科研产出
大白菜KCS基因家族鉴定及在蜡粉近等基因系中表达分析
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：β-酮脂酰辅酶A合成酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成中的限速酶,通过对大白菜KCS基因家族鉴定分析,为揭示KCS在控制大白菜蜡质性状中的具体功能研究奠定了基础.利用生物信息学的分析方法鉴定大白菜KCS基因家族成员,分析其亲缘关系、蛋白质理化性质、染色体定位、共线性关系、基因结构、蛋白保守域结构和基因表达模式.从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS基因成员分成4个亚组,不均匀地分布在10条染色体上.BrKCS氨基酸长度和分子量的范围分别为181-755 aa和20.54-84.83 kD.共线性分析表明BrKCS5、BrKCS8和BrKCS13等7个家族成员与拟南芥共线性的BrKCS基因发生两倍化,1个家族成员(BrKCS9)发生了三倍化.基因结构分析显示,不同成员编码的氨基酸序列外显子数目及位置存在差异.转录组分析表明,BrKCS5、BrKCS6b与BrKCS10b基因在大白菜不同器官/组织尤其在花器官中可能参与蜡粉的合成.qRT-PCR分析结果验证了转录组数据的可靠性.综上所述,从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS,其中3个基因在蜡粉近等基因系中表达量高且差异显著,为解析BrKCS基因在控制大白菜蜡质性状中的分子机制奠定了基础.
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大豆根腐病腐霉病原鉴定
《中国油料作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：大豆根腐病是一种严重危害大豆生产的世界性土传病害.大豆根腐病病原复杂,病原鉴定是防治大豆根腐病的前提和基础.2019-2020年从山东省采集大豆根腐病标样432份,采用常规组织分离法对大豆水渍状的根系进行病原菌的分离和纯化,得到了279株菌株,其中52株菌株为腐霉菌(Pythium).对这52株菌株通过形态学特征和ITS、CoxII和β-tubulin序列分析等分子生物学手段鉴定出3种腐霉菌,分别为瓜果腐霉Pythium aphanider?matum、终极腐霉Pythium ultimum和林栖腐霉Pythium sylvaticum.这3种腐霉菌的分离频率分别为:瓜果腐霉P.aphanidermatum占50%,终极腐霉P.ultimum占34.62%,林栖腐霉P.sylvaticum占15.38%,其中瓜果腐霉P.aphanidermatum为优势菌株.对这3种腐霉菌进行了致病性测定,发现3种腐霉菌均可侵染大豆,重复出大豆根腐病的症状.林栖腐霉P.sylvaticum作为大豆成株期根腐病的致病菌在国内是首次报道.研究结果为大豆根腐病的抗病育种及其防治提供了科学依据.
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脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其乙酰化衍生物对Raw264.7细胞的联合毒性效应研究
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其乙酰化衍生物混合污染的联合毒性效应,本试验以小鼠腹腔巨噬细胞Raw264.7为体外模型,研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）及其乙酰化衍生物3a-DON和15a-DON对小鼠腹腔巨噬细胞Raw264.7的细胞毒性及其联合毒性效应;体外培养Raw264.7细胞,研究不同浓度梯度(0.090、0.180、0.375、0.750、1.500、3.000μg·mL-1)的DON、3a-DON和15a-DON单独和联合浸染细胞后,对Raw264.7细胞活性、活性氧含量和细胞线粒体膜透性的影响差异。结果显示,DON、3a-DON和15a-DON在Raw264.7细胞中的IC50值分别为0.275 4、1.806 0、0.267 1μg·mL-1,毒素单一和联合作用细胞后均提高了细胞活性氧浓度和细胞线粒体膜通透性。DON、3a-DON和15a-DON二元和三元作用于Raw264.7细胞的联合毒性作用为协同作用。因此在评价DON与其乙酰化衍生物混合污染的风险时需考虑其协同作用。
关键词： 细胞毒理学 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 乙酰化衍生物 联合毒性
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长期秸秆还田对潮土真菌群落、酶活性和小麦产量的影响
《环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究秸秆还田对黄淮海平原潮土真菌群落的影响,开展连续10 a田间定位试验,设置不施肥(NF)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)这3个处理,通过网络分析和结构方程模型,揭示真菌群落对土壤肥力、酶活性和小麦产量的影响机制.结果发现,NPKS处理土壤有机质(SOM)较NPK处理和NF处理分别升高9.20%和34.75%,碱解氮(AN)升高12.03%和39.17%,脱氢酶(DHA)升高37.21%和50.91%,β-葡糖苷酶(β-GC)升高17.29%和73.48%,小麦增产16.22%和125.53%.不同施肥处理真菌α-多样性并未发生显著变化,却导致β-多样性出现明显分异.冗余分析表明,速效磷(AP)、SOM和AN是潮土真菌群落组成变化的主要调控因素.差异物种分析表明,NF处理富集了 Mortierella、Aspergillus、Ceriporia和Acremonium等具有溶磷/解钾功能的物种,以及Leohumicola和Hyalodendriella等植物共生菌;NPK处理中Sarocladium、Fusarium和Fusicolla等植物病原菌丰度显著升高;NPKS处理则激发了 Pseudogymnoascus和Schizothecium等抑病菌生长,并提高Trichocladium和Lobulomyces等秸秆降解物种丰度.网络分析发现整个网络由4个主要模块组成,其中模块2物种累积丰度在NPKS处理显著升高,且与DHA和β-GC呈线性正相关关系.结构方程模型结果进一步表明小麦产量主要受SOM直接正向调控,而模块2物种可通过正向调节DHA和β-GC,间接影响SOM和小麦产量.综上所述,黄淮海平原潮土区秸秆还田可通过调节真菌种间互作关系,刺激特定物种集群生长,抑制病原菌活性,提高土壤酶活性,促进SOM累积,最终获得作物高产.
