科研产出
蝴蝶兰PhPIF4基因的克隆与响应GA3表达分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：蝴蝶兰是我国销售量最大的年宵盆花花卉，为了在蝴蝶兰生产栽培中对花期精准调控，挖掘成花关键基因，本文研究了生长调节剂GA3和6-BA对大辣椒蝴蝶兰品种的成花影响，并对转录组数据中挖掘的PhPIF4基因进行克隆、生物信息学分析及对生长调节剂GA3的响应表达分析。结果表明：PhPIF4具有bHLH＿SF super family（cl00081）同源异型盒家族的典型保守结构域，大辣椒PhPIF4与小兰屿蝴蝶兰亲缘关系较近，其次为建兰、墨兰和石斛兰。PhPIF4基因编码蛋白定位于非叶绿体的细胞器中。GA3处理增加了花梗长度，对花梗长度影响最大的处理组为200 mg/L GA3,GA3可使花期提前9～11 d。6-BA可显著增加蝴蝶兰花量，花量最多的处理组为300 mg/L 6-BA，但对花期和花梗长度无显著作用。二者混合使用时，对蝴蝶兰开花时间和花期的影响介于二者之间。PhPIF4与蝴蝶兰花发育过程紧密相关，随着花发育进程其表达量逐渐加倍。喷施生长调节剂GA3后，PhPIF4基因在花芽、叶和根中的表达量均显著增加，且在现蕾期增加量最大，表明PhPIF4基因的表达可能受GA3影响与调控，参与了赤霉素成花途径。本研究为揭示PhPIF4在赤霉素调控生长发育的调控网络中的作用奠定基础。
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Pladienolide B对牛胚胎干细胞多能性相关基因表达及细胞活力的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【背景】牛胚胎干细胞（bovine embryonic stem cells,BESCs）因具备较高的多能性，在牛品种保存、品种选育及研究家畜胚胎发育调控机制方面具有重要的应用价值。然而，BESCs多能性维持及分化调控的研究相对缺乏，很多机制仍不清楚。【目的】探究不同浓度Pladienolide B（PlaB）对BESCs多能标记基因、全能标记基因、胚胎细胞谱系基因表达及细胞活力的影响，为提高BESCs多能性提供参考和理论依据。【方法】利用免疫荧光检测牛BESCs多能标记基因的表达，利用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR）检测不同浓度PlaB对BESCs剪接体、全能标记基因及胚胎细胞谱系基因表达的影响，利用RT-qPCR和Western Blot分别检测不同浓度PlaB对BESCs多能标记基因mRNA和蛋白表达的影响，利用CCK8和EDU染色检测不同浓度PlaB对BESCs增殖的影响。【结果】RT-qPCR结果显示，PlaB浓度为0.5—1.5 nmol·L-1时显著下调EPSCM-BESCs中SF3B1和SF3B2的mRNA表达水平；PlaB浓度为1.5nmol·L-1时，CTFR-BESCs中SF3B1和SF3B2的mRNA表达下降；PlaB浓度范围为0.5—1.5 nmol·L-1时，CTFR-BESCs和EPSCM-BESCs的SF3B4和SF3B5的mRNA表达水平呈剂量依赖性增加。此外，PlaB显著下调CTFR-BESCs中SF3B6的mRNA表达。PlaB浓度为0.5—1.5 nmol·L-1时，EPSCM-BESCs和CTFR-BESCs中剪接体LSM4的mRNA表达显著下调。PlaB浓度为0.5—1.5 nmol·L-1时，显著下调CTFR-BESCs的EFTUD2 mRNA表达水平；PlaB浓度为1—1.5 nmol·L-1时能显著下调BEPSCM-BESCs的EFTUD2 mRNA表达水平。浓度为0.5—1.5 nmol·L-1范围内，PlaB均以剂量依赖性上调CTFR-BESCs和EPSCM-BESCs中多能标记基因OCT4、SOX2及NANOG的mRNA表达水平和蛋白水平。在PlaB浓度为0.5—1.5 nmol·L-1范围内，PlaB以剂量依赖性上调CTFR-BESCs和EPSCM-BESCs中全能标记基因MDM2、PID1及BTG2的mRNA表达水平，而下调DDIT4和PDRG1的mRNA表达水平。