关键词：减氮玉米黄草乌间作优势

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云黄连根化学成分的研究

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中成药 2021年第8期43卷 2100-2105页

作者：余成华杨秋雄朱春艳徐俊驹段熊仙赵从琪李光达梁艳丽云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

目的研究云黄连根的化学成分。方法云黄连根茎甲醇提取物乙酸乙酯部位采用硅胶柱、薄层色谱和制备型HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到14个化合物,分别鉴定为methyl orsellinate(1)、7⁃hy... 详细信息

目的研究云黄连根的化学成分。方法云黄连根茎甲醇提取物乙酸乙酯部位采用硅胶柱、薄层色谱和制备型HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到14个化合物,分别鉴定为methyl orsellinate(1)、7⁃hydroxy⁃6⁃methoxy⁃2H⁃1⁃benzopyran⁃2⁃one(2)、豆甾⁃4⁃烯⁃3⁃酮(3)、阿魏酸甲酯(4)、berbithine(5)、3,5,7⁃三羟基⁃6,8⁃二甲基黄酮(6)、3,4⁃二羟基苯乙醇(7)、8⁃oxyberberine(8)、药根碱(9)、巴马汀(10)、表小檗碱(11)、小檗碱(12)、coptisonine(13)、黄连碱(14)。结论化合物1~4为首次从该植物中分离得到。

关键词：云黄连根化学成分分离鉴定

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