关键词： 长期定位试验 秸秆还田 土壤酶活性 真菌群落 网络分析
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长期施肥下山东潮土固碳特征及产量效应
《华北农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确长期施肥对山东潮土固碳潜力和作物产量的影响，以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象，通过28 a定位施肥试验研究长期施肥下潮土固碳特征及其作物产量效应，提出不同肥力水平山东潮土有机碳提升策略。试验采用裂区设计，包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理，化肥区处理分别为不施肥、氮、氮磷、氮钾、磷钾、氮磷钾、减量氮磷钾、增量氮磷钾；有机肥区处理为化肥区处理基础上分别增加等量有机肥。结果表明，有机肥处理土壤累积碳投入量和固碳速率分别比化肥处理高2.47,4.29倍。有机肥处理土壤有机碳投入量为155.6～193.2 t/hm~2,固碳速率为0.25～2.18 t/（hm~2·a）,化肥处理土壤有机碳投入量为39.5～100.5 t/hm~2,固碳速率为4.15～5.49 t/（hm~2·a）。其中，化肥区和有机肥区均是增量氮磷钾处理碳储量最高、固碳速率最快。随着外源碳的累积投入量增加，土壤有机碳呈线性增加，当投入量小于120 t/hm~2时，土壤有机碳的存储能力为18.4%～20.6%;当投入量在120～200 t/hm~2时，土壤有机碳的存储能力为11.5%。外源碳累积投入量小于100 t/hm~2时，土壤固碳效率为11.7%;外源碳累积投入量100～200 t/hm~2时，土壤固碳效率为4.3%。土壤有机碳含量与小麦和玉米产量之间均呈极显著相关关系，潮土土壤有机碳提升1 g/kg,作物总产量可增加414.5 kg/hm~2（小麦和玉米产量可分别增加208.4,184.8 kg/hm~2）。在保证土壤肥力和作物产量条件下，建议山东潮土累积有机碳投入量为150 t/hm~2较为合适。
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基于高通量测序技术的阳光玫瑰不同砧木根际微生物多样性研究
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究阳光玫瑰不同砧木和自根苗根际土壤微生物的群落多样性,以期为筛选适宜砧木提供参考.[方法]提取3年生阳光玫瑰嫁接和自根苗木的根际土壤微生物总DNA,用IlluminaMiseq高通量测序技术分析了1103P、5BB、Beta和自根苗土壤根际微生物群落多样性.[结果]1103P显著提高了根际土壤细菌群落的丰度和多样性,Beta显著提高了真菌群落的丰度和多样性,降低了细菌群落的多样性.4个样品细菌OTU归类到44门133纲345目536科1056属,优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria,24.15%~33.57%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,14.83%~~22.82%)、放线菌门(Actinobacteriota,7.24%~10.99%),但优势细菌属组成有较大差异,细菌属水平主坐标分析表明,1103P和5BB明显改变了阳光玫瑰根际土壤细菌群落组成,Beta和自根苗细菌群落组成相似度高.4个样品真菌OTU归类到8门33纲82目188科412属,优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota,55.57%~64.86%)、毛霉菌门(Mucoromycota,5.84%~22.24%)和担子菌门(Basidiomycota,12.72%~19.22%),但优势真菌属组成有较大差异,真菌属水平主坐标分析表明,4个样品真菌群落组成差异较大.对细菌群落(门水平)和土壤理化性质的冗余分析结果表明,有机质含量(OM)、交换性镁(Mg2+)含量和pH值对根际土壤优势细菌门组成影响较大.[结论]砧木能够改变阳光玫瑰根际土壤微生物群落组成和数量,为筛选适宜砧木和改善根际微生物群落组成提供理论依据.