CTFR-BESCs中添加PlaB均上调胚胎细胞谱系基因的表达，而EPSCM-BESCs中添加PlaB显著降低GATA4、GATA6、SOX7等胚胎细胞谱系基因的表达，但是对于ZIC1没有显著影响。随着PlaB剂量增加和处理时间延长，CTFR-BESCs和EPSCM-BESCs细胞活力均呈下降趋势，但CTFR-BESCs比EPSCM-BESCs更敏感。【结论】PlaB显著上调CTFR-BESCs和EPSCM-BESCs中多能标记基因和部分全能标记基因的表达；降低EPSCM-BESCs中胚胎细胞谱系基因的表达和细胞活力。PlaB对两种BESCs发挥作用的浓度及对基因表达的影响并不完全一致。由于PlaB降低BESCs的细胞活力，仍需要进一步研究以优化培养体系。
关键词： 牛胚胎干细胞 Pladienolide B 剪接体 多能性相关基因 细胞活力
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添加姜粉对浑浊小麦啤酒酿造品质与氧化稳定性的影响
《食品与发酵工业 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：将冻干姜粉添加到煮沸麦汁中制备浑浊小麦啤酒，研究姜粉用量对酵母糖代谢速率、啤酒理化与感官品质、抗氧化活性与氧化稳定性的影响。结果表明，主发酵进程中，添加姜粉后发酵液中糖含量显著高于对照，发酵第3天时酵母数量达到峰值，且在发酵结束时显著高于对照。添加姜粉使啤酒中双乙酰含量和苦味值升高，但不影响浊度、酒精度和发酵度等。姜粉用量增加，啤酒中α-氨基氮、姜辣素含量线性增加，挥发性酯含量降低，啤酒的辛香味、苦味和辣味增强。感官评价表明，啤酒中姜粉的适宜用量为0.3～0.5 g/L。添加姜粉使总多酚含量增加，DPPH自由基和ABTS阳离子自由基清除能力、铁离子还原能力增强；啤酒贮藏30 d时，ABTS阳离子自由基清除能力的衰减由37.3%（对照）降低至16.4%（添加0.7 g/L姜粉）,总多酚含量降幅由19.5%（对照）降低至4.5%（添加0.7 g/L姜粉）,2-硫代巴比妥酸增幅由72.7%（对照）降低至43.9%（添加0.3 g/L姜粉）,表明添加姜粉对啤酒抗氧化活性与氧化稳定性的改善效果明显。
关键词： 冻干姜粉 浑浊小麦啤酒 发酵性能 风味特征 氧化稳定性
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水流近壁面水力剪切力对滴灌系统碳酸钙污垢的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前水动力学条件对滴灌系统碳酸钙污垢形成的影响及适宜的污垢控制阈值尚不明确的问题，该研究对不同近壁面水力剪切力（0～0.70 Pa）下的滴灌系统附着碳酸钙污垢总量、晶相组成及表观形貌进行了分析。结果表明：不同剪切力显著（P＜0.05）影响了碳酸钙污垢的形成，随着剪切力的增大碳酸钙污垢的总量呈现先增高后降低的趋势，最大碳酸钙污垢形成量的剪切力为（0.42±0.02）Pa。剪切力较低（0～0.42 Pa）时，随着剪切力的增大碳酸钙晶体的尺寸逐渐变大，Ca2+和CO32-的碰撞几率增加且晶体成核效率提高，使得碳酸钙污垢总量呈现增加趋势；剪切力较高（0.42～0.70 Pa）时，随着剪切力的增大碳酸钙晶体大小逐渐减小，且晶体由于高剪切力的作用发生破碎和脱落，使得碳酸钙污垢总量呈现下降趋势。建议灌水器流道近壁面水力剪切力控制在0～0.24 Pa和0.65～0.70 Pa，以减少碳酸钙污垢的形成。该研究结果可为高抗堵塞灌水器的研发以及劣质水滴灌技术的应用和推广提供支撑。
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基于改进1D-VD-CNN与近红外光谱数据的金银花产地溯源研究
