科研产出
ICARDA引进-小麦苗期抗旱性的全基因组关联分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】干旱是限制小麦生产最主要的逆境因子之一。挖掘、鉴定优异抗旱新种质、克隆抗旱新基因，以期丰富我国小麦抗旱遗传基础，为小麦抗旱遗传改良提供材料。【方法】以198份从国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）引进的抗旱种质为材料，采用PEG-6000模拟干旱方法，通过调查苗期干旱和正常条件下的地上部鲜重、地下部鲜重、生物量和根冠比4个性状，鉴定、评价其抗旱性，结合660K SNP芯片对其抗旱性进行全基因组关联分析，发掘抗旱性相关染色体区间及关联位点，结合干旱胁迫下根等多组织的表达量数据，筛选抗旱性相关基因，最后以强抗旱性品系IR214和干旱敏感品系IR36为材料，利用qRT-PCR方法对候选基因进行验证，并分析关键候选基因的优异单倍型。【结果】干旱胁迫下，小麦的生长发育受到显著抑制，各性状表型均显著低于正常对照，不同小麦品系间也表现出显著差异，4个性状在2种处理下均呈现正态分布，变异系数为0.363—0.760，多样性指数为0.310—0.400；基于加权隶属函数值（D值）综合评价各个品种的抗旱性，发现品系IR214的D值最大，为0.851，其次为IR92、IR213、IR235和IR218等，它们可作为新的优异抗旱种质；在此基础上，通过全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），共检测到102个与4个性状抗旱系数显著关联的SNP位点，表型变异解释率范围为1.07%—38.70%，其中，与地上部鲜重相关的位点60个、地下部鲜重相关位点1个、生物量相关位点36个以及根冠比相关位点5个；基于基因组注释信息，筛选到31个抗旱相关基因，结合根等不同组织的RNA-seq数据，筛选出4个抗旱候选基因，对差异表达的候选基因进行qRT-PCR验证，鉴定到2个关键抗旱候选基因；最后，分析候选基因的单倍型效应，发现TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点，2种基因型在抗旱性状上具有显著差异，是潜在的功能位点。【结论】共检测到102个与苗期抗旱性显著关联的位点，筛选出TraesCS5B02G053500和TraesCS6A02G048600 2个关键候选基因，TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点是潜在的抗旱性功能位点。
关键词： 小麦 干旱胁迫 660K SNP芯片 全基因组关联分析 候选基因
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花生品质与气候环境的关系研究
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：花生是我国分布极广的重要油料和经济作物，地理环境因子对其品质产生具有显著的影响。在实际生产过程中，不同花生品种对不同生态区域的适应性各不相同。因此，研究花生品质与环境因子之间的关系是有必要的。为了深入研究花生生长过程中各种地理环境因子的影响，本研究在2018-2020年间以12个花生品种共30种环境的花生品质性状及其对应的地理环境为基础，利用描述性统计、变异系数、AMMI模型、相关性和多元线性回归等分析方法，探讨了地理环境对花生品质的影响。结果发现含油量与全生育期≥10℃活动积温和全生育期日照时数呈显著或极显著正相关；蛋白质含量与纬度和平均风速呈极显著负相关；油酸含量与平均相对湿度和日平均气温呈显著或极显著正相关；亚油酸含量与纬度呈极显著正相关，与日平均气温呈极显著负相关。研究结果表明温度、降水、昼夜温差、全生育期日照时数、平均风速和相对湿度是影响花生品质的主要气象因素。该研究结果为花生生产区域品质地理优势的综合开发利用提供了依据和技术指导。
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桦褐孔菌口服佐剂对禽类疫苗的体液免疫增强作用研究
《安徽农业科学 》 2024
摘要：为了明确桦褐孔菌发酵产物(Inonotus obliquus fermentation product, IOFP)作为禽类疫苗佐剂的适用性，选择商品化禽流感灭活疫苗和鸭坦布苏病毒弱毒活疫苗分别免疫SPF鸡和SPF鸭，并饲喂含0.8%IOFP的饲粮，同时设置饲喂商品化饲粮的对照组。在免疫后不同时间点采集鸡和鸭的外周血，分离血清后分别测定禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)特异性血凝抑制(hemagglutinin inhibition, HI)抗体、鸭坦布苏病毒(duck Tembusu virus, DTMUV)特异性抗体及二者中和抗体效价。使用统计学方法评价IOFP对机体体液免疫反应的影响。鸭免疫后28 d使用DTMUV强毒株攻毒，持续检测泄殖腔排毒量，以确定IOFP对DTMUV排毒量的影响。结果显示，IOFP作为口服佐剂能够显著提升AIV、DTMUV疫苗抗体和中和抗体水平，特别是对免疫早期抗体的改善效果尤为显著。此外，添加IOFP还能够减少DTMUV的排毒量，缩短排毒时间。由此可见，IOFP是一种禽类病毒性疫苗普遍适用的口服佐剂，对于缩短免疫“空窗期”、提升疫苗保护效果具有较好的改善作用。