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基于表面增强拉曼光谱标记技术的生物传感器用于农药残留检测的研究进展
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：近年来,表面增强拉曼光谱(surface enhancement Raman spectroscopy,SERS)标记技术因具有高灵敏度、可多路复用、强抗光漂白性和较好的分子指纹保真度等特性而备受瞩目,并已成功应用于传感分析及生物成像领域.本综述主要总结了基于SERS标记技术的生物传感器的原理及其在农药残留快速检测领域中的最新研究进展,重点介绍了SERS标签的设计与制备及基于不同识别元件传感系统的研究现状.同时,对其面临的挑战和解决方案进行了探讨,以期促进SERS标记技术在农药残留检测及食品安全检测方面的应用.
关键词： 表面增强拉曼光谱标签 标记技术 农药残留检测 新型拉曼报告分子 多残留检测
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嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附特性及其吸附过程模型的建立
《农药学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：磺酰脲类除草剂是应用较为广泛的农药之一,其在土壤中迁移、降解、转化和滞留等多个过程受其吸附、解吸行为的影响.本文以嗪吡嘧磺隆为研究对象,采用批量平衡法研究了其在8种不同类型土壤中的吸附、解吸附行为.结果表明:嗪吡嘧磺隆与土壤溶液接触4h内为快速吸附阶段.Freundlich模型可较好地拟合嗪吡嘧磺隆在土壤中的等温吸附解吸过程,相关系数(r)值在0.9584~0.9973之间.8种土壤对嗪吡嘧磺隆的吸附能力均为弱,吸附常数(Kf-ads)在0.281~3.515之间.其中,以黑龙江白浆土对嗪吡嘧磺隆的吸附能力最强,且远高于其他土壤.除广西赤红壤外,嗪吡嘧磺隆在其他7种类型土壤中的滞后系数(H)均小于1,解吸过程存在滞后现象,存在潜在环境风险.单因素试验结果表明,嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附行为受腐殖酸的影响极显著(P<0.01),受pH值和Mn2+的影响显著(P<0.05),受高岭土和稻壳生物炭的影响不显著(P>0.05).采用中心复合试验设计,建立了具有一定预测功能的嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附过程BP神经网络模型,并进行了验证,拟合结果较好.
关键词： 嗪吡嘧磺隆 吸附特性 土壤性质 批量平衡法 BP神经网络模型 除草剂
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气吸滚筒式花生穴播器投种性能分析与试验
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对气吸滚筒式花生穴播器投种过程中种子不能准确落入导种机构而造成漏播、重播的问题,该研究提出了一种通过调整穴播器盖边缘开口位置和导种机构安装角度的方法寻求最佳投种轨迹,对种子脱离穴播器盖进入导种机构阶段建立动力学模型,明确了投种轨迹变化机理,确定了穴播器盖和导种机构的安装参数.借助EDEM仿真软件研究了穴播器盖和导种机构在不同安装角度下的投种性能,得出种子在与分种盘挡片接触状态下脱离穴播器盖边缘的投种性能最佳.选取穴播器盖安装角度、导种机构安装角度和机具前进速度为试验因素,以排种粒距合格率、漏播率、重播率为试验指标,在排种试验台上进行三因素三水平组合试验.结果表明:在穴播器盖安装角为17.10°、导种机构安装角为11.18°、机具前进速度为3.85 km/h的条件下投种性能最优,此时排种粒距合格率为95.37%.田间试验结果表明,调节穴播器盖安装角为17.10°、导种机构安装角11.18°,机具前进速度在3.05~4.65 km/h范围内,试验结果与台架试验结果基本相符,排种粒距合格率大于89%、漏播率小于7%,重播率小于5%,满足花生单粒精量播种要求.
关键词： 农业机械 试验 种子 花生 气吸式穴播器 投种性能
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中国板栗品种(系)DNA指纹图谱构建及其遗传多样性分析
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：基于SSR荧光分子标记,对中国342个板栗品种(系)构建了 DNA指纹图谱,并解析了各品种群间的亲缘关系和遗传分化特征.结果表明:(1)所有SSR标记多位点匹配后的PI和PIsibs值分别为4.960×10-20和2.395×10-8,显示本试验所选用的标记指纹识别潜力强;对342份品种(系)构建指纹图谱,共获得338个有唯一对应关系的指纹信息,其中舒城大红袍与焦扎、双合大红袍与CSB-1两两共享了一个指纹信息,结合主要植物学性状,推测其为同物异名品种;同时发现存在大于10个位点信息差异的19份同名资源,判定其为同名异物品种.(2)两两品种群的Fst平均值为0.0224(Fst<0.05),表明品种群间遗传分化程度较低;对5个品种群进行了基因流(Nm)和AMOVA分析,遗传变异主要存在于个体内,占总变异的84%,各品种群间的平均基因流为6.592,表明资源间存在着广泛的基因交换,制约了各群体间的分化.(3)利用位点数据进行群体结构、主坐标和聚类树分析表明,板栗品种资源主要被划分为南、北两大品种群,确定了沿大别山山脉的湖北东北部、河南南部和安徽中北部、以及山东南部和江苏北部地区为分界带(混交地带).
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