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：金银花是清热解毒必备良药，市面上金银花来源复杂，最著名的山东平邑产金银花在市场上常遭造假。已有的鉴别方法大多耗时长、成本高且操作复杂，亟需一种快速高效的金银花产地溯源方法。针对应用在金银花鉴别中的近红外光谱（NIRS）数据的一维卷积神经网络（1D-CNN）鉴别模型存在参数量过大、模型效率过于低下、计算复杂度高，同时易产生过拟合问题，对传统1D-CNN结构作出改进。使用效率较高的VD（Very Deep）结构替代传统1D-CNN中隐含层结构，并针对NIRS数据适应性改进，使其可直接应用于一维NIRS数据。改进分为三步：（1）将特征层的设计转为2个约束优化设计：第一约束条件设每个卷积层C值（卷积核与感受野的大小比值）为1/6,可提高网络模型效率；第二约束条件取顶层感受野大小为数据向量大小，实现更深层数据特征提取，并减小过拟合。（2）通过降采样把特征层输出特征向量缩小至较小的尺寸；（3）使用两个1×5大小的卷积层和一个带有Dropout的池化层将数据大小降采样到只有一个矢量的向量替代分类作用的全连接层，进而减小参数量。采集河南、山东、河北、重庆主要产地出产的金银花为样品500份。测试光谱范围908～1 676 nm,采用KS法对样品集预处理，并用shuffle算法完成训练集、验证集、测试集划分，构建基于改进1D-VD-CNN与近红外光谱的金银花产地鉴别模型。结果表明，1D-VD-CNN训练集与测试集准确率均达到100%,损失值收敛为0.001附近。与传统1D-CNN模型相比，1D-VD-CNN模型的训练集与测试集准确率分别提升为约0.5%与1.4%,参数量和FLOPs分别减少近1 M（兆）和20 M（兆）。与原始光谱数据分析法和PLS-DA法对比分析，表明1D-VD-CNN模型对金银花近红外光谱分类具有更高的效率和更好的识别性能。
关键词： 金银花 近红外光谱 超深度 一维卷积神经网络 产地溯源
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纳米农药控释剂的研究进展
《中国农学通报 》 2023 CSCD
摘要：农药在保障农业生产、提高粮食产量和提高农民生活水平等方面发挥着重要作用。在农药防治病虫害的过程中，由于其活性成分理化性质不稳定和施药过程不合理导致有效成分易降解或流失，常规农药剂型有效利用率只有20%左右，同时存在有效成分释放速度快，药效持效时间短和环境条件影响大等问题。纳米农药控释剂作为当前农药剂型研究的热点，基于纳米分散制备技术和药物载体控制释放特性，将纳米技术和农药特性、防治对象、施药方式和环境条件等因素相结合，可以有效解决农药制剂活性成分损失严重和农药制剂有效利用率低等问题，使活性成分能够根据防治剂量的要求，在特定时间和空间范围内持续稳定的释放，以达到经济、安全、有效地控制病害虫。本研究综述了纳米生物材料应用于纳米农药控释剂研究进展，并对纳米农药控释剂的发展进行了展望。
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毛叶苕子对滨海盐碱地土壤活性有机碳和后茬玉米产量的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：黄河三角洲地区土壤盐渍化严重,加之冬春季节降雨量少,淡水资源匮乏,耕地冬春休耕现象普遍。于2020年9月—2021年10月,以冬春休耕为对照,研究种植翻压毛叶苕子对土壤理化性质、活性有机碳组分动态变化和后茬作物玉米产量的影响,以期为覆盖植物在黄河三角洲地区盐碱地产能提升方面的应用提供参考。结果表明,在1年试验期内,与冬春休耕相比,种植毛叶苕子可以降低土壤EC,提高易氧化有机碳（ROC）含量,翻压后则显著降低pH,并提高土壤养分和活性有机碳含量。与休耕相比,试验期内毛叶苕子处理平均pH降低0.12,平均土壤总氮（TN）、总磷（TP）、有机碳（SOC）、ROC、可溶性有机碳（DOC）含量和ROC/SOC分别提高15.1%、5.5%、6.3%、99.1%、8.2%和89.9%,平均EC则基本持平。毛叶苕子处理的后茬玉米籽粒产量提高15.9%,增产效果显著。主成分分析结果表明,玉米产量与土壤TN、SOC、DOC、ROC呈正相关,与pH、EC呈负相关。毛叶苕子翻压后,土壤有机碳各组分含量与TN和pH的相关关系增强,与TN呈显著正相关,与pH呈显著负相关。种植翻压毛叶苕子后土壤TN升高和土壤pH降低,提升了土壤有机碳和活性有机碳含量,综合作用使后茬玉米产量提高。在黄河三角洲地区,相对于冬春休耕,冬春季种植毛叶苕子对土壤改良和后茬作物产量提升优势明显,可考虑作为盐碱地综合利用的优选模式。
关键词： 毛叶苕子 黄河三角洲 盐碱地 土壤活性有机碳 后茬作物产量