关键词： 桦褐孔菌发酵产物 禽流感病毒灭活疫苗 鸭坦布苏病毒弱毒活疫苗 抗体 中和抗体
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不同施氮水平对黑钙土花生碳氮代谢相关酶活性、产量和品质的影响
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨黑钙土花生适宜施氮量,本研究以吉花25为试验材料,共设置6个氮肥水平,分别为施用纯氮0、112.5(传统施肥,N1)、90(减氮20%)、79.5(减氮30%)、159(增氮40%)、225 kg/hm2(增氮100%),研究了氮肥对花生碳氮代谢相关酶的活性、产量和品质的影响.结果表明,施用氮肥会提高硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,但过量施用氮肥会抑制NR、GS、GDH、SS和SPS活性.各施氮处理产量均高于对照,在传统施肥的基础上减氮施肥20%(施氮量90 kg/hm2)时,花生产量最高,与对照相比增产9.21%,相较于传统施肥增产1.57%,说明减氮20%即可既满足花生生长发育的氮肥需求,同时又能保证叶片中碳氮代谢相关酶的活性,增强了花生对氮素的吸收与利用的能力,并通过降低单株秕果数和单株单果数,提高单株双果数、百果重和百仁重,最终提高花生产量.
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鸡呼肠孤病毒基因Ⅰ型变异株的分离鉴定和致病性分析
《中国兽医杂志 》 2024 北大核心
摘要：为探究导致山东省某肉种鸡场种鸡出现腿病的病原并进行致病性分析，本试验从该肉种鸡场收集病料，进行鸡胚分离、细胞传代、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测、序列分析、商品肉鸡的致病性试验和免疫攻毒保护试验。结果显示，分离获得1株鸡呼肠孤病毒(ARV),命名为ARV-LL-2020,该病毒对鸡胚的致死率为100%,在鸡肝癌细胞系(LMH)上具有较强的适应性。ARV-LL-2020毒株与经典的S1133疫苗株同属基因Ⅰ型，但两者的主要抗原σC基因的核苷酸同源性为73.6%,氨基酸同源性为59.1%。ARV-LL-2020毒株回归商品肉鸡能复制出与实际生产中完全一致的发病症状。S1133株商品化弱毒活疫苗对ARV-LL-2020毒株的保护率仅有50%。结果表明，导致种鸡腿病的ARV-LL-2020毒株是1株ARV基因I型变异株，目前S1133株商品化弱毒活疫苗无法对其提供完全保护。
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盐胁迫下氮素对花生种子萌发和种子际细菌菌群结构的调控
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]盐胁迫影响花生种子萌发和植株生长,阐明盐胁迫下适量施肥提高种子萌发率和花生产量的内在调控机制,并解析该过程与种子际土壤细菌菌群结构的关系,为通过改良种子际土壤微生物环境,提高花生出苗健苗率、耐盐抗逆性和花生生产能力提供理论和技术依据.[方法]以耐盐花生品种(花育 25 号,HY25)为试验材料,设置 3 个氮素水平 0、90 和180 kg/hm2,采用盆栽试验和高通量测序技术,阐明氮肥施用对盐胁迫下花生种子际微生物菌群结构、花生发芽出苗和产量的影响.[结果]施加氮肥可有效提高花生种子在盐胁迫下的发芽率和最终产量,并以施氮量 90 kg/hm2 最适.16S rRNA测序分析显示,种子际的土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)及芽孢杆菌门(Gemmatimonadetes)等为优势菌门.在属水平上,盐胁迫虽然提高了有益菌属拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度,但同时导致有害的链球菌属(Streptococcus)增多,最终降低了有益菌属芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和溶杆菌属(Lysobacter)的相对丰度.盐胁迫下施氮可以显著改善种子际的土壤微环境,提高有益菌属拟杆菌属、芽孢杆菌属、鞘脂单胞菌属的相对丰度,对土壤修复和地力提升有一定的帮助,同时还能增强花生抗逆性.[结论]盐胁迫下适量施氮可提高种子际有益菌属的相对丰度,从而提高花生种子的发芽率和耐盐性,最终促进盐胁迫下的花生增产.
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过量表达大豆异丙基苹果酸脱氢酶基因GmIPMDH促进植株开花和生长
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：异丙基苹果酸合成酶(isopropylmalate synthase,IPMS)和异丙基苹果酸脱氢酶(isopropylmalate dehydrogenase,IPMDH)是亮氨酸生物合成中的重要限速酶,但二者在植物生长发育中的功能鲜有报道.本研究对拟南芥AtIPMDH2基因在大豆中的同源基因GmIPMDH进行了克隆和分析.该基因编码的氨基酸序列中含有Iso_dh亚家族保守结构域,且启动子中含有大量的光反应元件及激素应答元件.实时荧光定量PCR显示大豆叶片中GmIPMDH的表达量随着植株的生长发育逐渐升高.对GmIPMDH进行了烟草的异位表达和大豆的过量表达,表型分析发现GmIPMDH的过量表达显著提前了烟草和大豆的开花时间,且株高和节数均显著增加.转录组分析显示,GmIPMDH过量表达大豆叶片中的若干开花相关基因及赤霉素合成相关基因的表达量发生变化,推测 GmIPMDH 可能通过赤霉素合成通路参与赤霉素介导的植物开花诱导和株型调控.本研究首次阐明了 GmIPMDH 在开花期调控中的作用,为今后进一步研究GmIPMDH调控大豆开花和生长发育的分子机制提供了一定的基础.
关键词： 大豆 异丙基苹果酸脱氢酶 GmIPMDH 开花期 株高
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盐碱地花生棉花等幅间作对花生光合特性及产量效益的影响
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为充分利用盐碱地土地及温光热资源，明确盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式下，不同垄行位置对花生光合产物积累和光合特性的影响，提高盐碱地农业生产综合效益，在田间条件下，采用花生/棉花6∶4等幅间作周年轮作高效种植模式，研究花生带不同垄行位置对其光合产物积累、光照强度、叶绿素荧光特性等的影响及产量和效益的变化。结果表明：（1）盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式较花生单作可显著增加花生主茎高、侧枝长、功能叶片非光化学荧光淬灭系数（NPQ），显著降低生物量、相对叶绿素含量（SPAD）、叶面积系数（LAI）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r），产量明显降低；间作棉花果枝数、单株铃数、铃重和产量均明显提高，间作系统综合经济效益显著提高。（2）间作系统中花生带两边垄行（IP1、IP3）、单作花生和单作棉花的冠层光照强度峰值均出现在12:00，但中间垄行（IP2）花生冠层辐射强度峰值滞后到14:00，且间作花生带两边垄行冠层光照度显著低于花生单作处理。（3）间作系统中，花生花针期后垄行位置对光合效率的影响显著，中间垄行SPAD、LAI和NPQ值均显著高于两边垄行，而两边垄行间无明显差异；但P_n、气孔导度（G_s）和T_r受试点和垄行位置影响显著，其中东营市试点花生各生育期的各垄行位置间均无显著差异，而高唐县试点间作花生功能叶P_n、G_s和T_r均显著低于单作处理，且间作处理的IP2垄行显著高于IP1、IP3两边垄行。（4）两试点间作棉花和花生产量低于其单作处理，但综合效益较传统植棉收益分别提高11.94%（东营）和27.08%（高唐），间作系统土地当量比大于1.02。
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