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花生平均每荚果籽仁数性状QTL分析
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：每荚果籽仁数不仅是花生重要的品种特性，也与花生产量密切相关。为挖掘花生每荚果籽仁数性状相关QTL，以花育36号和6-13为亲本构建的重组自交系（recombinant inbred line, RIL）群体为材料，考察了该群体在2019、2020年连续在青岛、东营两地的平均每荚果籽仁数表型。结果发现，该性状表现为连续分布和超亲遗传，广义遗传率为0.78。利用前期构建的遗传图谱，基于单环境QTL分析共定位到6个QTL，表型贡献率变异范围为5.01%～24.00%，检测到可在不同环境稳定表达的主效位点qAKN16和qAKN19，其增效等位基因均来自亲本6-13；检测到3对上位性QTL，涉及6个位点，表型贡献率为21.14%～27.91%。基于多环境联合QTL分析，共检测到10个加性QTL，加性效应与环境互作对表型贡献率为0.10%～3.99%；共检测到25对上位性互作，共涉及35个标记区间，上位性效应与环境互作对表型贡献率≤2.19%。以上定位的加性和上位性QTL，为后续相关基因图位克隆和分子设计育种提供了重要的理论基础。
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非生物胁迫对水稻抽穗期的影响
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水稻（Oryza sativa L.）是重要的粮食作物，其产量与粮食安全和经济发展密切相关。水稻抽穗期是一个重要的农艺性状，对水稻播种季节、产量和适宜种植地区有着极其重要的影响。水稻抽穗期的调控涉及了一系列的基因，而且这些基因彼此之间存在着复杂的相互调控关系。盐、干旱和温度等非生物胁迫严重影响水稻抽穗期，解析非生物胁迫对水稻抽穗期的影响及其分子机理，有助于抗逆水稻新品种的选育。本研究梳理了水稻抽穗期调控的分子机制，以及非生物胁迫对水稻抽穗期的影响，以期为水稻耐逆品种的选育提供理论指导。
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基于SSR荧光标记构建板栗品种(系)核心种质群
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]构建中国板栗品种(系)的核心种质.[方法]以342个中国板栗品种(系)为材料,用21对SSR荧光引物进行扩增,基于等位位点数最大原则,采用分层抽样、模拟退火算法、随机搜索算法构建核心种质;对板栗品种的含水量、可溶性糖含量、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量等19个表型性状进行测量后开展差异显著性分析.[结果]21对SSR引物共检测到212个等位位点,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)分别为10.095、3.488、0.596、0.658、0.642,表明板栗品种(系)具有丰富的遗传多样性.聚类结果显示,342个板栗品种(系)在分为南北两个群体基础上存在较多混杂,说明南北方品种存在较多基因交流.同时南北方板栗品种(系)的可溶性糖含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、刺苞厚、坚果厚、坚果宽呈显著性差异;总苞质量、苞质量、刺苞宽、刺苞高、苞肉厚、单粒质量呈极显著差异;含水量、总淀粉含量、出实率等其他指标无显著性差异.通过对3种方法所计算的等位位点数比较,确定基于等位基因数的模拟退火算法为最优取样策略,依次构建85份核心种质.T检验结果表明,核心种质与原始种质遗传参数无显著差异,能够充分代表原始种质的遗传多样性.[结论]确定基于等位基因数的模拟退火算法为最优取样策略,为构建板栗品种核心种质较好的方法,并得到85份核心种质,保留率为24.85%.
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